Crisis Energética Foros

Jarp, tu motor a pistón de agua me hizo recordar la incompresibilidad del agua. Una vez la hermana de un amigo mío se metió en una charca de buen nivel, el auto que manejaba se hundió lo suficiente, le entró agua al escape y por otras partes. no sé de que forma pero le entró agua al motor y este simplemente se quebró. El bloque se quebró como si fuera de vidrio y el sigueñal se dobló.

¿En tu modelo consideras utilizar agua o algún aceite?
¿Cómo transmites la potencia hacia afuera del sistema?

Saludos...

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La especialización corrompe...

Hola JARP!

El motor este de pistón liquido que dices, no tiene otra aplicación mas que para curiosidad de laboratorio.

El inventor del sistema dice que puede bombear 370 litros/h a 1,6 mts de altura y consume 0,5 KW/h.

El que yo te he hablado bombea 370 litros/h a 50 mts de altura y consume 0,75 KW/h

Como lo ves ahora?.

Saludos

mockba dijo:

La primera pregunta es un tema que no dejo de pensar. El liquido ideal debe ser:

- Poco viscoso
- No evaporable
- Baja conductividad térmica

El agua puede valer pero es muy evaporable, sobre todo con la temperatura del foco caliente. Si metemos aceite este deberá ser poco viscoso y poco evaporable, lo cual también es dificil de encontrar ¿Se os ocurre algo?

Otra solución es poner un aislante flotando sobre el agua, haciendo que esta no entre en contacto con el calor. También se me ocurre poner un poco de aceite algo viscoso y poco volatil flotando sobre el agua, haciendo el efecto aislante que digo.

La potencia se transmite hacia fuera según el objetivo de la máquina. Si es para bombear agua ya visteis el dibujo. Si es para refrigerar a modo de bomba de calor solo hay que añadir otra U a la salida, de forma que se creen dos motores stirling con pistón de potencia común, donde el primero generará compresión-descompresión y el segundo utilizará esos cambios de presión para mover calorias.

Para generar electricidad tengo una teoría en mente pero quiero asegurarme que estoy en lo cierto, ya os contaré.


Karls dijo:

Todo se puede mejorar, por lo que creo que no se trata solo de un juguete. Si conseguimos optimizarlo se convertiría en algo fácil y barato de contruir, y sin mantenimiento, por lo que merece la pena intentarlo.

Por cierto, ¿puedes publicar alguna imagen de tu invento?, ya que tal como lo cuentas supongo que además de cilindro y pistón deberá tener válvulas, ¿cómo son accionadas estas válvulas? Una imagen nos vendría muy bien para comprenderlo.

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JARP!

No se como se hace para editar un WORD en esta web.

Saludos

Karls, para publicar debes subir el archivo a otro servidor y luego vincularlo desde aquí. Puedes utilizar el espacio gratuito que suelen dar los proveedores de Internet (Telefonica, ONO, Jazztel...) para alojar allí el archivo, o buscar cualquier hosting gratis de los que hay en la red.

Si tuvieras problemas puedes enviarme la imagen por e-mail y yo me encargo de publicarla.

Saludos

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JARP!

Emiteme tu mail.

Saludos

Karls, pongo aquí el esquema que me has enviado de tu motor solar para elevar agua:

Haz tú los comentarios que creas oportunos sobre la imagen.

Saludos

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De conformidad con el diagrama genérico del "MOTOR SOLAR TERMODINAMICO" para su divulgación y sin afan especulativo alguno, exclusivamente a nivel informativo, como alternativa de la aplicación solar a baja temperatura.

El desarrollo del proyecto está basado en un sistema que mediante proceso termodinámico permite la impulsión de fluidos a través de la energía térmica del sol a (60/70ºC), captada por colectores solares de tipología plana, el cual ha sido concebido en orden de obtener notables ventajas respecto a otros sistemas de impulsión, que utilizan la energía del sol, el principio está basado en un fluido motor en estado de vapor, con bajo punto de ebullición sometido a la temperatura generada por el sol, en el foco caliente y la temperatura del ambiente en el foco frío, la tipología del sistema mecánico de impulsión es de desplazamiento positivo .
Mediante el diagrama que se describe, se puede observar la disposición del sistema de impulsión.

