Stirlingmotor
Van Wikipedia
Stirlingmotoren of heteluchtmotoren zijn motoren die gebruikmaken van een carnotcyclus: de expansie van lucht of andere gassen bij verhitting en de contractie ervan bij afkoeling.
In de door de Schotse dominee Robert Stirling uitgevonden versie wordt lucht door een verplaatser (bijna) zonder arbeid heen en weer geschoven tussen een hete en een koude ruimte, waarbij de lucht in de hete ruimte onder het opnemen van warmte expandeert en arbeid verricht door een zuiger te bewegen, waarna de lucht door de verplaatser weer naar de koude ruimte wordt bewogen, weer afkoelt en contraheert.
Er zijn een paar belangrijke verfijningen mogelijk:
- De hete lucht kan door een regenerator van poreus metaal worden geleid op weg van de warme naar de koude ruimte, die een deel van de warmte vasthoudt zodat deze bij de terugpompslag van koud naar warm weer kan worden opgenomen, wat de motor zuiniger maakt. (Dit is de eigenlijke verbetering die door Stirling is bedacht en waardoor zijn naam aan het concept verbonden is geraakt).
- Verliezen door wrijving van de gasstroom kunnen worden verminderd door zeer lichte gassen als helium en waterstof te gebruiken.
- De energiedichtheid kan worden opgevoerd door bij hogere druk te werken.
Het eerste patent dateert al van 1817.
 |
|
Voordelen van de Stirlingmotor:
- het theoretisch rendement ligt hoger dan bij inwendige verbrandingsmotoren;
- Stirlingmotoren kunnen op allerlei soorten brandstoffen lopen omdat de verhitting van buitenaf plaatsvindt en arbeid geleverd wordt door het verplaatsen van warmte naar een koudere omgeving; hierdoor kan het verbrandingsproces vrij makkelijk worden geoptimaliseerd om weinig milieuvervuiling te veroorzaken;
- de verhitting kan met eender welke bron gebeuren, b.v. ook met zonnespiegels;
- ze hebben heel weinig bewegende delen en zijn zeer bedrijfszeker;
- zijn meestal zeer stil in het bedrijf.
Niettemin zijn Stirlingmotoren nog niet algemeen in gebruik, hoewel grote bedrijven als NASA, Philips en General Motors er al miljoenen in hebben gestopt en met zeer innovatieve oplossingen zijn gekomen, voortbordurend op hetzelfde thema. Dat komt voornamelijk door 2 belangrijke zwakten:
- een Stirlingmotor loopt het best bij een vast toerental en vermogen, en kan niet snel accelereren;
- voor zeer grote vermogens (elektriciteitscentrales etc.) zijn er andere minstens even efficiënte alternatieven.
Er zijn tegenwoordig thermo-akoestische Stirlingmotoren die lineair trillend werken en wisselstroom opwekken die direct aan het net kan worden teruggeleverd; deze zijn ingebouwd in een CV-ketel in staat om naast de verwarming van een huis 1,5 of 10 kW te genereren, zodat er haast een warmtekrachtcentrale in huis komt te staan.De gangbare term hiervoor is Micro Warmtekrachtkoppeling. Als de technologie van de hybride auto ooit populair wordt kan een stirlingmotor een goede keus zijn voor het verbrandingsmotorgedeelte daarvan.
[bewerk] Externe links
- Een bedrijf dat modellen maakt die op de warmte van een hand bewegen;
- Een prototype ketel door ECN ontwikkeld
- NASA-stirling site met goede uitleg van de werking.
- Japanse liefhebber en modelbouwer.
- Nederlandse modelbouwer van heteluchtmotoren.
- bewegende illustraties van allerlei soorten motoren, waaronder stirlingmotoren
| {{{afb_links}}} | Motoren | {{{afb_rechts}}} | {{{afb_groot}}} |
|---|---|---|---|
|
draaistroom | verbrandingsmotor | straalmotor | wankel | draaischijf | zuigermotor | diesel | dubbelzuiger | 2-takt | 4-takt | lijn | U-motor | V-motor | V-twin | L-twin | W-motor | kopklep | zijklep | schuivenmotor | ster | bayern | boxer | H-motor | inbouwmotor | K-motor | clip-on | hulp | zijboord | naaf | MR layout | FR layout | Lineaire inductiemotor (LIM) |
 |
Meer afbeeldingen die bij dit onderwerp horen kunt u vinden in de categorie Stirling engine van Wikimedia Commons. |
