MTIKROKROKRAFTVÄRMEVERK MED STIRLINGMOTOR - SGC

kompressionsutrymmet Se figur 2.2. Det ställs höga krav på både värmaren ochkylaren. De måste ha en mycket effektiv värmeöverföring kombinerat med ett lågtströmningsmotstånd. Detta gäller också regeneratorn.Vl!nmre Regenerntor Kylare. lT1111XT minFIGUR 2.2 En stirlingmotor med värmare och kylare.2.3.2 Alfa och Beta designDet finns många olika cylinderarrangemang inom stirlingmotorvärlden. Vilketarrangemang som väljs beror bl. a. på storlek ,applikation och motorbyggarfilosofi.Det kan jämföras med att vissa personbilstillverkare bygger t. ex. wankelmotorer.De bygger på samma termodynamiska som ottomotorn grundtanke men har ettannat sätt att realisera tanken till verklighet. Kolvmodellen som beskrivs i kapitel2.2.1 är av alfa-typ. Det innebär att det finns en kompressionskolv och enexpansionskolv med kylare, regenerator och värmare emellan. En stirlingmotor avbeta-typ har en arbetskolv som utför både kompression och expansion samt endeplacerkolv som flyttar arbetsgas från kallt tillstånd till varmt tillstånd och viceverca, se figur 2.3 på sida 12.Vi börjar med att deplacerkolven befinner sig i sitt övre dödläge och arbetskolven isitt nedre. Det innebär att arbetsgasen är kall. Nu rör sig arbetskolven uppåt medandeplacerkolven fortfarande står alldeles stilla i sitt övre dödläge. Detta innebär attarbetsgasen genomgår en isotermisk kompression (figur 2.3A till figur 2.3B). Närarbetskolven har nått sitt övre dödläge börjar deplacerkolven att röra sig nedåt. Nukommer arbetsgasen att genomgå en isokor uppvärmning (figur 2.3B till figur2.3C). Observera att det alltid råder lika tryck i kompressionsutrymmet ochexpansionsutrymmet oavsett var deplacerkolven befinner sig. När all arbetsgas harflyttats till den varma delen börjar både arbetskolv och deplacerkolv att röra signedåt med samma hastighet. Nu har arbetsgasen expanderat isotermiskt och utförtett arbete (figur 2.3C till figur 2.3D). När kolvarna har nått nedre dödläget stannararbetskolven kvar men deplacerkolven fortsätter uppåt för att flytta arbetsgasenfrån varmt utrymme till kallt. Detta innebär att arbetsgasen genomgår en isokornedkylning (figur 2.3D till figur 2.3A). Nu är vi tillbaka till utgångspunkten igen.Det är viktigt att förstå att inget arbete uträttas med deplacerkolven. Eftersomtryckfallet enligt teorin är noll i värmare, regenerator och kylare är trycket pådeplacerkolvens ovansida alltid lika med det på undersidan. Detta leder till att11