Motor Stirling é Um Motor de Combustão Externa

Motor Stirling é um motor  de  de combustão combustão externa.  externa. Teoricamente, o motor Stirling é uma máquina térmica o térmica o mais eficiente possível. eficiente possível. Alguns  protótipos construídos construídos pela empresa empresa olandesa  olandesa !ilips !ilips nos  nos anos "#$% e "#&% cegaram a índices de '$(, superando facilmente os motores a gasolina gasolina,, diesel e as máquinas máquinas a  a vapor  )efici*ncia  )efici*ncia entre +%( e %(-.

Índice  esconder   esconder / •

" 0istória

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+ 1uncionamento

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 Anima23es

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' 4antagens

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$ 5esvantagen 5esvantagenss

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& 4er 4er também ta mbém

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6 7efer*ncias

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8 9ibliografia

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# :iga23es externas

História

5eseno da patente do motor Stirling. 1oi aperfei2oado pelo pastor  pelo  pastor  escoc*s  escoc*s 7ober 7obertt Stirli Sti rling ng"/ em "8"&, auxiliado pelo seu irmão engeneiro engeneiro.. ;les visavam a substitui2ão do motor a vapor , com o qual o motor stirling tem grande semelan2a estrutural e teórica. =, as máquinas a vapor  explodiam  explodiam com muita frequ*ncia, f requ*ncia, em fun2ão da precária tecnologia metal?rgica das metal?rgica  das caldeiras caldeiras,, que se rompiam r ompiam quando submetidas @ alta pressão alta  pressão..

Sensibiliados com a dor das famílias famílias dos  dos operários mortos em acidentes, os irmãos Stirling procuraram conceber um mecanismo mecanismo mais  mais seguro. B referido também como motor de ar  quente,  quente, por utiliar os gases atmosféricos como fluido fluido de  de trabalo trabalo..

Funcionamento

Ciclo de CarnotD diagrama !ressão = 4olume. ;ste tipo de motor funciona com um ciclo termodinEmico composto de ' fases e executado em + tempos do pistão do  pistãoDD compressão isotérmica isotérmica )F  )Ftemperatura temperatura constante-,  constante-, aquecimento isocórico isocórico )F  )Fvolume volume constante-,  constante-, expansão isotérmica e arrefecimento isocórico. ;ste é o ciclo idealiado )válido para gases perfeitos-, que diverge do ciclo real medido por instrumentos. <ão obstante, encontraGse muito próximo do camado Ciclo de Carnot, Carnot, que estabelece o limite teórico máximo de rendimento das máquinas térmicas. H motor Stirling surpreende por sua simplicidade, pois consiste de duas cEmaras em diferentes temperaturas que aquecem e arrefecem um gás gás de  de forma alternada,  provocando expans3es expans3es e contrac23es contrac23es cíclicas, cíclicas, o que fa movimentar dois *mbolos ligados a um eixo eixo comum.  comum. A fim de diminuir as perdas térmicas, geralmente é instalado um IregeneradorI entre as cEmaras quente e fria, onde o calor )que seria reJeitado na cEmara fria- fica armaenado para a fase seguinte de aquecimento, incrementando sobremaneira a efici*ncia termodinEmica termodinEmica.. H gás utiliado nos modelos mais simples é o ar )daí a expressão citada acima-K élio ou idrogénio idrogénio pressuriado  pressuriado )até "$% "$%Lgf  Lgf Mcm+- são empregados nas vers3es de alta  pot*ncia e rendimento, por serem gases com condutividade térmica mais térmica mais elevada e menor viscosidade viscosidade,, isto é, transportam energia térmica )calor- mais rapidamente e t*m menor resist*ncia resist*ncia ao  ao escoamento, o que implica menos perdas por atrito atrito.. Ao contrário dos motores de combustão interna, interna , o fluido de trabalo nunca deixa o interior do motorK trataGse portanto de uma máquina de ciclo fecado.

Animações[editar Animações[editar | | editar código-fonte] código-fonte]

1

2

!om alternador linear"

Stirling da #$ili%s &anos '()"

0á  configura23es básicas deste tipo de motorD •

Alfa G com cilindros em 4K )1-

•

9eta G com *mbolos coGaxiais num mesmo cilindro ) 2-

•

Nama G com cilindros em lina )ver linLs externos- ) -.

