Macchina a ciclo stirling

Data di pubblicazione

24-02-2015

Codice

EG.14.010.A

Stato

Disponibile

Data di priorità

16-10-2014

Fase

Nazionale

Titolare

Politecnico di Milano

Dipartimento

DIPARTIMENTO DI ENERGIA

Autori

Augusto Della Torre, Gianluca Montenegro

Descrizione

L’invenzione è relativa a una macchina termica volumetrica,  operante secondo ciclo Stirling, basata su un’architettura rotativa a palette mobili scorrevoli radialmente, in cui la variazione dei volumi degli spazi di lavoro è realizzata in modo arbitrario conformando opportunamente almeno una camera statorica. L’invenzione è, inoltre, relativa a un metodo di utilizzo di tale macchina. La macchina proposta permette di migliorare le prestazioni del ciclo reale in termini di lavoro specifico e rendimento rispetto alle macchine a ciclo Stirling di tipo noto. In particolare, la sua architettura non pone vincoli di carattere progettuale alla scelta della legge di variazione dei volumi, con la possibilità di approssimare con precisione la legge prevista dal ciclo Stirling ideale e, più in generale, permettendo un’ottimizzazione della stessa sulla base delle caratteristiche della macchina reale. Inoltre, la configurazione proposta prevede la contemporanea evoluzione di più cicli termodinamici all’interno della macchina, permettendo di aumentarne la compattezza. In questo modo, la fase di rigenerazione può essere effettuata scambiando direttamente calore tra due cicli che svolgono contemporaneamente la fase di raffreddamento isocoro e di riscaldamento isocoro. Inoltre, diverse soluzioni tecniche sono introdotte per incrementare l’efficienza dello scambio termico durante le fasi di espansione e compressione.  Infine, la macchina può operare con una miscela bifase con fase liquida dispersa, in modo da sfruttare la transizione di fase per elevare il lavoro del ciclo.

Campo di applicazione

Produzione di energia meccanica a partire da <b>fonti di calore  convenzionali</b> (combustibili fossili) e <b>rinnovabili</b> (biomasse o energia solare) o da <b>recupero termico</b> di energia di scarto (gas di scarico o liquido di raffreddamento nei motori a combustione interna, flussi di gas caldi in processi industriali). Alternativamente, utilizzo come macchina operatrice per applicazioni come <b>pompa di calore</b> o <b>refrigeratore</b>. <div></div>

Vantaggi

<h2><span style="font-size: 12px; font-weight: normal;">La macchina a ciclo Stirling oggetto di questa invenzione è caratterizzata da una </span><span style="font-size: 12px;">maggiore compattezza, una più alta potenza specifica e un migliore rendimento</span><span style="font-size: 12px; font-weight: normal;"> rispetto alle macchine a ciclo Stirling di tipo noto. Inoltre, la possibilità di impiegare come fluido di lavoro una miscela bifase permette di operare con sorgenti di calore a </span><span style="font-size: 12px;">bassa temperatura</span><span style="font-size: 12px; font-weight: normal;">.</span></h2>

Stadio di sviluppo

Concettuale

Contatto

licensing.tto@polimi.it

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