Stirling Motorlarının Avantajları Nelerdir?

Stirling Motoru Nasıl Çalışır?

Hava, sıcak plakadan soğuk plakaya doğru hareket ederken hızla soğur ve daralır, bu da pistonu aşağı çeken bir vakum oluşturur. Aynı hacimdeki hava saniyede birçok kez hızla ısıtılır ve soğutulur. Piston bir krank miline bağlı olduğu için krankın dönmesine neden olur ve bu da fan kanatlarını döndürmek için mekanik güç üretir.

1816’da Rev Robert Stirling tarafından geliştirilen Stirling Motoru, bunu uygulamaya koyan çeşitli tasarımlar olmasına rağmen basit bir çalışma yöntemine sahiptir. Motoru geliştirme sebebi, buhar motorlarında patlayan kazanların ölümlere veya korkunç yaralanmalara neden olması nedeniyle meydana gelen kazalardan kaynaklanıyordu. Ancak motoru (hava motoru olarak adlandırdı) her zaman güvenilir değildi ve bu nedenle yaygın olarak kullanılmadı.

1.yüzyılın sonunda ve 21. yüzyılın sonunda, Robert Stirling motoru yeni bir niş buldu. Dışarıdan uygulanan herhangi bir ısı kaynağından kesinlikle çalışabildiğinden, güneş enerjisi, özellikle de ışık konsantrasyonundan, bir jeneratör çalıştıran motorla birlikte kullanılabilir.

Stirling motoru, bir krank milini çalıştıran bir silindirde (içten yanmalı motora benzer) bir pistona sahiptir; pistonun hareketi, parçanın ısıtıldığı ve parçanın soğutulduğu kapalı bir bölmede bir gazla (muhtemelen hava) çalıştırılır. soğutma kanatları. Bölme içinde, havayı ısıtılmış durumdan bölmenin soğutulmuş kısmına dönüşümlü olarak hareket ettirecek krank miline bağlı bir mekanizma olacaktır.

Bu yazı ilginizi çekebilir.

Bir Araba İçin Nasıl Cila Türlerini Kullanmalıyım

Bu, gazı tekrar tekrar ısıtacak ve soğutarak genişlemesine ve daralmasına neden olacaktır. Bu genişleme ve daralma pistona güç sağlar. Bu, valf kullanılmadan gerçekleştirilebilir. Motorun çalışması için gereken tek şey, gaz odasının sıcak ve soğuk kısımları arasında bir sıcaklık farkı olması gerektiğidir. Ticari motorların birkaç yüz derece diferansiyelde çalışmasına rağmen, sadece 4 o C sıcaklık farkıyla çalışabilen modeller yapılmıştır. Bu motorlar, en verimli yanmalı motor olma potansiyeline sahiptir. Stirling motorları, ısı enerjisini bir jeneratörü çalıştırabilecek harekete dönüştürmek için düzgün bir yöntem sağlar.

Stirling motoru, yüksek verimliliği, sessiz çalışması ve neredeyse tüm ısı kaynaklarını kullanabilme kolaylığı ile dikkat çekiyor. Alternatif ve yenilenebilir enerji kaynaklarıyla bu uyumluluk, geleneksel yakıtların fiyatı arttıkça giderek daha önemli hale geldi. Stirling motoru şu anda güneş enerjisiyle çalışan elektrik jeneratörlerinin temel bileşeni olarak ve uydulara güç sağlamak için uzay endüstrisinde heyecan verici bir ilgi görüyor.

Stirling motoru verimli olduğundan, diğer motor türlerinin çoğundan daha az kirlilik ürettiğinden ve neredeyse her tür yakıtla çalıştığından, 1930’ların sonlarından bu yana üretim maliyetlerini düşürmek için aralıklı olarak çaba gösteriliyor. Stirling motorunun modern versiyonları, hava yerine basınçlı hidrojen veya helyum kullanır. 1970’lerden beri motor, kriyojenik soğutma, denizaltı tahrik sistemi ve elektrik üretimi dahil olmak üzere birçok kullanım için uyarlanmıştır.

Stirling Motorlarının Avantajları

Stirling motorlarının birçok faydası vardır. Buhar makinelerinden daha verimlidirler, büyük su kaynaklarına ihtiyaçları yoktur ve çok daha sessizdirler. Yakıta ihtiyaç duymadıkları için içten yanmalı motorlara göre daha temizdirler. Yakıta ihtiyaç duyanlar, yalnızca kömür veya çevreye zararlı diğer seçeneklerle değil, çeşitli türlerde çalışabilirler.

Stirling Motorlarının Dezavantajları

Stirling motorları çok yaygın değildir ve bunun nedeni, otomobil üretimi gibi birçok durumda pratik olmamasıdır. Isı eşanjörünün ısınması gerektiği ve volanın hız kazanması için zamana ihtiyacı olduğu için başlaması zaman alır. Bu motorlar ayrıca, güç çıkışı hızlı bir şekilde değişemediği için sürekli olarak çalışıp durmaları gerektiğinde iyi performans göstermezler. Bu nedenle, Stirling motorlarının araçlar için dizel veya benzinle çalışan içten yanmalı motorların yerini alması olası değildir.

Mühendisler ve bilim adamları, arabalarda Stirling motorları ile deneyler yaptılar ama çok başarılı olamadılar. Sıcaklıkları dengelemek için gereken büyük radyatörün zor olduğu kanıtlandı. NASA, Mod II projesinde bir miktar ilerleme kaydederken, otomobil üreticilerinden çok az ilgi vardı ve ticarileştirme için hiçbir destek yoktu. Stirling motorları da maliyetlidir. Malzemelerin aşınmadan ısıya dayanabilmesi gerekir. Diğer motor türleriyle aynı gücü üretmek için motorun da oldukça büyük olması gerekir.

Stirling motorları ne için kullanılabilir?

Bu iki asırlık motorların en iyi şekilde güneş enerjisi santrallerinde veya makinelerin sürekli güç üretmesi gereken ısı ve enerji santrallerinde en iyi şekilde çalıştığı kanıtlanmıştır. Ayrıca denizaltılarda veya yatlar için güç jeneratörleri olarak kullanılırlar. Bunun nedeni çok sessiz olmalarıdır.