;xistem modelos grandes com uso prático e modelos didácticos, min?sculos, accionados até pelo calor  de uma mão umana.

*antagens



Om motor Stirling e um gerador . ;sse tipo de motor apresenta diversas vantagensD é pouco  poluente pois a combustão é contínua, e não intermitente como nos motores Ciclo de Htto e Ciclo 5iesel, permitindo uma queima mais completa e eficiente do combustível. !or isso é muito silencioso e apresenta baixa vibra2ão )não á IexplosãoI-. B verdadeiramente multiGcombustível,  pode utiliar praticamente qualquer fonte energéticaD gasolina, etanol, metanol, gás natural, óleo diesel, biogás, N:!, energia solar , calor geotérmico e outros. 9asta gerar uma diferen2a de temperatura significativa entre a cEmara quente e a cEmara fria para  produir trabalo )quanto maior a diferen2a de temperatura, maior é a efici*ncia do  processo e mais compacto o motor-.

+es,antagens

Potor Stirling em configura2ão beta com transmissão rQmbica. A sua maior desvantagem consiste na dificuldade de iniciar e variar sua velocidade de rota2ão rapidamente, sendo complicado o seu emprego em veículos como carros e camin3es, embora modelos de propulsão íbrida )eléctrico e motor térmico- possam ser viáveis. Também á problemas técnicos a serem resolvidos quanto ao sistema de veda2ão, que impede o vaamento do fluido de trabalo, particularmente quando se empregam gases inertes e leves )élio, idrogénio-, difíceis de serem confinados sob alta pressão sem escaparem para o exterior. Alem disso, por ser uma tecnologia pouco difundida, os motores Stirling são mais caros, tanto na aquisi2ão quanto na manuten2ão. Om aperfei2oamento do motor Stirling camado de motor sónico+/ )efici*ncia de "8(-, está em estudo para substituir os geradores termoeléctricos )efici*ncia de 6(-, em uso actualmente nas sondas espaciais.

*er tam.m[editar | editar código-fonte] H Commons possui uma categoria contendo imagens e outros ficeiros sobre Motor Stirling •

Armaenamento de energia em ar comprimido

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;nergia pneumática

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;nergia térmica

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;ngenaria de energia

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1aculdade de Tecnologia TermomecEnica

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Potor a ar comprimido

/efer0ncias ". >r para cima R )em ingl*s- ;lectricscotland Significant Scots. 9iografia de 7obert Stirling +. >r para cima R )em portugu*s- 1eira de Ci*ncias G Potor SónicoD H ar como massa vibrante

iliografia[editar | editar código-fonte] •

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)em ingl*s- 7everend 7obert Stirling 5.5D A 9iograp of te >nventor of te 0eat ;conomiser and Stirling Ccle ;ngine.  Robert Sier. ;ditora :.A Pair, "##$. >S9< %G#$+&'"6G%G' )em ingl*s- Stirling ;ngine 5esign Panual. William R. Martini. ;ditora Oniversit !ress of te !acific, +%%'. >S9< "'"%+"&%'6 )em portugu*s- 5endroenergiaD 1undamentos e Aplica23es, + ;di2ão.  Luiz  Augusto Horta Nogueira, Electo Eduardo Silva Lora. ;ditora >nterci*ncia, +%%. >S9< 8$6"#%66$ )em portugu*s- Panual de Tecnologia Automotiva G Tradu2ão da +$ ;di2ão Alemã. Robert Bosch. ;ditora ;dgard 9lucer, +%%$. >S9< 8$+"+%68%. )em portugu*s- 9iomassa !ara ;nergia.  Luis A.B. ortez, Edgardo !livares "omez, Electo Eduardo Silva Lora.  ;ditora Onicamp, +%%8. >S9< 8$+&8%688

igações e3ternas[editar | editar código-fonte] Anima23es •

Uevene )em ingl*s- motor tipo Alfa.

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P>T )em ingl*s- motor tipo 9eta.

•

 
Aeria )em ingl*s- motor tipo Nama.

•

4ídeos •

)em portugu*s-
Trabalos Acad*micos •

Onicamp )em portugu*s- Potores Stirling G introdu2ão.

