Contribuţii teoretice şi experimentale preliminare privind ... · In marea majoritate a cazurilor...

CAPITOLUL 1 Consideraţii generale privind actuatoarele electromecanice

1

UNIVERSITATEA “ŞTEFAN CEL MARE” SUCEAVA

FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ

ŞI ŞTIINŢA CALCULATOARELOR

Contribuţii teoretice şi experimentale preliminare

privind extinderea actuatoarelor electromecanice

cu lichid relizate pe baza unor fenomene

fizico-chimice

REFERAT II

Conducător Ştiinţific

Prof. dr. ing. DOREL CERNOMAZU

Doctorand:

Ing. ILIE NIŢAN

- 2012 -


2

CUPRINS

CAPITOLUL 1

Consideraţii generale privind actuatoarele electromecanice

1.1. Introducere.................................................................................................................1

1.2. Clasificare...................................................................................................................2

1.3. Principiu de funcţionare.............................................................................................8

CAPITOLUL 2

Stadiul actual al cercetărilor, în domeniul actuatoarelor electromecanice cu lichid

2.1. Stadiul actual privind studiul şi realizarea unor actuatoare electromecanice

cu lichid în cadrul Universităţii “Ştefan cel Mare” Suceava......…………...…..10

2.2 Stadiul actual privind realizarea pe plan mondial a actuatoarelor

electromecanice cu lichid.....................................................................................17

CAPITOLUL 3

Contribuţii la realizarea şi experimentarea unor actuatoare şi motoare solare

3.1. Contribuţii la realizarea unor actuatoare solare..........................................................27

3.2. Contribuţii la realizarea unor motoare solare ............................................................40

CAPITOLUL 4

Contribuţii la realizarea şi experimentarea unor relee şi pompe electrochimice

4.1. Contribuţii la realizarea unor relee electrochimice....................................................47

4.2. Contribuţii la realizarea unor pompe electrochimice.................................................40

CONCLUZII FINALE.......................................................................................................65

REFERINŢE BIBLIOGRAFICE......................................................................................66


3

CONSIDERAŢII GENERALE PRIVIND ACTUATOARELE

ELECTROMECANICE

1.1. Introducere

În prezent, în domeniul acţionărilor mecanice s-au dezvoltat diferite tipuri de

dispozitive, bazate în funcţionare, pe tehnici de conversie a diferitelor surse de energie.

Tehnologia modernă a actuatoarelor este valorificată într-un număr mare de diferite tipuri

de dispozitive şi metode pentru realizarea acţionărilor mecanice [1].

Un actuator poate fi definit ca fiind un dispozitiv prin intermediul căruia energia

obţinută pe baza unor efecte şi principii fizice, este transformată în energie mecanică,

necesară acţionării în mişcare de rotaţie sau translaţie a unor mecanisme.

Actuatorul (care ar trebui să se cheme acţionator, deoarece termenul actuator a fost

preluat în mod „automat” din limba engleză fără să existe o acţiune corespunzătoare în

limba română – a actua - aşa cum există în limba franceză actionneur de la actionner = a

acţiona) este constituit din materiale inteligente capabile să efectueze o acţiune. Actuatorul

are capacitatea de a-şi modifica: forma (generând lucru mecanic); rigiditatea; poziţia;

frecvenţa vibraţiilor interne; capacitatea de amortizare; frecarea internă sau vâscozitatea, ca

reacţie la variaţiile de temperatură, câmpul electric sau magnetic [2].

Dintre cele mai răspândite materiale folosite la construcţia actuatoarelor (numite şi

materiale reactive sau adaptive) putem enumera următoarele:

materiale caracterizate prin memoria formei;

materiale piezoelectrice;

materiale electro- şi magnetostrictive;

materiale electro- şi magnetoreologice.

Actuatoarele pot fi definite ca fiind “muşchiul” din spatele unui sistem mecatronic

care acceptă o comandă de control (de cele mai multe ori sub forma unui semnal electric)

şi produce o schimbare în sistemul fizic generând putere, mişcare, căldură, curent, etc. De

obicei, actuatoarele sunt utilizate în legătura dintre reţeaua electrică şi un mecanism de

cuplare. Sursa de alimentare furnizează fie energie de curent alternativ, fie energie de

curent continuu la tensiune şi curent nominal. Mecanismul de cuplare funcţionează ca

interfaţă între actuator şi sistemul fizic.


4

Mecanismele tipice includ:

cremalieră şi pinion;

transmisie cu roţi dinţate;

transmisie prin curea;

şurub de acţionare şi piuliţă;

piston.

1.2. Clasificare [4]

In marea majoritate a cazurilor când ne referim la convertoare, luăm în consideraţie

şapte domenii energetice principale, şi anume: chimic, electric, magnetic, mecanic, optic,

fluidic şi termic. Conversia se poate realiza între oricare, două, dintre aceste domenii

energetice. În plus, fenomenele diferite ale proceselor de conversie sunt posibile pentru o

pereche dată din domeniile energetice. În scopul perfecţionării actuatoarelor sunt analizate

o parte dintre aceste procese de conversie în următoarele paragrafe:

1.2.1. Conversia termomecanică

În acest proces energetic de conversie, energia de intrare este din domeniul termic şi

energia rezultată din domeniul mecanic. Plecând de la acest tip de conversie a energiei pot

fi dezvoltate următoarele:

a) Actuatoare ce conţin aliaje caracterizate prin memoria formei

În cazul acestui tip de actuatoare, energia termică aplicată la intrare determină o

schimbare de fază în aliaj, care are drept urmare recuperarea formei anterioare unei stări

deformate.

b) Actuatoare termice

În cazul acestui tip de actuatoare, diferenţa coeficienţilor termici de expansiune, a

două lamele metalice, determină deformarea structurii compozite la încălzire şi răcire.

Sistemele termice folosesc expansiunea sau contracţia fizică care se petrece în

materialele ce suferă modificări de temperatură. Exemplele tipice includ elementele

termostatice, bimetalice, folosite la reglarea temperaturii. Aceste dispozitive folosesc


5

coeficienţii diferiţi de expansiune a două materiale legate (combinate) împreună pentru a

produce o deplasare cu deformaţie.

Modificările termice rezultă din transmiterea energiei termice într-un material.

Nakajima a demonstrat faptul că motorul Stirling, care funcţionează pe acest principiu, are

un randament termic ridicat.

Actuatoare termice cu memoria formei [2]

Acest tip de aplicaţii transformă energia termică în energie mecanică. Configuraţia

cea mai des utilizată, de actuator termic cu memoria formei, este cea de resort elicoidal.

Actuatoarele termice cu memoria formei pot fi utilizate în două scopuri:

(1) detectarea unei anumite temperaturi (când joacă rol de senzori);

(2) efectuarea de lucru mecanic atunci când ating o anumită temperatură.

Energia termică, necesară declanşării actuatoarelor este transmisă elementului cu

memoria formei prin convecţie (naturală sau forţată), prin conducţie termică sau chiar prin

radiaţie.

Principalii contracandidaţi ai actuatoarelor termice cu memoria formei sunt

bimetalele termostatice şi actuatoarele cu parafină. Curbele deplasare - temperatură ale

acestor trei tipuri de actuatoare sunt ilustrate în fig.1.1.

Fig. 1.1 Curbe deplasare-temperatură ale principalelor tipuri de actuatoare termice, având o

cursă activă (de control) notată cu A: (a) termostat bimetalic clasic (linie continuă) sau cu

declanşare bruscă (cu linie întreruptă); (b) actuator cu parafină; (c) actuator din AMF Cu-

(15-25) Zn-(6-8) Al (%). Reprodus după [2]

Actuatoarele cu parafină sunt mici containere cu pistoane mobile. La încălzire,

parafina se topeşte, procesul fiind însoţit de o însemnată creştere de volum care deplasează

pistonul. La răcire are loc transformarea inversă, cu un histerezis termic de 2-5 0C însă este

necesară prezenţa unui resort de restabilire (care consumă cca. 30 % din forţa actuatorului)


6

pentru readucerea pistonului în poziţia iniţială. În funcţie de tipul şi compoziţia parafinei,

deplasarea poate fi neproporţională sau proporţională cu temperatura, în ultimul caz

proporţionalitatea existând pe un interval termic care poate fi redus (cca. 150C) sau lărgit

(aprox. 1500C). În figura anterioară este ilustrată curba deplasare-temperatură, a unui

actuator, proporţional cu un interval termic redus. Intervalul termic de funcţionare a

actuatoarelor cu parafină este - 40…1800C, cursa maximă este de aproximativ 25 mm iar

forţa dezvoltată de 300 N. Cele mei reuşite aplicaţii ale actuatoarelor cu parafină sunt

termostatele auto din sistemul de răcire cu apă sau ulei precum şi supapele din sistemele de

încălzire centrală.

În comparaţie cu actuatoarele bimetalice sau cu cele cu parafină, actuatoarele cu

memoria formei, a căror curbă tipică deplasare-temperatură este ilustrată în fig.1.1 (c), au

următoarele avantaje:

a – în raport cu bimetalele termostatice: dezvoltă forţe mai mari şi curse (de până

la 200 ori) mai mari precum şi deplasări mai variate (în comparaţie cu încovoierea);

b – în raport cu actuatoarele cu parafină: timpii de reacţie sunt mai reduşi şi forma

constructivă este mult mai simplă;

c – au o capacitate mult mai ridicată de înmagazinare a energiei pe unitatea de

volum: (6-25)·106 J/m3.

Pe lângă forma de resort elicoidal, actuatoarele termice cu memoria formei pot fi:

arcuri spirale, sârme, lamele, bare de torsiune, încovoiere sau compresiune, etc.

c) Geluri polimerice active din punct de vedere termic

O parte dintre actuatoarele cu gel polimeric reacţionează la stimuli termici.

d) Actuatoare cu expansiune termică

Este bine ştiut faptul că modificările de temperatură determină expansiunea şi

contracţia materialelor. Expansiunea termică poate fi definită ca fiind un proces direct de

conversie termomecanică. În concluzie, sistemele cu schimbare de fază folosesc

modificările dimensionale (expansiune sau contracţie).

Noutatea jucăriei cunoscută sub denumirea de “ Pasărea Beată” demonstrează o

formă de acţiune cu schimbare de fază la scară mare. Pasărea este un exemplu de motor

termic care funcţionează pe principiul vaporizării apei. Aerul din interiorul ei este înlocuit

cu un lichid uşor volatil; diferenţa de temperatură este convertită într-o mişcare ciclică.


7

.

Fig. 1.2 “Pasărea beată”. Reprodus după [5]

Actuatoarele cu parafină au „zburat” în multe misiuni spaţiale. Parafina expune o

creştere semnificativă în volum, schimbându-şi forma de la solid la lichid şi invers.

Materiale asemănătoare au fost folosite cu succes în cazul microvalvelor.

1.2.2. Conversia magnetomecanică

Acest tip de actuatoare folosesc energia magnetică şi presupun transformarea ei în

energie mecanică şi invers. Plecând de la acest proces energetic de conversie pot fi

dezvoltate câteva tipuri de actuatoare, şi anume:

a) Actuatoare magnetostrictive

Actuatoarele magnetostrictive expun o reorientare a unui dipol magnetic în prezenţa

unui câmp magnetic impus la exterior.

b) Actuatoare cu fluid magnetoreologic (de curgere)

Actuatoarele cu fluid magnetoreologic (MRF) manifestă modificări în proprietăţile

lor reologice (de curgere) când sunt expuse la câmpurile magnetice externe. Vâscozitatea

aparentă a acestor materiale este, astfel, modificată în funcţie de câmpul magnetic. Ele sunt

actuatoare semiactive: pot doar să împrăştie (disipe) energie.


8

c) Actuatoare ce conţin aliaje magnetice şi sunt caracterizate prin memoria formei

În majoritatea exemplelor aceste actuatoare sunt considerate o subclasă a

actuatoarelor magnetostrictive. Oricum, ele prezintă caracteristici diferite şi se dezvoltã

într-o clasă nouă independentă de actuatoare.

1.2.3. Conversia electromecanică

Energia electrică aplicată la intrare este transformată în energie mecanică. În

majoritatea următoarelor tipuri de actuatoare procesul de conversie este reversibil.

a) Actuatoare electromagnetice

Interacţiunea Lorentz dintre o sarcină electrică şi un câmp magnetic este valorificată

pentru alimentarea cu energie mecanică (sub formă de mişcare de rotaţie sau translaţie) a

unei bobine. Câmpul magnetic poate fi produs prin intermediul unor magneţi permanenţi

sau prin intermediul unei bobine secundare.

b) Actuatoare Piezoelectrice

Efectul piezoelectric invers, rezultat din interacţiunea unui câmp electric impus şi

dipolii electrici dintr-un material, are drept rezultat o deformare. Această deformare este

folosită pentru acţionarea (punerea în mişcare) a mecanismului (instalaţiei). Efectul

piezoelectric invers poate fi folosit direct sau prin intermediul conceptului de convertor

geometric.

c) Actuatoare ce conţin aliaje caracterizate de memoria formei

Acest tip de actuatoare au fost deja menţionate în cazul conversiei termomecanice.

Energia termică este de obicei furnizată de rezistenţa de încălzire (Efect Joule) şi, de aici,

acestea pot fi considerate convertoare electromecanice.

d) Actuatoare cu polimer electroactiv EAP

În familia largă a actuatoarelor EAP, polimerii de tip uscat utilizează forţele Maxwell

ori fenomenul electrostrictiv pentru a obţine energie mecanică din energie electrică.


9

e) Actuatoare cu fluid electroreologic ERF

Ca şi actuatoarele MRF, proprietăţile reologice ale actuatoarelor reologice se

modifică când se aplică un câmp electric. Din nou, aceste actuatoare sunt semiactive şi pot

doar să disipe energie mecanismului.

1.2.4. Conversia fluidului mecanic

Câteva actuatoare tradiţionale (pneumatice şi hidraulice) transformă presiunea

fluidului în energie mecanică, mişcare de rotaţie sau de translaţie.

Noile generaţii de actuatoare includ:

actuatoare din materiale tari,

microactuatoare şi

nanoactuatoare.


10

1.3. Principiu de funcţionare

Actuatorul mai poate fi definit ca fiind un dispozitiv care transformă energia electrică

sau termică într-o mişcare controlabilă [3]. În general, structura şi funcţionarea celor mai

multe tipuri de actuatoare se bazează pe una sau mai multe tehnici de acţionare, şi anume:

acţionare electromagnetică;

acţionare magnetostrictivă;

acţionare hidraulică;

acţionare pneumatică;

acţionare electrotermică;

acţionare electrochimică, etc.

Navele spaţiale utilizează diverse surse de energie electrică şi termică [3].

Surse de energie electrică:

Captarea fotonilor solari ori astrali de către captatoarele solare fotovoltaice;

Reacţii electrochimice în baterii / pile de combustie;

Reacţii nucleare termoelectrice, incluzând generatoare Peltier puse în funcţiune de

dezintegrarea izotopilor radioactivi;

Captarea (colectarea) energiei interastrale.

Surse de energie termică:

Radiaţiile termice solare şi astrale capturate;

Rezistenţă electrică de încălzire;

Dezintegrare termică radioactivă;

Fascicul de căldură;

Reacţie chimică exotermică;

Frecare mecanică.

În cazul navelor spaţiale, actuatoarele produc o mişcare folositoare la efectuarea

unor astfel de acţiuni:

1. Cuplarea, decuplarea ori separarea componentelor navei spaţiale;

2. Deschiderea şi închiderea acoperişurilor şi paravanelor;

3. Desfăşurarea, poziţionarea şi retractibilitatea senzorilor, elementelor de execuţie,

antenelor şi mecanismelor.


11

4. Activarea, dezactivarea şi comanda electrică, pneumatică, hidraulică şi comportarea

sistemelor de control.

Fig.1.3 Schema de funcţionare a actuatorului. Reprodus după [3]

Consumă doar electricitate şi/sau căldură;

Produce mişcare şi căldură.

