Експериментальне дослідження роботи двигуна Cтірлінга з сонячним концентратором та додатковим джерелом енергії
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya4(80).2025.099Анотація
Ефективність сонячної енергетики обмежена природною мінливістю рівня сонячної радіації. Двигун Стірлінга є перспективним рішенням для сонячних енергосистем особливо при використанні концентраторів, таких як лінза Френеля. Основною перешкодою для широкого впровадження таких систем є їхня залежність від стабільності сонячного випромінювання.
Мета дослідждення – створення експериментального стенду та методики для визначення доцільності використання додаткового джерела енергії (електричного нагрівача), для запобігання зупинки двигуна Стірлінга, який використовує сконцентроване сонячне випромінювання за допомогою лінзи Френеля як основне джерело теплоти.
Представлено експериментальне дослідження роботи двигуна Стірлінга, яке включає вивчення впливу змінної інсоляції та оцінку ефективності використання електричного нагрівача як додаткового джерела енергії (ДДЕ) для підвищення стабільності системи. Проведено серію експериментів з різною тривалістю переривання інсоляції (20, 40 та 60 с). Результати підтвердили здатність ДДЕ запобігати зупинці двигуна та підвищувати сумарну вироблену енергію на 47 %, 90 % та 130 % для відповідних інтервалів.
Ключові слова: двигун Стірлінга, лінза Френеля, додаткове джерело енергії, стабілізація потужності, сонячна енергетика, експериментальний стенд
Посилання
1. Cardozo, E, Erlich, C, Malmquist, A, Alejo, L. (2014). Integration of a wood pellet burner and a Stirling engine to produce residential heat and power. Appl Therm Eng., 73(1), 671-680. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2014.08.024.
2. Thiers, S, Aoun, B, Peuportier, B. (2010). Experimental characterization, modeling and simulation of a wood pellet micro-combined heat and power unit used as a heat source for a residential building. Energy Build., 42(6), 896-903. doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2009.12.011.
3. Martin Nilsson (2024). Simplified pumped thermal energy storage using a two-way Stirling cycle. Journal of Energy Storage, 73(2), 108994. doi: https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108994.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Енергетика і автоматика
Усі матеріали поширюються на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим розповсюджувати рукопис із визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