1abricantes •

ltdGstirling )em ingl*s- CarlAero G miniaturas ;sconder /

vWe

!iclos 4ermodin5micos Ciclo de Carnot  7 Ciclo ;ricsson 7 Ciclo Ualina 7 Ciclo 7anLine 7 Ciclo !iclos de comust6o e3terna regenerativo 7 Ciclo Stirling 7 Ciclo Stoddard 7 Ciclo 4uilleumier 

Ciclo AtLinson 7 Ciclo 9raton  7 Ciclo 5iesel 7 Ciclo :enoir  7 Ciclo !iclos de comust6o interna Piller  7 Ciclo Htto

!ominações de ciclos Ciclo combinado

Uso de biomassa como combustível para acionamento de motores Stirling

Robledo Wakin BarrosI; Maria Eugênia Coria radas II; !ladmir Ra"ael Melian Cobas III; Electo Eduardo Silva #ora II

Universidade Federal de Itajubá / Núcleo de Estudos em Sistemas Térmicos - NEST (IEM/UNIFEI ). v !"S #$%$& '" %& Itajubá& M)& 'E" $*+%%-,%$ - !rasil+ Tel+ ($ $.,-#$+ Email0 robledo1uni2ei+edu+br II Universidade Federal de Itajubá / Núcleo de Estudos em Sistemas Térmicos - NEST (IEM/UNIFEI ). v !"S #$%$& '" %& Itajubá& M)& 'E" $*+%%-,%$ - !rasil III Térmicos - NEST (IEM/UNIFEI ). v !"S #$%$& '" %& Itajubá& M)& 'E" $*+%%-,%$ - !rasil I

RESUM$

 busca 3elo aumento da ca3acidade instalada de ener4ia elétrica& aliado a necessidade de se redu5ir emiss6es de 3oluentes& vem dando 2or7a 8s 2ontes alternativas de ener4ia+ tualmente 9á 3ro4ramas no mundo inteiro de incentivos a tais 2ontes+ No !rasil se tem o ":;INF - "ro4rama de Incentivo 8s Fontes lternativas de Ener4ia+ Um eo de eletricidade& a biomassa 3ode ser utili5ada diretamente& ou seja& 2a5endo a sua combust>o direta& sendo trans2ormada a ener4ia térmica em ener4ia elétrica& ou 3ode ser trans2ormada em 4ás ou l=?uido& utili5ando-se 3osteriormente tecnolo4ias como motores de combust>o interna e turbinas a 4ás 3ara a 4era7>o de eletricidade a 3artir destes combust=veis+ "oucas tecnolo4ias 3ermitem a 4era7>o de ener4ia elétrica a 3artir da ?ueima direta da biomassa+ @entre estas tecnolo4ias se tem o uso de motores Stirlin4+ Isto é 3oss=vel devido ao 2ato de os motores Stirlin4 serem de combust>o eo 9avendo contato do 4ás de trabal9o com os 4ases 3rovenientes da combust>o+ Sendo assim& o ?ue se necessita nos motores Stirlin4 é uma 2onte de calor& inde3endendo do combust=vel ?ue será utili5ando& 3odendo inclusive se trabal9ar com ener4ia solar+ Neste trabal9o será a3resentada tal tecnolo4ia& detal9ando os di2erentes ti3os de motores Stirlin4 con2orme sua con2i4ura7>o& além de a3resentar o motor Stirlin4 ST % )& ?ue é um motor de %%A ad?uirido 3ela Universidade Federal de Itajubá+ Também s>o a3resentados os resultados de testes reali5ados com o mesmo motor e a instala7>o 3ara se trabal9ar com res=duos de madeira como combust=vel+ %alavras&c'ave( biomassa& ener4ia alternativa& 4era7>o

distribu=da& motor Stirlin4& motor de combust>o e
BS)RC)

T9e searc9 to increase t9e electrical 4eneration& to4et9er Bit9 t9e need to decrease t9e 3ollution emission& 9as encoura4ed t9e