EJEMPLO:

Unidad de captación constituida por 7 m2 de colectores solares asistidos mediante condensador de radiación factor multiplicador efectivo (Fx=1,8).

Radiación solar proyectada sobre el sistema de captación 10.900 Kcal/h
radiación solar basada en 0,86 KW/h/m2

Pérdidas del sistema condensador (0,15)

Rendimiento de los colectores solares a 70ºC (0,60)

Energía solar efectiva facilitada por la unidad de captación 5.630 Kcal/h

Para impulsar 3.500 litros/h de agua a 5 bar de presión

Pérdidas térmicas y mecánicas del sistema de impulsión (0,18)

Potencia absorbida por el sistema para efectuar la impulsión= 5,2 KW

COMPARATIVO (ENERGIA FOSIL)

Con motobomba convencional mediante motor eléctrico (380 V 3F+N)

Potencia absorbida por el sistema convencional P=1x3,5x55/367x0,6=0,875KW

Rendimiento total del sistema convencional (energía fósil) ---(0,33)
(rendimiento estimado en función de producción, transporte y equipo).

Energía fósil utilizada para impulsar 3,5 m3/h @ 5 bar ------ 2.275 Kcal/h

Energía solar utilizada para impulsar 3,5 m3/h @ 5 bar ---- 10.900 Kcal/h

El proyecto que se pretende permite obtener frío, sin coste energético convencional (Electricidad), conectando directamente al Sol que incide en la vivienda familiar o recinto, simplemente sustituyendo el compresor de la unidad de frío que es impulsado por (Energía eléctrica), por el compresor objeto del proyecto, actuado por la energía térmica del Sol.

Temperatura evaporador 4ºC, temperatura condensación 30ºC
Capacidad frigorífica del sistema 270Frg/h/m2 de colector condensador

Aportando un total de 2.160 Frg/h

En la zona sur de nuestro país se estima en más de 200.000 los usuarios que en la época estival, pueden cambiar a esta opción, esto significaría una sustancial reducción al notable incremento de energía eléctrica en esta época, generada en su totalidad por combustibles fósiles, en resumen podemos decir que el consumo energético del país puede reducirse en más de 13.000 barriles/día, que en la temporada estival supondría la cantidad de 2.000.000 barriles, así como una importante reducción del CO2 correspondiente y un sustancial ahorro económico al usuario.

A un tema muy importante (Nigún colector solar térmico de los actuales existentes en el mercado), están capacitados por su diseño a recibir la proyección de 2 SOLES EN CONTINUO, pues en un leve tiempo quedarian inservibles.

Saludos

Hola a todos, me alegro de estar por aquí de nuevo, el trabajo no me deja otra opción :)

Os pongo aquí un bosquejo de la bomba de calor de pistón líquido que os mencioné el otro día. Realmente se trata de motor + bomba de calor, y todo consiste en dos tubos en forma de U llenos de un líquido y poco más:



Como se aprecia, la U de la izquierda es el motor, el cual funciona con una diferencia térmica entre sus extremos.

La U de la derecha es la bomba de calor, la cual es accionada con los cambios de presión generados en el motor.

El líquido pistón se mueve por resonancia oscilando dentro de las U, ayudado por la corriente en vaiven que se genera en el tubo que interconecta ambas U (de forma similar a cuando empujamos a un niño en un columpio).

Como veis, la sencillez es asombrosa. Para hacerlo eficiente hay que añadir un economizador al motor entre sus extremos, así como disipadores de paletas en los focos para transferir lo más rápidamente el calor.

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Para producir electricidad con el Stirling de pistón líquido solo debemos acoplar un alternador lineal en la parte del pistón de fuerza. Lo más práctico puede ser hacer un bobinado de cobre sobre un nucleo de hierro, encapsularlo y meterlo dentro del tubo a modo de pistón de fuerza. Alrededor del tubo habrá unos imanes que crearan un campo magnetico. La bobina se moverá oscilando dentro de este campo magnético.

