Đang tải... (xem toàn văn)
Đối với cuộc sống của loài người, năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng tái tạo quý báu. Có thể trực tiếp thu lấy năng lượng này thông qua hiệu ứng quang điện, chuyển năng lượng các p
162 âäút nọng, pháưn cn lải âãø ngüi v cäng å nhiãût l mäüt thiãút bë cọ thãø liãn tủc chuøn âäøi 4.6. ÂÄÜNG CÅ STIRLING DNG NÀNG LỈÅÜNG MÀÛT TRÅÌI 4.6.1. Âäüng cå Stirling Âäüng cå Stirling l mäüt thiãút bë cọ nhiãưu ỉu viãût v cáúu tảo âån gin. Mäüt âáưu âäüng cå âỉåüc hỉỵu êch âỉåüc sinh ra. Âáy l mäüt âäüng cå kên khäng cọ âỉåìng cáúp nhiãn liãûu cng nhỉ âỉåìng thi khê. Nhiãût dng âỉåüc láúy tỉì bãn ngoi, báút kãø váût gç nãúu âäút chạy âãưu cọ thãø dng âãø chảy âäüng cå Stirling nhỉ: than, ci, råm rả, dáưu ha, dáưu lỉía, cäưn, khê âäút tỉû nhiãn, gas mãtan, . v khäng âi hi quạ trçnh chạy m chè cáưn cáúp nhiãût â âãø lm cho âäüng cå Stirling hoảt âäüng. Âàûc biãût âäüng cå Stirling cọ thãø hoảt âäüng våïi nàng lỉåüng màût tråìi, nàng lỉåüng âëa nhiãût, hồûc nhiãût thỉìa tỉì cạc quạ trçnh cäng nghiãûp. Ngun l hoảt âäüng üng cå Stirling l mäüt §Çu l¹nh §Çu nãng H×nh: 3 Kh«ng khÝ ¸p st cao ®Èy piston ®i ra Hçnh 4.96a. Ngun l hoảt âäüng Âäâäüng cå nhiãût. Âäüng cnhiãût nàng thnh cå nàng. Nãúu ta âäút nọng mäüt âáưu xilanh (âáưu nọng), 163 nọng âãún âáưu bãn phi ca xilanh, ta ngỉìng ngưn nhiãût âỉåüc sỉí dủng cọ thãø l chm tia bỉïc xả màût tråìi häüi tủ tải âáưu xilanh hồûc mäüt cạch âån gin l nhụng âáưu xilanh vo nỉåïc nọng, thç ạp sút v nhiãût âäü khäng khê bãn trong tàng lãn, ạp sút cao s âáøy piston chuøn âäüng v sinh ra cäng hỉỵu êch (hçnh 4.96). Báút k ngưn nhiãût no cng sinh ra cäng, nhỉng våïi ngưn cọ nhiãût âäü cng cao thç tảo ra cäng cng låïn. Âäüng cå khäng nhỉỵng chè chuøn nhiãût thnh cäng mäüt láưn âån gin nhỉ trãn m cáưn phi cọ kh nàng tiãúp tủc sinh cäng. Cäng cọ thãø sinh ra tỉì khäng khêtrong xilanh chỉìng no cn cọ quạ trçnh gin nåí v âãún khi ạp sút bãn trong gim cäng kãút thục (piston dỉìng lải). Nãúu khi piston chuøn âäüng H×nh: 4 Qu¸ tr×nh gi·n në cho ®Õn khi ¸p st kh«ng khÝ bªn trong b»ng ¸p st khÝ H×nh: 5 Nªó ngõng cÊp nhiƯt mµ th¶i nhiƯt th× ¸p st kh«ng khÝ bªn trong gi¶m H×nh: 6 Piston chun ®éng vµo bªn trong do ¸p st kh«ng khÝ bªn ngoµi cao h¬nHçnh 4.96b. Ngun l hoảt âäüngxúng bàòng ạp sút khê quøn thç quạ trçnh sinhquạ trçnh cáúp nhiãût v tàng quạ trçnh thi nhiãût (lm mạt) thç nhiãût âäü v