Abstract:
โครงการนี้เป็นการพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้ารายย่อยที่ใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิง โดยพิจารณาทั้งกรอบทางอุณหภูมิพลศาสตร์และการออกแบบเพื่อการผลิต โดยใช้เทคโนโลยีในประเทศ การออกแบบเครื่องยนต์เน้นที่กลไกที่ไม่ใช้น้ำมันหล่อลื่น โดยในโครงการนี้ได้เลือกการจัดวางเครื่องยนต์แบบเบตาเพื่อความสามารถในการอัดแก๊สและขนาดที่กะทัดรัด ในขณะที่ในการออกแบบทางเทอร์โมไดนามิกส์ได้ใช้รูปแบบการวิเคราะห์แบบอะไดอะแบติกพร้อมการคิดแรงต้านการไหลของอุปกรณ์ถ่ายเทความร้อน จากผลการออกแบบปริมาตรคงที่ของอุปกรณ์ถ่ายเทความร้อนของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงให้ปริมาตรของลูกสูบกำลังอยู่ที่ 165 ซีซี เครื่องยนต์ที่ได้ออกแบบและจัดสร้างขึ้นได้ถูกประกอบเข้ากับระบบผลิตไฟฟ้าในโครงสร้างแชสซีที่ประกอบด้วยเครื่องยนต์ที่ติดตั้งอยู่ในในตัวแชสซี แล้วต่อเชื่อมเข้าสู่มอเตอร์เหนี่ยวนำแบบ 3 เฟส พร้อมแผงควบคุมที่สามารถกำหนดให้เครื่องยนต์ติดเครื่องขึ้นได้อย่างอัตโนมัติ ผลการทดสอบสมรรถนะแสดงให้เห็นว่าที่อุณหภูมิผิวนอกของขดลวดความร้อนที่ 500°C เครื่องยนต์ให้กำลังขาออกสูงสุด 95 วัตต์ที่ความเร็วรอบ 360 รอบต่อนาที โดยการประเมินการสูญเสียได้ระบุถึงการสูญเสียหลักของเครื่องยนต์ ซึ่งนำมาสู่การปรับ regenerator และการเปลี่ยนชนิดสารทำงานจากอากาศไปเป็นฮีเลียมเพื่อเพิ่มสมรรถนะ ในโครงการนี้ได้ใช้วิธีของ Taguchi ในการหา regenerator ที่เหมาะสมที่สุดซึ่งยังผลทำให้กำลังขาออกสูงสุดของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น 35% เป็น 128 วัตต์
