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Tiralalira es un blog que como su propio nombre indica, trata sobre todo en general y nada en particular.
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martes, 3 de abril de 2012

Motor Stirling casero

Otia, mira que he dao vueltas que me habré leído internet tres o cuatro veces y no había manera.

Hace como un año y medio me dio por construir un motor stirling, que así a botepronto es un artefacto capaz de extraer energía (en forma de ruedecita girando) con tan sólo tener dos puntos a distinta temperatura, o sea y pa entendernos, tener una cosa fría y una cosa caliente, poner el cacharro enmedio y hacer que gire una rueda para por ejemplo y en casos ya más elaborados, meter una dinamo y obtener electricidad.
De hecho, en Termodinámica y sobre el papel, se puede extraer energía siempre que se tenga una diferencia de temperatura entre dos puntos, tanta más energía como diferencia de temperatura haya.
Pero claro, esto sobre el papel con fórmulas como el rendimiento volumétrico que ni me acuerdo cómo era, y no es lo mismo teorizar y/o aplicar fórmulas empíricas que construir un aparato real que se mueva y demuestre que no somos unos garrulos.
No voy a dar enlaces sobre motores stirling porque en la güé hay cienes de vídeos, explicaciones y ejemplos, desde el más burdo como el mío hasta aplicaciones industriales, así que si no os importa y si sí también, sólo os diré que un Stirling es un motor de combustión externa, o sea, que la cosa caliente será algún combustible tal como una vela que está en el exterior del mecanismo, al contrario que los motores de combustión interna (cualquiera de nuestros coches) en que el combustible prende dentro del motor. La principal ventaja es que la fuente de calor no tiene porqué ser fósil como el petróleo, y de hecho hay Stirling solares en los que el foco caliente es el sol, baratito ande los haiga. ¿Y el foco frío? Pues el aire, que también es baratito.
Bien, yo no he diseñado nada sino que he copiado todo de éste vídeo, y lo único que puedo aportar es apuntes a su construcción elemental.



Es un vídeo magnífico y que con cuatro cosas se construye uno un motor, sin diseños, sin pV=nRT, sin zarandajas y sólo con ánimo de pasar un rato alejado de las drogas (v.g. TV)

Yo he seguido paso a paso todas las explicaciones y tan sólo ya puedo aportar detalles del montaje y cómo no, mi propio Stirling que me ha hecho una ilusión de la hostia aunque sea una chapuza como la catedral de Toledo.
Me siento como James Watt pero en txikito, y si alguien quiere algún tipo desplicación acerca de los problemas que van surgiendo en la construcción del motor, me la pide y yo se la doy, que es que no quepo en mi pellejo.

Y aquí está el motor en marcha:



Por supuesto, ya estoy pensando en un próximo motor algo más elaborado y con materiales algo mejores, incluso ya con vistas a conseguir un determinado par motor (y aquí sí que habrá que empezar a hacer cálculos antes de ponerse manos a la obra)

46 comentarios:

  1. Otia Kampfwagen, qué chulo te ha quedao.
    Lo mejor la lata callos.
    Esto lo quio ver yo los mis propios ojuelos. Ya me lo enseñarás, que mola mazo.
    Enjorabuena!

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  2. Aquí tengo el motor Stirling en mi mano, y efectivamente, la lata de callos aquí está actuando de foco frío (cuando me zampé el contenido actuó de foco caliente, je je). Cuando quieras quedamos y lo vemos funcionar que es la caña.
    Aupa las minas!

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  3. Es una pasada que funcione. No me ha quedado claro el papel que juega el rollo de lana de roca, me imagino que es el pistón del chisme. ¿Tú has utilizado lo mismo como pistón? ¿Se puede utilizar algún otro sistema? Me imagino que el tema es que no queden holguras para que los dos focos estén separados, pero ¿esa lana no deja escapar nada del aire caliente?

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  4. La lana de roca hace el papel de pistón, llamado también regenerador: hace que el calor y el frío actúen sobre toda su masa y al ser ésta permeable, precisamente eso hace que el ciclo calentamiento-enfriamiento se pueda hacer más cómodamente. De hecho también existen motores (sobre uno de los cuales ya estoy trabajando) con el pistón hecho de poliexpán, pero dejando la holgura adecuada entre pistón y cilindro para que el aire pueda enfriarse y calentarse. Si fuese totalmente hermético, el motor subiría y se quedaría ahí, y el ciclo no podría hacerse. Lo que sí es importante, claro está, es que el aire de dentro de la lata no se mezcle con el exterior, de ahí el uso del globo para sellar lo más posible.
    Estos materiales (lana de roca, poliexpán) se utilizan en motores con bajo diferencial de temperatura o LTD's. En motores ya más jevis se usa el acero, pero ojo, siempre conectando foco caliente y frío a través de un conducto para que el ciclo pueda cerrarse. Y of course, con un sellado total del aire de dentro del motor. Precisamente el problema de estos motores viene de ahí, que para conseguir caballajes importantes el fluido de trabajo debe estar perfectamente sellado y eso, con presiones altísimas, es complicado.

