3B Scientific Stirling Engine G - Manual (Page 14)

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funzionamento in qualità di pompa di calore o
macchina frigorifera.
Fissando il filo in dotazione all'asta filettata del
pistone di lavoro, è possibile misurarne la corsa.
3. Dati tecnici
Unità motore-generatore: max. 12 V CC
Puleggia a due stadi: 30 mm Ø, 19 mm Ø
Pistone di lavoro: 25 mm Ø
Corsa pistone di lavoro: 24 mm
Variazione del volume:
24 mm
3
12
2
25
cm
mm
= π ⋅ ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
Volume minimo: 32 cm³
Volume massimo: 44 cm³
Potenza del motore Stirling: ca. 1 W
Dimensioni: ca. 300x220x160 mm³
Peso: ca. 1,65 kg
4. Schema di funzionamento
Il ciclo Stirling ideale avviene in 4 fasi:
1a fase: fase di espansione: cambiamento di stato
isotermico, l’aria si espande a temperatura
costante
2a fase: cambiamento di stato isocorico, l’aria si
raf fredda a volume costante nel
rigeneratore
3a fase: fase di compressione: cambiamento di
stato isotermico, l’aria viene compressa in
modo isotermico
4a fase: cambiamento di stato isocorico, l’aria
viene di nuovo riscaldata alla temperatura
origina ria nel rigeneratore
Tuttavia questa situazione ideale non può essere
realizzata nel motore Stirling. Spostando le fasi del
pistone di lavoro e del pistone di compressione è
possibile avvicinarsi al ciclo ideale. Tuttavia così le
4 fasi si sovrappongono. Durante l’espansione la
temperatura del gas passa già da calda a fredda e
durante la fase di compressione tutta l’aria non si
trova ancora nella parte fredda del motore.
5. Utilizzo
5.1 Il motore Stirling come motore termico
• Riempire il bruciatore ad alcool, inserirlo
nell’incavo della piastra di base, estrarre
svitando lo stoppino di circa 1-2 mm e
accenderlo.
• Portare i pistoni di compressione nella
posizioni più arretrata e dopo un breve
periodo di riscaldamento (da 1 a 2 minuti
circa) mettere in movimento il volano con una
leggera pressione in senso orario (sguardo
rivolto verso l'unità motore-generatore) (vedere
fig. 2).
• Se necessario, impostare la tensione della
cinghia di trasmissione spostando l'unità
motore-generatore.
• Accendere la lampadina spostando
l'interruttore nella posizione “sopra”.
• In alternativa collegare il carico esterno
tramite le prese da 4 mm e mettere in
funzione con l’interruttore in posizione "sotto".
Numero di giri senza carico: ca. 1000 giri/min
Numero di giri con generatore come carico:
ca. 650 giri/min
Tensione generatore: ca. 6 V CC
Scarto di pressione: +250 hPa/-150 hPa
5.2 Il motore Stirling come pompa di calore o
macchina frigorifera
Dotazione supplementare necessaria:
Alimentatore DC 15 V, 1,5 A
U8521121-115
oppure
Alimentatore DC 15 V, 1,5 A
U8521121-115
Termometro digitale U11818
• Inserire i sensori di temperatura nelle prese di
misura della temperatura e collegarli ad un
misuratore (vedere fig. 3).
• Collegare la sorgente di corrente continua
tramite le prese da 4 mm.
• Impostare al massimo 12 V e azionare il
motore di Stirling con l'interruttore in
posizione "sotto".
• Osservare l’aumento o la diminuzione di
temperatura.
In modalità di funzionamento macchina frigorifera
il volano ruota in senso orario (sguardo rivolto
verso l'unità motore-generatore), in modalità
pompa di calore in senso antiorario.
• Per cambiare la modalità di funzionamento
invertire la polarità dei cavi di collegamento.
Scarto di pressione: +250 hPa/-150 hPa
Tensione motore: 9 V
Numero di giri: 600 giri/min
Differenza di temperatura (riferita a 21° C):
Macchina frigorifera: -4 K (serbatoio: +6 K)
Pompa di calore: +13 K (serbatoio: -1 K)
5.3 Registrazione dei valori della pressione di
esercizio nel pistone di lavoro
Dotazione supplementare necessaria:
3B NETlog
TM U11300
3B NETlab TM U11310
Sensore di pressione relativa ±1000 hPa U11322