1.4. Concluzii

În consecinţă este de dorit să obţinem un ansamblu de actuator îmbunătăţit şi o

metodă de fabricare a acestuia, care să prezinte următoarele caracteristici [1] :

să permită o miniaturizare;

să fie eficient şi ieftin de produs în masă;

să utilizeze tensiuni şi curenţi reduşi de acţionare;

să îşi menţină ultimele ajustări chiar şi în absenţa energiei;

să fie uşor în greutate;

să prezinte timpi mici de acţionare;

să genereze forţe mari de acţionare şi curse lungi;

să aibă o capacitate de înmagazinare şi un domeniu al temperaturii de acţionare

vast;

şi nu în final, o orientare insensibilă.

Electrice +

Termice

Geometria actuatorului &

Proprietăţile materialului

Mişcare!

Căldură

Pierderi

Mecanismul actuatorului

Mărimi de

ieşire

Mărimi de

intrare


12

STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR, ÎN DOMENIUL

ACTUATOARELOR ELECTROMECANICE CU LICHID

[6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16],[19],[20],[62]

2.1. Stadiul actual privind studiul şi realizarea unor actuatoare

electromecanice cu lichid din cadrul Universităţii „Ştefan cel Mare”

Suceava

În perioada 1995 – 1999, în cadrul Universităţii “Ştefan cel Mare”, au fost realizate

primele cercetări în domeniul motoarelor şi micromotoarelor solare. În anul 1997 au fost

finalizate primele două modele experimentale de motoare solare prevăzute cu actuatoare cu

silfon [13],[14].

Motoarele solare prezentate sunt constituite, în principal, dintr-un rotor excentric,

asupra căruia acţionează succesiv mai multe actuatoare cu silfon dispuse în jurul rotorului

după un traseu circular.

2.1.1. Variantă de realizare a unui motor solar cu expunere directă la radiaţia

solară [13]

Motorul este realizat, în principal, din opt propulsoare pneumatice 1 dispuse după un

traseu circular în jurul rotorului. Cele opt propulsoare montate pe un suport termoizolant 2

constituie în fapt statorul motorului solar. Fiecare propulsor este constituit dintr-un silfon

1s închis etanş prin două capace metalice 1a şi 1b: primul făcând corp comun cu o tijă

metalică filetată (realizată din acelaşi material) prin care silfonul este fixat într-o manieră

reglabilă de suport; cel de al doilea capac face corp comun cu o tijă metalică de acţionare

1d prin care silfonul acţionează asupra rotorului.


13

Fig. 2.1 Motor solar cu expunere directă la radiaţia solară. Reprodus după [13]


14

Acesta este constituit dintr-un rulment 3 solidar cu un butuc metalic 4, solidar montat

excentric pe axul 5. Tijele de acţionare ale silfoanelor sunt ghidate prin intermediul unui alt

suport termoizolant 6 prevăzut cu canale radiale de ghidare f prin care alunecă tijele de

acţionare precizate. Fiecare silfon cuprinde în interior o cantitate de fluid volatil 1e care

sub acţiunea căldurii produse de razele solare se evaporă provocând dilatarea silfonului şi

prin aceasta acţiunea corespunzătoare asupra rotorului.

Expunerea succesivă a silfoanelor la radiaţia solară se obţine prin intermediul unui

disc obturator cu fantă 7 executat de asemenea dintr-un material termoizolant. Discul 7 este

fixat pe axul 5 prin intermediul unei armături metalice 8, rotindu-se astfel solidar cu axul

motor.

În modul descris silfonul este încălzit numai la partea superioară. Evident că acest

mod de încălzire nu reprezintă soluţia cea mai bună deoarece lichidul care trebuie

volatilizat se găseşte la partea inferioară a silfonului. Pentru rezolvarea aspectului descris

s-a utilizat o soluţie complementară constând în utilizarea unei oglinzi cilindro-parabolice

9 montată sub silfon şi fixată de un suport termoizolant orizontal 10.

Oglinda reprezintă în fapt un concentrator cilindro-parabolic care reflectă şi

concentrează radiaţia solară pe o zonă liniară situată la partea inferioară a silfonului. În

acelaşi scop pe părţile laterale ale fantei discului obturator au fost plasate două paravane

termoizolante 11 şi 11’ placate cu o folie metalică. Paravanele joacă rolul unor ecrane

a. b.

Fig.2.2 Motor solar cu expunere directă la radiaţia solară.

Reprodus după [13]

a.


15

termice care protejează silfoanele obturate de acţiunea razelor solare oblice având şi rolul

unor oglinzi plane care prin reflexie expun părţile laterale ale silfonului radiaţiei solare.

În altă variantă, discul obturator, utilizat la prima variantă, este înlocuit printr-un

distribuitor de apă rece şi apă caldă alcătuit, în principal, din două compartimente: un

compartiment cilindric care colectează şi distribuie apa caldă şi un compartiment circular

exterior, plasat concentric faţă de primul, utilizat pentru colectarea şi distribuirea apei reci

către silfoane.

Apa caldă este stocată într-un rezervor termoizolant şi este adusă deasupra

compartimentului exterior al distribuitorului menţionat prin intermediul unei alte conducte.

Distribuitorul este prevăzut la partea inferioară cu două canale de distribuţie: un

canal care comunică cu compartimentul central şi prin care apa caldă colectată anterior este

distribuită către silfonul plasat în urma celui activat de jetul de apă caldă.

Apa caldă cade sub forma unui jet asupra unuia din silfoane, încălzindu-l.

Evaporarea fluidului din interiorul silfonului provoacă dilatarea acestuia şi silfonul

acţionează prin intermediul tijei asupra rotorului cu excentric determinând rotirea acestuia

cu un pas polar. Jetul de apă caldă se deplasează la silfonul următor, iar jetul de apă rece,

deplasându-se în acelaşi sens, realizează răcirea şi în consecinţă contractarea silfonului

încălzit anterior, pregătindu-l astfel pentru o nouă acţionare. În modul descris, rotorul

motorului solar se deplasează pas cu pas, de la un silfon la altul.

Fig.2.3 Motor solar acţionat cu ajutorul apei calde.

Reprodus după [13]


16

Elementul propulsor cu silfon reprezintă partea principală de care depind

caracteristicile şi performanţele motorului propriu-zis. Un propulsor cu silfon este

constituit, în principal, dintr-un silfon propriu-zis 1, închis etanş prin două capace. Unul

din capace 2, face corp comun cu o tijă filetată 4 prin care silfonul este fixat într-o poziţie

reglabilă pe un suport vertical 6, iar celălalt capac 3, face corp comun cu o tijă de acţionare

5 care se deplasează printr-un canal de ghidaj practicat într-un al doilea suport 7.

Cavitatea interioară a silfonului este umplută parţial cu un lichid volatil 8, care în

condiţiile în care silfonul este expus succesiv unei radiaţii calorice, se evaporă,

determinând astfel creşterea presiunii din interior. Odată cu procesul descris, are loc o

mărire a volumului silfonului care va suferi un proces de alungire (dilatare), determinând

acţionarea tijei 5 în sensul antrenării unui element rotoric în mişcare de rotaţie sau de

translaţie.

Pentru obţinerea caracteristicilor l=f(), unde l este variaţia lungimii silfonului,

iar este variaţia temperaturii mediului în care se găseşte imersat silfonul, s-a utilizat

standul prezentat principial în fig. 2.5.

1

1

2

1

3 2 7 6 4 5

8 9 9

Fig.2.4 Model de acţionare prin intermediul unui actuator cu silfon: 1 – silfon; 2, 3 – capace

de etanşare; 4 - tijă de fixare cu filet; 5 – tijă de acţionare; 6, 7 – suporturi verticale; 8 –

lichid volatil; 9 – oglindă cilindro-parabolică. Reprodus după [13],[14]


17

Reprodus după [13]

Pentru studiul regimului tranzitoriu, care presupune trasarea răspunsului indicial [16],

au fost utilizate standurile prezentate în fig. 2.6 şi fig. 2.7. Soluţiile pentru dezvoltarea

cercetărilor experimentale indicate în figurile următoare prezintă avantajul că pentru

măsurarea variaţiei lungimii silfonului, utilizează un ceas comparator care reprezintă o

sarcină pentru propulsorul studiat, comparabilă cu sarcina în regim nominal.

10

Fig. 2.5 Stand destinat studiului caracteristicii statice pentru un propulsor cu silfon: 1 – silfon propriu-zis; 2

– tijă filetată; 3 – suport; 4 – tijă de acţionare; 5 – ceas comparator; 6 – agent termic (apă); 7, 8 – pereţi din

material termoizolant ai cuvei cilindrice; 9 – rezistor pentru încălzirea agentului termic; 10 – releu termic;

sondă cu termocuplu; 12 – termometru electronic.

1 4 8 7 6 11 12 5

2 9 3

220 V c.a. 50 Hz


18

Fig. 2.6. Stand experimental pentru studiul procesului tranzitoriu al unui motor solar cu

propulsie cu fluid: 1 – rezervor termoizolat cu apă rece; 2 – rezervor termoizolat cu apă

caldă; 3,4 – robinete pentru reglarea debitului; 5,6 – debitmetre; 7,8 – termocuple; 9,10 –

termometre numerice; 11 – element propulsor cu silfon; 12 – ceas comparator; 13 –

platformă mobilă;

14-cuvă pentru colectarea şi evacuarea apei.

Fig. 2.7 Stand experimental utilizat pentru studiul procesului tranzitoriu al unui

sistem de propulsie expunere directă la radiaţia solară: 1 – suport vertical; 2 – braţ

reglabil; 3 – sursă de radiaţii infraroşii; 4 – silfon; 5 – ceas comparator 6 –

termometru.


19

2.2. Stadiul actual privind realizarea pe plan mondial a actuatoarelor electromecanice

cu lichid

Actuatorul electrotermic cu autolimitare, prezentat în [11], este capabil să

funcţioneze neîntrerupt; în scopul obţinerii unui semnal de ieşire utilizează două surse

de încălzire conectate în serie: un rezistor de încălzire 50 şi o sursă de încălzire cu

coeficient pozitiv de temperatură 51.

Actuatorul propriu-zis este constituit dintr-o cameră de încălzire 4 în care se află un

dispozitiv de încălzire 6. Acesta acţionează asupra unui mediu de lucru 5, fapt ce determină

expansiunea acestuia şi acţionarea unui element mobil 15 în sensul deplasării.

Rezistenţa electrică a materialului cu coeficient pozitiv de temperatură 51 (PTC)

creşte proporţional cu temperatura, conducând la limitarea intensităţii curentului ce

parcurge rezistorul de încălzire.

Fig.2.8 Actuator electrotermic cu autolimitare. Reprodus după [11]

Actuatorul electrotermic cu autoreglare este constituit, în principal, din:

cameră de încălzire;

un dispozitiv de încălzire;

un mediu de lucru;

element mobil.

În [19] este prezentat un actuator mecanic/termochimic care constituie, de fapt, un

sistem cu rol de frână şi cuplu de pornire termodinamic/mecanic. Actuatorul propriu-zis,

A, este constituit dintr-un corp 10 fiind fix faţă de mişcarea longitudinală şi rotaţională

prevăzut cu mai multe compartimente 34 în care se află un material polimeric expandabil,

care sub influenţa căldurii trece din stare solidă în stare lichidă. Fiecare compartiment este

prevăzut cu câte un element extensibil 12, care acţionează ca piston şi care se deplasează


20

sub influenţa presiunii dezvoltate de creşterea volumului materialului expandabil. În

deplasarea astfel obţinută, fiecare element 12 vine în contact cu o suprafaţă a elementului

discoidal 14, coaxial cu corpul actuatorului A, şi care se află în contact prin intermediul

unor role 16 cu discul de transmisie 18 rigid cu axul 20.

Un număr mare de elemente extensibile axiale şi longitudinale 12 se extind din

corpul actuatorului în timpul funcţionării. Elementele extensibile 12 presează asupra unui

element mobil longitudinal 14 a unui lagăr axial B (un lagăr hidrodinamic ori un alt

mecanism de acţionare). Rulmentul ori lagărul de rostogolire 16 pune în legătură prima

armătură 14 a lagărului axial cu cea de-a doua 18 care este conectată cu ax 20. Când

elementul extensibil longitudinal 12 se extinde presiunea din prima armătură a lagărului

este transmisă întregului ansamblu, astfel antrenând într-o mişcare longitudinală axul 20,

antrenând un dispozitiv de frânare ori un disc de ambreiaj 22 al unui ansamblu de frânare

C.

În continuare, dispozitivul de frânare 22 este cuplat cu un al doilea ax 24. Unul

dintre axe 20 şi 24, de preferat 24 este conectat la o sursă de forţă de acţionare ca de

exemplu un motor. Celălalt ax, de preferat axul 20 este cuplat la un echipament care poate

fi conectat şi deconectat, selectiv, la o sursă de forţă de acţionare. Elementul de extensie 12

deplasează lagărul axial B şi ansamblu de frânare C într-o ambreiere (angrenare) de frânare

Un canal inelar 30 care se extinde împrejurul corpului. Un încălzitor electric 32 este

amplasat în canalul inelar 30 pentru încălzirea selectivă a polimerului (parafina) ori a altui

material ce prezintă posibilitatea modificării stării de agregare. Corpul (carcasa) defineşte

un număr mare de orificii 34 (trei în cazul invenţie) în legătură cu canalul inelar 30. În

fiecare orificiu 34 este prevăzut câte un element extensibil 12; fiecare orificiu 34 se

continuă, în zona superioară, cu un lagăr de alunecare 36. un manşon de compresie 38

comprimă o garnitură de etanşare 40 cu rolul de a preveni eventualele pierderi de parafină

de-a lungul elementului extensibil 12.

În funcţionare, comanda elementului 28 determină încălzirea elementului de

încălzire 32 care determină încălzirea şi topirea parafinei iar în final dilataţia ei. Dilataţia

parafinei determină deplasarea elementului extensibil 12.


21

Fig. 2.9 Secţiune transversală a actuatorului circular. Reprodus după [19]

Fig. 2.10 Vedere de sus a unui actuator circular. Reprodus după [19]

Avantaje: unul dintre avantaje este acela că permite un număr mare de elemente

extensibile care se extind; simplitate constructivă; preţ de cost redus şi siguranţă în

funcţionare.

O soluţie brevetată este şi motorul solar prezentat în [7], care este alcătuit din

douăsprezece camere 22 dispuse după un traseu circular. Camerele comunică între ele prin

intermediul unui canal 10 şi sunt închise într-o încăpere 40. Canalul circular 10 conţine o

cantitate de lichid nevolatil iar camerele 22 prezintă în interior un silfon 50 umplut cu aer,

amoniac sau freon. În fig. 2.11 este prezentat în detaliu una din cele 12 camere ale


22

motorului solar. Aceasta conţine o încăpere elastică tip silfon 50, în care se află o substanţă

volatilă 54.

Aceasta este separată de lichidul nevolatil 46 printr-o placă izolantă 48 cu rol de a

reduce pierderile de căldură din silfonul 50 în camera 42. Aşa cum este prezentat, silfonul

50 a fost deja expus radiaţiei solare, gazul din interior s-a evaporat, fapt care a dus la

dilatarea lui. În acest moment camera 46 este contractată datorită expansiunii gazului din

silfon. Când este expus zonei reci, reprezentată printr-o conductă 30 parcursă de apă rece,

temperatura scăzută din această porţiune duce la lichefierea gazului din silfon şi implicit

expansiunea camerei 46 permiţând pătrunderea lichidului nevolatil (de exemplu, apă) în

aceasta. În acest moment încăperea 40 devine mai grea, pentru că în camera 46 va fi o

cantitate mai mare de lichid nevolatil, acest lucru ducând la mişcarea de rotaţie în sens

invers acelor de ceasornic a întregului ansamblu. Acest fenomen este valabil pentru toate

cele 12 camere.

