Stirling Americká Společnost

Moderní Použití Stirlingových Motorů

Jejich Praktické Aplikace Dnes

pravděpodobně si říkáte něco takového: „pokud jsou stirlingovy motory tak cool, k čemu se dnes používají?“

Dnes je použití Stirlingových motorů v rozsahu od hraček a krbová kamna fanoušky kombinované výroby tepla a elektřiny pro podniky, napájení nejtišší a nejsmrtelnější ponorky v moři.

takže to, co používá jsou zahrnuty v tomto článku?

Tato stránka obsahuje pouze motory Stirling, které jsou snadno dostupné produkty. Nezahrnuje výzkumný projekt ani historické stirlingovy motory.

také jsem napsal o tom, proč některé specifické použití Stirling motory, jako jsou motory pro vaše auto a efektivní solární Stirling motory nejsou pravděpodobné, že se chytit na.

kliknutím nebo klepnutím na níže uvedené odkazy přejdete do této sekce:

1. Hračky
2. Výukové Nástroje,
3. krbová Kamna Fanoušky
4. Kombinované výroby Tepla a elektřiny
5. Cool 3D Tisk Například
6. Ponorka Síla
7. Klimatizace a Chlazení
8. Cryocoolers
9. Sociální Vědci a Inženýři
10. Investiční Podvody
11. Stirling Motory pro Automobily – Nikdy
12. Solární Generátory – Efektivní a Předražené
13. Deep Space Jaderné Energie, Stirling Motory

Hračky

Stirling engine hračky může být okouzlující, a to byla pravda, protože od té doby, co je vynalezl Robert Stirling.

stále existují starožitné hračky stirlingových motorů, které byly postaveny krátce poté, co Robert Stirling vynalezl motor.

nejstarší existující starožitný Stirlingův motor

obvykle běží na alkoholovém plameni a existují tisíce variant možných konstrukcí motoru.

moje osobní oblíbené z vizuálního hlediska jsou ty, které mají jen spoustu pohyblivých částí.

Nízká-Teplotní Rozdíl Hračky

já jsem také velký fanoušek low-teplotní rozdíl Stirling motory, které mohou běžet na teplo šálku horké vody nebo tepla z vaší ruky.

ceny začínají kolem $ 30 a jdou až na kolik chcete zaplatit.

Výukové Nástroje,

Stirling Motory Pomáhají Zapojit Studenty v Bezpečný Způsob,

Stirling motory mají zvláštní místo v univerzitních a školních třídách.

to platí zejména pro nízkoteplotní rozdílové motory Stirling, které lze spustit bez naplnění vaší učebny výpary oxidu uhelnatého.

je tu něco o tom vidět motor běží na teplo šálku horké vody nebo teplo ruky, která je inspirující. Tyto motory přitahují studenty vědy a techniky k hlubšímu zájmu a porozumění všem typům motorů.

fyzikální a inženýrské laboratoře mohou těžit zejména z přístrojového laboratorního motoru Stirling, který lze provozovat bez digestoře a bez rizika úniku oxidu uhelnatého.

krbová Kamna Fanoušky

Jedním z velkých problémů, s použitím dřeva kamna k vytápění domu je, že obvykle to bude příliš horko u sporáku, zatímco jiné části místnosti bude příliš chladno.

Samozřejmě, budete potřebovat způsob, jak přesunout vzduch kolem domu a v některých případech budete používat kamna na dřevo v oblasti, kde elektřina není k dispozici, nebo jen nechcete, aby jej použít pro nějaký důvod.

to je místo, kde Stirling motor kamna ventilátory zářit. Máme podrobnou stránku o starožitných a moderních fanoušcích Stirling, které by vás mohly bavit.

pohyb vzduchu bez elektřiny

můžete si koupit ventilátory na kamna na dřevo, abyste mohli jemně pohybovat vzduchem po místnosti bez elektřiny.

jednoduše nastavte ventilátor na kamna na dřevo, počkejte, až se zahřeje, otočte lopatky ventilátoru a budete mít ventilátor, který jemně a tiše pohybuje vzduchem po místnosti.

neočekávejte, že to pohne vzduchem jako silný elektrický ventilátor. Ale pokud máte kamna na dřevo a čtete to, můžete si užít použití ventilátoru Stirlingova motoru, aby byla teplota ve vašem pokoji rovnoměrnější.

