1- Mỏng lấy nước ngưng 2 Tấm kớnh ngoà
4.6.2. Động cơ stirling dựn
Động cơ Stirling được tớnh toỏn thiết kế cơ bản
của Schmidt. Từ lý thuyết này người ta xõy dựng nờn cỏc mụ hỡnh tớnh toỏn cho động cơ Stirling nhiệt độ cao, nhiệt độ trung bỡnh. Động cơ Stirling nhiệt độ thấp sử dụng năng lượng mặt trời đến nay vẫn chưa cú tớnh toỏn lý thuyết cũng như kết quả thực nghiệm được cụng bố. Dựa vào cấu trỳc của động cơ Stirling mà người ta chia động Stirling thành 3 kiểu cơ bản α, β, γ. Cỏc kiểu này đều cú một điểm chung là cú ớt nhất 2 buồng làm việc đú là buồng nộn và buồng gión nở trong đú mụi chất khớ cụng tỏc được điền kớn.
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng
nhiờn đặc điểm của năng lượng mặt trời là phõn bố khụng tập trung và cường độ năng lượng mặt trời phụ thuộc vào giờ trong ngày và thay đổi theo mựa. Cường độ bức xạ mặt trời đến bề mặt trờn mặt đất cao
nhất khoảng 1000W/m2. Do vậy loại động cơ Stirling kiểu γ dựng
năng lượng mặt trời là phự hợp nhất. Đối với động cơ Stirling kiểu
choỏn chỗ được bố trớ vào 2 xy lanh riờng biệt. Sự liờn kết giữa cỏc Piston này cú thể thực hiện theo cỏc dạng sau:
- Liờn kết lạnh : Piston làm việc ở phớa nh
- Liờn kết núng : Piston làm việc ở phớa nhiệt độ cao - Liờn kết trung bỡnh: Piston làm việc nối vào bộ phận h
cơ Stir
dựng đờ ỡn cú
Qua nghiờn cứu và so sỏnh cỏc dạng khỏc nhau của loại động
ling kiểu γ thỡ thấy 2 mẫu động cơ Stirling sử dụng năng lượng
Mặt trời phự hợp nhất đú là động cơ với cụng suất nhỏ (hỡnh 4.97)
thể dựng để chạy mỏy bơm nước cú cấu tạo như hỡnh 4.99. Động cơ này cú thể sử dụng cho nhiều mục đớch khỏc nhau, trong đú bơm nước là một trong cỏc ứng dụng đú. Bơm nước sử dụng năng lượng mặt trời này cú thể sử dụng hiệu quả trong
Hỡnh 4.97. Động cơ Stirling sử dụng năng lượng mặt trời.
Cấp nhiệt Cấp nhiệt
Thải nhiệt Thải nhiệt
Trục động cơ
Piston choỏn chổ Piston lực
nước từ bể lờn bồn chứa hoặc dựng bơm nước từ ao hồ, sụng ngũi dựng trong tưới tiờu cho cỏc nụng trường.
Hỡnh 4.99. Cấu tạo động cơ Stirling sử dụng NLMT bơm nước
1- Bề mặt hấp thụNLMT 2 - Cỏnh tản nhiệt 3- Piston chúan chổ
4, 5 - Bộ phận hoàn nhiệt 6- Thõn động cơ 7- Bộ phận giói nhiệt 8- Tấm chắn mềm 9- Bỏnh đà 10- Piston lực
Bộ phận quan trọng nhất của động cơ stirling sử dụng năng lượng mặt trời là bộ phận hấp thụ (đầu núng), bộ phận giải nhiệt (đầu lạnh) và cỏch liờn kết giữa đầu núng và đầu lạnh sao cho hiệu quả nhất (thường dựng bộ phận hoàn nhiệt).
Hỡnh 4.100. Bộ phận hấp thụ NLMT
Bộ phận hấp thụ năng lượng mặt trời cú thể dựng gương phản xạ tập trung vào bộ thu như hỡnh 4.98 hoặc bề mặt chỏm cầu cú lớp phủ trong suốt tạo lũng kớnh như hỡnh 4.100.
Hỡnh 4.101. Bộ phận giải nhiệt khụng khớ
Bộ phận giải nhiệt cú thể bằng nước, nhưng trong thực tế giải nhiệt bằng khụng khớ tự nhiờn đơn giản và thuận lợi hơn (hỡnh 4.101). Để tăng hiệu quả hoạt động của động cơ thỡ phải cú thờm bộ phận
hoàn nhiệt đặt giữa phần núng và phần lạnh. Bộ phận hoàn nhiệt thường làm bằng sợi kim loại (phoi kim loại). Hỡnh 4.103 là bơm
nước sử dụng năng lượng mặt trời cụng suất 5m3/ngày đó được chế tạo
và sử dụng.
Cõnh tản nhiệt
Piston lực
Đầu bơm
Bõnh đă
Hỡnh 4.103. Bơm nước dựng năng lượng mặt trời cụng suất 5m3/ngày