Análisis termodinámico de un motor stirling solar mediante un algoritmo de cálculo para encontrar la eficiencia térmica

Abstract

Los motores stirling son motores térmicos de ciclo cerrado regenerativo que necesitan de una fuente de calor externa para poder transformar energía térmica en trabajo mecánico, mediante una diferencia de temperaturas, es decir entre una fuente de temperatura alta y un sumidero. Estos motores usan un proceso de combustión externa para la generación de energía eléctrica, lo que les otorga la posibilidad de adaptarse a la energía solar para poder reducir la mayor parte de las emisiones contaminantes. Los motores de ciclo stirling ideal alcanzan un rendimiento mayor, en comparación con otros motores, acercándose así al máximo rendimiento de Carnot, sin embargo, en el funcionamiento real no cumplen las condiciones establecidas, debido a que tiene una eficiencia térmica baja. Por esta razón, se va realizar un análisis del motor stirling v161 para calcular la eficiencia térmica, donde mediante el diseño de un algoritmo de cálculo basado en el análisis termodinámico, se pueda obtener una configuración optima que garantice estabilidad en el resultado final. El propósito de esta investigación es hallar la eficiencia térmica mediante un análisis termodinámico, donde se podrá identificar cuáles son las mayores ineficiencias del motor, con la finalidad de modificar las variables de entrada y variables de diseño, considerando que así se pueda predecir la eficiencia térmica junto a la potencia de salida y consecuentemente poder hacer un uso adecuado de la energía solar y poder transformar energía térmica a energía eléctrica de la manera más eficiente posible.