Aquí podemos ver un Stirlin de pistón libre acoplado a un alternador lineal:


En mi caso, el Stirling sería de pistón líquido (salvo el pistón de fuerza), lo cual disminuye las pérdidas por rozamiento. Por ello, creo que mi idea puede ser la más eficiente.

¿Qué opinais?

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Hola Gente de crisis, como andan ?

Como dice el dicho el zorro pierde el pelo pero no las mañas...
Así que vayamos a los bifes y no perdamos el tiempo.

Releyendo este hilo un poco descuidado ultimamente, me han vuelto ha resurgir las inquietudes que muchos hemos tenido para aprovechar la energía solar térmica sin concentración como fuente energética segura, abundante y accesible, tanto para la producción de electricidad como para el abastecimiento de calor.

Es un hecho constatado seguramente por todos ustedes que las carreteras absorven y acumulan mucho, pero mucho calor. La pregunta es cuánto.

Al parecer algunos estuvieron dandole algunas vueltas a la cuestión y algunos de estos estudios están dando vuelta en articulillos de prensa.

Aquí algunos:

http://ecoworldly.com/2008/08/18/asphalt-roads-as-solar-collectors-the-next-alternative-energy-revolution/

http://www.environmentalgraffiti.com/ecology/solar-collector-tarmac-energy/1780

http://www.physorg.com/news137769988.html

En casi todos dice lo mismo, que el asfalto conserva bastante bien el calor, que la mayor temperatura se encuentra a unos centímetros bajo la superficie y que el agregado de cuarcita podría mejorar las propiedades conductivas del asfalto. No hablan mucho de las temperaturas máximas alcanzables ni de promedios.

Ahora bien, ,si unimos esta pequeña noticia a todo lo que se vino discutiendo en este hilo sobre los rendimientos esperables y las posibilidades de aprovechar el calor a baja temperatura podríamos llegar a tener que reveer las afirmaciones hechas en el sentido de que no resulta conveniente su aprovechamiento para el abastecimiento energético masivo.

Se ha dicho que resultaría muy complejo aprovechar el calor de paneles solares para su conversión a energía eléctrica mediante un Stirling por las dificultades de mantenimiento y funcionamiento que tienen dichos dispositivos, pero resulta que hay otros métodos más simples y hasta eficientes de aprovechar el calor, como bien expone karls en la cita precedente.

Se ha dicho que los paneles solares son caros y su vida útil es corta, pero como muchos pensamos seguramente tiene que haber formas simples y económicas de recoger grandes cantidades de calor, tal como se cita en estos artículos sobre las propiedades del asfalto, y de esa forma prescindir del uso de paneles individuales, con lo cuál mejoraría sensiblemente la TRE del sistema, que en definitiva es lo que interesa.

Un terreno asfaltado se puede convertir seguramente en un gran colector solar recurriendo a la técnología de los suelos radiantes para extraer el calor, y de esa manera se puede contar con una fuente importante de suministro de agua caliente, posible de ser ampliado y escalado de acuerdo a las necesidades existentes. Su construcción es sencilla. El rendimiento final del sistema para convertirlo en electricidad seguramente no sea muy elevado, por debajo del 10% sin dudas, pero su TRE si puede ser elevada si consideramos que una construcción así puede tener una vida útil de muchas décadas casi sin mantenimiento, o con muy escaso. Y el aprovechamiento del agua caliente para uso domiciliario o industrial es directo, solo hay que trasladarla.

bueno, saludos y espero que estas ideas solo sean tomadas como lo que son: ideas para compartir, aprovechando este verano que tenemos por aquí, donde el asfalto esta que arde, y hay tiempo para pensar.

Aquí dejo un enlace mejor sobre el tema

Directory:Solar Pavement - PESWiki

Muy interesante jarp, sólo un comentario, ¿No convendría que sea el campo magnético el móvil?
Generar el campo involucra mucho menos tensión, por lo que el desgaste de los contactos sería menor, y además sería más fácil aislar el circuito. Quedaría un circuito fijo de alta tensión, y uno móvil de baja, en vez de al revés.
Y si se usaran imanes permanentes, ni siquiera se necesitarían contactos eléctricos móviles, y tendrías un generador mucho más robusto y fiable, pero, eso sí, de potencia limitada comparado con uno autoexitado...

Saludos!

