Menu

Stirlingův motor

0 Comment

Stirlingův motor funguje na principu parního stroje s tím rozdílem, že je ohříván zvenčí, čímž se předešlo nebezpečným výbuchům parních kotlů. Vynalezl jej jeden skotský kněz jménem Stirling. Byl to pouhý (ale převratný) zlepšovák ve století páry. Vypadalo to asi tak, že jste zatopili pod hlavní ohřevní komorou. V té se teplý vzduch rozpínal a vytlačoval vzhůru pracovní píst. Pracovní píst pootočil celou soupravou včetně setrvačníku a vzal s sebou i přehaněč umístěný v komoře, který byl však vůči pracovnímu pístu pootočen o devadesát stupňů.
historický parní stroj
Když se pracovní píst dostal na vrchol svého zdvihu, vzduch se zchladil (systém chlazení je také velmi důležitý – čím větší je rozdíl teplot mezi komorou a zbytkem motoru, tím vyšších otáček můžeme dosáhnout a ruku v ruce s tím se také zvyšuje výkon a síla motoru), zmenšil svůj obsah a vytvořil v pevně uzavřeném izolovaném okruhu podtlak. (Přehaněč se v tuto chvíli ocitá v nejvyšší části komory, aby se ochladilo co největší množství vzduchu.) Tento podtlak vyvolá stažení pracovního pístu zpět směrem dovnitř a tím pádem se celý systém pootočí o zbývající polovinu. Na překonání mrtvého bodu mezi těmito dvěma polovinami otáčky je nutný právě setrvačník, který zachovává kinetickou energii a dokáže právě svou setrvačností udržet pohyb na dostatečný čas potřebný k tomu, aby mohl zas převzít vedoucí pozici pracovní píst.
parní stroj
Tento přístroj byl přece jen méně výkonný, než parní motor, ale získal si na oblibě svým nehlučným a především bezpečným provozem.
Už jsme od té doby stačili na tento vynález zapomenout, avšak nedávno jej vědci znovu oprášili. Byl použit jako motor v ponorkách, existují návrhy malých motorek, které by jím byly poháněny. Pomocí tohoto motoru lze vyrábět energii elektrickou, ale zároveň nadále využívat teplo, které jím prakticky jen projde. V tom tkví jeho velký význam. Dnes se používá především v kogeneračních jednotkách. To znamená, že teplo, které vytvoříme například spalováním tepla, použijeme na výrobu elektrické energie právě pomocí tohoto motoru a jak bonus získáme teplou vodu. Jak už jsme si říkali, chlazení je jedním z důležitých aspektů celého systému – větší rozdíl teplot, větší účinnost. A tak voda, kterou budeme motor chladit, bude zároveň ohřívána a my tak maximálně využijeme energii vytvořenou spalováním dřeva. Tato varianta začíná být podporována jak z hlediska ekonomie, tak z hlediska ekologie.
Vizí budoucnosti jsou pak solární Stirlingovy motory, které dnes existují jen v pouštích Kalifornie a nejsou ještě zcela dotažené do konce. V podstatě jde o to, že do soustavy parabolických zrcadel chytáme sluneční paprsky, které v ohnisku vytvářejí obrovskou teplotu, která pak motor pohání. Ale teď si představte, že namísto zrcadel umístíme fotovoltaické články a zázrak je na světě. Kromě energie získané ze slunečních paprsků pomocí solárních panelů získáme i energii z tepla uvolňovaného se při tomto procesu. A když motory ještě navrch budeme chladit vodou proudící v potrubí, můžeme si takto získaný teplovod rozvést po celém světě.