Stirlingmotor

En Stirlingmotor og generator med 55 kW elektrisk effekt-output.

En varmluftmotor med en gas, som undergår en Stirling-kredsproces, kaldes en Stirlingmotor. Stirlingmotoren er en ekstern forbrændingsmotor opfundet i 1816 af Robert Stirling, en skotsk præst, og ingeniør James Stirling. Opfindernes mål var dengang at skabe et sikrere alternativ til dampmaskiner, hvis kedler ofte eksploderede pga. for højt damptryk og primitive materialer. [1]

Animation af en Alfa Stirlingmotor.
Animation af en Beta Stirlingmotor med Rhombic Drive (gult). Arbejdsstemplet er mørkegråt; fortrængerstemplet (her tæt) er lysegråt. Den fortrængte arbejdsgas løber igennem den eksterne regenerator (firkant til venstre). Arbejdsgassen bliver kølet på den nederste del af cylinderen - og opvarmet på den øverste del af cylinderen.
Animation af en Gamma Stirlingmotor med Scotch yoke-fortrængerstempelkobling. Arbejdstemplet er den lille vandrette cylinder, hvilket indikerer at det er en Stirlingmotor af LTD-typen. LTD står for Low Temperature Difference - på dansk lav temperaturforskel. Designindvendinger: Fortrængningsstemplet er ikke langt nok.

I Stirlingmotorer er en varmeregenerator en indretning, som kan genindvinde noget af energien i temperaturforskellen, når gassen flyttes mellem det varme og køligere kammer. Varmeregeneratoren kan være et metaltrådsnet, men kan med fordel i 2 og især 4-cylindrede Stirlingmotorer udformes som en modstrømsvarmeveksler. Selv hvis der ikke er en eksplicit varmeregenerator, vil dele af Stirlingmotoren fungere som en sådan, men med ringere effektivitet.

Den ideele Stirlingmotor-kredscyklus har samme effektivitet som en Carnot varmemaskine for samme input og output-temperaturer. Den termodynamiske effektivitet er højere end for dampmaskiner.

Fordi varmevekslere separerer arbejdsgassen fra varmekilden og kølekilden, kan mange forskellige typer brændsler og solenergi anvendes; selv spildvarme kan anvendes.

Stirlingmotorer kan også anvendes som varmepumper, idet tilført mekanisk energi kan omsættes til at pumpe varme med høj effektivitet. Det er i mange år blevet anvendt til kryogene anvendelser.

  1. ^ Koichi Hirata: History of Stirling Engines No.1

© MMXXIII Rich X Search. We shall prevail. All rights reserved. Rich X Search