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    1. Amigo de piston puedo utilizar lana de acero numero 5 es decir grado 5

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    2. Yo utilicé éste: http://www.productospromade.com/lana.asp, en versión semigrueso.
      Según la wiki, el grado es mayor cuanto mayor es la anchura de la fibra (da hasta cuatro grados o numeraciones y el mayor es el 4). Supongo que el grado 5 será muy grueso, así que te aconsejo una lana de acero intermedia, grado 2 ó 3 máximo.
      Gracias y un saludo

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  5. ¿Hay algún sustitutivo a la lana de roca que se pueda usar? No sé estoy pensando en un corcho agujereado o algo similar que permita el flujo de aire y a la vez separe los dos focos.

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  6. Sí, un poliexpán va bien y además es muy ligero. Hay motores LTD hechos hasta con madera de balsa. Y también los hay con scotch-brite, que es muy similar a la lana de acero y con propiedades parecidas.
    Anímate y construye uno, que es muy fácil y barato. Ideal para sorprender al personal y sobre todo a uno mismo.

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    1. Amigo el poliexpan es anime y de verdad puede funcionar como sustituto de la lana de acero y eso va adentro de la lata oq

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    2. No entiendo bien tu comentario. Si te refieres a si se puede sustituir la lana de acero por poliexpán pues no lo sé. En otros motores el desplazador es de ese material y funcionan. Prueba a ver, puede que no se mueva o puede que vaya mejor. Yo utilicé lana de acero porque en el vídeo de youtube del que partí usa ese material, no por nada más.
      Si lo que me dices es que efectivamente funciona mejor, me alegro que hayas experimentado y que te haya salido.
      En cualquier caso, cualquiera de los dos materiales debe ir dentro de la lata de forma que pueda subir y bajar fácilmente sin fricción con las paredes interiores.
      Gracias y un saludo

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    3. Saludos bueno yo estoy contrullendo uno pero dejame provar con poliexpan a ver si funciona

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    4. Amigo disculpa estuy contruyendo uno y compre lana de acero grado 3.y la lana tiene que quedar comprimida ono

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    5. No, no muy comprimida. En el vídeo de youtube en el que me basé yo lo ves más o menos, pero calcula que si la comprimes mucho pesará demasiado. Tampoco la dejes muy suelta porque si no se deshará.

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  7. Amigo gracias por tus consejos ya puse en marcha mi motor stirling y tu video es el mejor explica todos los pasos.y gracias a tu video yo pude comtruir una saludos

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    1. Me alegro de que lo hayas conseguido. La verdad es que hace mucha ilusión ver que se mueve con sólo una velita.
      Gracias por tus comentarios y un saludo.

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  8. SIMPLEMENTE UN MAGNIFICO TRABAJO

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  9. hola, el profesor de termodinamica me encargo hacer este motor , pero llevo casi 4 semanas intentandolo y no me sale :( , creo que el problema esta en el eje cigÜeñal , me podrias mandar cuales son las medidas del eje y el largo que debe de ser el alambre enrolla al tornillo? muchas gracias

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    1. No son tan importantes las medidas, porque sin una máquina-herramienta (p.ej. una fresadora) va a ser muy difícil materializarlas. Es más importante el buen ajuste del motor.
      El truqui-y es también lo que más me costó a mí- es que el cigüeñal y el alambre enrollado que tira del globo, tengan las medidas como para que el motor gire sin que se bloquee en ningún sitio.

      Pasos:
      1º.- Construcción del cigüeñal:
      En el minuto 10 del vídeo se ve cómo se construye el cigüeñal, con la leva principal (la central) más o menos el doble de larga que las dos laterales. Anchura de la leva central: la anchura de la boca de un alicate, unos 15 mm. En total el cigüeñal completo, con las levas hechas, unos 90 mm. Separación entre centros de las levas: 15 mm.
      Monta el cigüeñal en la lata superior y comprueba que gira bien.

