MTIKROKROKRAFTVÄRMEVERK MED STIRLINGMOTOR - SGC

etyder att materialet i hela värmaren måste tåla en temperatur som är något högreän arbetsgasens. Låt oss anta att arbetsgasen har en temperatur på 900 K sommotsvarar ca 625°C. Det betyder att materialet i värmaren bör tåla minst 700°C.Kylvattentemperaturen bestäms av tillgången och temperaturen på kylvatten. Ettrimligt antagande är 300 K vilket motsvarar ca 25°C. En ideal stirlingcykel meddessa temperaturnivåer kommer att ha en cykelverkningsgrad på:(300/ ) 2/1-o900 = 3"'66 VoDetta gäller endast för en verklig motor om det går att realisera stirlingcykeln till100 %. Enligt Walker (1980) hamnar verkningsgraden för en god konstruktionalltid på mellan 40-50 % av den ideala stirlingcykelns verkningsgrad. Det betyderatt ovanstående exempel med sina temperaturnivåer maximalt kommer att hamnapå ca. 33 % axelverkningsgrad. Det är väldigt svårt att realisera stirlingcykeln iverkligheten. Det finns flera faktorer som försämrar verkningsgraden ganskaradikalt. Här är några.• Det faktum att arbetsgasen inte har oändligt stor värmeöverföringskoefficientmed cylinderväggen gör att tillståndsändringen i expansionsutrymmet inte blir enisoterm. Snarare liknar det mer en adiabatisk tillståndsförändring. Det betyderatt temperaturen i arbetsgasen höjs under kompressionen och sjunker underexpansionen i stället för att vara konstanta. Den höga medeltemperaturen(tillförd värme till processen) kommer att bli lägre och den lågamedeltemperaturen (bortförd värme från processen) kommer att bli högre. Bådadessa faktorer inverkar negativt på verkningsgraden. Här spelar varvtalet en vissroll, ju högre varvtal, desto svårare blir det att uppfYlla en isotermisktillståndsförändring.• Vevmekanismens kontinuerliga rörelsemönster gör att arbetsgasen inte kommeratt följa de förutbestämda linjerna i p -V diagrannnet.• Den nödvändiga konstruktionen med värmare medför att gasen inte värms uppunder expansionen, utan före. Dessutom värms arbetsgasen upp när den flyttasfrån varmt utrymme till kallt vilket inte är gynnsamt. Det finns konstruktionermed ventiler som reglerar just detta fenomen men de blir komplicerade. Sammaproblem uppstår med kylaren• Värmare, kylare och regenerator innehåller alltid en viss mängd arbetsgas sominte aktivt deltar i cykeln, en s.k. dödvolym.15