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"El futuro llegó hace rato, todo un palo, ya lo ves..."

Para (Eduardo y Jarp)!!!.
En cuanto al colector solar térmico dice Eduardo: (Se ha dicho que los paneles solares son caros y su vida útil es corta,).
Efectivamente presentan la mayoría la siguiente problemática:
En la actualidad los colectores solares de tipología plana existentes en el mercado, están basados generalmente en una parrilla tubulada de cobre soldada a una chapa de cobre y por un bastidor contenedor constituido de perfilería extruida de aluminio unida en sus esquinas mediante grapado y sellado con resinas, la hermeticidad del vidrio es mediante perfiles de EPDM, los racores de cobre de entrada y salida del fluido de transferencia, también con cierres de EPDM con el bastidor.
Las características que presentan estos diseños del mercado actual, no cumplen con los requisitos que se precisan para captar una energía diluida, como es la solar.
1.- Mediante constitución de absorbedores tubulados, soldados a una chapa o aleta, presentando las siguientes resistencias térmicas: a) conducción térmica de la aleta a la soldadura, b) conducción térmica de la soldadura (que es una línea) a la pared del tubo, c) conducción térmica de la pared del tubo al fluido caloriportor.
2.- Por la constitución de la tubuladura del absorbedor en forma de parrilla, el fluido caloriportor que circula en su interior lo hace de forma laminar.
3.- El bastidor constituido mediante perfiles de aluminio extruido, técnica usual utilizada en carpintería de aluminio, cuyas esquinas son atornilladas o grapadas y selladas con resinas, el cierre con el vidrio es mediante perfiles de EPDM, las diferencias de dilatación entre el bastidor de aluminio, vidrio y la tubuladura de Cu son muy acusadas.
Conclusiones
a)Excesivas resistencias térmicas que reducen sustancialmente la captación solar.
b)Para una correcta transferencia térmica, la circulación del fluido caloriportor debe ser en régimen turbulento.
c)La utilización de sellos con resinas y cierres de EPDM, añadido a las acusadas diferencias de dilatación de los componentes por temperaturas superiores a 180ºC por parada, se producen roturas y o deformaciones que reducen considerablemente la estanqueidad y en muy corto espacio de tiempo.
Las resinas y el EPDM degradan a partir de 110ºC, alterando su estructura.
Estos colectores solares, disponen de una vida con el rendimiento adecuado, no superior a 4/5 años.
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Un colector solar debe disponer de las siguientes cualidades:
El colector solar térmico plano propuesto, trata de cumplir con los requisitos que se precisan para captar una energía diluida, como es la solar.
Para ello se han tenido en cuenta las siguientes consideraciones:
1.- Reducir sustancialmente la resistencia a la conducción térmica del absorbedor, incrementando la transferencia térmica al fluido caloriportor..
2.- Nuevo diseño del absorbedor que permite optimar la transferencia térmica al fluido caloriportor, mediante circulación en régimen turbulento.
3.- Posibilitar la proyección de 2,5 soles sobre la cara activa de captación del colector. (Esta posibilidad permitirá obtener temperaturas próximas a los 90ºC, en el fluido de transferencia).
4.- Garantizar la estanqueidad de las juntas de cierre del vidrio con el exterior, en parada de circulación del fluido caloriporor, pudiendo alcanzar temperaturas próximas a los 225ºC.
(Este colector solar se encuentra en fase de desarrollo)
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Para Jarp!!!.
El motor stirlig, acoplado al un alternador de desplazamiento lineal, sería idóneo para producir electricidad, pero dependemos de un sistema concentrador con seguimiento, creo que es excesivamente complicado y poco fiable.
Para ello está el motor termodinámico que indiqué, sería lo idóneo pero no encuentro en el mercado un alternador de desplazamiento lineal-bidireccional, de encontrarlo sería la opción mas idónea.

En cuanto al (Asfalto), veo mas sencillo la utilización de paneles solares de piscina, pues son baratos y en primavera-verano-otoño se puede obtener agua caliente, mucho más fiable que fundir tubuladuras para paso de agua en el asfalto.