Întotdeauna, vor fi expuse radiaţiei solare şase dintre ele iar celelalte şase vor fi

răcite. Pentru ca încăperile 40 din dreapta axului motorului, să fie expuse, în acelaşi timp,

unei cantităţi egale de radiaţie luminoasă incidentă, sunt folosite nişte oglinzi 36 care,

dispuse într-o anumită poziţie, reflectă fasciculul luminos direct pe fiecare cameră. De

menţionat, este faptul că, sistemul de răcire este protejat de razele solare, prin intermediul

unui paravan 28.

Fig. 2.11 Motor solar. Reprodus după [7]


23

Fig. 2.12 Vedere detaliată a unei camere

ce face parte din ansamblul motor. Reprodus după [7]

În cele ce urmează este ilustrat un motor solar cu propulsor pneumatic, capabil să

funcţioneze datorită aerului încălzit într-un captator solar. Elementele propulsoare utilizate

sunt reprezentate de silfoanele 51, 52, 53 şi 57. Prin intermediul distribuitoarelor 54 şi 55 ,

aerul din silfonul 51 este trecut printr-un captator solar 50, aici este încălzit şi apoi trimis în

silfonul 52 care se destinde.

Fig. 2.13 Motor solar cu silfoane. Reprodus după [8]

Silfonul 52 fiind dilatat, comprimă, prin intermediul braţului oscilant, silfonul 53.

Acesta trimite aerul prin sistemul de răcire 56 şi apoi către silfonul 57. Apoi

distribuitoarele 54 şi 55 îşi schimbă poziţia, ceea ce face ca poziţia oscilant să se schimbe,

cu alte cuvinte, silfoanele 52 şi 57 se vor comprima iar celelalte două se vor destinde.


24

Rezultă o mişcare oscilantă a braţului, care poate fi transformată în mişcare continuă prin

intermediul unei roţi “frei”[8].

Un alt tip de motor solar este motorul cu freon, prezentat în fig. 2.14. Motorul se

compune din patru incinte metalice, (eventual) de formă sferică sau nu, legate rigid prin

bare de metal-cornier astfel încât să formeze unghiuri drepte. La centru sunt legate rigid de

o şaibă care printr-un ax sprijină sistemul [6].

Întregul sistem se va monta deasupra unui vas cu apă, astfel încât la rotire, câte o

incintă să se scufunde în întregime în apă. Vasul va fi în legătură cu un captator solar care

încălzeşte apa.

Fiecare incintă va fi legată de cea opusă printr-o ţeavă metalică astfel încât

interioarele să comunice. După cum se vede în figură, capătul ţevii trebuie să ajungă

aproape de fundul incintei.

Câte o incintă, din fiecare pereche, se umple cu un lichid care are temperatura de

fierbere foarte scăzută (de pildă freonul, care are temperatura de fierbere de –30oC). Din

incintele opuse se scoate aerul. Iniţial lichidul se adună în vasul cel mai coborât, care este

scufundat în apă caldă. Căldura absorbită de la apă (sau de la un reflector solar, sau orice

altă sursă cu puţin mai caldă decât mediul înconjurător) vaporizează lichidul şi împinge

vaporii formaţi spre tubul de legătură în sus, unde se condensează şi lichidul se depune pe

partea de jos a celulei. Restul îl face gravitaţia: incinta de sus devine mai grea, începe să se

deplaseze în jos, iar cea uşoară se ridică, ieşind din apă. Întrucât fiecare pereche îşi

transportă lichidul dintr-o incintă în alta, întregul sistem se roteşte şi repetă procesul atât

timp cât se asigură o temperatură potrivită apei.

Fig. 2.14 Motorul cu freon. Reprodus

după [6]


25

Pe acest principiu poate fi construit un sistem mai complex, de pildă, cu şase

perechi de incinte. Motorul va avea o mişcare mai liniştită, iar realizat la dimensiuni destul

de mari ar putea avea calităţi remarcabile. Se estimează că un astfel de sistem de 14 perechi

de incinte (cu dimensiunile unei incinte de 30/120 cm) având diametrul de 12 m, efectuând

o rotaţie pe minut poate dezvolta o putere de circa 5,8 kW.

În fig. 2.15 se prezintă soluţia unui motor solar cu expunere alternativă.

Dispozitivul dă posibilitatea ca pe baza captării radiaţiei solare să se obţină o forţă motrică

continuă prin distribuţia alternativă a efectului termic generat de radiaţia solară. El este

constituit prin combinarea a două capacităţi captatoare de energie solară, dispuse simetric

de o parte şi de alta a unei armături şi acoperite alternativ de către un ecran termic acţionat

prin mişcarea antagonistă a două pistoane a căror forţă motrică este transmisă continuu la

receptor [9].

Dispozitivul este alcătuit dintr-un ansamblu fix, unde armăturile 1, 2, 3, şi 4 susţin

suporţii 5 şi 6 pe care sunt plasate captatoarele 7 formate dintr-un grilaj metalic vopsit în

negru, capabil de a încălzi un fluid, care provoacă prin evaporare dilatarea unui recipient şi

contractarea acestuia în urma condensării. Pereţii laterali sunt prevăzuţi la fiecare

extremitate cu nişte paliere 8, 9, 10, 11 în care pivotează arborii 12 şi 13 de care sunt

articulate ecranele termice (capacele 14 şi 15), antrenate prin coroanele dinţate 16 şi 17.

Fig. 2.15 Motor solar cu expunere alternativă. Reprodus

după [9]


26

Fiecare suport este cuplat la poziţia mediană a pereţilor transversali la doi cilindri 18 şi 19.

În interiorul acestor cilindri culisează două pistoane solidare cu tijele 20 şi 21, care la

rândul lor sunt prevăzute cu două cremaliere 25, pe care angrenează roţile dinţate 26.

Pe această cutie 22 sunt legate două resoarte 27, 28 legate fiecare de extremităţile

unei tije 29 prevăzute cu clicheţii 29 şi 30, prin care se angrenează coroanele dinţate 16 şi

17. Dispozitivul de înclichetare alternativă este constituit din tija 32 solidară cu cutia

cremalierei 22 care împinge degetul de la piesa 34 şi face să basculeze clichetul 33.

Ecranele termice 14 şi 15 acoperă alternativ captatoarele solare 5 şi 6 astfel ca

atunci când încălzirea face să funcţioneze un cilindru 18, răcirea permite pistonului solidar

cu tija 21 să atingă fundul cilindrului 19.

Când unul din pistoane este propulsat, el deplasează mai întâi cutia 22 care

determină mai întâi rotaţia roţii 26 care la rândul ei antrenează arborele motor 36. În

continuare el întinde şi armează resortul 27 care va tracta tija 29, al cărui deget 32 va face

să basculeze cilindrul aferent tijei ce va antrena prin cremaliera 30 coroana dinţată 16 care

asigură rotaţia arborelui 13 şi deschiderea ecranului 14. Ciclul se desfăşoară într-o

alternanţă continuă, transformând mişcarea de translaţie într-o mişcare de rotaţie continuă a

arborelui 35.

Microactuatorul prezentat în [12] se bazează pe principiul generării (printr-o

metodă electrochimică) a unor gaze; în acest fel printr-o variaţie de volum se obţine un

lucru mecanic cu aplicaţii într-un domeniu vast de acţionare.

În [62] este prezentat un actuator electrotermic constituit, în principal, dintr-o

încăpere 2, în care se află un mediu de lucru lichid 13, definită de un corp principal 3 şi o

membrana extensibilă 4.

Un actuator cu fluid, în mod obişnuit, este constituit dintr-o cameră, cu volum

variabil, care se extinde şi se contractă ca răspuns la creşterea şi descreşterea presiunii

interioare.

Modificările de volum ale camerei pot fi convertite cu uşurinţă într-o mişcare liniară

realizând astfel un lucru mecanic a unui dispozitiv extern.

În literatura de specialitate sunt cunoscute actuatoare cu fluid la care, un fluid

exterior alimentează o incintă pentru creşterea şi descreşterea presiunii interioare; sunt şi

alte tipuri de actuatoare cu fluid în care camera este închisă etanş şi conţine un mediu de

lucru expansibil şi contractibil. În cazul celui din urmă tip de actuator cu fluid, modificările

din camera de presiune pot fi influenţate de energia mediului de lucru aşa cum este energia

termică sub formă de căldură. Energia termică poate fi folosită prin regiunea principală a


27

actuatorului, de exemplu printr-o fantă de conducţie a căldurii sau printr-un corp de

încălzire localizat în camera cu volum variabil.

Pot fi utilizate diverse tipuri de mediu de lucru, după cum urmează :

lichide care suferă transformări de fază;

hidrură metalică care elimină gaz;

parafina sensibilă termic sau orice alt material care suferă o transformare de fază în

camera de presiune.

În cazul actuatoarelor termice care folosesc ca mediu de lucru lichidul, ce suferă o

schimbare de fază, în aplicaţii care implica energia termică este de dorit să furnizăm

lichidului căldură prin intermediul unei suprafeţe de încălzire pentru a evita temperaturile

excesive.

Fig. 2.16 Actuator electrotermic liniar.

Reprodus după [62]


28

CONTRIBUŢII LA REALIZAREA ŞI EXPERIMENTAREA

UNOR ACTUATOARE ŞI MOTOARE SOLARE

3.1. Contribuţii la realizarea unor actuatoare solare

3.1.1. Actuator cu parafină.

Dispozitivul prezentat în figura 3.1, secţiune longitudinală prin actuator, se referă

la un actuator solar a cărui funcţionare se bazează pe efectul dilataţiei parafinei la trecerea

acesteia din faza solidă în faza lichidă sub acţiunea căldurii de origine solară.

Actuatorul este conceput, în principal, dintr-un tub Bourdon, realizat din alamă şi

umplut cu un mediu solid reprezentat prin parafină. Tubul comunică printr-o conductă de

legătură cu un recipient metalic sferic umplut de asemenea cu parafină şi care este plasat

prin intermediul unui picior de sprijin termoizolant, în focarul unui concentrator parabolic

plasat la rândul lui pe o suprafaţă de sprijin. Piciorul de sprijin are menirea de a realiza,

concomitent şi fixarea concentratorului pe suportul de sprijin. Tubul Bourdon, conducta de

legătură şi recipientul sferic se încălzesc sub acţiunea radiaţiei solare directe. Cea mai mare

parte a căldurii solare este primită prin reflexie de la concentratorul parabolic solar care

concentrează, pe jumătatea inferioară a recipientului, care nu este expusă în mod direct,

radiaţiei solare. Sub acţiunea căldurii de origine solară parafina stocată în captator trece în

stare lichidă provocând prin dilatare modificarea poziţiei elementului acţionat.

În zonele polare, sau în spaţiu cosmic, caracterizate prin temperaturi scăzute ale

mediului ambiant se recomandă umplerea cu mercur a elementelor 1, 3 şi 4 aparţinând

actuatorului descris.

Fig. 3.1. Actuator cu parafină.[74]

1 – tub Bourdon; 2 – mediu solid reprezentat prin parafină; 3 – conductă de legătură; 4 – recipient metalic

sferic; 5 – picior de sprijin termoizolant; 6 – concentrator parabolic; 7 – suprafaţă de sprijin.


29

Acest tip de actuator prezintă următoarele avantaje:

- simplitate constructivă;

- deplasare satisfăcătoare la extremităţile elementului mobil;

- utilizarea unei surse de energie neconvenţională ieftină şi practic nelimitată;

- siguranţă în funcţionare.

3.1.2. Actuator solar.

În figura 3.2 este prezentat un actuator solar realizat prin dilataţia termică a

parafinei topite, sub acţiunea căldurii de origine solară. Convertorul termomecanic propriu-

zis este realizat dintr-un arc manometric cu secţiune plată, modelat după un traseu ca litera

S multiplicată şi care arc manometric este umplut cu parafină şi este expus căldurii de

origine solară.

Actuatorul solar, este realizat dintr-un arc manometric, cu profilul aplatizat, care

este racordat cu una din extremităţile la un rezervor cilindric iar la cealaltă extremitate,

închisă etanş, este prevăzut cu o rolă prin care extremitatea acţionează asupra unui disc,

montat la una din extremităţile unei tije de antrenare menţinută în poziţia de aşteptare

printr-un resort. Atât arcul manometric cât şi recipientul cilindric, sunt umplute cu un

material termo-activ, constituit din parafină. Aflându-se sub acţiunea radiaţiei solare

directe cât şi asupra radiaţiei solare reflectate prin intermediul unui concentrator cilindro-

parabolic asociat, în părţile laterale, cu nişte oglinzi reflectoare plane 9 şi 9’, sub acţiunea

căldurii de origine solară, parafina conţinută în tubul manometric şi în rezervor se topeşte,

şi prin dilatare, provoacă deformarea tubului manometric care împinge asupra tijei şi a

resortului comprimându-l. Deplasarea liniară a tijei este preluată de un ax flexibil, conectat

în prelungire tijei prin intermediul unei piese de cuplare fiind orientat către elementul

acţionat. Supusă răcirii, parafina se contractă fapt care provoacă revenirea în poziţia iniţială

a tijei, evident sub acţiunea resortului.

Convertorul termo-activ constituit din arcul manometric şi rezervorul sunt

montate pe un suport. Pe acelaşi suport mai sunt montate, concentratorul parabolic asociat

cu cele două oglinzi plane laterale.

Orientarea actuatorului solar în concordanţă cu poziţia soarelui se obţine printr-o

articulaţie de tip „nucă”, montată la extremitatea suportului şi plasată pe o suprafaţă de

sprijin.

Actuatorul prezintă următoarele avantaje:



30

- forţa şi deplasare majorate.

Fig. 3.2. Actuator solar.[75]

1 – arc manometric; 2 – rezervor cilindric; 3 – rolă; 4 – disc; 5 – tijă de antrenare; 6 – resort; 7 – material

termo-activ (parafină); 8 – concentrator cilindro-parabolic; 9, 9’ – oglinzi reflectoare plane; 10 – ax flexibil;

11 – piesă de cuplare; 12 – suport; 13 – articulaţie de tip “nucă”; 14 – suprafaţă de sprijin.


Un alt model de actuator solar care funcţionează pe baza efectului dilataţiei

parafinei topite sub acţiunea căldurii de origine solară este prezentat în figura 3.3 care

reprezintă o secţiune longitudinală prin actuator. Actuatorul este realizat dintr-un tub

manometric răsucit conectat cu o extremitate la un recipient cilindric umplut cu parafină şi

unde cealaltă extremitate are în prelungire un ax montat într-un lagăr de alunecare şi care

capătă o mişcare de rotaţie când parafina conţinută în tubul şi recipientul menţionat se

topeşte sub acţiunea radiaţiei solare directe şi a radiaţiei solare reflectate şi concentrate

printr-un concentrator de tip cilindro-parabolic.

Actuatorul solar, este constituit în principal, dintr-un tub manometric, cu profilul

aplatizat, răsucit de-a lungul axei longitudinale. Cu una din extremităţi, tubul manometric

răsucit este racordat la un recipient cilindric iar la cealaltă extremitate este cuplată la un ax,

sprijinit într-un lagăr de alunecare plasat într-un multiplicator de turaţie, constituit, în

principal, din nişte roţi dinţate.

Atât tubul manometric cât şi recipientul cilindric sunt umplute cu un mediu termo-

activ, reprezentat de parafină şi sunt expuse radiaţiei solare directe şi radiaţiei solare

reflectate şi concentrate pe suprafaţa neexpusă soarelui, prin intermediul unui concentrator

cilindro-parabolic.


31

Ansamblul componentelor cât şi concentratorul cilindro-parabolic sunt ancorate,

la una din extremităţi, de o placă suport. Cealaltă extremitate a concentratorului este

ancorată, la o altă placă suport, prevăzută la partea inferioară, cu un picior de sprijin şi o

articulaţie tip „nucă” plasată pe o suprafaţă de sprijin.