Kombinované výroby Tepla a elektřiny

Jeden z problémů všech typů motorů je, že nejsou dostatečně efektivní. Kdykoliv má motor horké plyny jdou z výfuku, že horké výfukové plyny je energie, kterou jste zaplatili, ale nedostali k použití.

ale co kdybyste mohli nastavit motor tak, abyste dělali dvě věci, které pro vás byly cenné současně? Například, výrobu elektřiny a zároveň výrobu teplé vody k vytápění vašeho domu.

Existuje několik firem s výrobky na trhu dnes, že elektřina a také generovat teplé vody pro použití ve vytápění domů a budov nebo domácí nebo komerční teplé vody potřebuje.

můžete si přečíst o našich doporučených kombinovaných tepelných a výkonových motorech.

skvělý příklad 3D tisku

když byly 3D tiskárny poprvé k dispozici, okamžitě jsem si uvědomil, že by mohly být použity k vytvoření Stirlingova motoru. Spousta dalších lidí to udělala, také.

jedinou otázkou bylo, kolik z motoru byste mohli skutečně vytisknout? Je zřejmé, že nejzajímavější a nejobtížnější by bylo vytisknout celý motor bez požadovaných netisknutých dílů.

částečně potištěné motory

prvních několik tištěných stirlingových motorů, které jsem viděl, bylo vytištěno pouze částečně.

použili kuličková ložiska pro setrvačník a několik kovových částí spolu s velmi hladkým grafitovým pístem značky Airpot, který běží ve skleněném válci.

v pěstních 3D tištěných stirlingových motorech bylo mnoho drahých zakoupených komponent.

věděl jsem, že by bylo mnohem zajímavější, kdyby někdo mohl přijít na způsob, jak vytisknout celý motor.

také jsem strávil spoustu času vývojem vlastních 3D tištěných stirlingových motorů. Nebylo to jednoduché.

nejchladnější příklad 3D tisku vůbec

naštěstí Don Clucas z Christ Church na Novém Zélandu přišel na to, jak vytisknout celý Stirlingův motor bez použití zakoupených komponent.

již dříve navrhl Whispergen kombinovanou výrobu energie a tepla Stirlingův motor, takže byl zkušený Stirlingova motoru designér a přijít na to, jak tisknout celý Stirling engine, aniž byste museli kupovat další komponenty bylo téměř zázračné.

Tisk Motorem pro Každého Studenta

Nyní, pokud vaše škola má 3D tiskárnu a chcete mít třídě experiment s motory Stirling, můžete jednoduše vytisknout jeden pro každého žáka ve třídě.

to je mnohem zajímavější, než mít jen několik motorů, na které se studenti mohou podívat.

je Řešení pro Tisk Píst

Ta těžší část s tiskem celé 3D Stirlingova motoru je píst. Současné tiskárny vám nedovolí tisknout píst s malým průměrem dostatečně přesně, aby fungoval.

Donovým řešením bylo vytisknout píst, který funguje jako měch. Na obrázku výše je píst bílý. Jeho web se jmenuje projekty k tisku a je na něj odkaz z naší stránky Stirling engine links.

Ponorka Síla

Ponorka Power – na Vzduchu Nezávislý Pohon

stirlingovy motory vynikají ve všech aplikacích, kde lidé kladou na ticho velmi vysokou hodnotu.

Od Stirlingových motorů může být postavena tak, aby být v podstatě mlčí, jsou přírodní zápas pro napájení ponorky.

švédský stavitel ponorek SAAB (dříve Kockums) přidal do svých tříd ponorek Gotland a Södermanland Stirlingův motor.

Diesel + Baterie + Stirling

tyto ponorky používají takzvaný vzduchem nezávislý pohon, který jim umožňuje zůstat ponořené v plné provozní kapacitě po dobu až několika týdnů.

jsou v podstatě diesel-elektrické ponorky, které jednoduše může rozšířit jejich provozní doba (až dva týdny) s Stirlingova motoru nabíjíte baterie.

Stirling motory také moc Japonská ponorka Soryu ponorka třídy a jsou prý moc nějaké nové Čínské submarines2.

Klimatizace

není okamžitě zřejmé, když se podíváte na Stirlingův motor, ale každý Stirlingův motor může být obrácená do tepelného čerpadla po připojení elektrického motoru na výstupní hřídel a spuštění elektromotoru.

samozřejmě nízká-teplotní rozdíl Stirling motory, které byly navrženy tak, aby běžet na malé teplotní rozdíly budou vyrábět pouze malé teplotní rozdíly, když oni jsou ovládány motorem.

takže to nezkoušejte s nízkým teplotním rozdílem Stirlingova motoru.