      2º.- Construcción y ajuste de los tirantes:
      Enrolla el alambre en el tornillo central, con largura de sobra para ajustar a las levas laterales. Ahora debes tener en cuenta que cuando las gires y se queden lo más arriba posible, los tirantes deben llegar hasta ellas tirando del globo pero sin que éste quede excesivamente tirante. Tendrás que ir probando e ir cortando el alambre de pocos en pocos hasta que veas que va bien. Si te pasas, tendrás que hacer el tirante otra vez (yo hice tres).

      Recuerda que lo importante es que una vez montado todo, nada pegue en ningún sitio y el cigüeñal gire sin tiranteces. Comprobación: impulsa con la mano el volante de inercia y girará un par de vueltas. Si se para porque ha pegado en algún lado, deberás averiguar qué es lo que está pegando y alargar o acortar bielas, aunque eso suponga fabricarlas de nuevo.

      Suerte, ya verás cómo lo vas a conseguir. No desesperes.

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  10. Me podrías decir donde consigo o como se llaman las piezitas doradas con las que ajustas

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    1. Son las piezas que están dentro de las regletas de conexión eléctricas, para hacer empalmes con seguridad. En cualquier tienda de electricidad tienen. De tamaño pequeño, porque las hay muy grandes.
      Ojo, son piezas de latón macizas, con agujerito para que pase el cable que tú aprovecharás para meter las bielas y sujetarlas con el tornillo que traen. Las regletas del leroy merlin llevan estas piecitas de chapa conformada y no sirven

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  11. Que pario me la pase viendo porque según estaba muy sencillo y te complicas muchos.

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  12. ya he intentado hacer el motor stirling, pero en vez de la lana de acero use la scocht que se usa para lavar sartenes y no se si este bien ademas, por mas que intento no logro ajustar el globo, como debe quedr ajustado el globo para que funcione el motor?

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    1. Tiene que quedar lo suficientemente flojo como para permitir el giro completo del cigüeñal, esto es, que en el punto máximo superior del cigüeñal el globo casi quede tirante, y el el punto mínimo no quede flojo por poco. Habrá que ir probando hasta que veas que el giro del cigüeñal va suave y no se para debido a la tensión de la goma del globo.
      Respecto a la lana de acero no sé si la scotch funcionará aunque sí sé que hay motores stirling construidos con ella. Prueba y me dices.

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  13. si es que para finales de este mes tengo que entregar el proyecto terminado

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  14. ayer lo intente y por alguna razon no funciono

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  15. no se si podrias enviarme un motor por correo o algo asi, llevo ya 3 meses intentando hacer uno, y para la el 23 ya debo tener minimo uno ya terminado, y no me ha salido ninguno, osea a veces como que quiere girar, pero necesito mas tiempo para hacerlo y ya casi no tengo tiempo, se supone que es en equipos pero mi equipo no me esta ayudando y estoy haciendo el motor solo y por mi cuenta porque me parecio interesante

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    1. Tienes tiempo de sobra para construir uno de aquí al 23. No desesperes que no es tan difícil, lo que no quiere decir que no haya que dedicarle tiempo y paciencia. Si sigues el tutorial del vídeo al pie de la letra no deberías tener problemas.
      Te aconsejo que cambies el scotch por lana de acero (en droguerías tienen seguro, y si no en el Leroy Merlin que es donde la compré yo).
      Y ajusta la longitud del alambre que va del globo hasta el cigüeñal, hasta que éste gire suave-o sea, que al dar impulso al volante de inercia, gire un par de vueltas más o menos bien-. A mí fue la parte que más me costó (unas seis u ocho horas de pruebas y errores hasta que salió). El resto del motor es muy sencillo.
      Sobre lo de enviar un motor por correo lo siento, pero sólo construí éste y le he cogido mucho cariño. ;-).
      De todas formas mira por youtube, tienes cientos de vídeos con motores aún más sencillos de fabricar. Mira éste con un par de tubos de ensayo y unas canicas..
      https://www.youtube.com/watch?v=RTBpoSgzCLY

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  16. lo que pasa es que vivo en Mérida, y no se si aqui vendan la lana de asero porque para empezar las cositas de las conexiones electricas no hay y tuve que hacer unos yo, el resto del motor si puedo hacerlo solo se me complica lo de el globo y pues como no tengo los aseguradores correctos en ocasiones se me sale.

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    1. Sí hombre, ¿cómo no va a haber?. Es lana de acero que se compra en el Leroy Merlin o en una droguería cualquiera o tienda de manualidades, se suele utilizar para quitar pintura vieja de alguna puerta o cosas así. Las "cositas" de las conexiones eléctricas en cualquier tienda de electricidad tienen, regleta de conexión se llama. Y si no, siempre te queda ebay o tiendas por internet. En dos días tienes lo que pidas en casa por un precio bajísimo. ¡Ánimo!