alternative ener4C sources+ NoBadaCs around t9e Borld t9ere are a lot o2 alternative ener4C sources incentive 3ro4rams+ In !ra5il 9ave ":;INF - lternative Ener4C Sources Incentive "ro4ram+ n e
* Introdu+,o ; termo biomassa en4loba a matéria ve4etal 4erada através da 2otoss=ntese e os seus derivados& tais como0 res=duos 2lorestais e a4r=colas& res=duos animais e a matéria or4nica contida nos res=duos industriais& domésticos& munici3ais& etc+ Estes materiais contem ener4ia ?u=mica 3rovida da trans2orma7>o ener4ética da radia7>o solar+ Essa ener4ia ?u=mica 3ode ser liberada diretamente 3or combust>o& ou convertida através de al4um 3rocesso em outras 2ontes ener4éticas mais ade?uadas& 3ara um 2im ?ual?uer desejado& tal como o álcool e o carv>o ve4etal+ (G;:& %%$+ 'ertamente o 3rimeiro combust=vel utili5ado 3ela 9umanidade 2oi biomassa+ 'om a descoberta dos combust=veis 2osseis seu uso 2icou mais restrito+ 'om a redu7>o constante das reservas de combust=veis 2osseis& sendo estes n>o renováveis& aliado 8 4rande 3olui7>o causada com a ?ueima dos mesmos& o uso da biomassa como combust=vel volta a 4an9ar 2or7a+ ;s motores Stirlin4& também con9ecidos como motor de combust>o eo ocorre eo de interesse 3ara essa tecnolo4ia é o uso de biomassa& 3or e
- .ist/rico ; motor Stirlin4 2oi inventado em #H#. 3elo reverendo :obert Stirlin4& na Esccia& e a3resentou na é3oca& a vanta4em de ser um motor mais se4uro com3arado com os motores a va3or utili5ados até ent>o& 3rinci3almente 3elo menor n=vel de 3ress>o utili5ado 3elo motor inventado 3or Stirlin4+ ; motor Stirlin4 teve um uso comum até os anos de #,%& ?uando os motores de combust>o interna e os motores elétricos o tornaram redundante+ ; motor ;tto 2oi inventado em #H** e o motor diesel em #H,$& e estes a3resentavam maior 3otencia com3arado aos motores Stirlin4 da é3oca+ (JI:T& #,,+ lém disso& os motores Stirlin4 re?ueriam uma aten7>o es3ecial em sua manu2atura& ?ue tin9a uma tolerncia mais estreita do ?ue a re?uerida 3elos motores de combust>o interna+  combina7>o de um menor custo de manu2atura e uma maior 3otKncia 4erada 3elos motores de combust>o interna levaram ao desa3arecimento comercial do motor Stirlin4+ 3s a se4unda )uerra Mundial& com a inven7>o da classe dos a7os inoo do ciclo do motor Stirlin4& acarretou no desenvolvimento de um motor mais barato e mais e2iciente+ Luando a tecnolo4ia do motor aumentou& a sua ca3acidade de usar ?ual?uer combust=vel dis3on=vel 3assou a 4erar interesse em seu 3rinci3io novamente+ @evido ao motor Stirlin4 ser de combust>o eo re?uerer re-enc9imento& ele é indicado 3ara re4i6es isoladas& onde se necessitam 4era7>o de 3otKncia& ou seja& trabal9ando como 4era7>o distribu=da+

0 Classi"ica+,o dos motores Stirling con"orme a con"igura+,o ;s motores Stirlin4 s>o divididos em 4eral em trKs 4ru3os& l2a& !eta e )ama& de acordo com a con2i4ura7>o dos cilindros e 3ist6es+ ; motor Stirlin4 ti3o l2a a3resenta basicamente dois 3ist6es& sendo um de com3ress>o e um de e<3ans>o& e estes s>o de2asados de ,%+ Já um lado ?uente (es3a7o de e<3ans>o e um lado 2rio (es3a7o de com3ress>o& unidos entre si+ ;s dois 3ist6es 2a5em o 4ás 2luir entre ambos es3a7os& e os mesmos dois 3ist6es 4eram 3otKncia de sa=da+ Na con2i4ura7>o l2a (Fi4ura $+#& o motor tem dois 3ist6es ?ue s>o conectados em serie 3elo trocador de calor de a?uecimento& o re4enerador e o trocador de calor de res2riamento+ (MEGG;& %%#+