Saludos

Para Jarp .
Lo que te se ocurrio de la utilizacion del asfalto de las carreteras como paneles , no es una idea nueva ya en los 80 , sino recuerdo mal se realizaron algunos proyectos experimentales en barriadas de diseño bioclimatico en Suecia el proyecto venia acompañado de la aplicacion de bombas de calor cuyo COP daba un mejor rendimiento a los sistemas de distribucion de calor para calefacion que se utilizan en algunos paises del norte , asi como otros proyectos de reutilizacion de calores residuales de industrias , para calefaccion de Hogares (Proyecto en Brescia , Italia) al igual que en Islandia es por distribucion de calor a partir del agua caliente de los geisers.
Pero que de aqui en este hilo que se a tratado de recuperar el concepto ahora que se desempolva lo ya mas que estudiado y si bien lo primero que lei fue en los 80 sobre Suecia .
Aqui esta este proyecto que a quien interese puede tratar de seguir.
Hallan una forma de transformar el calor del asfalto en una fuente de energía
PERO
Las necesidades de calor en dichos proyectos eran altas dado que los desta T diferencias de temperaturas interior exterior son muy altas y dichos proyectos podrian ser validos en zonas donde las necesidades de calefaccion son muy costosas , como por ejemplo seria la diferencia entre un proyecto de calefacion para granada y para Almeria en el primer sitio seria viable por su insolacion solo no, sino por su gran necesidad de calor, por sus temperaturas invernales,debido a su altitud y en el otro sitio muy cerca aunque con mucho sol igual no lo seria dado sus temperaturas invernales mas benignas , esta complejidad de variaciones de necesidades es lo que hace compleja la aplicacion de muchos proyectos de energia solar como en varias ocasiones e comentado, , dado que al variar las condiciones de las necesidades variaran sus costes y dichos proyectos seran o pudieran ser viables en unos lugares si y otros no .
I ese factor de interaccion entre inputs energeticos y outputs variables diferencia mucho de la forma de proyectacion clasica Ingenieristica , de ahi que aunque la aplicacion de soluciones activas de captacion solar sea mas facil de entrar en los metodos de produccion industriales actuales, siempre la aplicacion de tecnicas de diseño pasivo en edificacion y urbanismo aplicado sea muchisimas mas veces mas rentable energeticamente.
No estando enfrentadas las dos vias sino en una sabia interaccion de los dos conceptos aparentemente enfrentados.

Esa es una de las complejidades que no se suele entender en las aplicaciones de energia solar de baja temperatura.

Para Karls , muy correcta tu rapida explicacion de las caracteristicas de los comportamientos de los paneles y como bien sabes es muy complejo dado que esto mismo que comentaba para los proyectos de calefacion aparece con los paneles ,

Dado que hablas de la placa captadora y efectivamente esa es la clasica mas vieja ya que la picor que el amigo
Tabor dio ya todas las ecuaciones para su calculo, y la industria nacional clasica no se a comido mas la cabecita .

Veo que no tocaste la utilizacion de dobles o triples vidrios para saltos termicos mayores, esta claro ese es otro capitulo la eficacia luminica de los vidrios sus camaras y la idoniedad de un panel u otro dependiendo de la zona donde debe de trabajar.

Es compleja la proyectacion de paneles planos mas de lo que la mayoria piensa pues la relacion rendimientos termicos costes de los materiales es muy interactiva y variable , un campo que como muy especifico que es logicamente aqui no se trate, dado que los temas son mas generalistas.

Perdon por el ladrillin.

un saludo.

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La energia mas limpia es la que no se usa

Interesante hilo que no habia leido hasta ahora.

Buscaba una forma de aprovechar al maximo el panel de ACS que puse el verano pasado. Me explico: aunque funciona muy bien, estos sistemas se desconectan o entran en proteccion cuando el deposito alcanza la temperatura maxima de diseño, y claro, en verano ocurre con facilidad. Y yo me preguntaba, ya que he pagado unos miles de euros ¿por que no exprimir al maximo la instalacion?.

Lo que me ronda por la cabeza no es extraer gran cantidad de energia, ni una aplicacion concreta, simplemente alargar el rendimiento global de la instalacion aunque solo sea en verano. Imaginemos que llega a los 60ºC a las tres de la tarde, entonces podriamos activar un dispositivo auxiliar que por ejemplo produjera "algo" de electricidad, con lo que rebajariamos la factura electrica.

