طراحي، ساخت و آناليز موتور استرلينگ خورشيدي نوع گاما به وسيله كلكتور سهموي خورشيدي

Design, Construction and Analysis of the Gamma-Type Solar Stirling Engine by Parabolic Solar Collector

در اين مقاله به چگونگي طراحي، ساخت و آناليز موتور استرلينگ خورشيدي نوع گاما با استفاده از كلكتور سهموي خورشيدي پرداخته شده است. مبناي محاسبات براي طراحي به گونه اي در نظر گرفته شده است كه اندازه كلكتور سهموي خورشيدي مورد نياز براي راه اندازي موتور بيش از حد بزرگ نباشد. بعد از اتمام مراحل طراحي و ساخت قطعات، موتور استرلينگ مونتاژشده ابتدا توسط يك هيتر الكتريكي 550واتي راه اندازي شده است كه در دو شرايط بدون عايق بندي و عايق بندي شده در توان هاي ورودي مختلف مورد آزمايش قرار گرفته است. در حالت بدون عايق بندي حداكثر توان خروجي موتور در حدود 69/68وات با بازدهي 12/66% است و در حالتي كه موتور عايق بندي شده است حداكثر 86/44وات توان با بازده 15/72% به دست آمده است. در ادامه با توجه به توان هيتر مورد استفاده اقدام به ساخت كلكتور سهموي خورشيدي كرده ايم. طراحي كلكتور به گونه اي صورت گرفت كه توانايي بازتاب حدود 550وات را داشته باشد. بنابراين قطر كلكتور 1متر و عمق آن 12سانتي متر در نظر گرفته شده است. اين كلكتور سهموي خورشيدي توان مورد نياز موتور براي كار در روز را تامين مي كند. حداكثر توان خروجي موتور استرلينگ خورشيدي حدود 30وات است.

This paper examines the design, manufacture, and analysis a Gamma-type Stirling engine using the solar parabolic collector. The calculation base for designing is so that the size of the solar parabolic collector needed to start the engine is not too large. After finishing the design and manufacturing of the parts, the assembled Stirling engine was initially initiated by a 550W electric heater tested in two non-insulated and insulated conditions for different input power. In the non-insulated state, the Stirling engine has a maximum power of about 68.69W with an output of 12.66%; and insulated mode of Stirling engine maximum watts with an output of 15.72% was obtained. Then we constructed a solar parabolic collector based on the power of the heater used. Designing the collector is such that it has the ability to reflect around 550W. Thus, the diameter of the collector is 1m and its depth is 12cm. This solar parabolic collector provides the power needed by the engine to work during the day. The maximum output power of the solar Stirling engine is about 30W.