Embora 3ossua a con2i4ura7>o mais sim3les& o motor l2a a3resenta a desvanta4em de ambos os 3ist6es necessitarem de veda7>o 3or conter 4ás de trabal9o+ Esses motores 3odem ser constru=dos em con2i4ura76es com3actas& com múlti3los cilindros e elevadas 3otKncias de sa=da& necessárias nas a3lica76es automotivas+ ;s motores Stirlin4 !eta e )ama s>o c9amados de motores Stirlin4 de deslocamento& sendo ?ue o 4ás de trabal9o é movimentado entre os es3a7os de alta e baio de deslocamento+  com3ress>o e e<3ans>o do 4ás de trabal9o s>o 2eitos 3elo 3ist>o de trabal9o+ Na con2i4ura7>o !eta& os 3ist6es de deslocamento e trabal9o est>o alin9ados em um único cilindro+ "ela sobre3osi7>o entre cada movimento de ambos os 3ist6es& uma tao maior do motor é obtida& e 3ode-se obter maior 3otKncia ?ue o motor Stirlin4 ti3o )ama+ Entretanto& as 9astes do 3ist>o de deslocamento e o de trabal9o est>o alin9adas& o ?ue torna o mecanismo com3licado+ (JI:T& #,,+ ; motor !eta a3resenta a con2i4ura7>o clássica& 3atenteada em #H#. 3or :obert Stirlin4+ Um es?uema do motor Stirlin4 ti3o !eta é a3resentado na Fi4ura $++

á o motor )ama tem um 3ist>o de deslocamento similar ao do motor !eta& a3esar de ser montado em di2erentes cilindros (Fi4ura $+$+ Essa con2i4ura7>o tem o conveniente de se3arar a 3arte ?uente do trocador de calor& ?ue é associada ao 3ist>o de deslocamento& do es3a7o de trabal9o de com3ress>o e e<3ans>o& associado ao 3ist>o de trabal9o+ (MEGG;& %%#+

'om3arado com o motor ti3o !eta& o seu mecanismo é mais sim3les& e ajustes na tao e incremento da área de trans2erKncia de calor& s>o relativamente 2áceis de se obter+ (JI:T& #,,+ 3resenta& entretanto& volumes mortos maiores& além do 2ato de 3arte do 3rocesso de e<3ans>o ocorrer no es3a7o de com3ress>o& causando redu7>o na 3otKncia de sa=da+ (MEGG;& %%#+

1 %rincípio de "uncionamento e ciclo termodin2mico

; 3rinci3io de 2uncionamento do Motor Stirlin4 é com3letamente di2erente dos motores de combust>o interna comuns+ Um motor Stirlin4 sem3re contém um 4ás 3ressuri5ado (ar& 9élio ou 9idro4Knio no cilindro& ?ue é c9amado de 4ás de trabal9o+  "otKncia é 4erada n>o 3ela ?ueima e<3losiva de combust=vel no cilindro& mas 3elo a?uecimento e res2riamento do 4ás de trabal9o 3elo lado de 2ora do cilindro+ ; es3a7o interno do cilindro é 3reenc9ido com 4ás de trabal9o+  2un7>o do 3ist>o de deslocamento é trans2erir o 4ás da cmara ?uente 3ara a cmara 2ria e vice-versa& com o objetivo de aumentar ou diminuir a tem3eratura do 4ás de trabal9o+  mudan7a na tem3eratura do 4ás de trabal9o causa uma subse?Oente mudan7a na 3ress>o do mesmo& ?ue 4era 2or7a 3ara movimentar o 3ist>o+  3otKncia de sa=da do motor é entre4ue ao eio a3resentadas as eta3as do ciclo 3ara um motor Stirlin4 ti3o !eta& ?ue est>o a3resentadas na Fi4ura Q+#+ # -  → ; 3ist>o de trabal9o é movimentado 3ara a es?uerda e o 4ás é com3rimido+ ; 4ás é res2riado 3elo eo a tem3eratura constanteR  - $ → ; 3ist>o de deslocamento é movimentado 3ara a direita& 2or7ando o 4ás a 3assar através do canal de cone<>o 3ara o volume ?uente& onde o 4ás é a?uecido 3or um ?ueimador+ Luando o 4ás é a?uecido& sua 3ress>o aumenta+ "orém é im3ortante notar ?ue o volume nesse 3rocesso é constanteR $ - Q → mbos 3ist6es movimentam-se 3ara a direita& devido 8 e<3ans>o do 4ás+ ; 4ás é a?uecido 3elo eo a tem3eratura constanteR Q - # → ; 3ist>o de deslocamento é movimentado 3ara a es?uerda& 2or7ando o 4ás a 3assar 3elo canal de cone<>o 3ara o volume 2rio& onde o 4ás é res2riado 3ela á4ua de res2riamento+ Luando o 4ás é res2riado& sua 3ress>o redu5 ate a 3ress>o inicial+  im3ortante notar ?ue o volume neste 3rocesso é constante+

