La nostra esperienza

Da circa 7 anni conduciamo presso l’officina del DICheP, Dipartimento di Ingegneria Chimica e di Processo, Facoltà di Ingegneria, Genova, una ricerca tesa alla realizzazione di una gamma di motori Stirling di potenza da 1 Kw a 7 Kw, destinati all’utilizzo in unità abitative o piccole realtà operative.

Con l’ultimo modello realizzato si sono raggiunti primi significativi risultati attraverso la realizzazione di prototipi completamente funzionanti con le seguenti caratteristiche:

Semplicità di costruzione: il motore può essere completamente disassemblato e riassemblato con una semplice chiave a brugola in meno di due ore da una persona con una qualche conoscenza meccanica di base.

Versatilità: i motori possono essere utilizzati sia con bruciatori a gas che su caldaie a biomassa (pellet, legna, cippato). I Test sono stati condotti sia con bruciatori a gas che su caldaie a pellets, a legna e a fiamma inversa senza bisogno di apportare modifiche allo scambiatore caldo.

Assenza di lubrificazione e di guarnizioni dinamiche soggette ad usura.

Utilizzo di aria come gas di lavoro, anziché elio o idrogeno, per permetterne l’ utilizzo anche nelle località più isolate.

Resistenza ed affidabilità: tutti i materiali sono stati scelti e testati per poter operare nelle condizioni più gravose in particolare sul lato caldo normalmente soggetto ad ossidazione e corrosione oltre che a fatica (un motore che gira a 600 gpm ha 10 pulsazioni al secondo con un salto di alcune decine di bar ad una temperatura di 700 - 800 °C o superiore).

I test condotti su questi prototipi hanno evidenziato una potenza elettrica prodotta di circa 250 W el (CC) in modo continuativo e regolare, usando come generatore un motore a magneti permanenti, nella versione monocilindro, mentre il bicilindro produce a parità di condizioni circa 800 W el.

Il motore comincia a funzionare a 500° C e lavora normalmente ad una temperatura di 750°C (temperatura tenuta durante le prove). Può comunque lavorare senza problemi anche a temperature più elevate (fino a 1.000 °C) grazie ai materiali, Inconel e AISI 310, utilizzati. A temperature più elevate è maggiore la potenza espressa.

I motori sono stati testati ad una sovrapressione massima di 50 bar con azoto.
Genoastirling sta implementando, sulla base dei risultati già ottenuti, un prototipo che esprima una potenza di 3 Kw el.
In relazione a quattro delle principali innovazioni apportate al motore abbiamo depositato domanda di brevetto.
E’ prevista la realizzazione nel corso del 2011 di un prototipo in grado di produrre 5 kw el da utilizzarsi sempre in applicazioni legate alla cogenerazione.