Soy consciente que el aumento de la eficacia de una instalacion cualquiera acaba suponiendo un aumento del costo, y muchas veces no compensa para lo que se produce. Pero esto me da mucha rabia, acabamos siempre en el mismo punto, "como es mas barato tal cosa, es mejor tirarlo y comprar otra". En fin, que estoy explorando posibilidades y lo primero que se me vino a la cabeza fue el famoso Motor Stirling. Veo por los comentarios que las cosas no son tan faciles, sin embargo les dejo una pagina de la Universidad de Saitama de Japon, donde se han fabricado motores stirling de baja temperatura con una capacidad de trabajo interesante:

- Motor de 1Kw
- Motor de 300w (trabaja entre 130ºC y 15ºC)
- Motor de 10w (trabaja entre 100ºC y 15ºC)
- Motor solar sin concentracion (en laboratorio hasta 6w)

Lo cierto es que todos son modelos bastante experimentales y bastante grandes. El tamaño es logico, ya que al trabajar con diferencias de temperatura bajas, el piston de fuerza necesita tener una superficie grande para producir trabajo util (fijaros en los motores maqueta que funcionan con el calor de la mano, la base es el piston).

Por lo demas, la pagina es probablemente la mejor que he encontrado sobre motores Stirling. Visitad la version academica de la pagina, donde podreis encontrar toda la informacion tecnica necesaria para el diseño y construccion de un stirling. No en vano llevan estudiandolo desde 1998.


Por otro lado, me gustaria ver el diseño que ha comentado Karls basado en la maquina de vapor. El esquema que colgo Jarp se ha perdido, ¿alguien lo puede volver a enlazar?.


Por ultimo dejar mi opinion, reconozco que los motores stirling me fascinan desde el dia que los conoci en un numero de Investigacion y Ciencia, pero no creo que sean mas delicados que los motores de combustion interna, simplemente estos ultimos han estado mejorandose durante 100 años y los otros han quedado en el olvido. Ya se sabe, este mundo nuestro siempre ha buscado mas potencia...

Suerte.

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Días de mucho, vísperas de nada.

Hola:
Si quereis violar principios fìsicos, mejor no intentarlo debido a dos razones:


1.- Para la energìa solar es necesario utilizar concentradores debido a que este tipo de energìa es sobradamente diluida y necesita concentrar la radiaciòn para obtener potencias respetables.

2.- El concentrador se utiliza para aumentar la diferencia entre el foco caliente y el frìo y obtener un rendimiento de Carnot teorico decente ya que los dispositivos termosolares son màquinas termicas y para colmo el movimiento tèrmico en si es de alta entropìa.

Salu2.

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Scutum

Miguel Teixeira, puedo estar de acuerdo en las dos razones que expones, pero no entiendo por que dices que queremos violar las leyes fisicas. A lo largo del hilo se pueden haberr cometido despistes, pero no creo que en ningun momento se haya querido transgredir ninguna ley fisica. Solo se pretende explorar otras opciones.

Suerte.

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Días de mucho, vísperas de nada.

La conversiòn tèrmica en energìa electromecanica es muy poco eficiente a medida que aumentan las perdidas.Para mantener el gradiente foco frìo-caliente debo emplear materiales aislantes, mantener el foco frìo para que su temperatura no aumente y el rendimiento no se degrade.
La adiciòn de materiales reduce la TRE del dispositivo total.No niego que para aplicaciones puntuales se puedan realizar transformaciones de energìa y obtener algùn trabajo util pero a una TRE baja y con rendimientos decrecientes.
Los energeticos fòsiles ya llevan incorporada una energìa de la naturaleza realizada hace millones de años que se pasa por alto pero si se contabilizase su TRE no serìa tan alta como parece.
En fin...nada es gratis.
Salu2.

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Scutum

Hola a todos, hacía tiempo que el trabajo no me dejaba un hueco, pero hoy lo he conseguido y aquí estoy.

