مزایا و معایب موتورهای استرلینگ

مزایا و معایب موتورهای استرلینگ:
بزرگ ترین مزیت موتورهای استرلینگ این است که بسیار کارآمدتر از موتورهای بخار هستند (عمدتاً به دلیل چرخه بسته و مبدل حرارتی بازیاب).

این موتورها دیگ های قابل انفجار ندارند، به منابع آب احتیاج ندارند و فاقد سیستم پیچیده باز و بسته شدن شیرها هستند که موتورهای بخار به آن ها نیاز دارند.

این یکی از دلایلی است که موتورهای استرلینگ بسیار کم صداتر از موتورهای بخار هستند و چون لزوماً سوختن در آن ها اتفاق نمی افتد، می توانند بسیار تمیزتر باشند. برخلاف موتورهای بخار، که معمولاً زغال سنگ را برای جوشاندن آب می سوزانند، موتورهای استرلینگ می توانند از انواع سوخت های مختلف استفاده کنند.

کاربرد موتور استرلینگ:
البته موتورهای استرلینگ معایبی نیز دارند. این موتورها فوراً شروع به کار نمی کنند (گرم شدن مبدل حرارتی طول می کشد و افزایش سرعت چرخ طیار زمان بر است) و در عملکرد شروع-توقف به خوبی کار نمی کنند (برخلاف موتورهای احتراق داخلی).

آن ها همچنین به رادیاتورهای بزرگی نیاز دارند که می توانند گرمای اضافی را دفع کنند و این مورد برای برخی از کاربردها مناسب نیست.

موتورهای استرلینگ در چه مواردی قابل استفاده هستند؟
اگرچه مهندسان سعی کرده اند خودروهایی را با موتور استرلینگ ارائه کنند، اما آزمایش ها چندان موفق نبوده است. زمان زیادی طول می کشد تا سرعت موتور استرلینگ به حد قابل قبولی برسد و همچنین نمی تواند توقف و شروع به حرکت را به خوبی انجام دهد، که باعث می شود کمتر از یک موتور احتراق داخلی معمولی برای خودرو مناسب باشد.

بعید به نظر می رسد که پیشرفت بیشتری در این زمینه وجود داشته باشد. خودروهای آینده به احتمال زیاد از موتورهای الکتریکی یا پیل های سوختی استفاده می کنند.

کاربرد موتور استرلینگ:
موتورهای استرلینگ در ماشین هایی که نیاز به تولید مداوم برق با استفاده از تفاوت بین دمای گرم و سرد دارند، بهترین عملکرد را خواهند داشت. آن ها برای نیروگاه های خورشیدی ایده آل هستند که گرمای خورشید به عنوان منبع گرما روی آینه ای جمع می شود؛ همچنین برای نیروگاه های تولید همزمان برق و حرارت (CHP) با کارایی بالا برای تولید برق.

اخیراً، «دین کامن» (Dean Kamen)، مخترع «سگ وی پی تی» یا «رانَک» (Segway) با استفاده از موتورهای استرلینگ به عنوان پایه ای برای یک تولید برق جمع و جور و خانگی، به نام Beacon 10، تقریباً به اندازه ماشین لباسشویی خانگی، به افزایش علاقه به این موتورها کمک کرده است.

در یک موتور استرلینگ معمولی، گرما از انتهای داغ دستگاه (منبع حرارت) وارد می شود و از مکانی دیگر و خنک تر (هیت سینک) کار مکانیکی انجام می شود و گرمای کمتری خواهیم داشت. همان طور که می توان از موتورهای الکتریکی به صورت معکوس به عنوان ژنراتور استفاده کرد، می توانی به موتور استرلینگ انرژی داد و آن را به عقب برگرداند، و به طور مؤثر گرما را از هیت سینک خارج کرده و از منبع گرفت.

این کار موتور استرلینگ را به «کریوکولر» (Cryocooler) تبدیل می کند که یک دستگاه خنک کننده بسیار کارآمد است. کولرهای موتور استرلینگ در ابررسانایی و تحقیقات الکترونیکی استفاده می شوند.