Se um re4enerador 2or colocado no canal entre os cilindros 2rio e ?uente& o calor 3ode ser arma5enado& ?uando o 4ás 2lui do cilindro ?uente 3ara o 2rio e usado 3ara rea?uecer o 4ás& ?uando este 2lui de volta 3ara o volume ?uente+ ; ciclo de Stirlin4& tendo um re4enerador ideal (e2iciKncia de #%%& terá todo o calor 2ornecido ao 2luido de trabal9o de 2ontes eo do ciclo de 'arnot+ (M;:N& %%%+

3 Motor Stirling S) 43 5 ; motor Stirlin4 ST % ) é um motor na con2i4ura7>o )ama& de %% A de 3otKncia& e ?ue 2unciona com ar 3ressuri5ado como 2luido de trabal9o+ Este motor é comerciali5ado como um conjunto de tre5e 3e7as 2undidas& 3ela em3resa alem> iebac9+  2abrica7>o das 3e7as restantes e a sua monta4em devem ser eo das 3e7as restantes+ ; 4ru3o NEST - Núcleo de Estudos em Sistemas Térmicos& da Universidade Federal de Itajubá& recebeu da 'EMI) este conjunto de 3e7as 2undidas no inicio do ano de %%$+  em3resa Smar& situada em Sert>o5in9o-S"& e
motor e a 2abrica7>o das 3artes ?ue n>o s>o inclu=das no conjunto+ s 3rinci3ais 3artes do motor ?ue n>o s>o 2ornecidas s>o o trocador de calor de a?uecimento& o re4enerador& e o radiador+ "ara cada um destes com3onentes 2oi 2ornecido um roteiro de 2abrica7>o e monta4em& juntamente com relatos de e<3eriKncia de outras 3essoas+  Fi4ura +# a3resenta o conjunto de 3e7as 2undidas ad?uiridas+  Fi4ura + a3resenta os tubos do trocador de calor de a?uecimento& o radiador do motor& ?ue utili5a lamelas de cobre ?ue servem como aletas& a tam3a do 'arter com um manVmetro aco3lado& e outras 3e7as+ Na Fi4ura +$ o motor Stirlin4 ST % ) é a3resentado já montado e 3ronto 3ara o3era7>o+

; trocador de calor de a?uecimento é 2ormado 3or vinte e ?uatro tubos de dimetro W H mm e es3essura de # mm+ ; material destes tubos é a7o ino
6 M7todos e Resultados ; motor Stirlin4 ST % ) 2oi ensaiado no laboratrio de Sistemas Térmicos da mesma institui7>o& utili5ando-se uma cmara de combust>o 3ara 4ás li?ue2eito de 3etrleo )G"+ Uma 2oto da instala7>o utili5ada 3ara o ensaio do motor é a3resentada na Fi4ura .+#+

; ensaio teve como objetivo a determina7>o da 3otKncia do motor 2abricado& uma ve5 ?ue sua 3otencia de 3rojeto está na 2aio da 3otKncia do motor& 2oram utili5ados um 2reio 9idráulico& e um tacVmetro+ lém das medidas de tor?ue e rota7>o& também se mediu a tem3eratura da 3arede eo dos 4ases de eo+ "ara a medi7>o do consumo de combust=vel utili5ou-se uma balan7a Fili5ola& e 3ara a medi7>o da com3osi7>o dos 4ases de eo& utili5ou-se um analisador de 4ases modelo IM: $%%%& da IM: Enviromental E?ui3ment+  Tabela .+# a3resenta um resumo de todos os dados coletados durante o ensaio juntamente com as 4rande5as calculadas 3osteriormente+