Miguel Teixeira dijo:

Efectivamente, el rendimiento medio de la fotosíntesis en las plantas es inferior al 1%, pero solo con ese 1% se consigue mantener toda la biodiversidad del planeta. Aunque de todas formas también hay que tener presente algo que siempre se pasa por alto, no toda la energía se obtiene por fotosíntesis, el calor solar también lo aprovecha la vida, y vaya que si se aprovecha. En los árboles ayuda grandiosamente a mover los nutrientes desde las raices hasta las hojas mediante la evaporación de agua en estas, y muchos animales usan el calor solar para mantener su temperatura corporal, entre otras muchas aplicaciones.

JCP, ya he solucionado el problema de las imágenes y ahora pueden visualizarse todas correctamente.

Eduardo37, la idea de aprovechar el calor del asfalto mediante un serpentín no la veo viable, ya que todas las carreteras y calles son asfaltadas nuevamente cada pocos años para evitar que se hagan agujeros. Incluso el hecho de hacerse agujeros es perjudicial para el serpentín. Habría que hacer números para ver si es viable instalar un serpentín nuevo cada pocos años. Por otro lado, me temo que el serpentín terminaría deformando el pavimento, el cua es moldeable, por el paso de los vehículos, llenándolo de ondulaciones. Precisamente, antes de asfaltar se alisa el terreno para evitar imperfecciones.

De todas formas, si que veo muy práctico usar serpentines de este tipo en pavimentos de azoteas, tejados y aceras.

Mañana os enseñaré un par de cosas que os van a interesar muchísimo (ahora no tengo tiempo).

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Lo que os quería comentar el otro día son diversas formas de convertir la enegía termo-mecánica en electricidad sin usar el típico generador electrico rotatorio, ni siquiera un alternador lineal como el que vimos más arriba. Quiero proponer estas alternativas para que puedan ser estudiadas, porque todas ellas son muy sencillas y usan menos materias primas que los generadores tradicionales, ahorrando costes y simplificando su mantenimiento. Estudiemos sus posibilidades:


MHD (Magnetohidrodinámica):

Es la ciencia que estudia el comportamiento electromagnético de fluidos conductores de la electricidad (Magnetohidrodinámica - Wikipedia, la enciclopedia libre). En este sentido se me ocurren dos posibilidades (aunque hay muchas):


1. Pistón de metal líquido (mercurio):

El pistón sería un metal líquido y estaría inmerso en un campo magnético. Al moverse el metal dentro del campo magnético se genera una corriente eléctrica perpendicular al campo magnético. Solo hay que recoger esta corriente mediante unos electrodos situados en las paredes del tubo, tal como se ve en la imagen.


Sería una buena forma de obtener electricidad a un motor Stirling de pistón líquido.


2. Pistón de plasma:

En este caso no hay un pistón aparente, simplemente es el gas que hay dentro del tubo el que se mueve a modo de pistón. Si ese gas se ioniza (plasma) conduce la electricidad de forma similar al metal líquido.


Esta alternativa se suele usar en las centrales térmicas para obtener electricidad de los gase de escape a altas temperaturas. Me gustaría estudiar las posibilidades a bajas temperaturas (recordemos que también se generan plasmas a bajas temperaturas, por ejemplo los tubos fluorescentes).


Piezoelectricidad:

Al igual que un micrófono piezoelectrico o el chispeador de un encendedor electrico, podemos transformar las vibraciones (cambios de presión) en electricidad (Piezoelectricidad - Wikipedia, la enciclopedia libre).




Como vemos, todos estos sistemas no tienen partes móviles y son más baratos que los usados convencionalmente. Por ello hago hincapie en su estudio.

Hoy ya no tengo más tiempo para continuar. Otro día os contare algo sobre termoacústica, que es a donde quiero llegar con todo esto...

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Pregunta tonta de un chapuzas:
El voltaje de salida a cuánto iría?

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«It's the end of the world as we know it, but I feel fine" (REM)

the postman, estamos hablando de diversas tecnologías a nivel general y no de un proyecto concreto, por lo que tu pregunta no tiene sentido. De todas formas, lo que importa es su viabilidad, lo cual implica muchos aspectos: costes, eficiencia...

