Stirlingov motor

[Nikola]

Odličan uvod u princip rada Stirlingovog motora je ova knjižica:
Stirling engine

Mislim da se radi o odličnom stroju koji se itekako može primjeniti u permakulturnom dizajnu. Stirlingov motor nije neka novotarija, izum je nastao u 19. stoljeću kao odgovor na probleme s parnim strojem. Nudio je pouzdan i siguran rad, te puno veću potencijalnu iskoristivost. Na žalost, u isto vrijeme se pojavio i motor s unutarnjim izgaranjem koji je nudio puno veće snage motora istih dimenzija, pa je Stirlingov izum tako reći pao u zaborav.

Kako se vremena opet mijenjaju i nafta više ne kaplje iz svake rupe u Zemlji, Stirlingov motor bi mogao opet postati zanimljiv. Za raziku od suvremenih motora na fosilna goriva, radi se o motoru s vanjskim izgaranjem. To znači da u motoru ništa ne gori, nema eksplozija, pa tako nema gotovo nikakve opasnosti za onoga tko koristi motor. izrada ne mora biti toliko precizna kao kod motora s unutarnjim izgaranjem, što omogućuje samogradnju. Za razliku od parnih strojeva, Stirlingov motor ne troši vodu, ne ispušta paru, zapravo može raditi na zrak ili neki drugi medij koji se u motoru grije i hladi, ali se nikad ne troši.

Princip rada motora, tip "alpha":


Motor ima dva cilindra (posude) spojenih jednom cijevi. U cilindrima se nalazi neki medij, recimo zrak. Jedan cilindar se izloži toplini, recimo suncu, otvorenoj vatri i sl. i zrak se u njemu grije i širi. Kad poraste tlak u cilindru, zrak pritišće klip (pokretni dio) koji okreće neku osovinu. Kretanje se prenosi na klip u drugom cilindru, koji se pomiče tako da zrak iz vrućeg cilindra odlazi u hladni. Ovaj se cilindar održava na nižoj temperaturi od prvog kako bi se zrak hladio i skupljao. Ovo skupljanje zraka dalje povlači klip u cilindar pa se nastavlja okretanje osovine. Nakon toga počinje se "otvarati" topliji cilindar i zrak odlazi u njega na zagrijavanje. Tako se ovaj ciklus ponavlja dok god postoji dovoljna razlika u temperaturi između jednog i drugog cilindra.

Princip rada motora, tip "beta":


Princip rada je isti, samo su cilindri spojeni, tj. radi se o jednom tijelu, pa nema ni potrebe za onom cijevi koja ih povezuje. U jednom cilindru su tako dva klipa, tj. pomična dijela, vanjski okreče osovinu a unutarnji osigurava prelijevanje medija iz jednog dijela cilindra u drugi. Evo još jednog prikaza iz kojeg je možda jasnije što pokreće što:


Princip rada motora, tip "gama":

Kao i kod tipa "beta" zrak se grije i hladi u istom cilindru, ali je "vanjski" klip smješten u posebni cilindar, što olakšava izvedbu tako da je to najpopularniji model za samograditelje. Isprika, nisam trenutno u stanju naći animirani prikaz ovog modela...

Evo primjera jednog malog motora, mislim da se radi o tipu "gama":
Stirling engine example

Pokretan suncem (i Fresnelovom lećom):
FRESNEL SOLAR STIRLING ENGINE SUN POWER ALTERNATIVE ENERGY STIRLING MOTOR GENERATOR

[m2]

Ovo mi se čini pametnije "motor" koji koristi bilo što zapaljivo tekućina, plin, ili otpadnu toplinu (iz tvoje peći Nikola?)...
http://www.cyclonepower.com/
Cyclone WHE Biomass Generator System

[m2]

To je moderan parni stroj...

[m2]

To je moderan parni stroj...

Očito da sam to skužio  ali nisam skužio dal se radi o zatvorenom sistemu (kao hlađenje u autu) ili je stalan dotok vode iz nekog tanka???

Zatvoreni sustav....

[Nikola]

Od tog motora za sad nema nikakve koristi,čim na njega staviš opterečenje u obliku remenice ili zučanika da pokreče nešto,on neće ni da mrdne?

Kako nikakve koristi, eko selo Tamera proizvodi struju Stirlingovim motorom:
Tamera - SolarVillage Testfield 2011

Ne kažem da je to neki najučinkovitiji motor, ali je jedan od rijetkih koji se može napraviti u kućnoj radinosti, od otpadnih materijala, sa ograničenim znanjem i vještinama te minimalnim ulaganjima u održavanje.

