Využití Stirlingova termodynamického cyklu v solárních systémech

Utilization of Stirling Thernodynamic Cycle in Solar Systems

výzkumná zpráva

čeština

V poslední době roste zájem o princip Stirlingova motoru, jehož termodynamický cyklus má teoreticky stejnou účinnost jako Carnotův cyklus. Na rozdíl od něj je však realizovatelný v širokém rozsahu výkonů od jednotek W do desítek kW. Vzhledem k tomu, že může zpracovat s přijatelnou účinností i malé teplotní spády, je vhodný i k využití nízkopotenciálního, např. odpadního, tepla. Protože se jedná o uzavřený cyklus mezi horkým a studeným válcem, může být pracovním mediem plyn s optimálními termodynamickými vlastnostmi, které má např. vodík. Variabilita konstrukčních uspořádání Stirlingova stroje umožňuje technické přizpůsobení pro řadu aplikací, jeví se výhodný např. pro konstrukci solárního motoru, jehož absorbér je integrální částí horkého válce. Záměrem navrhovaného projektu je jednak rešerše možností aplikací Stirlingova tepelného stroje v solárních systémech a to nejen jako motoru, ale díky reverzibilitě cyklu i jako tepelného čerpadla např. při nepříznivých světelných podmínkách, dále teoretický návrh a konstrukční vývoj funkčních laboratorních modelů a jejich ověření v reálném provozu s využitím stávajícího vybavení solární laboratoře Ústavu elektroenergetiky FEI VUT v Brně. Požadované provozní prostředky jsou určeny především na zajištění realizačních prací a nezbytné rozšíření dosavadního měřicího systému laboratoře.

In last time grow up intrest about Stirlingova motor. His thermodynamic cycle has a same efficiency as a Carnot cycle in theory. However. he's feasible in wide range of performance from ones of W to the tens of kW. This motor can be utilized for processing of low-potentional heat, because is able to work with acceptable efficiency for small temperature gradient. Stirling motor has closed cycle between hot and cold cylinder. So, as a working medium can be used gas with optimal thermodynamics property (e. g. Hydrogen). Design variability of Stirlingova motor allows technical conformity for many application (e.g. for construction of solar motor). Plan of proposed project is partly ranged to retrieval of possibilities for using of Stirling thermal motor in solar systems. Namely not only as a motor, but also as a thermal pump. And also project is ranged for theoretic design and constructional development of functional laboratory models and check theirs properties in real working conditions.

solar energy, stirling cycle,

ČAMBALA, P., GREGOR, J., MASTNÝ, P.

10. 2. 2004

FRVŠ

Brno

20