Tubo de calor de cobre-água aplicado em motor Stirling (Brazilian Journal of Radiation Sciences, 2022)
A geração de energia em locais remotos requer o avanço de tecnologias de geração de energia eficientes e duradouras. Uma solução possível é um microrreator, que usa tubos de calor para transportar calor de fissão de uma fonte nuclear até motores Stirling, que produzem energia. Nesse contexto, o projeto TERRA (TEcnologia avançada de reator rápido) conduzido pelo Instituto de Estudos Avançados (IEAv) desenvolveu um motor Stirling e tubos de calor de cobre-água para um estudo inicial de ambos os dispositivos acoplados. No entanto, antes de utilizar uma fonte nuclear, é necessário entender o comportamento térmico dos dispositivos, que utilizam uma fonte de aquecimento elétrica. Assim, o objetivo deste trabalho é testar experimentalmente se um tubo de calor de cobre pode transportar o calor necessário para acionar o motor Stirling de Pistão Livre. Para isso, foi necessário desenvolver um adaptador de cobre para conectar o tubo de calor ao motor. O tubo foi conectado ao motor e as temperaturas foram coletadas usando termopares do tipo T. Os resultados dos experimentos mostraram que o tubo de calor foi capaz de transportar 28 W para o motor Stirling, que funcionou continuamente. As temperaturas máximas do tubo de calor foram de 253°C no evaporador e o motor Stirling operou em 212°C na fonte quente. Portanto, foi demonstrado que o tubo de calor de cobre-água do IEAv é capaz de conduzir o calor necessário para acionar o motor Stirling do IEAv e produzir eletricidade. Os resultados servirão de base para a futura aplicação de uma fonte nuclear.
Keywords: Tubo de calor; Motor Stirling de Pistão Livre; Microrreator