Kas ir Stirlinga dzinējs?

Stērlings īstenoja savu ideju ar nolūku konkurēt ar plaukstošo tvaika dzinēju nozari. Lai gan pamata veidi, kā tie siltumenerģiju pārvērš enerģijā, ir līdzīgi, Stirlinga dzinējs izmanto un atkārtoti izmanto noteiktu šķidruma daudzumu pastāvīgā gāzveida stāvoklī. Tas atšķiras no tvaika dzinēja, kas izmanto šķidrumu gan gāzveida, gan šķidrā veidā.

Stirlinga dzinēja darbībai ir nepieciešami vairāki pamatkomponenti. Tie ietver siltuma avotu, siltummaiņus un, visbeidzot, siltuma izlietni. Siltuma avots parasti ir sadegšanas veids, un, tā kā Stirlinga konstrukcijā šis process ir atdalīts no pārveidošanas par jaudu, var izmantot plašu degvielu klāstu, kas izraisītu iekšdedzes dzinēja atteici. Var izmantot alternatīvus avotus, tostarp kodolenerģiju, saules enerģiju un biodegvielu, lai radītu siltumu, kas liek Stirlinga dzinējiem darboties.

Ja ir uzstādīts siltuma avots, Stirlinga dzinēju var iekārtot, lai pārveidotu enerģiju jaudā vairākos dažādos veidos. Šīs novirzes galvenokārt ir vērstas uz virzuļu un cilindru izvietojumu. Katrs Stirlinga dizains ir izcelts un norādīts ar grieķu burtu.

Piemēram, Alpha dizains ietver divus virzuļus atsevišķos cilindros, kas brauc uz priekšu un atpakaļ, lai radītu jaudu. Alternatīvi, beta dizainā vienā cilindrā ir divi virzuļi. Viens virzulis nodrošina dzinēja jaudu, bet otrs aprobežojas tikai ar karstas gāzes virzīšanu uz cilindra aukstāko galu. Gamma dizains ir līdzīgs beta dizainam, taču mehāniski vienkāršāks, jo enerģijas ģenerējošais virzulis ir ievietots atsevišķā cilindrā nekā riteņbraukšanas virzulis.

Neskatoties uz Stirlinga dzinēja priekšrocībām, kas ietver salīdzinoši augstu iekšdedzes dzinēja efektivitāti, zemu trokšņa līmeni un plašu pielietojamību, 1800. gados izgudrojums galu galā nespēja gāzt tvaika katlus no troņa kā rūpniecisku enerģijas avotu. Biežās agrīno projektu kļūmes negatīvi ietekmēja sabiedrisko domu un atlikušajā 19. gadsimtā Stirlinga dizainam radīja neuzticamības reputāciju.

20. gadsimta vidū un pēdējās desmitgadēs tika atjaunota interese par Stirlinga dzinēja dizainu. Galu galā izrāviens atkal tika izjaukts, jo augstās ražošanas izmaksas tomēr samazināja masu popularitāti. Līdz ar 21. gadsimta miju un pieaugošo degvielas izmaksu rezultātā Stirlinga konstrukcijas izmantošana kombinētajos siltuma un jaudas blokos atkal atcēla ārdedzes dzinēju no mirušajiem.

Kombinētie siltuma un elektroenerģijas bloki (koģenerācijas stacijas) ir mehāniskas ierīces, kas paredzētas, lai nodrošinātu gan siltuma, gan elektroapgādi individuālam ģimenes mājoklim vai viena uzņēmuma birojam. Pamatideja ir tāda, ka siltumenerģijas pārpalikumu jeb izšķērdēto siltumu, ko koģenerācijas stacija saražo ēkai elektroenerģijas ražošanai, var izmantot arī tās apkurei. Tas ir salīdzinoši efektīvs un lēts veids, kā apmierināt dažādās enerģijas vajadzības gan pilsētās, gan laukos, kā arī samazina pieprasījumu pēc lielām, resursietilpīgām spēkstacijām. Ņemot vērā tā unikālās priekšrocības, Stirlinga dzinējs ir populāra un arvien biežāka izvēle kā koģenerācijas staciju enerģijas avots.