Da, M2, raketna peć na koju je priključen neki ovakav motor mi zvuči baš zanimljivo. Recimo, solarna elektrana je zgodno, gotovo rješenje ali ako želim neku snagu, vjerojatno prilično skupa. Ako mogu za manje novca izgraditi nešto drva -> el.energija, to mi je zanimljiva alternativa.

[Nikola]

Jano mi je da nam mnogima ovdje jezici ne leže, a imamo i članove koji čitaju knjige na ruskom pa zato nije loše da se svojim riječima opišu neke stvari. To je jedan od razloga zašto forum postoji.

Inače postoji forum (na eng.) posvećen isključivo samogradnji stirlingovih motora, gradnje su izuzetno složene, napradne, koriste se vrhunski suvremeni materijali ali to je sve kako bi učinkovitost bila čim veća, ne znači nužno da motor funkcionira samo ako je izrada vrhunska.

Ne mogu o ovome govoriti iz vlasititog iskustva, jer do sad nisam imao vremena da i ovo probam. Kad bih napravio jedan ovakav motorčić, sigurno da bih prikazao izradu. Za sad mogu samo govoriti o teoriji, koja mi je vrlo privlačna.

U Tameri proizvode struju, na filmu je prikazan čovjek kako radi nekim el. strojevima koji ne bi funkcionirali da se onaj kotač ne okreće. Moguće da stroj ima još primjena, zapravo u permakulturi to je gotovo sigurno. Motor funkcionira tako da mu se jedan kraj grije a drugi hladi. Ako se koristi za pumpanje vode, onda voda hladi jedan kraj, a ujedno se na stroju i grije (otpadna toplina) pa može kasnije koristiti za grijanje nečega. Topli kraj stroja možemo grijati bilo čime, recimo vatrom, kompostom, sunčevom energijom i sl.

Učinkovitost stroja ovisi o razlici u temperaturi, ali funkcionira o kod malih razlika. Također ovisi i o plinu koji je u sistemu, zrak je najdostupniji ali nije idealnih karakteristika, nisam siguran koji plin koriste u naprednijim konstrukcijama.

[cola]

evo da malo osvježi priču...

https://www.youtube.com/watch?v=CxnoNl85P3Y

naime pratin rad ekipe iz tamere i sada su u fazi da imaju prototip kojeg žele ponudit na tržište.
neman pojma koliko košta ali ko čeka i dočeka.

samo da kažen... niskotemperaturni Stirlingov motor je izum jednog lika iz Hrvatske Ivo Kolin.

eto... umisto da mi dalje razvijamo koncept ode koncept u Portugal

[m2]

PHILIPS STIRLING CYCLE GENERATOR
https://www.youtube.com/watch?v=M9UKu-AP02k

[Udruga Mladih UMNO]

Već dugo vremena istraživam ove motore i moram priznati da je ovo najefikasniji način pretvorbe solarne energije u mehaničku/električnu.

Jedan sam pokušao konstruirati kući, ali treba se malo više potrudit.

Zanima me ako je netko radio s njima ili ima dostupan jedan, ili ako zna proračunati dobivenu energiju iz zadate temperature.

Evo neke podatke na engleskome za parabolični solarni kolektor sa stirlingovim motorom :
slika u privitku
Advantages

 

High conversion efficiency

Parabolic dishes are the most efficient solar to electricity technology at >30%.  This efficiency is achieved by a high concentration ratio (reflector area to thermal point area) resulting in high temperature and a greater heat energy to electricity conversion (higher Thigh).

 

Scalable

Unlike central receiver systems and other large power plants, parabolic dishes are modular, allowing for many different size deployments from a single 10kW dish to a large field of dishes of 750 MW solar capacity (as planned in Imperial Valley California with Imperial Valley-Solar Two).   

 

Low water use

Parabolic dish electricity generation requires no water consumption.  This is very attractive for large desert installations where water is scarce.  Water is only needed to wash mirrors.

 

Disadvantages

 

Expensive

High maintenance costs are required to upkeep Stirling engine moving parts.  Two-axis tracking systems are required to control these moving dishes systems, which also include the heavy Stiriling engine.  Parabolic mirrors are usually utilized rather than cheaper flat mirrors.   
 
Inače, ovo je jedan sustav koji sam ja razvio, s tim motorima, suncem, vjetrom, i baterijom na komprimirani zrak. 100 posto ekološki, bez ikakvog zagađenja, čak se koriste reciklirani materijali za izgradnju.

Pogledajte video minutu ako vas zanima.

Inače, ako želite popričati o tome ili znate nešto, moj email je robert_james@net.hr