ạp sút ca khäng khê phêa trong xilanh gim xúng âãún khi ạp sút ca khäng khê bãn trong tháúp hån ạp sút ca khê quøn bãn ngoi thç piston s chuøn âäüng ngỉåüc lải v tråí lải vë trê ban âáưu. (hçnh 4.96b) 164 g nàng lỉåüng màût tråìi dỉûa trãn l thuút cå sảch v vä táûn. Tuy γ thç Piston lm viãûc v Piston iãt âäü tháúp on nhiãût Váún âãư âàût ra âäúi våïi âäüng cå Stirling trong thỉûc tãú l lm thãú no âãø chụng hoảt âäüng mäüt cạch tỉû âäüng, tỉïc l xilanh nháûn, thi nhiãût âụng lục v liãn hãû chàût ch våïi nhau. Nháút l âäúi våïi âäüng cå Stirling sỉí dủng nàng lỉåüng màût tråìi khi m ngưn nàng lỉåüng cung cáúp cho âäüng cå liãn tủc. Do váûy âãø âäüng cå Stirling hoảt âäüng âỉåüc trong thỉûc tãú thç ngoi xi lanh v piston nhỉ trãn thç âäüng cå cáưn phi cọ thãm cạc bäü pháûn phủ nhỉ piston choạn chäù, bạnh â v.v . v cạc bäü pháûn ny phi kãút håüp våïi nhau sao cho quạ trçnh nháûn v thi nhiãût ca mäi cháút âụng chu k. 4.6.2. Âäüng cå stirling dn Âäüng cå Stirling âỉåüc tênh toạn thiãút kãú cå bnca Schmidt. Tỉì l thuút ny ngỉåìi ta xáy dỉûng nãn cạc mä hçnh tênh toạn cho âäüng cå Stirling nhiãût âäü cao, nhiãût âäü trung bçnh. Âäüng cå Stirling nhiãût âäü tháúp sỉí dủng nàng lỉåüng màût tråìi âãún nay váùn chỉa cọ tênh toạn l thuút cng nhỉ kãút qu thỉûc nghiãûm âỉåüc cäng bäú. Dỉûa vo cáúu trục ca âäüng cå Stirling m ngỉåìi ta chia âäüng Stirling thnh 3 kiãøu cå bn α, β, γ. Cạc kiãøu ny âãưu cọ mäüt âiãøm chung l cọ êt nháút 2 bưng lm viãûc âọ l bưng nẹn v bưng gin nåí trong âọ mäi cháút khê cäng tạc âỉåüc âiãưn kên. Nàng lỉåüng màût tråìi l ngưn nàng lỉåüng nhiãn âàûc âiãøm ca nàng lỉåüng màût tråìi l phán bäú khäng táûp trung v cỉåìng âäü nàng lỉåüng màût tråìi phủ thüc vo giåì trong ngy v thay âäøi theo ma. Cỉåìng âäü bỉïc xả màût tråìi âãún bãư màût trãn màût âáút cao nháút khong 1000W/m2. Do váûy loải âäüng cå Stirling kiãøu γ dng nàng lỉåüng màût tråìi l ph håüp nháút. Âäúi våïi âäüng cå Stirling kiãøuchoạn chäù âỉåüc bäú trê vo 2 xy lanh riãng biãût. Sỉû liãn kãút giỉỵa cạc Piston ny cọ thãø thỉûc hiãûn theo cạc dảng sau: - Liãn kãút lảnh : Piston lm viãûc åí phêa nh - Liãn kãút nọng : Piston lm viãûc åí phêa nhiãût âäü cao - Liãn kãút trung bçnh: Piston lm viãûc näúi vo bäü pháûn h 165 cå Stirdng âã ìn cọ Qua nghiãn cỉïu v so sạnh cạc dảng khạc nhau ca loải âäüng ling kiãøu γ thç tháúy 2 máùu âäüng cå Stirling sỉí dủng nàng lỉåüng Màût tråìi