Prepa Stirling

2. Describa el funcionamiento del motor Stirling
El principio básico del funcionamiento del motor ideado por Stirling es calentar y enfriar un medio
de trabajo, ya sea aire, helio, hidrógeno o incluso alguna clase de líquido. Al calentar el medio de
trabajo, conseguiremos que incremente su volumen, y se aprovechará ese movimiento para
desplazar una parte del motor. Posteriormente, enfriaremos de nuevo el medio de trabajo,
reduciendo su volumen, y consiguiendo que el motor vuelva a la posición inicial. El motor trabajará
siempre con el mismo medio de trabajo, por lo que el motor debe ser hermético.





Al iniciar el ciclo, el aire en el interior del cilindro se encuentra comprimido, con alta temperatura y
con alta presión (estado 1). Estas condiciones sumadas al ingreso de calor hacen que el aire se
expanda y a través del pistón de potencia realice trabajo moviéndose desde el volumen V1 al
volumen V2 (estado 2). Inmediatamente después de que esto ocurre, el pistón de desplazamiento
baja rápidamente hacia la región caliente del cilindro permitiendo que la temperatura y la presión
del aire descienda debido a que este queda expuesto a la región fría del cilindro (estado 3). En
este punto, el volante conectado al cigüeñal que sincroniza el movimiento de los cilindros de
potencia y de desplazamiento, lleva suficiente inercia para hacer que el pistón de potencia realice
trabajo sobre el sistema comprimiendo el aire (estado 4). Una vez que el pistón de potencia llega al
volumen V1, el pistón de desplazamiento sube rápidamente hacia la región fría del cilindro con el
fin de que el aire quede expuesto a la región caliente del cilindro y así aumente su temperatura y
presión hasta llegar al estado inicial en donde de nuevo se repite el ciclo.
4. Preguntas
¿Qué relación existe entre el calor específico a presión constante y a volumen constante?








¿Cuál es el fluido de trabajo en el motor Stirling?
Un motor Stirling operando por compresión y expansión cíclica de aire u otro gas, el llamado fluido
de trabajo, a diferentes niveles de temperatura tales que se produce una conversión neta de
energía calorífica a energía mecánica o más específicamente, un motor térmico de ciclo cerrado
regenerativo con un fluido gaseoso permanente, donde el ciclo cerrado es definido como un
sistema termodinámico en el cual el fluido está permanentemente contenido en el sistema. El
fluido de trabajo opera en un ciclo cerrado y la fuente de calor es externa. Esto hace que este
motor sea, potencialmente, de muy bajo nivel de emisiones.
¿Cuál es la eficiencia máxima que alcanza y por qué?

Los motores Stirling tienen una alta eficiencia, si se le compara con los motores de vapor,
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y gran
facilidad para ser aplicados a cualquier fuente de calor. Estas ventajas están haciendo que vuelva
a tener interés este tipo de motores, y su aplicación en sistemas en captadores de energías
renovables. Porque en el proceso de conversión del calor en trabajo el motor de Stirling alcanza un
rendimiento superior a cualquier otro motor real, acercándose hasta el máximo posible del motor
ideal de Carnot.
¿Qué aplicaciones industriales tiene el motor Stirling?
a.) Conversión de la energía solar en energía eléctrica:
Se utiliza poder convertir la energía solar en eléctrica (construirse mini centrales dish-Stirling),
y así generar más electricidad cerca del punto de consumo y reducir las pérdidas ocasionadas
en el transporte y distribución de electricidad. La gran ventaja que nos ofrece, es la generación
de energía distribuida.
b.) Cogenerador:
En esta aplicación el motor mueve un generador para producir electricidad y entrega así
mismo agua de refrigeración, la cual es aprovechada como energía térmica a unos 60
grados Celsius.

c.) En los Submarinos:
El motor Stirling es la base de la propulsión de algunos motores, y a que permite recargar
las baterías a altas profundidades.

d.) En los yates:
Aquí también tenemos un motor Stirling, el cual está especialmente diseñado para yates.

e.) Enfriadoras:
En estos dispositivos se le brinda calor al motor, para que este genere movimiento, y por
ende producir frio y calor cuando se le aplique un movimiento mecánico mediante un motor
exterior. El motor Stirling es excelente para aplicaciones de refrigeración, e incluso nos
permite alcanzar temperaturas criogénicas.
Bibliografía
http://ladysnider15.blogspot.com/2012/05/aplicaciones-del-motor-stirling.html
https://www.google.com/#q=aplicaciones+del+motor+stirling
http://proyecto-stirling.blogspot.com/

http://www.hibridosyelectricos.com/articulo/tecnologia/stirling-un-motor-cuyo-combustible-es-
solo-calor/