Macchina a ciclo stirling
Data di pubblicazione
24-02-2015
Codice
EG.14.010.A
Stato
Disponibile
Data di priorità
16-10-2014
Fase
Nazionale
Titolare
Politecnico di Milano
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI ENERGIA
Autori
Augusto Della Torre, Gianluca Montenegro
Descrizione
L’invenzione è relativa a una
macchina termica volumetrica, operante secondo
ciclo Stirling, basata su un’
architettura rotativa a palette mobili scorrevoli radialmente, in cui la
variazione dei volumi degli spazi di lavoro è realizzata in modo arbitrario conformando opportunamente almeno una camera statorica. L’invenzione è, inoltre, relativa a un
metodo di utilizzo di tale macchina. La macchina proposta permette di migliorare le
prestazioni del ciclo reale in termini di lavoro specifico e rendimento rispetto alle macchine a ciclo Stirling di tipo noto. In particolare, la sua architettura
non pone vincoli di carattere progettuale alla scelta della
legge di variazione dei volumi, con la possibilità di approssimare con precisione la legge prevista dal ciclo Stirling ideale e, più in generale, permettendo un’
ottimizzazione della stessa sulla base delle caratteristiche della macchina reale. Inoltre, la configurazione proposta prevede la contemporanea
evoluzione di più cicli termodinamici all’interno della macchina, permettendo di aumentarne la
compattezza. In questo modo, la fase di
rigenerazione può essere effettuata scambiando direttamente calore tra due cicli che svolgono contemporaneamente la fase di raffreddamento isocoro e di riscaldamento isocoro. Inoltre, diverse soluzioni tecniche sono introdotte per incrementare
l’efficienza dello scambio termico durante le fasi di espansione e compressione. Infine, la macchina può operare con una
miscela bifase con fase liquida dispersa, in modo da sfruttare la transizione di fase per
elevare il lavoro del ciclo.
Campo di applicazione
Produzione di energia meccanica a partire da <b>fonti di calore convenzionali</b> (combustibili fossili) e <b>rinnovabili</b> (biomasse o energia solare) o da <b>recupero termico</b> di energia di scarto (gas di scarico o liquido di raffreddamento nei motori a combustione interna, flussi di gas caldi in processi industriali). Alternativamente, utilizzo come macchina operatrice per applicazioni come <b>pompa di calore</b> o <b>refrigeratore</b>.
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Vantaggi
<h2><span style="font-size: 12px; font-weight: normal;">La macchina a ciclo Stirling oggetto di questa invenzione è caratterizzata da una </span><span style="font-size: 12px;">maggiore compattezza, una più alta potenza specifica e un migliore rendimento</span><span style="font-size: 12px; font-weight: normal;"> rispetto alle macchine a ciclo Stirling di tipo noto. Inoltre, la possibilità di impiegare come fluido di lavoro una miscela bifase permette di operare con sorgenti di calore a </span><span style="font-size: 12px;">bassa temperatura</span><span style="font-size: 12px; font-weight: normal;">.</span></h2>
Stadio di sviluppo
Concettuale
Contatto
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