Stirlingův motor
Stirlingův motor je druh tepelného motoru. Vynalezl jej v roce 1816 skotský pastor Robert Stirling. Jedná se o motor s vnějším spalováním.
Spolu s Ericsonovým motorem patří mezi teplovzdušné motory.
Obsah |
[editovat] Konstrukce
Stirlingův motor má dva pracovní prostory, mezi nimiž může volně proudit plyn (je v nich prakticky stejný tlak). Jeden z prostorů je studený, druhý horký. Toho je docíleno buď přímým ohříváním a chlazením komor (viz pracovní cyklus), nebo, a to častěji, vnějším ohřívačem a chladičem. Mezi ohřívačem a chladičem je obvykle zařazen ještě regenerátor akumulující teplo plynu procházejícího z ohřívače do chladiče nebo naopak.
Tohoto motoru existuje mnoho modifikací - písty mohou být v samostatných válcích, nebo v jednom válci společném, kdy jeden z pístů pracuje v dvojčinném režimu.
[editovat] Pracovní cyklus
-
1. Oba písty se pohybují společně, expandující zahřátý plyn v horkém prostoru koná práci.
-
2. Řídící píst začíná vytlačovat plyn z horkého do studeného prostoru. Celkový objem se nemění, není tedy konána práce. Plyn se ve studeném prostoru ochlazuje, takže ve válci klesá tlak.
-
3. Pracovní píst začíná stlačovat plyn ve studeném prostoru. Tlak ochlazením klesl, proto je vykonávaná práce menší, než při expanzi.
-
4. Stlačený studený plyn proniká do horkého prostoru aby tam po zahřátí začal expandovat.
[editovat] Pracovní plyn
Jako plyn konající práci se dříve používal vzduch. Dnes se kvůli vyšší tepelné vodivosti a menším turbulentním ztrátám používá raději helium či vodík.
[editovat] Výhody a nevýhody
Hlavní výhodou je skutečnost, že tento motor může pracovat s nejrůznějšími zdroji vnější tepelné energie. Od geotermální či solární počínaje a konče fosilními palivy či biomasou. Termická účinnost se u motorů s výkonem 1 až 25 kW pohybuje v rozmezí 25 až 33%. Energetická účinnost v rozmezí 18 až 22%. Dalšími výhodami jsou tichý chod, vysoká životnost či minimální možnost poruchy.
Teoreticky by také tento motor mohl pracovat s větší účinností a tím přispět k šetření energie a ochraně přírody, v praxi se to ale moc nedaří, protože se dá těžko dosáhnout vysoká pracovní teplota.
Nevýhodou je špatná regulovatelnost a malá pohotovost k provozu. Potřebuje také poměrně velký chladič s výkonným ventilátorem a pro dosažení vysoké účinnosti musí pracovat s vysokými tlaky plynu. Používá se tedy většinou jako stacionární motor.
[editovat] Externí odkazy
- (anglicky)Větráček do počítače na principu Stirlingova motoru (česky)[1]
- (anglicky)Stirlinguv 55kW motor vyráběný v USA
- (anglicky)Seznam světových výrobců motorů Stirling
- (německy)Progresivní německý výrobce Stirlingových motorů Sunmachine
- Stirlingův motor TEDOM - 10kW prototyp vyrobený v ČR
- Diskuze na téma Stirlingových motorů
- stirling.xf.cz - nejúplnější české stránky o Stirlingově motoru
- Stirlingův motor a biomasa
