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3. Caractéristiques techniques
Unité moteur–générateur :
Poulie à deux étages :
Piston de travail :
Course piston de travail :
Modification de volume :24 mm
Volume minimum :
Volume maximum :
Puissance du moteur Stirling :
Dimensions :
Masse :
4. Schéma du principe de fonctionnement
Le processus Stirling idéal comprend 4 phases (voir
fig. 1) :
1ère phase : Phase d'expansion : modification d'état
isothermique, l'air se détend à tempé-
rature constante
2e phase :
Modification d'état isochore, l'air re-
froidit à volume constant dans le régé-
nérateur
3e phase :
Phase de compression : modification
d'état isothermique, l'air est comprime
isothermiquement
4e phase :
Modification d'état isochore, l'air est de
nou veau réchauffé dans le régénéra-
teur à la température initiale
Dans le moteur Stirling, le processus idéal n'est pas
totalement réalisé car les 4 phases se chevauchent.
Pendant l'expansion, un échange de gaz chaud à gaz
froid se produit et pendant la phase de compression,
tout l'air comprimé n'est pas encore dans la partie
froide du moteur.
Fig. 1 Schéma du principe de fonctionnement
(A: Piston déplaceur, B: Piston de travail)
max. 12 V CC
Ø 30 mm, Ø 19 mm
Ø 25 mm
24 mm
⎛
⎞
25 mm
⋅ π =
3
⎜
⎟
12 cm
⎝
⎠
2
32 cm³
44 cm³
env. 1 W
env. 300x220x160 mm³
env. 1,65 kg
5. Manipulation
5.1 Le moteur Stirling comme moteur thermique
•
Remplissez le brûleur à alcool, placez-le dans l'évi-
demment de la plaque d'assise, dégagez la mèche
sur environ 1 à 2 mm, puis allumez cette dernière.
•
Placez le piston de refoulement en butée arrière
et, après un bref temps de réchauffement (envi-
ron 1 à 2 minutes), mettez la roue volante en
mouvement en la poussant légèrement dans le
sens des aiguilles d'une montre (vu de l'unité du
générateur à moteur) (voir fig. 2).
•
Le cas échéant, réglez la tension de la courroie
d'entraînement en déplaçant l'unité du généra-
teur à moteur.
•
Allumez l'ampoule en réglant l'interrupteur en
position supérieure.
•
Comme variante, branchez une charge externe
via la borne de 4 mm et réglez l'interrupteur en
position inférieure.
Vitesse sans charge :
Vitesse avec générateur comme charge : env. 600 t/min
Tension du générateur :
Pression différentielle :
5.2 Le moteur Stirling comme thermopompe ou
machine frigorifique
Autres équipements requis :
Alimentation CC 15 V, 1,5 A
ou
Alimentation CC 15 V, 1,5 A
Thermomètre numérique
•
Placez les sondes de température dans les tubu-
lures de mesure et branchez-les à un instrument
de mesure (voir fig. 3).
•
Branchez la source de courant continu via les
bornes de 4 mm.
•
Réglez max. 12 V et activez le moteur Stirling en
réglant l'interrupteur en position inférieure.
•
Observez l'augmentation / réduction de température.
Lorsque le moteur fait office de machine frigorifique, la
roue volante tourne dans le sens des aiguilles d'une
montre (vu de l'unité du générateur à moteur), s'il
fonctionne comme une pompe thermique, la roue
tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
•
Pour changer de mode, inversez la polarité des
câbles de connexion.
Pression différentielle :
Tension de moteur :
Vitesse de rotation :
Ecart de température (rel. à 21° C)
Machine frigorifique :
Thermopompe :
2
env. 1 000 t/min
env. 6 V CC
+250 hPa/-150 hPa
U8521121-230
U8521121-115
U11818
+250 hPa/-150 hPa
9 V
600 t/min
-4 K (réservoir : +6 K)
+13 K (réservoir : -1 K)
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