Motor Stirling con energía solar para áreas domésticas y rurales en Karachi, Pakistán

• Uzair, Muhammad ^[1] ; Yawar, Irtiza ^[1] ; Jawad, Syed Ali ^[1] ; Fatima, Batool ^[2] ; Furqan, Muhammad ^[1]
  1. [1] NED University of Engineering and Technology, Pakistán
  2. [2] NED University of Engineering and Technology
• Localización: Memoria Investigaciones en Ingeniería, ISSN 2301-1092, ISSN-e 2301-1106, Nº. 25, 2023, págs. 266-283
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Motor Stirling, alimentado por energia solar para áreas domésticas e rurais domésticas em Karachi, Paquistão
  • Solar powered stirling engine for domestic household and rural areas in Karachi, Pakistan
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• Resumen
  • español

    Existe una necesidad crítica de usar la energía solar abundantemente disponible en todo el mundo debido a la crisis de energía global. El objetivo de este estudio es demostrar el uso residencial de un motor Stirling alimentado por energía solar en Karachi, Pakistán. El diseño se llevó a cabo para producir una potencia de salida de 5 kW para abordar los problemas con la generación de energía del hogar y el área rural. El diseño se simuló usando MATLAB. El uso de la energía solar como entrada de calor del motor fue uno de los componentes clave del diseño. Esto permitió construir el motor para ubicaciones con mucha radiación solar. En regiones con abundante energía solar, se pueden usar cocinas solares, calentadores de aire solar y otros electrodomésticos. Para la generación de energía, sin embargo, se eligió el motor Stirling. Los cálculos de la intensidad del sol mostraron que 5 kW de salida del motor Stirling podrían generarse a partir de 12 kW de electricidad solar. El concentrador para concentrar y reflejar las radiaciones entrantes al motor Stirling se seleccionó como un plato parabólico solar. Este proceso calentó el fluido de trabajo del motor, que luego se expandió y contrajo debido a las fuerzas termodinámicas para producir los golpes de energía del motor.

  • English

    There is a critical need to use the abundantly available solar energy worldwide due to the global energy crisis. The goal of this study is to demonstrate the residential use of a stirling engine powered by solar energy in Karachi, Pakistan. The design was carried out to produce a power output of 5 kW in order to address the issues with household and rural area power generating. The design was simulated using MATLAB. The use of solar energy as the engine's heat input was one of the design's key components. This allowed the engine to be built for locations with a lot of solar radiation. In regions with abundant solar energy, solar cookers, sun air warmers, and other appliances may be used. For power generation, however, the Stirling engine was chosen. Calculations of the sun intensity showed that 5 kW of Stirling engine output could be generated from 12 kW of solar electricity. The concentrator for concentrating and reflecting the incoming radiations to the Stirling engine was selected as a solar parabolic dish. This process heated the engine's working fluid, which then expanded and contracted due to thermodynamic forces to produce the engine's power strokes.

  • português

    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.