Zkuste auto-Moto Plamen-Vyhřívání Motoru

Ale, pokud se můžete připojit elektrický motor na výstupní hřídel nějaké Stirlingova motoru navržen tak, aby běžet na vyšší teplotní rozdíly, a spusťte elektrický motor, jedna strana zahřeje a druhá strana bude zima.

můžete to udělat i s velmi jednoduchými modely, tak to zkuste.

Stirlingovy motory lze použít jako klimatizační jednotky

je zřejmé, že účelové chladiče budou fungovat lépe než motory, které byly převedeny na chladiče.

Pokud chcete vytvořit klimatizace domě, budete soutěžit proti zavedené páry cyklu chlazení technologie, která byla snížena v ceně po mnoho generací výroby.

protože většina lidí, aby jejich rozhodnutí o koupi nové chladničky a klimatizační zařízení, založené do značné míry na počáteční kupní cena a od nového Stirlingova motoru klimatizace by asi být zpočátku dražší, to není aplikace, že jste pravděpodobně vidět v širokém použití v dohledné době.

ale Stirling motor klimatizace a chladničky byly postaveny.

ale tam, kde technologie Stirlingova cyklu skutečně svítí, je místo, kde jiné technologie nemohou snadno konkurovat, například v kryochladičích.

Kryochladiče

Pokud chcete dosáhnout velmi nízkých teplot pro chlazení elektroniky pro dosažení supravodivosti nebo pro výzkumné účely, Stirling motory, které byly speciálně navrženy tak, aby být chladiče jsou vynikající volbou.

chladiče, jako je tento, byly původně vyvinuty v Phillips Electronics v padesátých letech a nadále se prodávají a používají dnes.

pokud potřebujete jeden pro vaše průmyslové aplikace, jsou k dispozici.

dvoustupňové Stirling chladiče může dosáhnout teploty až o 20 stupňů Kelvina, což je dost studené, aby zkapalnit vodík a neon.

blahobyt pro vědce a inženýry

k tomuto tématu to zní, jako bych to nemyslel vážně, ale opravdu jsem.

určitá částka vládního rozpočtu na výzkum se každoročně vynakládá na projekty rozvoje nových technologií. Je to věc veřejného pořádku.

v mnoha letech, kdy jsem se zajímal o stirlingovy motory, jsem viděl lidi žádat a přijímat vládní výzkumné granty za účelem vývoje stirlingových motorů.

proč je to problém?

problém tohoto výzkumu financovaného vládou spočívá v tom, že zřídka vede k novým produktům, které si lidé mohou koupit. Výrobky jsou často navrženy na vysokou úroveň účinnosti, složitosti a nákladů,což znemožňuje jejich komerční výrobu a prodej.

Vezměte si například společnost Sunpower z Atén, Ohio.

oni vyvinuli spoustu zajímavých produktů v průběhu let, ale pokusit se najít některý z nich na trhu dnes. Opravdu nemůžeš.

Zákazník je Další Vládní Výzkum Grant

Sunpower strávil tolik let vytváří zajímavé produkty, které se nikdy nedostaly na trh, že můj jediný předpoklad může být, že se opravdu neměl v úmyslu, aby výrobky na trhu.

místo toho vytvořili tyto produkty, aby získali další kolo vládních peněz na výzkum.

s tím není nic nutně špatného, jen si pamatujte, že vládní granty zřídka vedou k novým produktům.

pokud vás zajímá, proč výzkumné projekty často nevedou k novým produktům, přečtěte si moji stránku o tom, proč stirlingovy motory nejsou populárnější.

investiční podvody

spousta Stirling motor společnosti přišly a odešly v průběhu let. Technologie i trhy jsou obtížné, takže předpokládám, že něco z toho by se mělo očekávat.

Ale tam je speciální typ společnosti, který přišel a odešel, že se zdá, nikdy neměl v úmyslu dělat nic jiného, než získávání peněz od investorů a platit vysoké platy ředitelů.

mají vždy krásné webové stránky a krásné kanceláře. Často mají dokonce prototyp, který koupili od vývojáře.

