ABC Magazynu Instalatora

nr 52014
www.instalator.pl
się wówczas praca mechaniczna. W XIX i
XX wieku silnik Stirlinga używano do napędu niewielkich maszyn. Silnik emituje
bardzo mało zanieczyszczeń i jest bardzo
wydajny. Zbudowane dotychczas prototypy silnika osiągały moc do 350 kW (ok.
500 KM) i dobre współczynniki sprawności 35-40%. Silnik Stirlinga nie posiada
rozrządu, nie korzysta ze spalania wybuchowego i nie ma wydechu, czyli nie ma
źródeł hałasu - dzięki temu jest niemal
bezgłośny. Wadą są natomiast na ogół niskie obroty kompensowane w dużym
stopniu możliwością dokładnej kontroli
procesu spalania paliwa (znacznie lepszej
niż w przypadku klasycznego silnika tłokowego), co umożliwia utrzymanie niskiej
toksyczności spalin. Szereg zalet, jakie
charakteryzują pracę silników Stirlinga,
niezawodność uruchamiania oraz wspomniane już uprzednio: wysoka sprawność
energetyczna, niski poziom hałasu, bardzo
niski poziom emisji szkodliwych składników spalin (ze względu na ciągłość procesu spalania), a także możliwość wykorzystania różnorodnych źródeł ciepła, stwarzają obiecujące perspektywy dla zastosowania tych silników w różnych gałęziach
przemysłu. Ponadto odwracalność obiegu
Stirlinga pozwala na pracę tych maszyn,
praktycznie bez żadnych zmian konstrukcyjnych, jako pomp ciepła lub urządzeń
chłodniczych (maszyna Philipsa). Wszystkie te elementy powodują, że w wielu
ośrodkach badawczych całego świata na
szeroką skalę prowadzone są prace badawcze, zmierzające do opracowania i komercyjnego zastosowania maszyn i silników
Stirlinga, które w najbliższej przyszłości
mogą stać się bardzo konkurencyjne dla
tłokowych silników spalinowych oraz tradycyjnych urządzeń chłodniczych.
drinż.PiotrKubski
31
ABC ogrzewania
ka roboczego. Każdy z cylindrów współpracuje z odpowiednim źródłem ciepła. Cylindry są ustawione szeregowo w jednej
płaszczyźnie i mają jednakową średnicę
tłoka, lecz różnią się skokiem. Cylinder z
tłokiem o krótszym skoku stanowi wymiennik do współpracy z dolnym źródłem
ciepła, zaś ten z dłuższym skokiem jest
wymiennikiem ciepła przewidzianym do
współpracy z górnym źródłem ciepła;
● typ beta - obejmuje silniki o jednym cylindrze, w którym pracują współosiowo
dwa tłoki o różnych średnicach i skokach.
Cylinder o mniejszej średnicy nie jest
szczelnie dopasowany do wymiaru cylindra
i przepuszcza czynnik roboczy do przestrzeni między obydwoma cylindrami.
Tłok o mniejszej średnicy jest bardziej oddalony od osi wału korbowego i zamyka tę
część cylindra, która współpracuje z górnym źródłem ciepła obiegu. Tłok o większej średnicy współpracuje z tą częścią cylindra, która współpracuje z dolnym źródłem ciepła;
● typ gamma - najprostszy w konstrukcji
(jego model możliwy jest do wykonania
domowego). Ma właściwie tylko jeden cylinder, z którym współpracuje odpowiednio dobrany tłok. Ekscentrycznie dobudowany jest drugi cylinder o równoległej osi,
który różni się znacznie średnicą i zamknięty jest dobranym szczelnie tłokiem.
Powierzchnia odkorbowa cylindra przewidziana jest do współpracy z górnym źródłem ciepła. Reszta powierzchni zewnętrznej cylindra oddaje ciepło do dolnego źródła. A zatem silnik wykorzystuje
znane prawo Gay-Lussaca (1802 r.), wg
którego wzrost temperatury nośnika powoduje przyrost jego objętości. Gdy czynnik roboczy przemieszcza się pomiędzy
komorą o wysokiej temperaturze a komorą o niskiej temperaturze, to możliwe staje się działanie silnika, bowiem wywiązuje
ABC Magazynu Instalatora