Mişcarea de rotaţie înregistrată la arborele, este transmisă, cu o turaţie mărită prin

intermediul multiplicatorului de turaţie către un ax flexibil în legătură cu elementul

acţionat, neprezentat în figură.

Piciorul de sprijin, articulaţia şi suprafaţa de sprijin sunt folosite pentru a regla

poziţia actuatorului în concordanţă cu poziţia soarelui.

Invenţia prezintă următoarele avantaje:

- conversia directă a energiei solare într-o deplasare de tip rotativ;

- simplitate constructivă.

Fig. 3.3. Actuator solar. [76]

1 – tub manometric; rezervor cilindric; 3 – ax; 4 – multiplicator de turaţie; 5, 6 – roţi dinţate; 7 – mediu

termo-activ; 8 – concentrator cilindro-parabolic; 9, 10 – placă suport; 11 – picior de sprijin; 12 – articulaţie

de tip “nucă”; 13 – suprafaţă de sprijin; 14 – ax flexibil.


Actuatorul solar cu acţiune bilaterală prezentat în figura 3.4, care reprezintă o

secţiune longitudinală prin actuator, este conceput pe principiul conversiei helio-termo-

mecanice şi care reprezintă, în fapt, un convertor termomecanic cu parafină. Actuatorul

este constituit dintr-un ansamblu de două tuburi elastice, modelate fiecare după un traseu

spiral şi racordate la un recipient sferic cilindric plasat în focarul unui concentrator de tip

parabolic.


32

Actuatorul din figura 3.4, este constituit din două tuburi elastice tip Bourdon,

dispuse în acelaşi plan şi modelate după un traseu corespunzător unei spirale în evolventă,

într-o manieră care să permită intercalarea celor două trasee. Extremităţile interioare ale

tuburilor elastice menţionate anterior sunt conectate, prin nişte conducte de legătură, la un

recipient sferic umplut cu un mediu termo-activ reprezentat prin parafină. Recipientul este

plasat prin intermediul unui picior termoizolant, în focarul unui concentrator solar de tip

parabolic.

Prin extremităţile exterioare, cele două tuburi elastice, în plane diferite, conduce la

mărirea suprafeţei laterale, a celor două tuburi elastice, expusă radiaţiei solare.

În acest scop este utilizat un concentrator circular conic. Dilatarea parafinei

conţinută în recipientul şi în tuburile aferente, sub acţiunea căldurii de origine solară,

conduce la deplasarea extremităţilor tuburilor amintite care acţionând asupra tijelor mobile

şi transmit mişcarea către elementele acţionate.

Actuatorul prezintă avantajul unui grad de concentrare mai ridicat al radiaţiei

solare pe suprafaţa recipientului fapt care conduce la performanţe energetice şi dinamice

mai bune.


1, 1’ – tub Bourdon; 3 – recipient metalic sferic; 4 – mediu termo-activ; 5 – picior de sprijin termoizolant;

6 – concentrator parabolic; 7 – tije mobile; 8, 8’ – resort.


33


Dispozitivul prezentat în figura 3.5 se referă la un actuator conceput pe principiul

conversiei helio-termo-mecanice şi constituit, în principal, printr-un convertor

termomecanic cu parafină şi reprezintă o prezentare principială a construcţiei şi

funcţionării actuatorului.

Actuatorul este compus în principal dintr-un rezervor circular, cu formă plată, la

care sunt conectate două tuburi Bourdon care se întrepătrund, fiecare dintre ele fiind

modelat după un traseu spiral şi unde dilatarea parafinei conţinută în recipient şi tuburile

Bourdon aferente, se transformă într-o mişcare liniară transmisă la două posturi de lucru.

Actuatorul solar, este constituit în principal, din nişte tuburi elastice tip Bourdon

modelate fiecare, după un traseu spiral, într-o manieră care să permită intercalarea celor

două trasee. Extremităţile interioare ale celor două tuburi tip Bourdon sunt conectate, prin

nişte racorduri la recipientul circular plat, umplut cu un mediu termo-activ, reprezentat prin

parafină. Opţiunea pentru forma plată a recipientului este legată de necesitatea creşterii

suprafeţei în contact cu radiaţia solară reflectată. În acest scop, în părţile laterale, actuatorul

solar conform invenţiei este prevăzut cu nişte oglinzi plane înclinate prin care radiaţia

solară reflectată este dirijată către suprafeţele plane ale recipientului. Cele două oglinzi

înclinate sunt fixate de braţele unor suporturi ancorate la rândul lor, pe o suprafaţă de

sprijin. Pe această suprafaţă, prin intermediul aceloraşi suporturi, este ancorat şi ansamblul

constituit din recipientul şi cele două tuburi flexibile aferente. Dilataţia parafinei provoacă

deformarea celor două tuburi flexibile aferente, care, astfel, acţionează asupra unor tije

mobile, prin intermediul unor role montate la extremităţile lor.

Cu cealaltă extremitate, fiecare tijă, transmite mişcarea, rezultată în urma

conversiei, către cele două elemente acţionate nereprezentate în figurile amintite.

Pentru readucerea tijelor în poziţia iniţială, sunt folosite nişte resoarte.

Simplitatea constructivă, siguranţă în funcţionare şi acţiunea bilaterală asupra a

două posturi de lucru reprezintă avantajele majore ale acestui tip de actuator.


34


1, 1’ – tub Bourdon; 2, 2’ – racorduri; 3 – recipient circular; 4 – mediu termo-activ; 5 – oglindă

plană; 8, 8’ – tije mobile; 9, 9’ – role; 10, 10’ – resoarte.


În figura 3.6 este prezentat un actuator solar cu acţiune bilaterală conceput pe

principiul conversiei helio-termo-mecanice şi care reprezintă, în fapt, un convertor

termomecanic cu parafină.

Actuatorul solar, este constituit din două actuatoare cu parafină şi piston

încastrate într-un bloc metalic termoconductor, realizat din aluminiu, şi un concentrator

parabolic utilizat pentru concentrarea radiaţiei pe blocul metalic.

Actuatoarele cu parafină şi piston sunt încastrate într-un bloc metalic

termoconductor care este plasat în focarul unui concentrator parabolic amplasat pe un

suport prin intermediul unui picior de sprijin termoizolant. Datorită radiaţiei solare directe

si reflectate blocul metalic se va încălzi, determinând dilatarea parafinei şi deplasarea

pistoanelor care acţionează asupra unor tije mobile asociate cu nişte resoarte antagoniste

care transmit mişcarea către elementele acţionate.

Simplitatea constructivă şi siguranţă mare în funcţionare sunt avantajele majore

care caracterizează acest tip de actuator.


35


1, 1’ – actuatoare; 2 – bloc metalic termoconductor; 3 – concentrator parabolic; 4 – suport; 5 –

picior de sprijin termoizolant; 6, 6’ – tije mobile; 7, 7’ – resoarte.


Actuatorul solar prezentat în figura 3.7, funcţionează pe principiul conversiei

helio-termo-mecanice, cu acţiune bilaterală, care este realizat din mai multe convertoare

termo-mecanice cu parafină care interacţionează între ele.

Actuatorul solar cu parafină este constituit din mai multe convertoare

termomecanice cu acţiune bilaterală care acţionează prin intermediul unor elemente mobile

de sprijin, furnizând la ambele ieşiri o deplasare ce reprezintă suma deplasărilor

individuale ale convertoarelor componente.

Actuatorul solar cu parafină, este alcătuit din nişte module M1, M2, M3, respectiv

M1’, M2’, M3’, care alunecă pe nişte ghidaje fixate la extremităţi, de pereţii unor

concentratoare solare, constituite din nişte oglinzi cilindro-parabolice şi nişte oglinzi plane

înclinate. Extremităţile concentratoarelor invocate sunt consolidate prin nişte plăci suport.

Plăcile suport sunt prevăzute, la partea inferioară, cu un picior de sprijin montat într-o

articulaţie tip „nucă”, plasată pe o suprafaţă orizontală.

Fiecare modul este constituit din blocuri paralelipipedice masive realizate din aliaj

de aluminiu, care alunecă pe ghidaje şi care poartă înglobate în ele câte două actuatoare cu

parafină şi piston.

Mişcarea însumată a deplasărilor tuturor tijelor piston este transmisă asupra unei

tije mobile asociată cu câte un resort antagonist. Aceste deplasări sunt transmise, în final,


36

către elementele acţionate, nereprezentat în schemă, prin intermediul unor cabluri flexibile,

montate în prelungirea tijei prin intermediul unor piese de legătură.

Blocurile paralelipipedice ce intră în componenţa fiecărui modul au menirea de a

capta energia solară sub formă de căldură, de a înmagazina această căldură şi de a o

distribui către actuatoarele cu parafină. În scopul menţionat, feţele laterale ale blocurilor

paralelipipedice, sunt expuse radiaţiei solare directe şi a radiaţiei solare reflectate, prin

intermediul oglinzilor. În acelaşi scop, aceste suprafeţe sunt acoperite cu un strat de vopsea

capabilă să faciliteze absorbţia radiaţiei calorice de origine solară.

Siguranţă în funcţionare, simplitatea constructivă şi deplasarea majorată sunt

avantajele majore ale acestei aplicaţii.


3, 3’ – oglinzi cilindro-parabolice; 4, 4’’’ – oglinzi plane; 5, 5’’’ – plăci suport; 6 – picior de sprijin;

7 – articulaţie tip “nucă”; 8 – suprafaţă orizontală; 9, 9’ – blocuri paralelipipedice;

10, 10’, 10’’, 10’’’ – actuatoare cu parafină; 11, 11’ – tije mobile; 12, 12’ – resoarte; 13, 13’ – cabluri

flexibile; 14, 14’ – piese de legătură; M1, M2, M3, M1’, M2’, M3’ – module.

3.1.8. Stand de încercare.

Standul de încercare este destinat determinării caracteristicilor şi proprietăţilor

dinamice ale unui actuator electromecanic cu silfon.

Standul de încercare, este realizat dintr-o placă suport ce se poate roti în jurul unui

ax orizontal şi poate fi imobilizată în poziţie: orizontală, verticală sau înclinată cu ajutorul

unei rozete în timp ce pe suprafaţa plăci este montat un actuator electromecanic cu silfon

prevăzut cu posibilitatea măsurării deplasării şi cu posibilitatea reglării sarcinii.


37

Este prezentat în figura 3.8 un exemplu de realizare a standului de încercare care

reprezintă o schemă de principiu a standului de încercare.

Fig. 3.8. Stand de încercare. [81]

1 – placă de susţinere; 2 – braţ vertical; 3 – ax orizontal; 4 – placă suport; 5 – rozetă; 6 – ac indicator; 7 –

scară gradată; 8 – silfon; 9 – lichid volatil; 10 – capac metalic; 11 – element Peltier; 12 – radiator; 13 –

ventilator;

14, 14’ – şuruburi de fixare; 15, 15’ – distanţoare; 16 – suport vertical; 17 – braţ; 18 – ax filetat; 19 – placă

intermediară; 20, 20’ – ghidaje; 21 – resort elicoidal; 22 – disc; 23, 25 – ac indicator; 24, 26 – scară gradată

Standul de încercare, este constituit dintr-o placă de susţinere pe care este montat

cu rol de suport un braţ vertical, care la partea superioară face corp comun cu un ax


38

orizontal în care alunecă o placă suport ce poate fi imobilizată într-o anumită poziţie:

orizontală, verticală sau înclinată, prin intermediul unei rozete.

Controlul poziţiei plăcii se realizează cu ajutorul unui ac indicator, ce face corp

comun cu aceasta, şi care se deplasează în faţa unei scări gradată în grade sexazecimale.

Pe placa suport este fixat un actuator electromecanic cu lichid constituit dintr-un silfon

umplut parţial cu un lichid volatil care este închis la partea inferioară cu un capac metalic,

realizat din alamă, ce se găseşte în contact cu una din feţele unei baterii cu elemente Peltier

care pe cealaltă faţă se găseşte în contact cu un radiator cu aripioare, realizat din aluminiu,

ce este răcit de un curent de aer produs de un ventilator. Actuatorul astfel descris este fixat

de placa suport prin intermediul unor şuruburi de fixare şi a unor distanţoare.

Pe placa suport mai este fixat un alt suport vertical prevăzut la partea superioară

cu un braţ în care este montat un ax filetat care acţionează, prin intermediul unei plăcii

intermediare care alunecă pe nişte ghidaje, asupra unui resort elicoidal montat pe

extremitatea superioară a silfonului, cu ajutorul unui disc. Modificând tensiunea resorului

elicoidal se variază în mod corespunzător sarcina actuatorului. Valoarea sarcinii este

indicată prin intermediul unui ac indicator şi a unei scării gradate fixate pe discul.

Standul de încercare, conform invenţiei, permite şi determinarea experimentală a

alungirii actuatorului electromecanic cu silfon, prin intermediul unui ac indicator montat pe

discul şi cu ajutorul unei scări gradate amplasate pe placa.

Invenţia prezintă următoarele avantaje: simplitate constructivă şi preţ de cost

redus.

În altă variantă constructivă, prezentată în figura 3.9, este reprezentată schema

principială a standului de încercare.

Standul de încercare, este constituit dintr-o placă de susţinere pe care este montat,

cu rol de suport, un braţ vertical, ce face la partea superioară, corp comun cu un ax

orizontal, în care alunecă o placă suport, ce poate fi imobilizată prin intermediul unei

rozete într-o anumită poziţie: orizontală, verticală sau înclinată. Controlul poziţiei plăcii, se

realizează cu ajutorul unui ac indicator, ce face corp comun cu placa, şi care se deplasează

în faţa unei scale, gradată, în grade sexagesimale.

Pe placa, prin intermediul unor tije filetate este fixat un dispozitiv care modelează

funcţionarea unui actuator electromecanic cu lichid volatil. Dispozitivul amintit, este

constituit dintr-un cilindru transparent, gradat în cm³ şi realizat din material plastic, umplut

parţial cu o cantitate de lichid volatil. Cilindrul este închis la partea superioară, cu un

piston mobil, deplasabil sub acţiunea presiunii lichidului vaporizat, etanşat în raport cu


39

pereţii cilindrului, printr-o garnitură de cauciuc, iar la partea inferioară cilindrul este

inchis cu o placă de alamă aflată în contact cu o baterie de elemente Peltier, răcită în

exterior printr-un radiator cu aripioare, din aluminiu asociat cu un ventilator cu aer.

Fig. 3.9. Stand de încercare. [82]

1 – placă de susţinere; 2 – braţ vertical; 3 – ax orizontal; 4 – placă suport; 5 – rozetă; 6 – ac indicator; 7 –

scară gradată; 8, 8’ – tije filetate; 9, 9’ – tije filetate; 10 – cilindru transparent; 11 – lichid volatil; 12 – piston

mobil; 13 – garnitură de cauciuc; 14 – placă de alamă; 15 – elemente Peltier; 16 – radiator cu aripioare; 17 –

ventilator; 18 – tijă; 19 – placă; 20 – resort elicoidal; 21 – rozetă cu filet; 22 – suport.


40

Pentru vizualizarea fenomenelor de care depinde evoluţia regimului tranzitoriu, la

functionarea în sarcină a dispozitivului care modelează funcţionarea unui actuator

electromecanic cu lichid volatil, pistonul face corp comun cu o tijă, care are ataşată la

partea superioară o placă, asupra căreia acţionează un resort elicoidal, comprimat cu

ajutorul unei rozete cu filet, ce se deplasează într-un suport.

Invenţia prezintă următoarele avantaje:

- oferă posibilitate vizualizării fenomenelor de care depinde evoluţia regimului

tranzitoriu a unui actuator electromecanic cu lichid volatil;

- prezintă simplitate constructivă;

- prezintă un preţ de cost redus.