Ale zdá se, že k žádné skutečné snaze přinést Stirling motory na trhu s některými z těchto podvodníci/společnosti.

jak to vypadá skutečně

prototyp bude obvykle zakoupen od inženýra, který strávil obrovské množství času jeho vývojem.

prodává to podvodníkům v příběhu, že uvedou svůj produkt na trh s jejich vynikající marketingovou odborností.

fotit, vytvořit krásné webové stránky, publikovat lesklé brožury, získat spoustu peněz od investorů, a mizí v historii.

Podvod a Zmizí Cyklu, Zdá se, Opakovat

To stalo tolikrát, že jsem z toho depku pokaždé, když vidím novou.

takže, podvodníci, prosím, najít jiné technologické centrum své podvody kolem.

Tam je samozřejmě potřeba nových investorů peníze na správný typ Stirlingova motoru rozvoj, ale společnosti s historií mají dobré marketingové pracovníky a žádný technický personál, jsou pravděpodobně ne ty, přinést nové Stirlingova motoru produktů na trh.

proč jsou motory Stirling v automobilech nepravděpodobné

motory Stirling mají smysl pro mnoho aplikací, ale pohon automobilů není jedním z nich.

proč?

1. pomalu
2. je těžké změnit úrovně výkonu rychle
3. zrychlení
4. Jsou těžší a dražší

Stirling Motory, Jako na Běh na Konstantní Rychlost

všechny tyto věci, plus skutečnost, že jsou dražší než typický spalovací motor, z nich dělají špatný mix pro auta.

hybridní vozidla

Nyní, když vidíme více hybridních vozidel, více lidí zvažuje, jaký dopad by mohl mít Stirlingův motor.

Stirling motory smysl jako zdroj energie v některých elektrický hybridní vozidla, ale opět, mají tendenci být těžké.

pokud můžete vyřešit problém s hmotností, mohou být dobrým zápasem.

solární generátory

a co Stirlingovy motory pro solární energii?

zdá se docela zřejmé, že stirlingovy motory mohou být použity k provozu na koncentrované solární energii.

problém s tímto přístupem spočívá v tom, že inženýrské programy pro vývoj těchto motorů měly obvykle vysokou účinnost jako cíl. To znamená, že budou použity drahé vysokoteplotní slitiny a v době, kdy motor běží podle očekávání, je příliš drahé konkurovat solárním článkům.

soustředění slunečního svitu produkuje vysokoteplotní motory, které musí používat drahé vysokoteplotní kovy, a přestože v této oblasti bylo provedeno mnoho výzkumů, na trhu dnes nejsou k dispozici žádné komerční produkty.

Deep Space Nuclear Powered Stirling motory

Stirling motory mohou běžet na jakoukoli formu tepla. Pokud jde o motor, teplo z jaderného izotopu je stejně dobré jako jakýkoli jiný druh tepla.

To bylo dobře prozkoumány, co se nazývá Stirling radioizotopové generátory pro použití v průzkumu vesmíru.

Důležité, Když Satelity Nejsou Blízko ke Slunci,

je snadné si myslet, že solární články mohou být použity všude v prostoru, ale nemohou.

Jako satelitní letí dál od oběžné dráhy Země kolem Slunce, sluneční hustota je prostě není dost pro napájení elektroniky v satelitní a potřebujete jinou metodu pro výrobu energie.

pro tuto aplikaci byly vyvinuty stirlingovy motory s použitím radioaktivního izotopu jako zdroje tepla připojeného ke Stirlingovu motoru.

Více Energie Ze Stejného Plutonia

Stirling motory nakonfigurován jako je tento, může produkovat asi třikrát tolik elektřiny, jako by se dostat pomocí termoelektrické device⁴.

motory mohou být vyvinuty tak, aby fungovaly čtyři roky bez jakékoli údržby.

Sunpower of Athens Ohio, staví tyto pro NASA⁵.

prosím komentář níže

děkuji za přečtení této stránky.

prosím, zanechte své dotazy, připomínky nebo návrhy níže.

ujistěte se, podívejte se na naše další stránky na Do-It-Yourself Stirling motory.

1foto Credit: Ökofen

2Farley, R. (2018). „Ponorky nezávislé na vzduchu: kradmé, levné a budoucnost?“Národní Zájem. Washington, D. C. Centrum pro národní zájem. Citováno z http://nationalinterest.org/blog/the-buzz/air-independent-propulsion-submarines-stealth-cheap-the-24245

3Photo Credit: Janis

⁴Schreiber, J., & Wong, w. (2007). