Stirling con Rotary anulares TriLobic Pistones (SPRATL)

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Cree el movimiento desde una fuente de energía, conviértalo en otro más útil gracias a un dispositivo adecuado, a la vez que tenga un buen rendimiento y respete el medio ambiente,

Estos son los desafíos que enfrenta SYCOMOREEN.


SYCOMOREEN es una empresa familiar que desarrolla toda una familia de inventos centrados en las energías renovables.

Hoy es un gran día ya que los invito a descubrir el tercer bebé de SYCOMOREEN:

Máquinas Stirling con Pistones Trilobios Giratorios Anulares (SPRATL)

adaptado por Remundo de la invención original de Pascal HA PHAM

La patente fue depositada el 22 de agosto de 2008 en el INPI.

Por el momento, no publicamos las reclamaciones de esta patente por razones de propiedad legal e intelectual.

Sin embargo, tiene acceso a todas las figuras, gifs animados y descripciones.

También puedes consultar la dirección http://sycomoreen.free.fr/
especialmente http://sycomoreen.free.fr/syco_francais ... ation.html


Esperamos sus reacciones en esta nueva máquina con múltiples usos: producción de energía térmica, mecánica, eléctrica, cogeneración, termólisis, hidrólisis para diversas producciones (hidrógeno, metales ...) a partir de energía limpia y / o reciclaje de residuos orgánicos ...

Por ahora, solo estamos desarrollando nuestras máquinas, pero estamos abiertos a cualquier propuesta de asociación industrial.

Buena lectura y descubrimiento!

Remundo para SYCOMOREEN

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Ciclos termodinámicos de Stirling en diagramas de presión / volumen y temperatura / entropía

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Máquinas anulares de pistones rotativos trilobios
con ciclos termodinámicos Stirling

La invención se refiere a un dispositivo (1) construido con máquinas con un pistón anular trilobiano, gracias al carácter de dos etapas con volúmenes desiguales que ofrecen. en su versión genérica; una carcasa periférica (CAR), un núcleo de dos arcos (NBA) y un pistón anular trilobiano (PRA) que gira y se desliza entre el núcleo (NBA) y la carcasa (CAR), como se describe en las solicitudes PCT 03.3921, y INPI 07.5990 y 07.6157 presentada por Pascal HA PHAM.
Con al menos dos máquinas con un pistón rotativo anular polilóbico, y principalmente trilobiano (2,2F, 2C), Las conversiones termomecánicas de Stirling se pueden realizar con alta eficiencia gracias a las cualidades de estas máquinas, explotadas juiciosamente:
1. Los volúmenes máximos y mínimos del ciclo de Stirling se obtienen simplemente por el volumen de las cámaras de la etapa externa más grande que el de las cámaras de la etapa interna.
2. Las fases isotérmicas del ciclo se respetan mucho mejor gracias a la convección permitida por los movimientos y las transferencias del fluido de transferencia de calor dentro de una máquina.(2,2F, 2C) de temperatura uniforme.
3. Las fases isócronas del ciclo se respetan perfectamente mediante conexiones de cámaras del mismo tipo y movimiento entre las máquinas calientes (2C) y las máquinas frías (2F).
4. Uno o más regeneradores (RGN), implantables entre las máquinas (2,2F, 2C), permiten, gracias a flujos opuestos y unidireccionales de fluido de transferencia de calor, un excelente nivel de reciclaje interno de calor. entre el enfriamiento isocrórico y el calentamiento del ciclo de Stirling.

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Trabajo mecánico y transferencia térmica del fluido en un ciclo mediante un enfoque gráfico.

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El dispositivo (1) puede funcionar con cualquier fuente activa que se origine en particular:
- de La concentración de radiación solar, reservas geotérmicas, reacciones químicas exo-energéticas (combustión de biomasa, residuos, hidrocarburos ...), fisión nuclear o fusiones ...
- calor residual industrial (hornos, fundiciones, diversos fluidos de transferencia de calor, efectos disipativos en máquinas e instalaciones),

y cualquier fuente de frío natural (aire ambiente, lagos fluviales, sótanos, hielo / nieve, etc.) u obtenido por refrigeración artificial.

La invención estará particularmente bien integrada en "Trampas hipertérmicas de radiación solar directa (PHRSD)" descrito en la solicitud de patente 08.00627 de SYCOMOREEN (Francia) para desarrollar electricidad solar.

Se utilizarán las siguientes abreviaturas:
- " Tf "Y" Tc "Respectivamente denota la temperatura absoluta en Kelvin de fuentes frías y calientes,
- " Máquina SPRATL "Designará una máquina Stirling Annular Rotary Tri-Lobic Piston Piston", según la invención (1).

Se darán muchos detalles en la descripción a continuación, abordando cronológicamente los siguientes temas: ciclos termodinámicos de Stirling, estado y límites del arte actual, soluciones propuestas (recordatorio de las características de las máquinas PRATL, que conducen a su explotación en el Stirling, conexión en serie y paralela de varias máquinas PRATL, conversión de movimiento, precauciones de aislamiento térmico, principios y ventajas del regenerador, sellado de las cámaras, extensión a pistones rotativos anulares polilóbicos), dimensiones y aplicaciones de la presente invención, seguido de su descripción detallada.

