Desenvolvimento de um protótipo didático de motor Stirling gama solar para geração de energia elétrica

Abstract

O estudo e implementação de tecnologias limpas que fornecem energia sem prejudicar o planeta é uma necessidade cada vez mais presente, principalmente quando levada em consideração a finitude dos recursos fósseis. O motor Stirling é um motor de combustão externa que opera com um fluido de trabalho (gás) confinado internamente e possui um ciclo termodinâmico regenerativo fechado pelo qual o gás de trabalho é aquecido e arrefecido alternadamente, provocando expansões e compressões que levam ao deslocamento de pistões. Diversas fontes energéticas podem ser utilizadas neste tipo de motor, inclusive a energia solar. A aliança entre um motor que não emite resíduos com uma fonte energética limpa e abundante, como a solar, se mostra como objeto de estudo de grande interesse no âmbito energético. Motores Stirling que utilizam coletores parabólicos, para captação solar, são conhecidos na literatura como dish-Stirling. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um protótipo didático de um motor Stirling tipo gama com funcionamento a partir da energia solar e utilizando materiais reciclados para converter a energia captada em eletricidade. Os métodos da construção do protótipo foram explanados e o protótipo foi submetido à realização de testes para fundamentar a análise de desempenho do sistema através de medições de temperatura dos componentes, da rotação alcançada pelo volante, balanço energético e, por fim, a eficiência do conjunto. O protótipo conseguiu ser executado e funcionou em testes indoor e em campo e a produção de energia elétrica foi verificada ainda que com um baixo rendimento para o protótipo desenvolvido.