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  17. es que ya me desanima sin mencionar que lo estoy haciendo solo y pues ya consegui una esponja para lavar trastes que es similar a la lana de acero (me la pase buscando por 3 dias y no hay aqui) y lo de ñas conexiones electricas me dijeron que ni siquiera saben que es eso y pues creo que tendre que romper el de una extencion que tengo por ahi tirada para ver si lo logro hacer funcionar para el jueves o antes

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    1. Esa esponja que dices que has conseguido creo que pesa más y puede no funcionarte, pero inténtalo. Si no lo consigues no pasa nada, el mérito lo tiene el intentarlo sin medios como lo estás haciendo tú. No vale nada el conseguirlo con dinero, herramientas y medios, eso puede hacerlo cualquiera.O comprarlo ya hecho.
      Es de muchísimo más valor el saber porqué no ha funcionado, que el hacerlo funcionar sin saber porqué lo hace. Y si dices que es para un trabajo, creo que las conclusiones que puedes ofrecer acerca de la dificultad de fabricación pueden ser mucho interesantes. Y puede ser un medio para que tu examinador te oriente e incluso te consiga materiales.

      Yo escogí este motor porque se hace con cosas como latas y otras más o menos fáciles de conseguir por aquí. Como he dicho, prueba con la esponja esa y con la extensión esa que dices puede que consigas los componentes que te faltan y hacerlo funcionar. Suerte! Ah, yo antes que este probé a hacer otro -un stirling beta de baja temperatura-y jamás lo logré arrancar ni una miajitina. Pero para cabezón, yo....El que la sigue la consigue.

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    2. voy a intentar con la esponja y la scotch ride a ver cual de esas funciona

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  18. sino pues iba a preguntarte si podrias mandarme la lana de acero por correo

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    1. ¡Ay, amigo! Tu ciudad dista de la mía demasiados kilómetros como para hacer eso. Un envío transoceánico España-México te costaría un potosí. Y además llegaría demasiado tarde.
      Insisto, cómprala por internet. Mira, he descubierto esta página que puede irte bien:

      http://www.grainger.com.mx/articulos/estropajo-acero-al-carbono-carrete-grainger-approved-vendor-WS2KJL4

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  19. en lugar de la lana de acero estoy usando una scocht ride que es una esponja metalica en forma de espiral, esta se puede desenrrollar

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  20. esta esponja si es pesada pero la corte hasta que su peso fue menor y ya termine el ensambkado y el cigueñal gira perfectamente ya que la esponja no le estorba en nada solo hace falta probarlo para ver si funciona, pero la lana de acero es muy importante? o si puedo sustituirla de la manera en que lo hice?

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  21. y en la pag no puedo registrarme ya que solo se registran empresas

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  22. no funciono,lo porbe desde ayer y a pesar de que todo lo demas funciona perfectamente el problema parece radicar en la lana de acero que falta ya que no he encontrado un sustitudo ideal y no se si la scoth ride funcione osea la esponja para limpiar trastes

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  23. intentare con el poliexpan a ver sin funciona.

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  24. aun no gira, como que quiere girar pero no lo hace osea cuando le doy el empujon si gira mas veces pero no se mantiene girando no se que le pase

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    1. Pues si quiere empezar a moverse es que ya casi lo tienes...Para ayudarle, métele en vez de una velita debajo ponle dos, dará más calor. Y el agua de la parte de arriba ponla muy fría, si es posible del frigorífico. La mayor diferencia de temperatura hará que el motor quiera moverse más, de hecho gira debido a esa diferencia de temperatura.
      Otra cosa, al volante de inercia métele un par de pesos diametralmente opuestos para que una vez comience a girar no pare tan fácilmente. Yo, a mi motor, le puse dos monedas pegadas con cinta, aunque con la mayor diferencia de temperatura irá mejor. Me cuentas y suerte!!!

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    2. cual volante de inercia? osea a la rueda de a lado?

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  25. crees que el poliexpan vaya bien? o mejor le pongo una esponja de scotch brite?es para mañana el motor

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    1. El volante de inercia sí, es la rueda grande de al lado. Cuanta más masa tenga hará que al comenzar a girar el motor sea más difícil que se pare, por la inercia que coge.
      Mejor prueba con scotch brite, creo que irá mejor. Pero ten el poliexpán cerca.
      Y recuerda, es más importante saber porqué no ha funcionado, a que funcione sin saber porqué.

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  26. Disculpa como le hiciste el hoyito al tornillo?

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