Stirling Engine ~ Solar Stirling Engine / Low Temperature Diffrential (LTD) Stirling Engine

Introduzione


Motori Stirling sono stati intorno per un tempo molto lungo. Il motore Stirling (noto anche come il motore ad aria calda), è stato chiamato dopo dal creatore del primo motore, costruito nel 1816. reverendo Robert Stirling, che era un ministro della Chiesa di Scozia, sviluppato questo motore con molto successo. Il motore ha funzionato come una pompa cava ininterrottamente per due anni, fino a quando il cilindro principale ha dato a causa di sforzi eccessivi e metallo fatica (Rizzo, 1995). Le limitazioni non erano nel disegno, ma nella scarsa qualità del metallo disponibili in quel periodo di tempo.

 

 Per tutto il resto del 19 ° secolo e nel 20 ° secolo, molti tentativi di perfezionare il disegno originale sono stati fatti. Fino a poco tempo, tutti i motori Stirling che sono state prodotte richiesta una grande differenza di temperatura di funzionamento. Un nuovo tipo di motore sta rapidamente diventando popolare. Questa nuova generazione di motore è noto come la bassa temperatura differenziale Motore Stirling (LTD in breve).


 La prima persona a mettere in movimento a bassa temperatura è stato professore Ivo Kolin dell'università di Zagabria in Croazia (Kolin, 1983). Nei primi mesi del 1983, Kolin ha dimostrato la sua nuova creazione al pubblico. La mostra era un motore in grado di funzionare sul calore di acqua bollente. Questo notevole motore era capace di correre su una differenza di temperatura di 15 ° C (59 ° F) (Senft, 1996). Più tardi, altri raccolti sul sentiero che Kolin aveva iniziato. I miglioramenti al suo progetto originale hanno scatenato l'interesse di molti.

Cicli

 

Un principio conferma della fisica è che quando i gas vengono riscaldati aumenta di volume, e quando lasciato raffreddare, contratto. Il funzionamento di un motore Stirling sono relativamente semplici. I cicli inerenti di funzionamento sono visti in ogni motore Stirling, motori differenziali anche a bassa temperatura. Questi sono: riscaldamento a volume costante, espansione, raffreddamento a volume costante, e la compressione. Questo concetto di motore è noto come un motore a ciclo chiuso. Ciò significa che l'aria all'interno del motore non lascia mai il motore. Al contrario, il motore trovato in un'automobile, un motore a combustione interna, comprende lo scambio di quantità d'aria per il ciclo.

 

Temperatura

 

Il modo in cui il motore è progettato permette l'albero di uscita per ruotare in senso orario o antiorario. Se una fonte di calore è posto sotto il motore, la rotazione sarà antiorario. Se una sorgente fredda è posto sotto la piastra inferiore, allora la rotazione verrà invertito il senso orario. Poiché il motore è un motore a ciclo chiuso, la fonte di calore o il raffreddamento in realtà non importa. Le fonti di energia di guida potrebbe essere un blocco di ghiaccio, acqua bollente, il sole (se concentrato), o anche un pool di azoto liquido. L'unica condizione è che la differenza della temperatura è sufficiente a vincere l'attrito generato dal movimento delle parti mobili grande. Maggiore è la variazione della temperatura, più il motore reagirà alla variazione di pressione all'interno del motore.