ph håüp nháút âọ l âäüng cå våïi cäng sút nh (hçnh 4.97) thãø dng âãø chảy mạy båm nỉåïc cọ cáúu tảo nhỉ hçnh 4.99. Âäüng cå ny cọ thãø sỉí dủng cho nhiãưu mủc âêch khạc nhau, trong âọ båm nỉåïc l mäüt trong cạc ỉïng dủng âọ. Båm nỉåïc sỉí dủng nàng lỉåüng màût tråìi ny cọ thãø sỉí dủng hiãûu qu trong cạc trỉåìng håüp nhỉ båm Hçnh 4.97. Âäüng cå Stirling sỉí dủng nàng lỉåüng màût tråìi. Cáúp nhiãûtCáúp nhiãûtThi nhiãût Thi nhiãût Trủc âäüng cåPiston choạn chäø Piston lỉûcø chảy quảt hay cạc båm cäng sút nh. Âäüng cå stirling co çnh 4.98. Âäüng cå Stirling nàng lỉåüng H màût tråìi cäng sút 5W täúc âäü 1000 v/ph. 166 nỉåïc tỉì bãø lãn bäưn chỉïa hồûc dng båm nỉåïc tỉì ao häư, säng ngi dng trong tỉåïi tiãu cho cạc näng trỉåìng. Hçnh 4.99. Cáúu tảo âäüng cå Stirling sỉí dủng NLMT båm nỉåïc 1- Bãư màût háúp thủNLMT 2 - Cạnh tn nhiãût 3- Piston chọan chäø 4, 5 - Bäü pháûn hon nhiãût 6- Thán âäüng cå 7- Bäü pháûn gii nhiãût 8- Táúm chàõn mãưm 9- Bạnh â 10- Piston lỉûc Bäü pháûn quan trng nháút ca âäüng cå stirling sỉí dủng nàng lỉåüng màût tråìi l bäü pháûn háúp thủ (âáưu nọng), bäü pháûn gii nhiãût (âáưu lảnh) v cạch liãn kãút giỉỵa âáưu nọng v âáưu lảnh sao cho hiãûu qu nháút (thỉåìng dng bäü pháûn hon nhiãût). Hçnh 4.100. Bäü pháûn háúp thủ NLMT Bäü pháûn háúp thủ nàng lỉåüng màût tråìi cọ thãø dng gỉång phn xả táûp trung vo bäü thu nhỉ hçnh 4.98 hồûc bãư màût chm cáưu cọ låïp ph trong sút tảo lng kênh nhỉ hçnh 4.100. 167 Hỗnh 4.101. Bọỹ phỏỷn giaới nhióỷt khọng khờ Bọỹ phỏỷn giaới nhióỷt coù thóứ bũng nổồùc, nhổng trong thổỷc tóỳ giaới nhióỷt bũng khọng khờ tổỷ nhión õồn giaớn vaỡ thuỏỷn lồỹi hồn (hỗnh 4.101). óứ tng hióỷu quaớ hoaỷt õọỹng cuớa õọỹng cồ thỗ phaới coù thóm bọỹ phỏỷn Hỗnh 4.102. Bọỹ phỏỷn hoaỡn nhióỷt duỡng phoi kim loaỷi 168 hon nhiãût âàût giỉỵa pháưn nọng v pháưn lảnh. Bäü pháûn hon nhiãût thỉåìng lm bàòng såüi kim loải (phoi kim loải). Hçnh 4.103 l båm nỉåïc sỉí dủng nàng lỉåüng màût tråìi cäng sút 5m3/ngy â âỉåüc chãú tảo v sỉí dủng. Cánh tản nhiệt Piston lực Đầu bơm Bánh đà Hçnh 4.103. Båm nỉåïc dng nàng lỉåüng màût tråìi cäng sút 5m3/ngy Mặt hấp thụ 169 . Hçnh 4. 99. Cáúu tảo âäüng cå Stirling sỉí dủng NLMT båm nỉåïc 1- Bãư màût háúp thủNLMT 2 - Cạnh tn nhiãût 3- Piston chọan chäø 4, 5 - Bäü pháûn. 5 - Bäü pháûn hon nhiãût 6- Thán âäüng cå 7- Bäü pháûn gii nhiãût 8- Táúm chàõn mãưm 9- Bạnh â 1 0- Piston lỉûc Bäü pháûn quan