41

3.2. Contribuţii privind realizarea unor motoare solare

3.2.1. Motor solar.

Dispozitivul prezentat în figura 3.10 se referă la un motor solar cu rotor cu

excentric acţionat, pas cu pas, prin intermediul unor actuatoare cu parafină. Figura

reprezintă o secţiune longitudinală prin motorul solar. Motorul solar este realizat, în

principal din patru actuatoare solare cu parafină, decalate la 900, fiecare fiind constituit din

câte un tub Bourdon realizat din alamă, umplut cu parafină, plasat în focarul unui

concentrator solar de tip parabolic şi care actuatoare acţionează succesiv prin intermediul

unui rulment cu bile, montat pe circumferinţa unui rotor excentric.

Ca orice motor rotativ şi motorul solar prezentat este alcătuit dintr-o parte fixă

numită stator şi o parte mobilă numită rotor. Statorul este constituit din nişte actuatoare cu

parafină 1A, 1B, 1C şi 1D, dispuse după un traseu circular şi decalate între ele cu câte π/2

radiani. Fiecare actuator este constituit din câte un tub Bourbon, cu secţiune plată, realizat

din alamă şi umplut cu un mediu solid, reprezentat prin parafină aflată în stare solidă, la

temperatura mediului ambiant. Tubul Bourdon este racordat prin intermediul unei conducte

de legătură la un rezervor sferic din alamă, umplut de asemenea cu parafină. Rezervorul

este plasat prin intermediul unui suport de sprijin, în focarul unui concentrator de tip

parabolic, fixat prin intermediul aceluiaşi suport de sprijin pe o placă suport. Cele patru

actuatoare cu parafină 1A, 1B, 1C şi 1D sunt expuse succesiv radiaţiei solare prin

intermediul unui disc obturator cu fantă, montat solidar cu rotorul motorului solar analizat.

Când accesul radiaţiei solare către unul din cele patru actuatoare este deschis prin

poziţia convenabilă a fantei „f” a discului obturator, parafina se topeşte fapt care conduce

la deformarea, către rotor, a tubului Bourdon care împinge rotorul cu excentric

determinând deplasarea rotorului cu un pas. Discul obturator deschide prin poziţia

corespunzătoare a fantei „f” accesul către următorul actuator care este activat termic în

aceeaşi manieră prezentată în cazul precedent.

Rotorul motorului este constituit, în principal dintr-un ax, asociat cu un dispozitiv

unisens. Axul este fixat într-o poziţie excentrică un butuc, prevăzut pe conturul circular

exterior cu un rulment radial cu bile, prin care mişcarea liniară primită de la actuatorul cu

parafină este convertită într-o mişcare de rotaţie la arbore.


42

Fig. 3.11. Motor solar. [83]

1 – tub Bourdon; 3 – conductă de legătură; 4 – rezervor; 8 – disc obturator; 9 – ax; 10 – dispozitiv

unisens; 11 – butuc; 12 – rulment radial; 1A, 1B, 1C, 1D – actuatoare cu parafină.

Simplitatea constructivă, siguranţa mare în exploatare şi viteza de rotaţie majorată

sunt avantajele pe care le prezintă acest tip de motor solar.

Succesiunea secvenţelor corespunzătoare unei rotaţii complete a rotorului cu

excentric este descrisă în figura 3.12.

Fig. 3.12. Succesiunea fazelor motorului solar. [83]


43

3.2.2. Motor solar.

În figura 3.13 este prezentat un motor solar cu deplasare liniară limitată, realizat

pe principiul conversiei helio-termo-mecanice, constituit dintr-un grup de convertoare

helio-termo-mecanice ce interacţionează între ele, alunecând pe nişte ghidaje, şi unde

fiecare convertor helio-termo-mecanic este constituit dintr-un tub Bourdon racordat la un

rezervor umplut cu parafină care, la rândul său, este plasat în focarul unui concentrator de

tip parabolic. Figura 3 reprezintă o prezentare de ansamblu a motorului solar.

Motorul solar, este realizat în principal, din nişte module termomecanice M1,

M2, M3 şi M4, dintre care modulul M1 este fix iar celelalte sunt mobile alunecând pe nişte

ghidaje, fixate la una din extremităţi de corpul modulului M1. Fiecare dintre modulele

termomecanice invocate anterior este constituit dintr-un tub Bourdon, confecţionat din

alamă şi umplut cu un mediu termo-activ reprezentat prin parafină. Tubul comunică prin

intermediul unei conducte de legătură, cu un recipient sferic, plasat în focarul unui

concentrator de tip parabolic.

Recipientul este fixat prin intermediul unui picior de sprijin termoizolant, fixat de

un suport, realizat de asemenea, dintr-un material termoizolant. În cazul modulului M1,

suportul termoizolant este imobil, având rolul de a fixa cele două ghidaje, pe care alunecă,

prin intermediul suporturilor termoizolante proprii, celelalte trei module M2, M3 şi M4.

Modulele M1, M2, M3 şi M4 interacţionează reciproc împingându-se unul pe

celălalt. Pentru modulele mobile M2, M3 şi M4 acest fapt este posibil prin intermediul

unui pivot, fixat prin înfiletare, de suportul mobil şi care poartă, la extremitatea superioară,

o rolă constituită, în fapt, dintr-un rulment radial cu bile. În acest mod, deformarea tubului

flexibil provocată de dilataţia termică a parafinei şi convertită într-o deplasare este

transmisă modulului următor. Drept urmare, deplasarea însumată a celor patru module este

transmisă unei tije mobile sprijinite în nişte plăci de susţinere, distanţate între ele prin

intermediul unor distanţori. Tija mobilă este readusă în poziţia iniţială prin intermediul

unui resort.

Motorul solar prezintă următoarele avantaje:


- fiabilitate ridicată.


44


1, 2 – ghidaje; 3 – tub Bourdon; 5 – conductă de legătură; 6 – recipient sferic; 7 – concentrator parabolic; 10

– pivot; 11 – rolă; 12 – tijă mobilă; 13, 14 – plăci de susţinere, 15, 16 – distanţori; 17 – resort; M1, M2, M3,

M4 – module termomecanice.

3.2.3.Motor solar.

În figura 3.14 este prezentat un motor solar cu deplasare liniară limitată, care

funcţionează pe principiul conversiei helio-termo-mecanice, şi care este realizat, în

principal, din mai multe convertoare termomecanice cu parafină care interacţionează între

ele.

Motorul este realizat în principal, din mai multe convertoare termomecanice cu

acţiune bilaterală care acţionează prin intermediul unor elemente mobile de sprijin,

furnizând la ieşire deplasărilor individuale ale convertoarelor componente. Figura 4

reprezintă o prezentare generală a motorului solar.


1, 2 – ghidaje; 3, 4, 4’ – plăcuţe suport; 5 – tijă mobilă; 6 – rolă de contact; 7 – resort antagonist; 8, 8’ – tub

Bourdon; 9, 9’ – conductă de legătură; 10 – recipient cilindric; M2, M3, M4, M1’, M2’, M3’ – module

termomecanice.


45

Motorul solar, este constituit în principal, din nişte module termo-active cu

acţiune bilaterală M1, M2, M3 şi M4 care interacţionează între ele prin nişte module

intermediare M1’, M2’, M3’ şi care împreună, glisează pe nişte ghidaje fixate la

extremităţi, prin nişte plăcuţe suport. Deplasările individuale ale modulelor termo-active

sunt însumate prin intermediul modulelor intermediare rezultând o deplasare finală, de

valoare apreciabilă, care este transmisă unei tije mobile cu o rolă de contact şi cu un resort

antagonist. Tija alunecă în nişte lagăre de alunecare, realizate în plăcuţele suport. În modul

descris deformarea tuburilor elastice ce intră în componenţa fiecărui modul termo-activ

este convertită într-o mişcare liniară transmisă unui element acţionat.

Fiecare din cele patru module termo-active este constituit din câte două tuburi

Bourdon plasate în plane diferite şi modelate după un traseu spiral, într-o manieră care să

poată permite intercalarea celor două trasee. Tuburile elastice sunt conectate prin

intermediul unor conducte de legătură la un recipient cilindric, alungit pe verticală şi închis

la extremităţi prin nişte capace având forma unei jumătăţi de sferă. Recipientul este plasat,

prin intermediul unui picior de sprijin în focarul unui concentrator parabolic. În modul

descris recipientul şi tuburile elastice precum şi cele două conducte de legătură sunt expuse

fie radiaţiei solare directe fie radiaţiei solare reflectate. Piciorul de sprijin şi concentratorul

parabolic fac corp comun cu o piesă metalică, de formă paralelipipedică, care alunecă pe

cele două ghidaje purtând rezervorul şi cele două tuburi elastice aferente.

Fiecare modul intermediar M1’, M2’ şi M3’ este constituit din câte o piesă

metalică, de formă paralelipipedică care are prevăzut un pinten suport, fixat la extremitatea

superioară cu nişte role constituite din nişte rulmenţi radiali. Aceste role intră în contact cu

tuburile elastice de la două module termo-active vecine facilitând astfel convertirea

deformaţiilor tuburilor, într-o mişcare liniară transmisă elementului acţionat, prin

intermediul unei tije mobile.


46

3.2.4. Motor solar.

Dispozitivul prezentat în figura 3.15 se referă la un motor solar cu deplasare

liniară limitată, care funcţionează pe principiul conversiei helio-termo-mecanice, şi care

este realizat, în principal, din mai multe convertoare termomecanice cu parafină care

interacţionează între ele. Motorul este constituit, în principal, din mai multe convertoare

termomecanice cu acţiune bilaterală care acţionează prin intermediul unor elemente mobile

de sprijin, furnizând la ieşire o deplasare globală ce reprezintă suma deplasărilor

individuale ale convertoarelor componente. Figura 5 reprezintă o secţiune longitudinală

prin motorul solar.

Motorul solar, este realizat din nişte module M1, M2, M3 şi M4, care alunecă pe

nişte ghidaje fixate la extremităţi, de pereţii unui concentrator solar, constituit dintr-o

oglindă cilindro-parabolică asociată, în părţile laterale cu nişte oglinzi plane, înclinate.

Extremităţile concentratorului invocat sunt consolidate prin nişte plăci suport. Una dintre

plăcile suport, este prevăzută la partea inferioară, cu un picior de sprijin montat într-o

articulaţie tip „nucă”, plasată pe o suprafaţă orizontală.

Fiecare din modulele M1, M2, M3 şi M4 este constituit, în principal, dintr-un bloc

paralelipipedic masiv, realizat din aliaj de aluminiu, care alunecă pe cele două ghidaje şi

care poartă înglobate în ele câte două actuatoare cu parafină şi piston.

Mişcarea însumată a deplasărilor tuturor tijelor piston este transmisă asupra unei

tije mobile asociată cu un resort antagonist. Această deplasare este transmisă, în final, către

elementul acţionat prin intermediul unui cablu flexibil, montat în prelungirea tijei, prin

intermediul unei piese de legătură.

Blocurile paralelipipedice ce intră în componenţa fiecărui modul are menirea de a

capta energia solară sub formă de căldură, de a înmagazina această căldură şi de a o

distribui către actuatoarele cu parafină şi piston. În scopul menţionat, feţele laterale ale

blocului paralelipipedic, sunt expuse radiaţiei solare directe şi a radiaţiei solare reflectate

prin intermediul oglinzilor. În acelaşi scop, aceste suprafeţe sunt acoperite cu un strat de

vopsea capabilă să faciliteze absorbţia radiaţiei calorice de origine solară.

Deplasarea majorată, simplitate constructivă şi siguranţă în funcţionare sunt

avantajele acestui tip de motor solar.


47


1, 2 – ghidaje; 3 – oglindă cilindro-parabolică; 4, 4’ – oglinzi plane înclinate; 5, 5’ – plăci suport; 6 – picior

sprijin; 7 – articulaţie tip “nucă”; 8 – suprafaţă orizontală; 9 – bloc paralelipipedic; 10, 10’ – actuatoare cu

parafină; 11 – tijă mobilă; 12 – resort antagonist; 13 – cablu flexibil; 14 – piesă de legătură;

M1, M2, M3, M4 – module.


48

CONTRIBUŢII LA REALIZAREA ŞI EXPERIMENTAREA

UNOR RELEE ŞI POMPE ELECTROCHIMICE

4.1 Contribuţii la realizarea unor relee electrochimice

4.1.1. Releu de timp

Dispozitivul prezentat în figura 4.1 reprezintă un releu de timp constituit dintr-un

burduf elastic umplut cu un lichid care se dilată sub acţiunea căldurii generată, într-o

perioadă de timp, de efectul termic generat de un curent electric.

Releul de timp este constituit din două cavităţi ce comunică între ele prin nişte

canale şi unde prima cavitate, în mod obligatoriu elastică, este umplută cu ulei siliconic, iar

a doua cavitate, cu configuraţie rigidă, constituie înfăşurarea secundară a unui

transformator electric, este umplută cu mercur care încălzindu-se se dilată provocând

deformarea în timp a camerei elastice care acţionează asupra unui întrerupător basculant.

Releul de timp conform invenţiei este constituit dintr-un transformator monofazat

având miezul magnetic realizat din tole silicioase laminate la cald sau la rece, înfăşurarea

primară alimentată de la o sursă de tensiune alternativă, nereprezentată în figură, şi, în rol

de înfăşurare secundară, o spiră în scurtcircuit realizată dintr-un lichid conductor (mercur),

acesta reprezentând lichidul activ şi este stocat într-o cavitate cilindrică-inelară cu pereţi

dubli. Cavitatea în care este introdus lichidul activ conductor (mercurul) comunică prin

două tuburi cu o cameră elastică deformabilă (silfon) în interiorul căreia se află ulei

siliconic.

Lichidul activ, reprezentând spira în scurtcircuit a transformatorului, se încălzeşte,

datorită pierderilor în scurtcircuit, şi îşi măreşte volumul, determinând deformarea

silfonului (în sensul elongării), al cărui capăt superior acţionează asupra contactului

întrerupătorului.

Se dă în continuare un exemplu de realizare al releului în legătură cu figura 1 care

reprezintă o secţiune longitudinală prin dispozitiv.


49

Fig. 4.1. Releu de timp. [87]

1 – miez magnetic; 2 – înfăşurare primară; 3 – cavitate cilindrică-liniară; 4 – lichid activ; 5, 5’ – tuburi;

6 – silfon; 7 – ulei siliconic; 8 – întrerupător.

Releul de timp, prezintă ca avantaje o simplitate constructivă, reglajul timpului de

răspuns şi siguranţă în funcţionare.

4.1.2. Releu de gaze

Dispozitivul din figura 4.2 se referă la un releu de gaze cu funcţionare sigură în

condiţii de vibraţii şi seism. Releul de gaze este alcătuit dintr-un recipient cilindric, din

sticlă, închis etanş şi prevăzut la partea inferioară cu o cantitate de mercur peste care se

suprapune o cantitate de ferofluid electroizolant aflat sub influenţa câmpului magnetic

produs de nişte magneţi permanenţi incluşi în structura unui flotor plasat în apropiere; la

cealaltă extremitate a recipientului sunt dispuşi doi electrozi paraleli, încastraţi în peretele

recipientului, şi la care extremităţile inferioare sunt imersate în ferofluidul electroizolant;

sub acţiunea câmpului magnetic produs de magnetul permanent, ferofluidul devine

magnetoreologic, fapt pentru care, când flotorul coboară, stratul de ferofluid presează

asupra băii de mercur; inversând poziţia celor două fluide; cei doi electrozi sunt imersaţi în

baia de mercur fapt care echivalează cu închiderea unui contact în circuitul de semnalizare,

respectiv în circuitul de declanşare ale releului.

8

6

7

5’

1

2

4

5

3


50

În figura 4.2 este reprezentat sistemul de comutaţie al releului de gaze, constituit

dintr-un recipient cilindric din sticlă, închis etanş şi prevăzut la partea superioară cu nişte

electrozi, încastraţi în peretele recipientului.

