Diseño y construcción de un motor stirling para la generación de energía eléctrica

El motor Stirling es una maquina termica con bajos niveles de ruido y emisiones toxicas. Este motor puede utilizar cualquier fuente de energia externa (combustibles solidos, liquidos y gaseosos, energia nuclear, solar, fuentes geotermales, etc.), llegando a tener cero emisiones cuando utiliza la energia solar. En un futuro cercano, estos motores probablemente tendran diferentes aplicaciones, llegando inclusive a reemplazar a los motores de combustion interna en algunas aplicaciones. En el primer capitulo de esta tesis, se hace una resena historica del motor Stirling y, tambien, se menciona la importancia de este motor hoy en dia y sus perspectivas en el futuro. En el segundo capitulo, se explica el principio de funcionamiento de un motor Stirling con conceptos basicos de termodinamica. Tambien se mencionan las diversas configuraciones de estos motores, y se explica el ciclo termodinamico de este y la descripcion de los componentes generales de un motor Stirling. En el tercer capitulo, se realiza el analisis termodinamico de Schmidt y el analisis termico aplicado a un motor Stirling. Esto servira de base para el calculo de los parametros termodinamicos para cualquier configuracion de este motor. En el cuarto capitulo, se efectua el analisis cinematico para un motor Stirling tipo beta, con mecanismo rombico, esto se utiliza tambien junto con el analisis termodinamico de Schmidt y el analisis termico para obtener los parametros del motor. En el quinto capitulo, se habla sobre el diseno y construccion del motor Stirling tipo beta con mecanismo rombico. Se menciona los detalles que se deben tener en cuenta para el diseno, y se describe la construccion de cada una de sus partes, tambien se mencionan los problemas que pueden surgir y las recomendaciones del caso. En el sexto capitulo, se exponen los resultados obtenidos de pruebas experimentales, asi como tambien los pasos que se siguieron para realizar dichas pruebas. Tambien se mencionan los instrumentos utilizados en dichas pruebas, y se realiza el analisis de los resultados. En el septimo capitulo, se muestran las conclusiones de esta tesis, asi como tambien las observaciones y recomendaciones. Adicionalmente, en los anexos se incluyen los calculos de algunas partes del motor y los programas realizados para el calculo de los parametros termodinamicos del motor. La construccion del motor se realizo en el Laboratorio No 4 de la Facultad de Ingenieria Mecanica de La Universidad Nacional de Ingenieria, ubicado en el pabellon S. Para la construccion se emplearon materiales disponibles en el mercado y los procesos de manufactura rutinarios que se realizan en un taller medianamente equipado. Doy mi agradecimiento al Ing. Fabio Zegarra Ch. y al Ing. Reynaldo Palacios B. por su ayuda en la busqueda de informacion y por su apoyo durante la construccion y pruebas del motor; al Lic. Willy Rojas y al Sr. Maximo Ponce por su apoyo e ideas durante la construccion del motor; y un agradecimiento especial al Dr. Juan Guillermo Lira Cacho por su confianza, asesoramiento, dedicacion y paciencia desde el inicio de este trabajo y durante su desarrollo. Esta demas decir, que doy mi agradecimiento a todas las personas que de una u otra manera me ayudaron en el desarrollo de este trabajo. La finalidad de este trabajo es aportar, juntamente con el trabajo anterior realizado en la Facultad por el Ing. Fabio Zegarra, las bases para el diseno y construccion de un motor Stirling en el Peru (ya que la informacion disponible en el Peru sobre este tema es muy escasa), asi como tambien, incentivar al alumnado a seguir investigando en este motor. Este motor puede ser de gran utilidad en zonas rurales que no cuenten con energia electrica, ya que solo se necesitarian combustibles convencionales para el funcionamiento del motor. Con esto se lograria mejorar la productividad de sus actividades y mejorar la calidad de vida en dichas zonas, sin danar al medio ambiente.