Motor criogénico acoplado a generador eléctrico lineal con la posibilidad de recargar batería automóvil eléctrico. En la próxima entrada trataré de dar más detalles.

Un dibujo no es siempre suficiente para ver con claridad lo que se pretende mostrar. Trataré de explicar de la forma más sencilla que pueda como funciona el "invento". El cilindro-pistón (A) que se muestra en la figura es lo que llamaríamos el motor principal. Tiene la misión de convertir en trabajo la energía térmica que penetra a través del intercambiador de calor (F) procedente de los alrededores. Esto quiere decir que la máquina puede realizar su trabajo adaptándose a la temperatura externa. Para conseguir realizar su trabajo el gas contenido en su interior, es enfriado a presión constante, calentado a volumen constante y expansionado isotérmicamente, aunque también puede ser expansionado adiabáticamente, si previamente es calentado con la energía procedente del exterior, a presión constante antes de su expansión. Vamos a seguir paso a paso el proceso. Enfriamiento a presión constante: Las soplantes de barrido (C1-C2) están en funcionamiento, el pistón (D) comienza su expansión enfriando el gas contenido en todo el circuito al que está conectado. Trabaja con una masa de gas cinco veces superior, a la que discurre por el otro circuito, (C2) y a velocidad elevada, con el objetivo de establecer un salto mínimo de temperatura en el intercambiador de calor (E). El gas contenido en el circuito de este cilindro-pistón (D) se expansiona siguiendo una politrópica donde la isoterma y la adiabática son predominantes. Para no entrar en complicaciones estableceremos una doble expansión que tienen prácticamente el mismo valor respecto al trabajo realizado. Así que daremos como válidos multitud de saltos térmicos,en una politrópica para el enfriamiento o calentamiento del propio gas que esta realizando el trabajo. En todo el proceso, controladores de temperatura envían información a los comandos instalados en máquinas (D) y (C1) para controlar la velocidad de desplazamiento en el caso del pistón (D) y la velocidad de flujo en el caso de la soplante (C1). Este control es necesario para que el pistón (D) realice su trabajo y pueda regresar a sus puntos "muertos" con la mínima desviación, desde el punto de vista termodinámico del gas. Será inevitable el desvió hacia zona de mayor entropía con ligero recalentamiento, y habrá que enfriar antes de partir de nuevo hacia el punto "muerto" superior en el proceso de calentamiento. Una vez enfriado el gas contenido en (A) se inyecta (1) un 60% del mismo gas enfriado previamente. Una vez inyectado, el pistón (D) realiza compresión para calentar el circuito secundario (C2-A-F) y calentar a volumen constante el gas contenido en (A). la inyección del 60% de gas en (1) se realiza para poder entregar toda la energía extraída en el enfriamiento a presión constante: (Cp.(T1-T2), y entregarla en el calentamiento a volumen constante: (Cv.(T2-T1). Para el gas He4 los valores del calor específico son respectivamente: Cp= 1,25 Kcal/Kg/ºK) y Cv= 0,75 Kcal/Kg/ºK. De esta forma el pistón (A) puede llegar a sus puntos "muertos" con la mínima desviación y poder dar como válido,(No del todo) que el trabajo es igual en las dos trayectorias. Esto es muy importante. No importa el tiempo en que se realice el trabajo. El Motor Criogénico será una máquina lenta pero muy eficaz, ya que puede preparar "el terreno" para que máquinas más veloces puedan realizar la labor como máquinas acopladas a diferentes dispositivos donde se requiera velocidad de actuación. Una vez calentado a volumen constante el gas contenido en (A) se expansiona realizando trabajo y recibiendo energía del exterior a través de (F) El gas inyectado en (1) es expulsado por (2), se comprime isotérmicamente en turbo-expansor y se expansiona adiabáticamente a la vez que se enfría. Se expulsa el 70% de la energía que ha penetrado por (F) (Compresión isotérmica del gas inyectado). La principal cualidad del Motor Criogénico, aparte de poder utilizar energía térmica a varias temperaturas, es su capacidad para acoplarse isotérmicamente a varios módulos donde energía y masa van decreciendo exponencialmente, así, por ejemplo; si se dispone de 5 módulos: (0,7)^5 = 0,16. Una máquina que expulsa 70 unidades de energía en su primer módulo, el 5º módulo expulsará : 0,16 x 70 =11,2. Solo entra energía por el 1º módulo y el rendimiento total de los 5 módulos acoplados es de: 1-( 11,2/100) = 0,88 (88%). Atención a este dato: El rendimiento termodinámico es, en este caso del 30%, no del 88% que es el rendimiento de varios ciclos termodinámicos acoplados y por lo tanto el de una máquina con más masa y volumen total. Si solo obtenemos un rendimiento del 10% en cada módulo, el 5º módulo expulsaría: (0,9)^5= 0,59 X 90= 50,1 y rendimiento total: 1-(50,1/100)=0,5 (50%) Perdonar por tanto rollo. Y aún hay más.....