Motor Stirling TMSB. Equipamiento Didáctico Técnico DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL EQUIPO. Consola electrónica

Transcripción

1 Motor Stirling Equipamiento Didáctico Técnico TMSB Consola electrónica DIAGRAMA DEL PROCESO Y DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL EQUIPO ISO 9001: Gestión de Calidad (para Diseño, Fabricación, Comercialización y Servicio postventa) Certificado Unión Europea (seguridad total) 1 Certificados ISO y Esquema de Ecogestión y Ecoauditoría (gestión medioambiental) Worlddidac Quality Charter y Miembro de Worlddidac

2 INTRODUCCIÓN Un motor Stirling es una máquina de calor que funciona por un ciclo de compresión y expansión de aire u otro gas, el fluido de trabajo, a diferentes niveles de temperatura de tal forma que hay una conversión neta de energía calorífica en energía mecánica. El motor es un equipo de combustión externa como una máquina de vapor, en el que toda la transferencia de calor se realiza a través de la pared del motor y la fuente de calor está fuera del motor; pero a diferencia de las máquinas de vapor el fluido de trabajo usado para el motor Stirling es una cantidad fija de gas, ya sea aire u otro tipo. Al igual que con otros motores térmicos el ciclo general consiste en comprimir aire frío, calentándolo, expandiendo el gas o el aire caliente y finalmente enfriando el gas de nuevo, antes de repetir el ciclo. El Motor Stirling TMSB destaca por su gran eficiencia, funcionamiento silencioso, y puede ser usado con cualquier tipo de fuente de calor, como las renovables. DESCRIPCIÓN GENERAL El Motor Stirling TMSB es usado para demostrar el funcionamiento de una máquina termodinámica para la conversión de energía. El motor Stirling convierte la energía térmica en energía mecánica y funciona como un motor (máquina de calor). Además puede hacer funcionar un generador eléctrico y una carga. El ciclo ideal de Stirling tiene cuatro fases: Fase 1: Calentamiento del gas a volumen constante en el cilindro caliente. Fase 2: Expansión isotérmica en el cilindro caliente. Fase 3: Enfriamiento a volumen constante en el cilindro frío. Fase 4: Compresión isoterma del gas en el cilindro frío. El Motor Stirling TMSB diseñado por EDIBON es un motor tipo alfa, que consta de dos pistones de potencia ubicados en dos cilindros independientes (uno para el foco frío y el foco caliente) conectados por un tubo en el que se sitúa el regenerador que almacena y cede calor, el cual permite alcanzar mayores rendimientos. El gas se mueve entre ambos cilindros en un circuito cerrado. La fuente de calor externa da energía al cilindro caliente lo que produce la expansión del gas, y el consecuente movimiento del pistón, 90 desfasado respecto al otro, y conectado con él mediante un cigüeñal. El gas caliente pasa al cilindro frío. Durante este tiempo el pistón del cilindro frío comprime el gas y lo obliga a trasladarse al cilindro caliente, donde recibe el calor de la fuente caliente y el ciclo comienza de nuevo. El equipo también incorpora un sistema de frenado con sensor de fuerza y un generador eléctrico Detalle del TMSB con polea para convertir la energía mecánica en energía eléctrica, equipado con una carga eléctrica y sistema de medida de corriente y voltaje. Este equipo se suministra con los sensores e instrumentación adecuados para el control y la medida de los parámetros más representativos, como: Control de la llama. Medida de temperaturas en los cilindros. Medida de presiones en los cilindros. Medida de velocidad (rpm). Medida del par (fuerza). Medida de corriente y voltaje. ESPECIFICACIONES Equipo de sobremesa. Estructura de aluminio anodizado y paneles de acero pintado. Diagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. Motor Stirling tipo alfa: Cilindro caliente y frío de acero inoxidable con pistones de bronce. Dispositivo para controlar la llama del elemento calefactor, para taparla y para liberarla. Lámpara de alcohol como elemento calefactor. Sistema de frenado. Generador eléctrico con una polea para convertir la energía mecánica generada en energía eléctrica. Equipado con una carga eléctrica y sistema de medida de corriente y voltaje. Instrumentación: 2 Sensores de temperatura tipo "J", uno en el cilindro caliente y otro en el cilindro frío. 2 Manómetros, uno en el cilindro caliente y otro en el cilindro frío, rango: de -1 a 0,6 bar. Sensor de velocidad (rpm), rango: de 0 a 3000 r.p.m. Dinamómetro para medir la fuerza, rango: de 0 a 1N. Sensores de corriente y voltaje. Consola electrónica: Caja metálica. Conectores de los sensores de temperatura. Display digital para los sensores de temperatura. Selector para los sensores de temperatura. Conector para el sensor de voltaje. Display digital para el sensor de voltaje. Conector para el sensor de corriente. Display digital para el sensor de corriente. Conector para el sensor de velocidad. Display digital para el sensor de velocidad. Interruptores para abrir y cerrar el dispositivo de llama. Cables y Accesorios, para un funcionamiento normal. Manuales: Este equipo se suministra con los siguientes manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Puesta en marcha, Seguridad, Mantenimiento y Manual de Prácticas. 2

