Kas ir Stirlinga cikls?

Ir vairāki dažādi ārējās iekšdedzes dzinēji, no kuriem katrs izmanto cita veida termodinamisko ciklu. Tvaika dzinēji darbojas saskaņā ar Rankine cikla principiem, kas izmanto darba šķidrumu, piemēram, ūdeni, gan šķidrā, gan gāzveida stāvoklī. Ik pa laikam ir jāpievieno papildu šķidrumi, samazinot šo sistēmu efektivitāti. Stirlinga cikls, kas sākotnēji tika izgudrots 1816. gadā kā konkurents Rankine ciklam, izmanto darba šķidrumu, kas ir noslēgts sistēmā. Vairumā gadījumu Stirlinga dzinējos izmantotais darba šķidrums ir gaiss.

Stirlinga cikla pamatideja ir saistīta ar viena tilpuma darba šķidruma uzsildīšanu un sekojošu dzesēšanu. Tas izraisa šķidruma termisko izplešanos un kontrakciju, ko var izmantot mehānisku darbu veikšanai. Vairumā gadījumu tas tiek panākts, pievienojot virzuļus spararatam. Kad šķidrums sistēmā izplešas un saraujas, virzuļi tiek virzīti uz augšu un uz leju, kas liek spararatam griezties. Stirlinga cikls tiek saukts par reģeneratīvo ciklu, jo šķidrums ir autonoms, un gan kompresijas kamerā, gan izplešanās kamerā tiek izmantots vienāds šķidruma tilpums.

Stirlinga cikla izmantošana neaprobežojas tikai ar dzinējiem, jo ​​process ir arī atgriezenisks. Tas nozīmē, ka ierīce, kas izmanto šo ciklu, var darboties kā siltumsūknis, ja tiek nodrošināta mehāniskā jauda. Šajā gadījumā virzuļu piedziņai tiek izmantota ārēja mehāniskā jauda, ​​kas sūknē darba šķidrumu starp izplešanās kameru un kompresijas kameru. Atkarībā no ierīces iestatīšanas veida šo cikla maiņu var izmantot siltumsūknī, saldēšanas ierīcē vai jebkurā citā lietojumprogrammā, kurā nepieciešama siltumenerģijas pārnešana.