Diseño, construcción y análisis de eficiencia de un motor Stirling impulsado por una fuente de calor solar.

Estudiante: Insuasti Paz, Juan Felipe Y Director: Portilla Salazar, Luis Aphranio (2024) Diseño, construcción y análisis de eficiencia de un motor Stirling impulsado por una fuente de calor solar. Masters thesis, Universidad de Nariño.

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Resumen

Con el creciente interés en el estudio de los motores de combustión externa, caracterizados por su eficiencia y con la necesidad de encontrar nuevas alternativas de producción de energías limpias, surge el desarrollo de este proyecto innovador en el departamento de Nariño. En este trabajo se lleva a cabo el diseño y construcción de un motor Stirling y un sistema de seguimiento solar, utilizando software CAD-CAM e impresión 3D, obteniendo así un prototipo funcional que puede transformar energía térmica en energía mecánica, y posteriormente energía eléctrica mediante un dínamo. Con el objetivo de poner a prueba su eficiencia, se realizan pruebas con dos fuentes de calor: combustión y radiación solar. Las pruebas siguen un protocolo experimental implementado para tal fin, el cual se apoya en un sistema de adquisición de datos construido y programado por el autor, usando Arduino y programación en Python. Con los datos recaudados, se realiza un análisis de los ciclos Stirling con y sin regeneración que son comparados con los datos registrados en las pruebas prácticas, realizadas en la ciudad de Pasto y en el municipio de Buesaco. El análisis incluye el cálculo de eficiencias teóricas, reales, factores de desempeño y un índice de rendimiento relativo. Finalmente, mediante el índice de aprovechamiento de energía propuesto aquí (cociente entre el calor suministrado y el calor absorbido por el sistema), cuando se usa radiación solar, gracias al concentrador solar construido, el gas de trabajo logra aprovechar mucho mejor la energía disponible que cuando se aplica calor de combustión.

Tipo de Elemento:	Tesis (Masters)
Palabras Clave:	Motor Stirling, energía solar térmica, motores de combustión externa, conversión de energía, eficiencia energética, concentrador solar, seguimiento solar, generación de energía eléctrica, prototipado con impresión 3D, adquisición de datos con Arduino.
Asunto:	Q Ciencias > Q Science (General) Q Ciencias > QC Physics
Division:	Facultad de Ciencias Exactas y Naturales > Programa de Física > Trabajos de grado
Depósito de Usuario:	Phd LUIS PORTILLA SALAZAR
Fecha Deposito:	06 Mar 2026 15:56
Ultima Modificación:	06 Mar 2026 15:56
URI:	http://sired.udenar.edu.co/id/eprint/17674

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