Además, en todo caso lo importante sería la potencia y no el voltaje, aunque estén relacionados:

Potencia = Intensidad · Voltaje

Podríamos tener poco voltaje pero mucha intensidad :)

Lo verdaderamente importante de todo esto es la reducción de costes que suponen estas tecnologías, tanto en su fabricación como en su mantenimiento (al no poseer piezas móviles).

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MOTORES TERMOACUSTICOS:

Este tipo de motores suelen ser variantes del Stirling clásico, con la diferencia de que el pistón desplazador es sustituido por un sistema resonante que realiza la misma función, siendo este el motivo por el que se llaman acústicos. Por ello, el pistón desplazador suele ser un líquido o simplemente un gas, el cual se mueve gracias a la resonancia que produce la inercia de este.

El hecho de que el pistón desplazador sea un fluido más la posibilidad de que el pistón de potencia sea también un fluido o una membrana, hacen que estos ingenios sean fáciles de construir y no necesiten mantenimiento, al carecer de partes móviles sólidas.

En este hilo ya hemos visto algunos motores de este tipo, por ejemplo los de pistón líquido que ya mostré en ocasiones anteriores.

El motor termoacústico más simple que existe es el llamado comúnmente motor "pof pof" (por el sonido que produce) y que se ha usado mucho en barcos de juguete antiguos. Simplemente consiste en un tubo cerrado por un lado y cuyo extremo abierto se sumerge en el agua, mientras que el extremo cerrado se caliente mediante una llama. El tubo está lleno de agua excepto en su parte superior, donde recibe el calor de la llama, y que se queda lleno de vapor.

https://www.youtube.com/watch?v=rKvvc6yVoZc

Su funcionamiento es el siguiente:

1. Al calentarse el vapor de su interior se dilata y empuja al agua, que sale impulsada por el extremo del tubo.
2. La expansión del vapor hace que este entre en contacto con las paredes de la parte fria del tubo.
3. El vapor se enfría y se condensa y comprime hacia la parte superior del tubo, entrando agua en el tubo para reemplazar el espacio que antes ocupaba el vapor expandido.
4. El vapor comprimido en la parte superior vuelve a calentarse y se repite el ciclo de forma indefinida.

El movimiento del agua dentro del tubo, debido a la expansión y contracción del vapor, tiene la suficiente inercia como para evitar que el sistema entre en equilibrio, quedando oscilando indefinidamente.

A continuación se muestra otro motor de pistón liquido más complejo construido con tubo de PVC y que sirve para bombear agua. En Stirling se explica su funcionamiento y como construirlo.



En la mayoría de los motores de pistón líquido además de la inercia también interviene la gravedad, encargándose esta de mantener la oscilación, al igual que ocurre en un péndulo. El modelo que acabamos de ver hace uso tanto de la inercia como de la gravedad.

Pero también hay motores termoacusticos que no necesitan la inercia para funcionar, como el de la siguiente imagen, el cual solo requiere de la gravedad para funcionar. Su funcionamiento se explica en ¡enlace erróneo! donde también se pueden ver videos:



A la mayoría de estos motores se les puede acoplar un economizador entre el foco caliente y el foco frío, haciéndolos más eficientes.

Las aplicaciones de este tipo de motores son todas las que podamos imaginar:

- Sistema de bombeo
- Propulsión marítima
- Bomba de calor
- Accionamiento de sistemas hidraulicos.
- Generación eléctrica

Si a esto le unimos su bajo coste, sin mantenimiento y su larga duración tenemos un sistema cuya viabilidad puede ser muy alta, aunque su eficiencia sea relativamente baja si se compara con otros sistemas. De todas formas, algunos de estos sistemas superan el 30% de eficiencia. Pero no debemos comparar la potencia de estos aparatos con los motores de explosión convencionales, por ejemplo, ya que aunque estos últimos sean muy potentes no sirven de nada en un mundo de baja energía como el que nos espera y como el que ha habido hasta la revolución industrial. Es mejor poca potencia que nada.

Para generar electricidad con estos motores podemos usar directamente MHD, tal como expliqué anteriormente, prescindiendo así de piezas móviles.

Otro día os contaré algo sobre motores termoacústicos que solo usan gas como fluido, sin líquidos ni piezas móviles...

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