;s 3rinci3ais com3onentes dos 4ases de eo& e suas res3ectivas concentra76es médias obtidas 3elo analisador de 4ases durante o ensaio 2oram0 ;  - Q&& N; - $H m4& '; - . m4 e N; -  m4+ Uma 3e?uena caldeira da )-T9erm& ?ue utili5a como combust=vel res=duo de madeira 2oi ad?uirida 3ara ensaiar o motor Stirlin4 ST % ) utili5ando como 2onte de calor os 4ases 3rovenientes da ?ueima da madeira no interior da 2ornal9a+  instala7>o do motor Stirlin4 ST % ) aco3lado a esta caldeira está 3ronta e é a3resentada na Fi4ura .++

l4uns trabal9os utili5ando-se motores Stirlin4 em o3era7>o com biomassa s>o encontrados na literatura+ Um trabal9o ?ue se destaca é o a3resentado 3or "odesser (";@ESSE:& #,,,+ ; objetivo de seu trabal9o é o 3rojeto& constru7>o e o3era7>o de um motor Stirlin4 ?ue usa o calor 3roveniente da ?ueima de biomassa em um 2orno+ Se4undo "odesser& o maior 3roblema encontrado ?uando se trabal9a com a ?ueima direta da biomassa é a 2uli4em contida nos 4ases ?uentes+ "ara se evitar uma dani2ica7>o 3recoce do motor& o trocador de calor deve ser 2eito com tubos es3eciais& mais resistentes+ ; motor 3rojetado 3or "odesser usa como 2luido de trabal9o ar ou nitro4Knio& tem uma 3otKncia de eio do 4ás de trabal9o de $$ bar& rota7>o de .%% r3m& e coe2iciente de 3er2ormance (3otKncia de ei
8 Conclus9es 'om o ensaio reali5ado com o motor Stirlin4 ST % ) 3Vde-se observar ?ue os resultados de 3otKncia mecnica obtidos estiveram dentro da 2ai
'om um valor médio de consumo de combust=vel ()G" durante o ensaio de %&$% 4/9& e com uma média das medidas de 3otKncia do motor de $*&.HA durante o mesmo 3Vde-se obter um rendimento médio do motor de a3roo este valor se a3resenta bastante satis2atrio+ Se4undo Jsu e colaboradores& o motor Stirlin4 3ode o3erar em instala76es de baio de ener4ia se a3resentam muito ine2icientes em instala76es de 3e?uena ca3acidade+  im3ortante salientar a 3ossibilidade do uso de diversas 2ontes de calor 3ara o3era7>o de motores Stirlin4+ @entre estas 2ontes de calor& atualmente vem se destacando em 3es?uisas& 3or serem 2ontes renováveis de ener4ia0 o uso da ener4ia solar e o uso de diversos ti3os de biomassa como combust=veis+ 'omo trabal9o 2uturo& e como uma continuidade dos trabal9os ?ue vem sendo 2eitos com o motor Stirlin4 ST % )& 9á o seu ensaio aco3lado 8 caldeira a biomassa+ 'om isso se 3retende avaliar a 3ossibilidade de o3era7>o de tal tecnolo4ia em re4i6es isoladas& onde n>o se tKm recursos ener4éticos 2sseis dis3on=veis& e ?ue se ten9a biomassa residual+

Re"erencias Bibliogr:"icas Jirata& P+ Stirling Engine 'ome page + #,,+ (9tt30//BBB+beoame+ne+j3/X9irataR Jsu& S+T+& Gin& F+Y+& '9iou& +S+ .eat&trans"er aspects o"

Stirling poer generation using incinerator aste energ< +

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1ª Lei da Termodinâmica

'9amamos de #Z Gei da Termodinmica& o 3rinc=3io da conservação de energia a3licada 8 termodinmica& o ?ue torna 3oss=vel 3rever o com3ortamento de um sistema 4asoso ao so2rer uma trans2orma7>o termodinmica+ nalisando o 3rinc=3io da conserva7>o de ener4ia ao conteo 3ode criar ou consumir ener4ia& mas a3enas arma5ená-la ou trans2eri-la ao meio onde se encontra& como trabal9o& ou ambas as situa76es simultaneamente& ent>o& ao receber uma ?uantidade L de calor& esta 3oderá reali5ar um trabal9o e aumentar a ener4ia interna do sistema \U& ou seja& e<3ressando matematicamente0 Sendo todas as unidades medidas em oule (+ 'on9ecendo esta lei& 3odemos observar seu com3ortamento 3ara cada uma das 4rande5as a3resentadas0 Calor

Trabalho

Energia Interna

Q/ /ΔU

Recebe Cede não troca

Realiza

Aumenta

>0

Recebe

Diminui

<0

não realiza e

não varia

=0

nem recebe

E