Stirling lobi anulare TriLobic (SPRATL)

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Crea il movimento da una fonte di energia, convertilo in un altro più utile grazie a un dispositivo adatto, pur avendo una buona prestazione e nel rispetto dell'ambiente,

queste sono le sfide che SYCOMOREEN deve affrontare.


SYCOMOREEN è un'azienda familiare che sviluppa un'intera famiglia di invenzioni focalizzata sulle energie rinnovabili.

Oggi è un grande giorno da quando ti invito a scoprire il terzo bambino di SYCOMOREEN:

Stirling machine con pistoni trilobici rotativi anulari (SPRATL)

adattato da Remundo dall'invenzione originale di Pascal HA PHAM

Il brevetto è stato depositato il 22 agosto 2008 presso l'INPI.

Nell'immediato futuro, non pubblicheremo le rivendicazioni di questo brevetto per motivi legali e di proprietà intellettuale.

Tuttavia, hai accesso a tutte le figure, gif animate e descrittive.

Puoi anche consultare l'indirizzo http://sycomoreen.free.fr/
specialmente http://sycomoreen.free.fr/syco_francais ... ation.html


Attendiamo le vostre reazioni su questa nuova macchina con molteplici usi: produzione di energia termica, meccanica, elettrica, cogenerazione, termolisi, idrolisi per varie produzioni (idrogeno, metalli ...) da energia pulita e / o riciclaggio di rifiuti organici ...

Per ora, stiamo solo sviluppando le nostre macchine, ma siamo aperti a qualsiasi proposta di partnership industriale.

Buona lettura e scoperta!

Remundo per SYCOMOREEN

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Cicli termodinamici di Stirling nei diagrammi Pressione / volume e Temperatura / Entropia

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Macchine a pistoni rotanti trilobiche anulari
con cicli termodinamici Stirling

L'invenzione riguarda un dispositivo (1) costruito con macchine a pistone anulare trilobico, grazie al carattere a due stadi con volumetrie disuguali che offrono. nella loro versione generica; un involucro periferico (CAR), un nucleo a doppio arco (NBA) e un pistone anulare trilobico (PRA) che ruota e scorre tra il nucleo (NBA) e l'involucro (CAR), come descritto nelle applicazioni PCT 03.3921, e INPI 07.5990 e 07.6157 depositati da Pascal HA PHAM.
Con almeno due macchine con un pistone rotativo anulare pollobico, principalmente trilobico (2,2F, 2C), Le conversioni termomeccaniche Stirling possono essere eseguite con elevata efficienza grazie alle qualità di queste macchine, sfruttate con giudizio:
1. I volumi massimo e minimo del ciclo di Stirling sono semplicemente ottenuti dal volume delle camere dello stadio esterno maggiore di quello delle camere dello stadio interno.
2. Le fasi isotermiche del ciclo sono molto meglio rispettate grazie alla convezione consentita dai movimenti e dai trasferimenti del fluido termovettore all'interno di una macchina.(2,2F, 2C) di temperatura uniforme.
3. Le fasi isochore del ciclo sono perfettamente rispettate dai collegamenti delle camere dello stesso tipo e dal movimento tra le macchine calde (2C) e le macchine fredde (2F).
4. Uno o più rigeneratori (RGN), impiantabili tra le macchine (2,2F, 2C), consentono, grazie a flussi opposti e unidirezionali di fluido termovettore, un eccellente livello di riciclo del calore interno tra il raffreddamento isocorico e il riscaldamento del ciclo di Stirling.

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Lavoro meccanico e trasferimento termico del fluido su un ciclo mediante un approccio grafico

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Il dispositivo (1) può funzionare con qualsiasi sorgente calda originata in particolare:
- di la concentrazione di radiazione solare, riserve geotermiche, reazioni chimiche energetiche exo (combustione di biomassa, rifiuti, idrocarburi ...), fissioni nucleari o fusioni ...
- calore residuo industriale (forni, fonderie, vari fluidi di trasferimento del calore, effetti dissipativi in ​​macchine e impianti),

e qualsiasi fonte di freddo naturale (aria ambiente, laghi fluviali, scantinati, ghiaccio / neve, ecc.) o ottenuto per refrigerazione artificiale.

L'invenzione sarà particolarmente ben integrata in "Trappole ipertermiche di radiazione solare diretta (PHRSD)" descritto nella domanda di brevetto 08.00627 di SYCOMOREEN (Francia) per lo sviluppo dell'elettricità solare.

Verranno utilizzate le seguenti abbreviazioni:
- " Tf "E" Tc "Indica rispettosamente la temperatura assoluta in Kelvin di fonti fredde e calde,
- " Macchina SPRATL "Designerà una macchina a pistoni trilobati rotanti anulari Stirling", secondo l'invenzione (1).

Molti dettagli saranno forniti nella descrizione che segue, trattando cronologicamente i seguenti temi: cicli termodinamici Stirling, stato e limiti della tecnica attuale, soluzioni proposte (promemoria delle caratteristiche delle macchine PRATL, portando al loro sfruttamento nel Stirling, connessione seriale e parallela di più macchine PRATL, conversione del movimento, precauzioni di isolamento termico, principio e vantaggi del rigeneratore, sigillatura delle camere, estensione ai pistoni rotativi anulari pollobici), dimensioni e applicazioni della presente invenzione, seguite dalla sua descrizione dettagliata.