La partea inferioară recipientul este prevăzut cu o cantitate de mercur peste care se

suprapune o cantitate de ferofluid electroizolant aflat sub influenţa câmpului magnetic

produs de nişte magneţi permanenţi. Sub acţiunea câmpului magnetic produs de magnetul

permanent ferofluidul devine magnetoreologic mărindu-şi considerabil vâscozitatea.

Magneţii permanenţi sunt fixaţi pe un flotor. În momentul când flotorul coboară, acesta

presează asupra băii cu mercur, drept urmare poziţia celor două fluide se inversează.

Inversând poziţia ferofluidului, cei doi electrozi sunt imersaţi în baia de mercur care,

stabilind o punte conductoare între electrozi conduce, de fapt, la închiderea unui contact

stabilit, după caz în circuitul de semnalizare, respectiv în circuitul de declanşare al releului

Releul de gaze, prezintă avantajul unei funcţionări sigure în condiţii de vibraţii şi

şocuri seismice.

Figura 4.2 reprezintă detaliu privind realizarea sistemului de comutaţie cu

siguranţă sporită în condiţii de vibraţii şi şocuri seismice.

Fig. 4.2. Releu de gaze. Detaliu privind realizarea sistemului de comutaţie. [88]

1 – recipient; 2, 3 – electrozi; 4 – mercur; 5 – ferofluid electroizolant; 6, 6’ – magneţi permanenţi; 7 – flotor;

Figura 4.3, prezintă o vedere generală a ansamblului releului, care este realizat

dintr-o cuvă metalică prevăzută pe două laturi cu orificii pentru racordarea la conducta

stabilită între cuva transformatorului şi conservatorul acestuia. Pe pereţii cuvei sunt

montate de asemenea nişte vizoare din sticlă, marcate în cm3, pentru aprecierea volumului

de gaze acumulat. În interiorul cuvei, pe un capac montat pe un suport de ghidaj sunt fixate


51

cele două sisteme de comutaţie ale releului. Pe suportul de ghidaj alunecă două flotoare în

care sunt înglobaţi nişte magneţi permanenţi respectiv care acţionează asupra contactelor

de siguranţă sporită la vibraţii şi şocuri seismice.

Cele două flotoare sunt realizate dintr-un material plastic spongios. Flotorul

superior lucrează la acumulări lente de gaze, când, în urma coborârii nivelului de ulei,

ansamblul magneţilor permanenţi acţionează asupra sistemului de contact, închizând astfel

contactul de semnalizare.

Sistemul de comutaţie inferior este legat de flotorul şi devine activ la scădere

nivelului de ulei provocat de neetanşeităţi aferente cuvei sau în cazul apariţiei unei unde de

ulei, de la cuvă către conservator şi care undă este generată de un defect major produs la

partea activă a transformatorului.

Pentru activarea sistemului de comutaţie inferior, capătul inferior al ghidajului

face corp comun cu un suport, de care este legat printr-o articulaţie, un alt suport prevăzut

cu două braţe de care se sprijină de nişte pinteni, ce fac corp comun cu flotorul.

Pe suport este montată o paletă reglabilă printr-un şurub şi un canal longitudinal

practicat în paletă. La acţionarea undei de ulei, paleta prin intermediul braţelor suportului,

determină coborârea flotorului şi drept urmare activarea sistemului de comutaţie inferior al

cărui contact se închide. Sistemul de comutaţie inferior este activat, aşa cum s-a mai

precizat, şi la scăderea nivelului de ulei din cuva releului care provoacă, de asemenea,

coborârea flotorului.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a releului în legătură figura 4.3 care

reprezintă o vedere generală a ansamblului releului.


52

Fig. 4.3. Releu de gaze. Vedere generală a ansamblului releului. [88]

1d, 1s – sistem de contact; 6d, 6’d, 6s, 6’s – magneţi permanenţi; 7d, 7s – flotoare; 8 – cuvă metalică;

9 – capac; 10 – suport de ghidaj; 11, 12 – suport; 12a, 12b – braţele suportului; 13 – pinteni;

14 – paletă reglabilă; 15 – şurub; c – canal longitudinal.


53

4.2. Contribuţii la realizarea unor pompe electrochimice

4.2.1. Micropompă electrochimică cu electrolizor.

Dispozitivul prezentat, care reprezintă o secţiune longitudinală printr-o

micropompă cu electrolizor, se referă la o micropompă electrochimică funcţionând pe

principiul lichidelor nemiscibile şi pe efectul de sifon şi care este utilizată în domeniile

unde este necesară vehicularea precisă a unor cantităţi reduse de lichid.

Micropompa este prevăzută cu o sursă de alimentare inclusă în construcţia

micropompei şi a cărei funcţionare se bazează pe existenţa unui dispozitiv bazat pe

conversia helio-termo-electrică.

Într-o primă variantă constructivă, prezentată în figura 4.4, micropompa

electrochimică cu lichide nemiscibile, este confecţionată dintr-o carcasă cilindrică,

realizată dintr-un material plastic transparent, care este prevăzută cu o cavitate principală a,

în care este stocat la partea superioară un lichid supus vehiculării iar la partea inferioară,

este plasat un electrolizor constituit din doi electrozi, plasaţi într-o microcavitate a’

realizată pe fundul carcasei principale. Electrozii sunt alimentaţi de la o sursă de curent

continuu prin două conductoare, realizate dintr-un material ordinar şi protejate împotriva

acţiunii electrochimice prin înglobare într-un suport din material plastic, ce face corp

comun cu un capac circular. Electrozii sunt imersaţi într-un lichid generator de gaze

constituit din apă, astfel încât, în urma procesului de electroliză, este degajat un amestec

gazos caracterizat de o suprapresiune ce acţionează asupra stratului de lichid, în sensul

evacuării acestuia.

Pentru obţinerea evacuării lichidului vehiculat se utilizează un dispozitiv tip sifon,

alcătuit dintr-un microcanal, la care una din extremităţi este plasată în lichidul de vehiculat,

iar cealaltă extremitate este poziţionată în exterior, la nivelul fundului carcasei.

Amorsarea curgerii prin efect termosifon are loc datorită suprapresiunii gazelor

dagajate la partea superioară a cavităţii a.

Pentru activarea micropompei descrise, alimentarea se realizează pe baza unui

generator termoelectric realizat cu ajutorul unei baterii de elemente Peltier imobilizate pe

capacul carcasei micropompei prin intermediul unui ecran metalic din alamă sau cupru şi a

unei rame realizată dintr-un material stratificat şi termoizolant.

La partea superioară a ansamblului descris se află o lentilă biconvexă din

plexiglas, iar întreg ansamblul este fixat şi strâns pe suprafaţa capacului carcasei prin

intermediul a două şuruburi şi a unor distanţiere.


54

Sub acţiunea radiaţiei calorice solare concentrată prin lentilă pe suprafaţa

ecranului metalic, căldura este înmagazinată apoi transmisă la bateria de elemente Peltier

care furnizează la ieşire o tensiune suficientă pentru alimentarea electrolizorului şi

descompunerea lichidului generator de gaze. Amestecul de gaze rezultat se acumulează la

partea superioară a cavităţii interioare a micropompei şi prin suprapresiunea creată

determină evacuarea lichidului vehiculat.

Fig. 4.4. Micropompă electrochimică. [89]

1 – carcasă cilindrică; 2 – lichid supus vehiculării; 3, 3’ – electrozi; 4, 4’ – conductoare; 5 – suport; 6 – capac

circular; 7 – lichid generator de gaze; 8 – microcanal; 9 – element Peltier; 10 – ecran metalic; 11 – ramă;

12 – lentilă biconvexă; 13, 13’ – şuruburi; 14a, 14b, 14c, 14d – distanţiere;

a – cavitate principală; a’ – microcavitate.

În altă variantă constructivă prezentată în figura 4.5, lichidul generator de gaze

este reprezentat prin perhidrol, iar degajarea gazului (a oxigenului) se realizează prin efect

Joule-Lenz cu ajutorul unui încălzitor reprezentat printr-o rezistenţă alimentată de la

bornele aceluiaşi generator termoelectric descris în prima variantă.


55

Fig. 4.5. Micropompă electrochimică. [89]

1 – carcasă cilindrică; 2 – lichid supus vehiculării; 3 – rezistenţă; 4, 4’ – conductoare; 5 – suport; 6 – capac

circular; 7 – lichid generator de gaze; 8 – microcanal; 9 – element Peltier; 10 – ecran metalic; 11 – ramă;

12 – lentilă biconvexă; 13, 13’ – şuruburi; 14a, 14b, 14c, 14d – distanţiere;

a – cavitate principală; a’ – microcavitate.

4.2.2. Micropompă electrochimică cu lichide nemiscibile.

În figura 4.6 este prezentată o micropompă cu lichide nemiscibile care

funcţionează prin efect de sifon, cu sursă solară de energie şi care este destinată vehiculării

unor cantităţi mici de lichid. Micropompa este prevăzută o celulă fotovoltaică pe bază de

siliciu sau sulfură de cadmiu, orientată către soare şi destinată conversiei energiei solare în

energia electrică necesară alimentării dispozitivului folosit pentru descompunerea unuia

din cele două lichide nemiscibile şi care descompunere creează o suprapresiune interioară

folosită pentru evacuarea lichidului supus vehiculării.

În prima variantă constructivă, prezentată în figura 4.6, micropompa

electrochimică cu lichide nemiscibile, este constituită dintr-o carcasă cilindrică, realizată

dintr-un material plastic transparent, care este prevăzută cu o cavitate principală a, în care


56

este stocat la partea superioară un lichid supus vehiculării şi unde, la partea inferioară, este

plasat un electrolizor constituit din doi electrozi, plasaţi într-o microcavitate a’ realizată pe

fundul carcasei principale, electrozi alimentaţi de la o sursă de curent continuu prin două

conductoare, realizate dintr-un material ordinar şi protejate împotriva acţiunii

electrochimice prin înglobare într-un suport din material plastic, ce face corp comun cu un

capac circular. Electrozii sunt imersaţi într-un lichid generator de gaze constituit din apă,

astfel încât, în urma procesului de electroliză, este degajat un amestec gazos caracterizat de

o suprapresiune ce acţionează asupra stratului de lichid, în sensul evacuării acestuia.

Pentru obţinerea evacuării lichidului vehiculat se utilizează un dispozitiv tip sifon,

alcătuit dintr-un microcanal, la care una din extremităţi este plasată în lichidul de vehiculat,

iar cealaltă extremitate este poziţionată în exterior, la nivelul fundului carcasei.

Amorsarea curgerii prin efect termosifon are loc datorită suprapresiunii gazelor

dagajate la partea superioară a cavităţii a.

În scopul activării micropompei descrise alimentarea se realizează de la o celulă

fotovoltaică realizată pe bază de siliciu sau sulfură de cadmiu şi fixată de capacul

micropompei. Celula fotovoltaică este poziţionată prin intermediul unei garnituri utilizată

pentru amortizarea şocurilor mecanice şi care este fixată prin intermediul unui alt capac

realizat dintr-un material transparent şi a unor şuruburi de fixare care permit expunerea

fotocelulei la acţiunea radiaţiei solare.

Micropompa prezintă avantajul utilizării unei surse de energie înglobate în

construcţia proprie ceea ce simplifică condiţiile de instalare şi exploatare.


57

Fig. 4.6. Micropompă electrochimică cu lichide nemiscibile. [90]

1 – carcasă cilindrică; 2 – lichid supus vehiculării; 3, 3’ – electrozi; 4, 4’ – conductoare; 5 – suport; 6 – capac

circular; 7 – lichid generator de gaze; 8 – microcanal; 9 – celulă fotovoltaică; 10 – garnitură; 11 – capac;

12, 13 – şuruburi de fixare; a – cavitate principală; a’ – microcavitate.

În altă variantă constructivă, prezentată în figura 4.7, micropompa electrochimică

cu lichide nemiscibile prezintă o funcţionare şi o construcţie similară variantei din figura 3,

cu menţiunea că lichidul generator de gaze este perhidrol, care începe să degaje oxigen sub

acţiunea căldurii degajate prin efect Joule-Lenz de o rezistenţă chimică şi alimentată de la

bornele fotocelulei.


58

Fig. 4.7. Micropompă electrochimică cu lichide nemiscibile. [90]

1 – carcasă cilindrică; 2 – lichid supus vehiculării; 3 – rezistenţă chimică; 4, 4’ – conductoare; 5 – suport;

6 – capac circular; 7 – lichid generator de gaze; 8 – microcanal; 9 – celulă fotovoltaică; 10 – garnitură;

11 – capac; 12, 13 – şuruburi de fixare; a – cavitate principală; a’ – microcavitate.

4.2.3 Pompă electrochimică cu lichid.

Invenţia se referă la o pompă electrochimică cu lichid prevăzută cu două lichide,

unul vehiculat, celălalt folosit ca lichid activ şi unde sursa de încălzire a lichidului activ

este realizată pe baza pierderilor de scurtcircuit.

În scopul realizării pompei electrochimice, cele două lichide de bază, folosite în

funcţionarea pompei, sunt separate fizic şi chimic, în care scop lichidul de lucru este plasat

într-un recipient constituit din două părţi: o parte elastică deformabilă, plasată în

continuarea celeilalte părţi având forma unei spire metalice conductoare în scurtcircuit,

având formă cilindrică cu pereţi dubli, între care este stocat lichidul de lucru (activ) şi care

constituie, în acelaşi timp, circuitul secundar al unui transformator monofazat alimentat de

la reţeaua de alimentare industrială; sub acţiunea căldurii generate de pereţii părţii rigide a

recipientului descris, lichidul de lucru produce gaze sau vapori care deformează partea

elastică a recipientului; drept urmare lichidul evacuat, stocat în alt recipient, cu

configuraţie rigidă, şi care conţine silfonul menţionat anterior, este evacuat în exterior.


59

Pompa electrochimică, conform invenţiei, funcţionează pe baza a două lichide: un

lichid vehiculat şi un lichid activ (de lucru), menit să furnizeze gaze sau vapori pe baza

unor reacţii chimice sau ca urmare a unor fenomene fizice, de natură termică sau

electrotermică. Pentru stocarea, vehicularea şi desfăşurarea reacţiilor chimice sau a

fenomenelor fizice precizate, pompa electrochimică este prevăzută cu două recipiente: un

recipient în care este stocat lichidul vehiculat şi un alt recipient, în care este stocat lichidul

activ (de lucru) precum şi gazele sau vaporii rezultaţi din descompunerea acestuia.

Recipientul este constituit dintr-o cavitate elastică şi deformabilă, care reprezintă în fapt,

un silfon unde se acumulează gazul şi vaporii rezultaţi din descompunerea lichidului activ

(de lucru) stocat într-o altă cavitate. Cavitatea este din punct de vedere fizic o spiră în

scurtcircuit, element constructiv conductor, de formă cilindrică-inelară, cu pereţi dubli,

între care este stocat lichidul. Spira menţionată reprezintă în fapt secundarul unui

transformator electric monofazat, în alcătuirea căruia mai intră: o înfăşurare primară,

conectată la o sursă de alimentare şi un miez magnetic monofazat, în manta, realizat prin

ţesere, din tole silicioase laminate la cald sau la rece.

Cavitatea este conectată la camera elastică prin intermediul unor canale colectoare

tubulare. Camera elastică este fixată într-o montură, ce are la partea superioară, plasat

printr-o garnitură de etanşare, un capac transparent care concură la alcătuirea recipientului

în care este stocat lichidul vehiculat, precum şi silfonul. Lichidul este presat de silfon, fiind

evacuat către exterior, printr-o conductă tubulară.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenţiei în legătură cu figura 4.8

care reprezintă o secţiune longitudinală prin structura pompei.


60

Fig. 4.8. Pompă electrochimică cu lichid. [91]

1 – lichid vehiculat; 2 – lichid activ; 3 – recipient lichid vehiculat; 4 – recipient lichid activ; 5 – înfăşurare

primară; 6 – sursă de alimentare; 7 – miez magnetic; 8, 8’ – canale colectoare; 9 – montură; 10 – garnitură de

etanşare; 11 – conductă tubulară.

