PAEA - Progetti Alternativi per l'Energia e l'Ambiente

Il motore Stirling

La soluzione ideale per i sistemi di microcogenerazione ad uso domestico

 Due piccioni con una fava. Che tradotto in termini energetici significa produzione di calore e produzione aggiuntiva di energia elettrica. La microcogenerazione, è un sistema che oggi comincia ad avere applicazioni anche su scala domestica ad uso privato. Fino ad oggi le uniche soluzioni in commercio per la microcogenerazione sono state macchine con motore a combustione interna di derivazione automobilistica, come il celebre TOTEM dell’ing. Palazzetti, che era il motore di una 127. Questi sono motori termici in cui la combustione di una miscela composta da un carburante (benzina) o un combustibile (gasolio, metano, GPL...) e da un comburente (aria) avviene all'interno di una camera di combustione. Il calore prodotto viene trasformato in lavoro meccanico, mentre il prodotto della combustione è espulso attraverso un impianto di scarico. In un cogeneratore, il lavoro meccanico viene usato per produrre energia elettrica ed il calore contenuto nei gas di scarico viene recuperato e reso disponibile.

Per l'uso abitativo tuttavia sarebbero certamente più interessanti macchine di dimensioni più contenute e ridotta rumorosità. Caratteristiche possedute dal motore Stirling, inventato nel 1816 da Robert Stirling, che potrebbe essere abbinato ad una caldaia a gas, creando un piccolo sistema di microcogenerazione domestica. Per il momento diverse aziende stanno testando prototipi di questo tipo.
La particolarità di questo motore è quella di essere a combustione esterna e funzionare a ciclo chiuso, utilizzando la proprietà dei gas di espandersi quando sono soggetti a riscaldamento e viceversa di ridursi a fronte di un raffreddamento. Il processo si attiva semplicemente raggiungendo una opportuna differenza di temperatura tra l'estremità calda e l'estremità fredda di un cilindro.

I principali vantaggi di questa tecnologia sono il rendimento molto elevato, la bassa rumorosità (inferiore ai 65 dBA) dovuta all’assenza di valvole e al fatto che le sole parti in movimento sono il pistone e il dislocatore. Questo consente al motore di avere una vita utile notevole (40.000-60.000 ore) oltre a ridotte esigenze di manutenzione.
Ma i benefici sono anche per l’ambiente. Per le sue caratteristiche il motore può funzionare con basse temperature di fiamma, utilizzando bruciatori per fiamme premiscelate e ottenendo una combustione stazionaria con livelli di emissioni molto inferiori ai motori a combustione interna. Non solo; l'alimentazione più utilizzata è il gas naturale ma si può utilizzare qualsiasi fonte di calore, come il metano, l'idrogeno, le biomasse, ed anche il calore solare.

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