Двигун Стірлінга – це один з різновидів теплових машин. Принципом роботи його є рух в замкнутому просторі робочої рідини або газоподібної суміші. З повною упевненістю можна сказати, що це двигун зовнішнього згоряння. Принцип роботи його полягає в добуванні енергії, яка утворюється при нагріванні і охолодженні робочого тіла. Перший двигун був винайдений в 19 столітті. Як і багато інших винаходів того часу, у двигуна був підйом і забуття. Однак уже в 20 столітті він пережив другий підйом, і зараз інженери вносять все нові розробки.
Конструкція двигуна дуже проста через відсутність там будь-яких клапанів, розподілвалів, відсутній стартер. Для роботи підходить абсолютно будь-яке джерело, яке випромінює тепло. Це можуть бути як сонячна енергія, відходи сільського господарства, корисні копалини так і атомна енергія. Незважаючи на простоту конструкції і абсолютну всеїдність двигун Стірлінга не поступається по продуктивності двигунів внутрішнього згоряння. Дуже радує зворотність пристрою. Зворотність полягає в наступній схемі. Енергія тепла перетворюється в механічну, це приводить в дію маховик двигуна і так отримуємо холод.
Робочий цикл пристрою повністю залежить від тепла, яке одержується із зовні, при чому джерело цього тепла абсолютно не важливе. З огляду на ці особливості можна впевнено заявити, що цей пристрій ідеально підходить для використання в геліоенергетиці:
1. двигун зовнішнього згорання практично не схильна до зносу, тому що відсутній внутрішній знос, який присутній в двигунах внутрішнього згоряння;
2. продуктивність двигуна стрімко зростає з ростом температури;
3. відсутність процесу внутрішнього згоряння, дозволяє пристрою працювати безшумно;
4. під час роботи стірлінга присутній постійний обсяг повітряної суміші.
У двигунів Стірлінга є як плюси, так і мінуси.
Переваги двигуна Стірлінга.
1. Сучасна конструкція двигуна відрізняється від моделі 19 століття. Завдяки тому, що використовуються передові технології його виробництва і новаторські ходи під час його проектування. Ввдалося значно збільшити ККД від циклу Карно до 65-70%.
2. Правильно виконаний і розумно спроектований двигун не потребує в ході роботи ніякої регулюванню або налаштування. При чому в цій конструкції відсутні типові для двигунів елементи (стартер, клапани та розподільчий вал).
3. Так як принцип роботи двигуна Стірлінга влаштований трохи інакше, ніж двигун, принципом роботи якого є згоряння повітряної суміші, він не схильний до максимальних навантажень на елементи пристрою.
4. Двигун має можливість автономної роботи з огляду на його просту конструкцію.
5. Пристрою для роботи не потрібно ніяких спеціальних джерел, достатньо щоб джерело випромінювало теппло.
6. Стірлінг рівномірно спалює паливо і до кінця, завдяки тому, що згорання відбувається поза двигуном.
Недоліки пристрою.
1. Збільшені габарити двигуна, через те що горіння відбувається за межами внутрішньї камери, тепло віддається за допомогою радіатора.
2. Двигуни матеріалозатратні. Для продуктивної роботи двигуна його треба виготовляти з жароміцної сталі, яка має низьку теплопровідність, при цьому витримує високий тиску. І потрібна спеціальна змазка з низьким коефіцієнтом тертя, яка витримує високі температури.
3. З метою збільшення потужності стірлінга використовується водень і гелій в якості робочого тіла. Сам водень вибухонебезпечний, а під дією високих температур утворює металогідриди. А маючи високу проникаючу здатність, витік робочого тіла значно впливає на робочий тиск.