Pompa electrochimică prezintă următoarele avantaje:


- siguranţă mare în funcţionare

4.2.4 Pompă electrochimică cu celulă de combustie.

În figura 4.9 este prezentată o pompă electrochimică prevăzută cu două lichide de

lucru şi celulă de combustie. În scopul realizării pompei electrochimice, cele două lichide

folosite în funcţionarea acesteia, sunt separate atât fizic cât şi chimic, în care scop lichidul

de lucru, generator de hidrogen, este introdus într-un recipient, prevăzut cu celulă de

combustie reversibilă, recipient care comunică, printr-o conductă, cu un alt recipient,

4a

8’4

9 8

5

11

1

4b

7

3 10

~

2

6


61

elastic şi deformabil, plasat în interiorul unui rezervor cilindric, în care este stocat lichidul

vehiculat; prin acumularea de hidrogen, recipientul elastic îşi măreşte volumul, presând

asupra lichidului vehiculat care este astfel împins din rezervor către exterior printr-o

conductă adecvată.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenţiei în legătură cu figura 4.9

care reprezintă o schemă de principiu a dispozitivului.

a) b)

Fig. 4.9. Pompă electrochimică cu celulă de combustie. [92]

a) Schemă de principiu; b) Vedere de ansamblu al modelului realizat.

1 – recipient; 2 – lichid activ; 3 – celulă de combustie; 4 – conductă; 5 – recipient; 6 – rezervor cilindru

transparent; 7 – lichid vehiculat; 8 – conductă tubulară.

Pompa electrochimică, conform invenţiei, este constituită dintr-un recipient, în

care este introdus lichidul activ (apă), şi care este prevăzut cu o celulă de combustie

alimentată de la o sursă de tensiune constantă nereprezentată în figură, recipient care

comunică printr-o conductă cu un alt recipient, elastic şi deformabil, reprezentat de un

balon de cauciuc, plasat în interiorul unui rezervor cilindric trasparent în care se află

lichidul vehiculat, rezervor care comunică cu exteriorul printr-o conductă tubulară.

8

O2

H2

H2

O

H2

7

6

5

4

3

2

1


62

Celula de combustie reversibilă descompune lichidul activ (apa) în oxigen şi

hidrogen; oxigenul este eliminat în atmosferă, iar hidrogenul este dirijat, prin conducta,

către interiorul recipientului elastic şi deformabil care, prin acumularea hidrogenului îşi

măreşte volumul, acţionând asupra lichidului vehiculat, împingându-l în afara rezervorului

prin conducta.

Pompa electrochimică prezintă ca avantaje simplitate constructivă şi siguranţă în

funcţionare.

4.2.5 Pompă electrochimică cu electrolizor.

În figura 4.10 este prezentată o pompă electrochimică cu lichid a cărei funcţionare

se bazează pe descompunerea apei în cele două gaze componente prin electroliză. Pentru

alimentarea electrolizorului, este utilizată soluţia conversiei helio-termo-electrică,

concretizată într-o baterie de elemente Peltier, la care una din feţe este încălzită, de la

soare, prin intermediul unui concentrator de tip parabolic, în timp ce cealaltă faţă este

răcită cu o parte din apa rece vehiculată prin pompa electrochimică propriu-zisă.

Pompa electrochimică este constituită în principal, din pompa propriu-zisă şi din

sistemul de conversie şi alimentare. Pompa propriu-zisă, este realizată dintr-un recipient,

umplut cu un mediu lichid reprezentat prin apa în care este imersat electrolizorul pompei în

componenţa căruia intră nişte suporţi conductori, prevăzuţi la partea inferioară cu câte un

electrod în formă de pastile, şi care electrozi sunt realizaţi, de preferinţă din platină.

Suporţii conductori menţionaţi sunt încastraţi, pe partea superioară într-un capac

electroizolant care închide etanş recipientul, prin intermediul unei garnituri de etanşare. Pe

capacul electroizolant mai sunt montate şi două conducte de evacuare. Conducta de

evacuare cu diametrul cel mai mic serveşte la vehicularea apei pentru răcire, în timp ce

conducta, cu diametrul cel mai mare, serveşte pentru evacuarea apei pentru utilizările

propriu-zise.

La partea superioară a ansamblului este situat sistemul de conversie şi alimentare,

constituit în principal, dintr-o baterie cu elemente Peltier plasată, cu faţa caldă, în contact

cu o placă metalică colectoare, poziţionată prin intermediul unui picior de sprijin în focarul

unui concetrator solar de tip parabolic. Concentratorul solar este fixat de capacul

electroizolant prin acelaşi picior de sprijin. Prin intermediul concentratorului, radiaţia

solară este reflectată şi concentrată pe suprafaţa exterioară a plăcii colectoare care

încălzindu-se, transmite căldura către faţa caldă a bateriei Peltier.


63

Pe faţa rece a bateriei amintite, este poziţionat un recipient paralelipipedic cu un

contur identic cu cel al bateriei şi în care este introdusă apa de răcire, adusă prin conducta.

După utilizare, apa de răcire este evacuată printr-o conductă de evacuare, racordată pe

nivelul superior al recipientului. Recipientul este protejat împotriva încălzirii, prin radiaţia

solară directă, cu ajutorul unui paravan electroizolant, fixat prin nişte picioare de sprijin

fixate pe conturul exterior al concentratorului.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenţiei, în legătură cu figura 4.10,

care reprezintă o secţiune longitudinală prin dispozitiv.

a) b)

Fig. 4.10. Pompă electrochimică cu electrolizor. [93]

a) Schema de principiu; b) Model demonstrativ.

1 – recipient; 2 – mediu lichid; 3, 4 – suporţi conductori; 5, 6 – electrozi; 7 – capac electroizolant;

8 – garnitură de etanşare; 9, 10 – conducte de evacuare; 11 – element Peltier; 12 – placă metalică colectoare;

13 – picior de sprijin; 14 – concentrator solar; 15 – recipient paralelipipedic; 16 – paravan electroizolant;

17, 17’ – picioare de sprijin.

Alimentarea este realizată pe baza conversiei energiei solare, practic, inepuizabilă,

simplitate constructivă şi extinderea posibilităţilor de utilizare sunt doar câteva avantaje ale

acestei pompe electrochimice.

1

7 9’

12

11

9

8

7

1

2 3

5

16

15

9

’

14

13

10

4

6

Radiaţia

solară

17’


64

Fig. 4.11. Stand experimental pentru determinarea funcţionării pompei electrochimice

sub acţiunea radiaţiei solare.

4.2.6 Sistem de pompare cu ferofluid.

În figura 4.12 este prezentat un sistem de pompare cu ferofluid. Cu o structură

liniară şi relativ simplă, sistemul este bazat pe deformarea, sub acţiunea ferofluidului, a

unui tub subţire de cauciuc. Sistemul de pompare este format, dintr-un tub principal care

este prevăzut la partea interioară cu un tub adiţional din cauciuc moale. Interstiţiul cuprins

între peretele interior al tubului principal şi cel de cauciuc este umplut cu ferofluid.

a) b)

Fig. 4.12. Micropompă cu ferofluid.

a) Schemă de principiu. b) Vedere de ansamblu al modelului realizat.

1, 1’, 2, 2’, 3, 3’, 4, 4’, 5, 5’, 6, 6’, 7, 7’ – bobine; 8 – conductă; 9 – ferofluid; 10 – cauciuc subţire.

10 8 9

1 2 3 4 5 6 7

1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 7’


65

Acţionarea pompei este realizată de către dispozitivul format din şapte baterii de

bobine, plasat la exterior. Comanda se realizează prin alimentarea secvenţială a bobinelor,

pe trei grupe, realizându-se astfel vehicularea lichidului de lucru de la intrarea spre ieşirea

pompei, prin alimentarea alternativă a bobinelor pe trei secţiuni distincte ale canalului.

După cum se poate observa în figura 4.12b, sistemul de pompare este format din

pompa propriu-zisă compusă din bateriile de bobine care acţionează asupra ferofluidului

introdus între carcasa pompei si tubul de vehiculare a lichidului de lucru, un rezervor de

intrare, un rezervor de ieşire şi circuitul de comandă al bateriilor de bobine.

Fig. 4.13. Stand experimental pentru determinarea funcţionării

sistemului de pompare.


66

CONCLUZII REZULTATE ÎN URMA STUDIULUI

EXPERIMENTAL

Concluziile generale pot fi sistematizate după cum urmează:

- actuatorii electromecanici cu lichid prezintă avantaje cum ar fi economia de

energie, economia de spaţiu şi economia de resurse materiale, cost minim de

investiţie, răspuns rapid, construcţie modularizată pentru dezvoltarea unor astfel de

sisteme;

- actuatorii electromecanici cu lichid sunt caracterizaţi de posibilităţi de

miniaturizare, performanţe funcţionale deosebite raportate la gabarit, simplitate

constructivă, control precis, astfel că se deschid noi perspective în folosirea lor în

structura sistemelor de tip microfabrică;

- îmbunătăţirea răspunsului în timp se asigura prin reducere a timpului la

încălzire şi a duratei de răcire;

- construcţia actuatorilor din structura familiei de actuatori este simplă, cu

puţine piese în mişcare, asigurând o funcţionare sigură, silenţioasă, un număr mare

de cicluri de funcţionare, în condiţiile reducerii greutăţii şi volumului prin soluţia

aleasă, placa electronică este încorporată în carcasă, alături de elementele active şi

structura mecanică asociată;

- dezavantajul major al actuatorilor electromecanici cu lichid disponibili

comercial, este reprezentat de faptul că sunt concepuţi pentru o anumită aplicaţie,

fiind limitate posibilităţile de modificare a parametrilor funcţionali, în concordanţă

cu cerinţele altor aplicaţii, nu au o structură modularizată şi au un răspuns lent la

răcire.

Micropompele electrochimice sunt utilizate pentru a vehicula cantităţi mici de

lichid.

Actuatoarele electromecanice bazate pe deformarea unor structuri elastice, sub

acţiunea unui lichid care se vaporizează (de exemplu în prezenţa căldurii de origine solară),

permit obţinerea unor viteze mici, până la câteva rotaţii pe minut, fără a utiliza reductoare

mecanice şi în condiţiile obţinerii unor cupluri mecanice ridicate.

Soluţiile prezentate se identifică prin următoarele avantaje:


- consum redus de energie electrică;

- timpii morţi sunt reduşi sau chiar eliminaţi.


67

REFERINŢE BIBLIOGRAFICE

[1]. HOPKINS, D. A. Electrochemical Actuator and method of making same. Int. Cl.

6

F16K 31/02. United States Patent, No. 5 671 905, 1997-09-30.

[2]. BUJOREANU, L. Materiale Inteligente. Iaşi: Editura Junimea, 2002.

[3]. GILBERTSON, R. G.; BUSCH, J. D. A survey of micro – actuator technologies for

future spacecraft missions. In : The Journal of the British Interplanetary Society, vol. 49,

1996, p. 129-138.

[4]. PONS, J.L. Emerging Actuator Technologies: A Micromechatronic Approach.

Hardcover: John Wiley & Sons, Ltd., March 2005, p. 1-5, ISBN: 0-470-09197-5

[5]. www.drinkingbirds.com/html/science.html

[6]. UNGUREANU, C.; MINESCU, D.; PRODAN, C.; NEGRU, M.B.; CERNOMAZU,

D. Contribuţii la realizarea şi experimentarea unor motoare solare. In: Conferinţa

Naţională a Energiei, Regional Energy Foren 2002, 9-13 iunie, Neptun – Olimp, România.

[7]. LAPEYRE, J.M. Solar engine. United State Patent Nr. 3984985, 1976-10-12, Int. Cl.2

F01K 7/02; F01K 7/06.

[8]. O’HARE, L.R. Solar engine called, bellows solar engine. United State Patent

Nr.4179893, 1979-12-25, Int. Cl.2 F02C ¼.

[9]. ALBERTINI, M. Motor solaire a exposition alternative. Demande de brevet

d’invention, FR Nr. 2553473, France.

[10]. MAYER, H.M. Electrothermal actuator. Int.Cl.3: G01K 5/44. UK Patent

Application, No GB 2 133 544 A, Application published 1984-07-25.

[11]. STROPKAY, G.P.; ET AL. Self-limiting thermal fluid displacement actuator. Int.

Cl.4 F03G 7/06. United States Patent, No 4 759 189, 1988-07-26.

[12]. HOPKINS, D. A.; et al. Electrochemical Actuator and Method of Making Same. Int.

Cl.6 F16K 31/02. United States Patent, No 5671905, 1997-09-30.

[13]. GAVRILIU, M.G. Studiu privind proiectarea, realizarea şi testarea unor noi

variante de motoare solare. Proiect de diplomă. Coordonator ştiinţific: prof. univ. dr. ing.

Dorel Cernomazu. Suceava: Universitatea “Ştefan cel Mare”, Facultatea de Inginerie

Electrică, 1997, p. 66-87.

http://www.drinkingbirds.com/html/science.html


68

[14]. TARNOVEŢCHI, M. Studiul micromotoarelor solare bazate pe deformarea unor

structuri solide. Contribuţii la realizarea unor modele experimentale. Proiect de diplomă.

Suceava: Universitatea “Ştefan cel Mare”, Facultatea de Inginerie Electrică, 2001, p.

37(71)-87.

[15]. DANFOSS A/S (DENMARK). Thermal actuator especially for fluid-flow valves.

JACOBSEN, F. ET AL. (inventors). Int. Cl.3 G01K 5/32, F16K 31/00. UK Patent

Application. No GB 2 138 937 A, 1984-10-31.

[16]. KOPELOVICI, A.P. Sisteme de reglare automată. Metode de calcul inginereşti.

Bucureşti: Editura Tehnică, 1963, p. 67-151.

[17]. RUMŞISKI, L.Z. Prelucrarea matematică a datelor experimentale. Îndrumar.

Traducere din limba rusă. Bucureşti: Editura Tehnică, 1974, p. 9-183.

[18]. BEJAN, I.; BALABAN, G. Automatizări şi telecomenzi în electroenergetică.

Bucureşti: Editura Didactică şi Pedagogică, 1976, p. 53-59, 60-72.

[19]. STURDEVANT, M.L.; ALLEN, G.M.;SCHNEIDER, E.T.

Thermochemical/mechanical brake and clutch unit. Int.Cl.6: F03G 7/06. U.S. Patent, No 5

822 989, 1998-10-20.

[20]. PAULIUKONIS, R.S. Electro-thermal linear pull actuator. Int. Cl.3 H05B 3/80.

United States Patent. No 4 242 571. 1980-12-30.

[21]. HITTLE, D. C. Phase Change Materials in Floor Tiles for Thermal Energy Storage.

Colorado State University, October 2002, p.10-12.

[22]. BĂLĂNESCU, G.; et al. Dicţionar de chimie. Bucureşti: Editura Tehnică, 1964.

[23]. BADER, M. Microencapsulated Paraffin in Polyethylene for Thermal Energy

Storage. New Zealand: The University of Auckland, School of Engineering, Department of

Chemical & Material Engineering, February 2002, p.

[24]. CARLEN, E. T.; MASTRANGELO, C. H. Simple, high actuation power, thermally

activated paraffin microactuator. In: Transducers’99 Conference, Sendai, Japan, June 7-

10,1999.

[25]. CIOBANU, C.; RAŢĂ, M. Tehnici de conversie a energiei – îndrumar de laborator.

Suceava: „Editura Universităţii Ştefan cel Mare”, 1997, p. 36.

[26]. ZHANG, Z.; FANG, X. Study on paraffin/expanded graphite composite phase

change thermal energy storage material. In: Energy Conversion and Management, Volume

47, Issue 3, February 2006, p. 303-310.

