Motor Stirling, alimentado por energia solar para áreas domésticas e rurais domésticas em Karachi, Paquistão

Autores

DOI:

https://doi.org/10.36561/ING.25.15

Palavras-chave:

Energia solar, Motor Stirling, Análise de Schmidt, Número de Beale

Resumo

Há uma necessidade crítica de usar a energia solar abundantemente disponível em todo o mundo devido à crise energética global. O objetivo deste estudo é demonstrar o uso residencial de um motor Stirling alimentado pela energia solar em Karachi, Paquistão. O projeto foi realizado para produzir uma potência de 5 kW, a fim de abordar os problemas com a geração de energia da área doméstica e da área rural. O design foi simulado usando o MATLAB. O uso da energia solar como a entrada de calor do motor foi um dos principais componentes do design. Isso permitiu que o motor fosse construído para locais com muita radiação solar. Em regiões com abundante energia solar, fogões solares, aquecedores de ar solar e outros aparelhos podem ser usados. Para a geração de energia, no entanto, o motor Stirling foi escolhido. Os cálculos da intensidade do sol mostraram que 5 kW de saída do motor Stirling podem ser gerados a partir de 12 kW de eletricidade solar. O concentrador para se concentrar e refletir as radiações de entrada no motor Stirling foi selecionado como um prato parabólico solar. Esse processo aqueceu o fluido de funcionamento do motor, que então se expandiu e contraiu devido a forças termodinâmicas para produzir os golpes de energia do motor.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

P. Saini, S. Powar and D. V. Patil, "Review on Integration of Solar Air Heaters with Thermal Energy Storage," Applications of solar energy pp. 163-186, 2018.

Rehman, Naveed, Mohamad Hijazi, and Muhammad Uzair. "Solar potential assessment of public bus routes for solar buses." Renewable Energy 156,pp. 193-200. 2020

Uzair, M., Sohail, S. S., Shaikh, N. U., & Shan, A. “Agricultural residue as an alternate energy source: A case study of Punjab province, Pakistan”. Renewable Energy, 162, pp. 2066-2074, 2020

S. Akhtar, K. Hashmi, I. Ahmad and R. Raza, "Advances and significance of solar reflectors in solar energy technology in Pakistan," Energy & Environment, 2018.

K. Khan, A. Shah and J. Khan, "Electricity Consumption Patterns: Comparative Evidence from Pakistan’s Public and Private Sectors," Lahore Journal of Economics, vol. 21(1), 2016.

J. Kropiwnicki and A. Szewczyk, "Stirling Engines Powered by Renewable Energy Sources," Applied Mechanics and Materials, vol. 831, pp. 263-269, 2016.

Uzair, Muhammad, Syed Umair Hasan Kazmi, Muhammad Uzair Yousuf, and Asad Ali Zaidi. "Optimized performance of PV panels and site selection for a solar park in Pakistan." Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering 46(2), pp.412-426, 2022

Uzair, Muhammad, Ghulam Qadir Chaudhary, Naveed ur Rehman, Muhammad Zeeshan Anwer, Syed Hamza Hassan, Hamza Siddiqui, and Muhammad Shahbaz Hussain. "Numerical Investigation to Determine the Optimized Solar Cavity Shape." GMSARN, Volume 16(1), pp:55-65, 2022

Uzair, Muhammad. "Wind induced heat losses from solar dish-receiver systems." Doctoral Dissertation, Auckland University of Technology, 2018.

Hijazi, H., Mokhiamar, O., & Elsamni, O. (2016). Mechanical design of a low cost parabolic solar dish concentrator. Alexandria Engineering Journal, 55(1), 1-11.

Uzair, Muhammad, Mubashir Ali Siddiqui, and Usman Allauddin. "Numerical study of flow patterns and performance of a coupled cavity–dish system under different focal lengths." Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering 46(2), pp. 225-235, 2021.

Uzair, Muhammad, Timothy Anderson, and Roy Nates. "Impact of dish structure on the convective heat loss from a parabolic dish solar cavity receiver." In 2016 Asia-Pacific Solar Research Conference. Australian PV Institute, 2016.

Price, Hank, Eckhard Lu¨ pfert, David Kearney, Eduardo Zarza, Gilbert Cohen, Randy Gee, and Rod Mahoney. "Advances in parabolic trough solar power technology." J. Sol. Energy Eng. 124(2), pp. 109-125, 2002.

F. M. Mohamed, A. S. Jassim, Y. H. Mahmood and M. A. Ahmed, "Design and Study of Portable Solar Dish Concentrator," 2012.

A. Z. Hafez, K. El-Metwally, A. Soliman and I. Ismail, "Solar parabolic dish Stirling engine system design, simulation, and thermal analysis," Energy Conversion and Management, 2016.

Smith, Lee, Brian Nuel, S. Weaver, Stefan BERKOWER, Samuel C. WEAVER, and Bill GROSS. "25 kW low-temperature stirling engine for heat recovery, solar, and biomass applications" in ISEC, 2016.

Uzair, Muhammad, Asad A. Naqvi, Maaz Akhtar, Asad A. Zaidi, and Syed Umair Hasan Kazmi. "Statistical Approach to select the Best Suitable Solar Model for Global Radiation: Case Study of Karachi, Pakistan." Tecciencia 17,32,2022.

Stine WB and Diver RB, "A compendium of solar dish/Stirling technology," 1994.

Saenyot, Khanuengchat, Kitsakorn Locharoenrat, and Sarai Lekchaum "Design and Fabrication of Gamma-Type Stirling Engine on Parabolic Dish of Solar Concentrator by a Compression Ratio Method," Applied Mechanics and Materials (Volume 851) , pp. 383-388, August 2016.

Kongtragool, Bancha, and Somchai Wongwises. "A review of solar-powered Stirling engines and low temperature differential Stirling engines." Renewable and Sustainable energy reviews 7(2), pp. 131-154, 2003.

Hoffschmidt, Bernhard, Spiros Alexopoulos, Joachim Göttsche, Markus Sauerborn, and O. Kaufhold. "High concentration solar collectors." Comprehensive Renewable Energy, pp. 165-209, 2012.

Publicado

2023-12-22

Como Citar

[1]
M. Uzair, I. Yawar, S. A. Jawad, B. Fatima, e M. Furqan, “Motor Stirling, alimentado por energia solar para áreas domésticas e rurais domésticas em Karachi, Paquistão”, Memoria investig. ing. (Facultad Ing., Univ. Montev.), nº 25, p. 266–283, dez. 2023.

Edição

Seção

Artigos