3 EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS 1.- Estudio de la conversión de la energía calorífica-mecánicaeléctrica. 2.- Estudio de la relación entre la diferencia de temperaturas de la máquina térmica y la velocidad generada. 3.- Cálculo de la diferencia de temperaturas "umbral" que genera movimiento. 8.- Medida de la velocidad (rpm). 9.- Medida del par Medida de la potencia eléctrica generada Medidas de temperatura Medidas de presión. 4.- Estudio de la potencia mecánica en relación con la velocidad. 5.- Estudio de la potencia eléctrica en relación con la velocidad. 6.- Cálculo de la eficiencia mecánica. 7.- Cálculo de la eficiencia eléctrica. SERVICIOS REQUERIDOS -Suministro eléctrico: 220V./50Hz ó 110V./60Hz. CONSUMIBLRES REQUERIDOS (No incluidos) -Alcohol o parafina. DIMENSIONES Y PESOS TMSB: Equipo: -Dimensiones: 450 x 450 x 600 mm. aprox. -Peso: 35 Kg. aprox. Caja-Interface de Control: -Dimensiones: 490 x 330 x 310 mm. aprox. -Peso: 10 Kg. aprox. VERSIONES DISPONIBLES Ofrecido en este catálogo: -TMSB. Motor Stirling. Ofrecido en otro catálogo: -TMSC. Motor Stirling Controlado desde Computador (PC). 3

4 Opcional TMSB/ICAI. Software de Enseñanza Asistida desde Computador de Modo Interactivo: No hay conexión física entre el equipo y el computador (PC), este completo paquete de software consta del Software del Instructor (Software de Gestión de Aulas de EDIBON -ECM- SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (Software de Formación de EDIBON -ESL-SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos. Software del Instructor -ECM-SOF. Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor). ECM-SOF es la aplicación que permite al instructor registrar a los alumnos, administrar y asignar tareas para los grupos de trabajo, crear contenido propio para realizar ejercicios prácticos, elegir uno de los métodos de evaluación para comprobar los conocimientos del alumno y monitorizar la evolución relacionada con las tareas planificadas para alumnos individuales, grupos de trabajo, equipos, etc... de manera que el profesor puede saber en tiempo real el nivel de comprensión de cualquier alumno en el aula. Características innovadoras: Gestión de base de datos de usuarios. Administración y asignación de grupos de trabajo, tares y sesiones de formación. Creación e integración de ejercicios prácticos y recursos multimedia. Diseño a medida de métodos de evaluación. Creación y asignación de fórmulas y ecuaciones. Motor de resolución de sistemas de ecuaciones. Contenidos actualizables. ECM-SOF. Pantalla Principal del Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor) Generación de informes, monitorización de la evolución del usuario y estadísticas. ECAL. Paquete de Programa EDIBON de Cálculo - Pantalla del Editor de Fórmulas ETTE. Paquete de Programa EDIBON para Test de Formación y Examen - Pantalla Principal con Preguntas de Resultado Numérico ERS. Paquete de Programa EDIBON de Resultados y Estadísticas - Histograma de Resultados del Alumno 4

5 Opcional Software del Alumno -ESL-SOF. Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno). ESL-SOF es la aplicación dirigida a los alumnos que les ayuda a comprender conceptos teóricos mediante ejercicios prácticos y pone a prueba su conocimiento y evolución mediante la realización de tests y cálculos, además de los recursos multimedia. EDIBON proporciona tareas planificadas por defecto y un grupo de trabajo abierto para que los alumnos comiencen a trabajar desde la primera sesión. Los informes y estadísticas disponibles permiten conocer su evolución en cualquier momento, así como las explicaciones de cada ejercicio para reforzar los conocimientos técnicos adquiridos en la teoría. Características innovadoras: Acceso y autorregistro del alumno. Comprobación de tareas existentes y monitorización. Contenidos por defecto y tareas programadas disponibles para su uso desde la primera sesión. Realización de ejercicios prácticos siguiendo el manual facilitado por EDIBON. Métodos de evaluación para poner a prueba sus conocimientos y su evolución. Autocorrección de los tests. Realización de cálculos y gráficas. Motor de resolución de sistemas de ecuaciones. Informes imprimibles y seguimiento del progreso del usuario. Recursos multimedia auxiliares. ESL-SOF. Pantalla Principal del Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno) Para más información ver el catálogo de ICAI. Pulsar en el siguiente link: /products/catalogues/es/icai.pdf EPE. Pantalla Principal del Paquete de Programa EDIBON de Ejercicios Prácticos ERS. Paquete de Programa EDIBON de Resultados y Estadísticas - Explicación de una pregunta ECAL. Pantalla Principal del Paquete de Programa EDIBON de Cálculo * Especificaciones sujetas a cambio sin previo aviso, debido a la conveniencia de mejoras del producto. REPRESENTANTE: C/ Del Agua, 14. Polígono Industrial San José de Valderas LEGANÉS. (Madrid). ESPAÑA. Tl.: FAX: edibon@edibon.com WEB site: Edición: ED01/16 Fecha: Noviembre/2016 5