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Colonna sinistra: ciclo imperfetto delle macchine attuali

Colonna destra in linea forte: ciclo ottimizzato dalla macchina SPRATL, più piccolo del ciclo ideale, ma più grande del ciclo delle macchine attuali

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Cicli termodinamici di Stirling

L'invenzione sfrutta, preferibilmente con un fluido gassoso per il trasferimento di calore, il ciclo termodinamico di Stirling. Un ciclo motore Stirling esegue le seguenti fasi, come illustrato nelle figure 1A e 1B (P: pressione; volume V; T: temperatura; S: entropia del fluido)
- 1-> 2: Compressione isotermica a contatto con la fonte fredda di temperatura Tf, il fluido passa da un volume massimo Vmax a un volume minimo Vmin,
- 2-> 3: Riscaldamento isocorico al volume Vmin, con aumento della pressione del fluido,
- 3-> 4: Rilassamento isotermico a contatto con la fonte calda di temperatura Tc, il fluido che passa dal volume Vmin a Vmax,
- 4-> 1: Raffreddamento isocorico al volume Vmax, con diminuzione della pressione del fluido.

I passaggi 2-> 3 e 4-> 1 sono isocorici e non richiedono né forniscono alcun lavoro per il gas: 2-> 3 passa il gas da Tf a Tc e 4-> 1 da Tc a Tf.

D'altra parte, gli scambi di lavoro meccanico avvengono durante le fasi 1-> 2 e 3-> 4:
- nella fase 1-> 2, la natura isotermica della compressione comunica un trasferimento di calore dal fluido alla sorgente fredda e richiede l'alimentazione di lavoro meccanico al fluido.
- nella fase 3-> 4, la natura isotermica dell'espansione richiede il trasferimento di calore dalla sorgente calda al fluido: quest'ultimo quindi produce un lavoro meccanico maggiore di quello ricevuto durante la compressione 1- > 2, da qui il carattere motore del ciclo.

Robert Stirling ha rapidamente scelto di migliorare la sua macchina dotandola di un rigeneratore.

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Tipica macchina SPRATL

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Questo rigeneratore consente al fluido di recuperare durante la sua isocora 2-> 3 riscaldando il calore che vi ha depositato durante il suo raffreddamento isocora 4-> 1. Grazie a questo riciclaggio di calore interno, l'efficienza termodinamica del ciclo Stirling con rigeneratore è pari a quella del ciclo motore Carnot:
RC = 1 - Tf / Tc

lavoro meccanico prodotto dal fluido
con RC = ____________________________________
calore prelevato dalla fonte calda dal fluido

Per un ciclo di ricezione, come illustrato nelle figure 1C e 1D, la direzione di marcia del ciclo è invertita:
- 1-> 4: Riscaldamento isocorico al volume Vmax, con aumento della pressione del fluido,
- 4-> 3: Compressione isotermica a contatto con la fonte calda di temperatura Tc, il fluido passa da un volume massimo Vmax a un volume minimo Vmin,
- 3-> 2: Raffreddamento isocorico al volume Vmin, con diminuzione della pressione del fluido,
- 2-> 1: Rilassamento isotermico a contatto con la fonte fredda di temperatura Tf, il gas passa dal volume Vmin a Vmax.

I passaggi 1-> 4 e 3-> 2 sono isocorici e non richiedono né forniscono alcun lavoro al fluido. Queste sono solo fasi di trasferimento di calore: 1-> 4 passa il fluido da Tf a Tc e 3-> 2 da Tc a Tf.
Nella fase 4-> 3, la natura isotermica della compressione comunica un trasferimento di calore dal fluido alla sorgente calda e richiede la fornitura di lavoro meccanico al fluido.
Nella fase 2-> 1, la natura isotermica dell'espansione richiede il trasferimento di calore dalla sorgente fredda al fluido e costringe il fluido a produrre meno lavoro meccanico di quello che ha ricevuto durante la compressione 4-> 3, da cui il carattere recettore del ciclo.
La macchina può quindi essere utilizzata in frigorifero o come pompa di calore, a condizione che le vengano comunicati lavori meccanici..

Quando la macchina è dotata di rigeneratore, che consente al fluido di recuperare durante il suo riscaldamento 4-> 1 il calore che ha depositato durante il suo raffreddamento 3-> 2, le efficienze termodinamiche del ciclo sono uguali a quelle di Carnot, più precisamente:

Calore prelevato dalla fonte fredda dal fluido
EF = ___________________________________
lavoro meccanico comunicato al fluido

EFC = Tf / (Tc - Tf) è l'efficienza di refrigerazione

EFC è l'efficienza di un frigorifero Carnot ideale.

Calore trasferito alla sorgente di acqua calda dal fluido
CE = __________________________________
lavoro meccanico comunicato al fluido

ECC = Tc / (Tc - Tf) è l'efficienza termica.

ECC è l'efficienza ideale della pompa di calore di Carnot.

Questi pochi ricordi fondamentali della termodinamica ci permetteranno di comprendere meglio i limiti della tecnica attuale delle macchine Stirling e i molteplici vantaggi della presente invenzione (1).

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Rigeneratore (RGN) e precauzioni di isolamento termico