[27]. TAMME, R. Phase – Change Storage Systems. In: Workshop on Thermal Storage for

Trough Power Systems, February 20-21, 2003.


69

[28]. PIRKLE, F. L. Thermally Expansible Compositions Methods for Preparation and

Devices using same. United State Patent Nr. 5816493, 1976-10-06, Int. Cl.6 G05D 23/02.

[29]. BAU, H.; THOMPSON, J. Application of ferrofluid as a valve/pump for

polycarbonate microfluidic devices. NSF Summer Undergraduate Fellowship in Sensor

Technologies 2006

Helen Schwerdt (Biomedical Engineering) - Johns Hopkins University.

[30]. HAIDER, M. I.; KUDER, J.E. Thermally Expandable, Viscosity Modified Wax

Compositions and Method of use in Actuators. Int. Cl.6 B29C 35/02. United States Patent.

No 5772949, 1998-06-30.

[30]. HAIDER, M. I.; KUDER, J.E. Thermally Expandable, Viscosity Modified Wax

Compositions and Method of use in Actuators. Int. Cl.6 C08L 91/06. United States Patent.

No 5709740, 1998-01-30.

[31]. HENAULT, C.; CEDEX, A. Heat Motor. Int.Cl.5: F03G 7/06. United State Patent,

No 5 020325, 1991-06-04.

[32]. IONESCU, F.; CATRINA, D.; DORIN, A. Mecanica fluidelor şi acţionări

hidraulice şi pneumatice. Bucureşti: Editura Didactică şi Pedagogică, 1980.

[33]. NICOLAE, D.; LUNGU, R.; CISMARU, C. Măsurarea parametrilor fluidelor.

Echipamente şi sisteme. Craiova; Editura Scrisul Românesc, 1986.]

[34]. HELGIU, I. Fizică generală. Bucureşti: Editura Didactică şi Pedagogică, 1970, p. 88-

89.

[35]. CĂLUGĂRU, G.; COTAE, C. Lichide magnetice. Bucureşti: Editura Ştiinţifică şi

Enciclopedică, 1978.

[36]. BEJAN, I.; BALABAN, G. Automatizări şi telecomenzi în electroenergetică.

Bucureşti: Editura Didactică şi Pedagogică, 1976.

[37]. DĂNESCU, A.; BUCURENCIU, S.; PETRESCU, S. Utilizarea energiei solare.

Bucureşti: Editura Tehnică, 1980.

[38]. VASILESCU, E.; MARIN, D.; ZGURĂ, A.; et al. Desen tehnic industrial – Elemente

de proiectare. Bucureşti: Editura Tehnică, 1994.

[39]. BODEN, R. Paraffin Microactuator-Laboratory instruction. Universitatea Uppsala.

[40]. LUCYSZYN, S. Bulk Micromachined Electrothermal Hydraulic Microactuator and

its Applications. In: Optica land Semicoductor Devices Group, Departament of EEE,

Imperial College, London, UK.

[41]. http://www.staticsealing.com/e_graphite.htm


70

[42]. MASTRANGELO, C. H.; CARLEN, E. T.; et. al. Thermally Activated Polymer

Device. Int.Cl.7: F16K 31/64. United State Patent, No 6494433B2, 2002-12-17.

[43]. MASTRANGELO, C. H.; CARLEN, ; et. al. Paraffin Actuated Micromachined

Valves. In: Center for Integrated Microsystems, Departament of Electrical Engineering

Microsystems, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109-2122, USA.

[44]. KWANG, W.; NAMKOONG, K.; PARK C. A Phase Change Microvalve Using A

Meltable Magnetic Materail: Ferro-Wax. In: 9th

Conference on Miniaturized Szstems for

Chemistry anf Life Sciences October 9-13, 2005, Boston, Massachusetts, USA.

[45]. http://www.powerscontrols.com/pdf/B-CC.pdf

[46]. VERNET, V.; et. al. Multi-Range Expansion Material. United State Patent, No

3001401, 1961-09-26.

[47]. http://www.cibolas7.net/12299.html

[48]. SURGAREK, A.; Thermostat. United State Patent Nr. 5984197, 1999-11-16, Int. Cl.6

G65D 23/12.

[49]. http://www.engine-cooling.com/page20.html

[50]. KUZE, Y. Wax Pellet Thermostat. United State Patent Nr. 4948043, 1990-08-14, Int.

Cl.5 F01P 7/16.

[51]. SCHNEIDER, E.; JAVOR, K. A.; et. al. Proportionally Controlled Thermochemical

Mechanical Actuator. Int. Cl.6 F03G 7/06. United States Patent. No 5685149. 1997-11-11.

[52]. MALLET, O.; KORNMANN, M. Design, Development and Testing of a Paraffin

Actuator-Final Report. In: Materails Development, Design and Devices, September,1997.

[53]. http://www.btt.behrgroup.com/english/produkte/haustechnik/sanitaer/thermaqua.pdf

[54]. DRANSFIELD, A.; HABER, F.D. Instruire programată în metoda locului rădăcinii.

Bucureşti: Editura Tehnică, 1980.

[55]. POPESCU, C.; LEFTER, C. Materiale electrotehnice. Bucureşti: Editura Didactică şi

Pedagogică, 1970.

[56]. RADU, C. Studiul structurilor Tansegrity. Proiect de diplomă. Coordonator ştiinţific:

conf. dr.ing. Gheorghe Frunză. Suceava: Universitatea “Ştefan cel Mare”, Facultatea de

Inginerie Electrică, 1997.

[57]. www.vernet.fr

[58]. SEBASTIAN, L. Automatica. Bucureşti: Editura Didactica şi Pedagogică, 1972.

[59]. PRECUPEŢU, P. Desen tehnic şi industrial pentru construcţii de maşini. Bucureşti:

Editura Tehnică, 1990.

http://www.powerscontrols.com/pdf/B-CC.pdf

http://www.cibolas7.net/12299.html

http://www.engine-cooling.com/page20.html

http://www.btt.behrgroup.com/english/produkte/haustechnik/sanitaer/thermaqua.pdf

http://www.vernet.fr/


71

[60]. PIETRĂREANU, I. Agenda electricianului. Bucureşti: Editura Tehnică, 1986.

[61]. FLOREA, I.; PANAITESCU, V. Mecanica Fluidelor. Bucureşti: Editura Didactică şi

Pedagogică, 1979.

[62]. HEIJNING, S. Design of an Electro-Dynamic Tape-Tether Deployment System. Delft

University of Technology, The Netherlands.

[63]. HUEBSCHER, R. G.; SOBECKS, R. R.; et. al. Electro-Thermal Linear Actuator

With Internal Reservoir. Int. Cl.2 F03G 7/06. United States Patent. No 3991572. 1976-11-

06.

[64].www.gemansupply.com technical article.

[65]. PRIEBE, J. The Utilization of High Output Paraffin Actuators in Aerospace

Applications. Starsys Research Corporation. American Institute of Aeronautics and

Astronautics, 1995.

[66]. INGVARSSON, L.; ANDRE, P.; et. al. Thermal Actuator. United State Patent Nr.

6046666, 2000-04-04, Int. Cl.7 H01H 37/36.

[67]. LUCY, M. H.; HARDY, R. C.; et. al. Report on Alternative Devices to Pyrotechnics

on Spacecraft. In: 10th

Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites Utah State

University; Logan, September 17-19, 1996.

http://www.btt.behrgroup.com/english/produkte/haustechnik/sanitaer/thermaqua.pdf

[68]. JONES, A.P.; SPENCE, B. Spacecraft Solar Array Technology Trends. AEC-Able

Engineering Company, Inc.93 Castilian Dr. Goleta, CA 93117 805-685-2262.

[69]. http://www.rostravernatherm.com/thermal-actuators.htm

[70]. SCHNEIDER, E.T. Remote controlled high force actuator. Int. Cl.5: F02G 7/06.

United States Patent. No 5 025 627. 1991-06-25.

[71]. XAVIER, P. R.; MAURAN, S. “Paraffin/Porous–Graphite-Matrix Composite As A

High And Constant Power Thermal Storage Material”, Int. J. Heat Mass Trans, Vol. 44,

2001, p. 2727 –2737.

[72]. http://www.omnimpex.ro/texte/petroliere/romana_07/PARAFINA.pdf.

[73]. JEDER, M. Studiul motoarelor solare. Contribuţii la realizarea unor actuatoare cu

lichid folosite ca propulsoare la rotaţia motoarelor solare - proiect de diplomă. Suceava:

Universitatea “Ştefan cel Mare”, Facultatea de Inginerie Electrică, Promoţia 2005.

[74.] CERNOMAZU, D.; GRAUR, A.; MANDICI, L.; SOREA N., NIŢAN, I.; PRODAN, C.; MILICI, L. D.; MILICI, M.R.; RAŢĂ, M.; ROMANIUC, I. Actuator cu parafină. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/01065 din 26.10.2011. CMI nr.15222/07.10.2011

http://www.germansupply.com/xcart/customer/home.php?gspage=customer/main/tech/tstat/t1_tstat_in_t4.tpl

http://www.rostravernatherm.com/thermal-actuators.htm

http://www.omnimpex.ro/texte/petroliere/romana_07/PARAFINA.pdf


72

[75.] CERNOMAZU, D.; MANDICI, L.; GRAUR, A.; SOREA N., NIŢAN, I.; RAŢĂ, M.; MILICI, L. D.; MILICI, M.R.; PRODAN, C.; ROMANIUC, I. BACIU, I. Actuator solar. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/01168 din 16.11.2011 CMI nr.16600/31.10.2011

[76.] CERNOMAZU, D.; MANDICI, L.; GRAUR, A.; SOREA N., NIŢAN, I.; RAŢĂ, M.; MILICI, L. D.; MILICI, M.R.; PRODAN, C.; ROMANIUC, I.; BACIU, I. Actuator solar. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/00032 din 17.01.2012 CMI nr.16603/31.10.2011

[77.] CERNOMAZU, D.; MANDICI, L.; GRAUR, A.; SOREA N., NIŢAN, I.; RAŢĂ, M.; MILICI, L. D.; MILICI, M.R.; PRODAN, C.; ROMANIUC, I.; BACIU, I. Actuator solar. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/01164 din 16.11.2011 CMI nr.16599/31.10.2011- Cerere ce trebuie data Paulei

[78.] CERNOMAZU, D.; MANDICI, L.; GRAUR, A.; SOREA N., NIŢAN, I.; RAŢĂ, M.; MILICI, L. D.; MILICI, M.R.; PRODAN, C.; ROMANIUC, I.; BUZDUGA, C. Actuator solar. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/01370 din 09.02.2011 CMI nr.16602/31.10.2011

[79.] SOREA N., NIŢAN, I.; BACIU, I.; BUZDUGA, C.; OLARIU, E. D.; ROMANIUC, I.; CERNOMAZU, D. Actuator solar. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/01162 din16.11.2011 CMI nr.16604/31.10.2011

[80.] SOREA N., NIŢAN, I.; PRODAN, C.; MILICI, L. D.; MILICI, M.R.; RAŢĂ, M.; BACIU, I. BUZDUGA, C.; ROMANIUC, I.; CERNOMAZU, D. Actuator solar. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/00034 din 17.01.2012 CMI nr.189089/09.12.2011

[81.] UNGUREANU, C.; NIŢAN, I.; ROMANIUC, I.; BACIU, I.; DAVID, C.; RAŢĂ, M.; MILICI, M.R.; MILICI, D.L.; OLARIU, E. D.; CERNOMAZU, D. Stand de încercare Cerere de brevet de invenţie nr. A/00259 din 24.03.2011, OSIM Bucureşti, - Contract de misiune inventivă nr. 4389 din 21.03.2011

[82.] UNGUREANU, C.; NIŢAN, I.; ROMANIUC, I.; BACIU, I.; DAVID, C.; RAŢĂ, M.; MILICI, M.R.; MILICI, D.L.; OLARIU, E. D.; CERNOMAZU, D. Stand de încercare Cerere de brevet de invenţie nr. A/00287 din 01.04.2011, OSIM Bucureşti, - Contract de misiune inventivă nr. 4390 din 21.03.2011

[83.] CERNOMAZU, D.; MANDICI, L.; GRAUR, A.; SOREA N., NIŢAN, I.; PRODAN, C.; MILICI, L. D.; MILICI, M.R.; RAŢĂ, M.; ROMANIUC, I. Motor solar. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/01067 din 26.10.2011. CMI nr.15223/07.10.2011

[84.] CERNOMAZU, D.; MANDICI, L.; GRAUR, A.; SOREA N., NIŢAN, I.; RAŢĂ, M.; MILICI, L. D.; MILICI, M.R.; PRODAN, C.; ROMANIUC, I.; BACIU, I. Motor solar. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/01163 din 16.11.2011 CMI nr.16605/31.10.2011

[85.] CERNOMAZU, D.; MANDICI, L.; GRAUR, A.; SOREA N., NIŢAN, I.; RAŢĂ, M.; MILICI, L. D.; MILICI, M.R.; PRODAN, C.; ROMANIUC, I.; BACIU, I. Motor solar. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/01167 din 16.11.2011 CMI nr.16606/31.10.2011

[86.] SOREA N., NIŢAN, I.; BACIU, I.; BUZDUGA, C.; OLARIU, E. D.; ROMANIUC, I.; CERNOMAZU, D.Motor solar. Cerere de Brevet de Invenţie nr A/01169 din 16.11.2011, CMI nr.16607/31.10.2011

[87.] CERNOMAZU, D.; MILICI, M.R.; MILICI, L.D.; PRODAN (DAVID), C.; RAŢĂ, M.; NIŢAN, I.; Releu de timp. Cerere de brevet de invenţie nr. A/00120 din 09.02.2011, OSIM Bucureşti, (Contract de misiune inventivă înregistrat la USV cu nr.17828/06.12.2010)

[88.] CERNOMAZU, D.; MILICI, M. R.; MILICI, L. D.; DAVID, C.; RAŢĂ, M.; BUZDUGA, C.; OLARIU, E. D.; NIŢAN, I. Releu de gaze. Cerere de brevet nr. A/00668 din 28.07.2010, OSIM Bucureşti


73

[89.] CERNOMAZU, D.; MILICI, M. R.; MILICI, L. D.; DAVID, C.; RAŢĂ, M.; OLARIU, E. D.; NIŢAN, I. Micropompă electrochimică. Cerere de brevet nr. A/00665 din 28.07.2010, OSIM Bucureşti

[90.] CERNOMAZU, D.; MILICI, M. R.; MILICI, L. D.; DAVID, C.; RAŢĂ, M.; OLARIU, E. D.; NIŢAN, I. Micropompă electrochimică. Cerere de brevet nr. A/00666 din 28.07.2010, OSIM Bucureşti

[91.] CERNOMAZU, D.; MILICI, M. R.; NIŢAN, I.; MILICI, L. D.; DAVID, C.; RAŢĂ, M.; SAVU, E.; OLARIU, E. D. Pompă electrochimică cu lichid. Cerere de brevet de invenţie nr. A/00883 din 23.09.2010, OSIM Bucureşti

[92.] MILICI, M.R.; MILICI, L.D.; RAŢĂ, M.; DAVID, C.; NIŢAN, I.; OLARIU, E.D.; CERNOMAZU, D.; Pompă electrochimică. Cerere de brevet de invenţie nr.A/00911 din 28.09.2010, OSIM Bucureşti

[93.] NIŢAN, I.; ROMANIUC, I.; MILICI, M.R.; MILICI, L.D.; RAŢĂ, M.; DAVID, C.; OLARIU, E.D.; CERNOMAZU, D.; Pompă electrochimică. Cerere de brevet de invenţie din 28.09.2012, OSIM Bucureşti

Date post:	29-Aug-2019
Category:	Documents
Upload:	dinhkhanh
View:	234 times
Download:	1 times

Contribuţii teoretice şi experimentale preliminare privind ... · In marea majoritate a cazurilor...

Documents