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Columna izquierda: ciclo imperfecto de las máquinas actuales.

Columna derecha en línea fuerte: ciclo optimizado por la máquina SPRATL, más pequeño que el ciclo ideal, pero más grande que el ciclo de las máquinas actuales

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Ciclos termodinámicos de Stirling

La invención explota, preferiblemente con un fluido de transferencia de calor gaseoso, el ciclo termodinámico de Stirling. Un ciclo de motor Stirling realiza los siguientes pasos, como se ilustra en las figuras 1A y 1B (P: presión; volumen V; T: temperatura; S: entropía del fluido)
- 1-> 2: Compresión isotérmica en contacto con la fuente fría de temperatura Tf, el fluido pasa de un volumen máximo Vmax a un volumen mínimo Vmin,
- 2-> 3: Calentamiento isocrórico al volumen Vmin, con aumento de la presión del fluido,
- 3-> 4: Relajacion isotermica en contacto con la fuente caliente de temperatura Tc, el fluido que pasa del volumen Vmin a Vmax,
- 4-> 1: Enfriamiento isocrórico al volumen Vmax, con disminución de la presión del fluido.

Los pasos 2-> 3 y 4-> 1 son isocóricos y no toman ni proporcionan ningún trabajo para el gas: 2-> 3 pasa gas de Tf a Tc y 4-> 1 de Tc a Tf.

Por otro lado, los intercambios de trabajo mecánico tienen lugar durante las etapas 1-> 2 y 3-> 4:
- en el paso 1-> 2, la naturaleza isotérmica de la compresión comunica una transferencia de calor del fluido a la fuente fría y requiere el suministro de trabajo mecánico al fluido.
- en el paso 3-> 4, la naturaleza isotérmica de la expansión requiere una transferencia de calor de la fuente caliente al fluido: este último produce así un trabajo mecánico mayor que el que recibió durante la compresión 1- > 2, de ahí el carácter motor del ciclo.

Robert Stirling rápidamente eligió mejorar su máquina al equiparla con un regenerador.

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Típica máquina SPRATL

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Este regenerador permite que el fluido recupere durante su calentamiento isocrórico 2-> 3 el calor que depositó allí durante su enfriamiento isocrórico 4-> 1. Gracias a este reciclaje interno de calor, La eficiencia termodinámica del ciclo Stirling con regenerador es igual a la del ciclo del motor Carnot:
RC = 1 - Tf / Tc

trabajo mecánico producido por el fluido
con RC = ____________________________________
calor tomado de la fuente caliente por el fluido

Para un ciclo de recepción, como se ilustra en las Figuras 1C y 1D, la dirección de desplazamiento del ciclo se invierte:
- 1-> 4: Calentamiento isocrórico al volumen Vmax, con aumento de la presión del fluido,
- 4-> 3: Compresión isotérmica en contacto con la fuente caliente de temperatura Tc, el fluido que pasa de un volumen máximo Vmax a un volumen mínimo Vmin,
- 3-> 2: Enfriamiento isocrórico a volumen Vmin, con disminución de la presión del fluido,
- 2-> 1: Relajacion isotermica en contacto con la fuente fría de temperatura Tf, el gas pasa del volumen Vmin a Vmax.

Los pasos 1-> 4 y 3-> 2 son isocóricos y no toman ni proporcionan trabajo al fluido. Estos son solo pasos de transferencia de calor: 1-> 4 pasa el fluido de Tf a Tc y 3-> 2 de Tc a Tf.
En el paso 4-> 3, la naturaleza isotérmica de la compresión comunica una transferencia de calor del fluido a la fuente caliente y requiere la provisión de trabajo mecánico al fluido.
En el paso 2-> 1, la naturaleza isotérmica de la expansión requiere la transferencia de calor de la fuente fría al fluido y obliga al fluido a producir menos trabajo mecánico que el que recibió durante la compresión 4-> 3, de ahí el carácter receptor del ciclo.
La máquina se puede usar en el refrigerador o como bomba de calor, siempre que se le comunique el trabajo mecánico..

Cuando la máquina está equipada con un regenerador, permitiendo que el fluido recupere durante su calentamiento 4-> 1 el calor que depositó durante su enfriamiento 3-> 2, las eficiencias termodinámicas del ciclo son iguales a las de Carnot, más precisamente:

Calor tomado de la fuente fría por el fluido
FE = __________________________________
trabajo mecánico comunicado al fluido

EFC = Tf / (Tc - Tf) es la eficiencia de refrigeración

EFC es la eficiencia de un refrigerador Carnot ideal.

Calor transferido a las aguas termales por el fluido
CE = __________________________________
trabajo mecánico comunicado al fluido

ECC = Tc / (Tc - Tf) es la eficiencia de calor.

ECC es la eficiencia ideal de la bomba de calor de Carnot.

Estos pocos recordatorios fundamentales de la termodinámica nos permitirán comprender mejor los límites del arte actual de las máquinas Stirling y las múltiples ventajas de la presente invención (1).

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Regenerador (RGN) y precauciones de aislamiento térmico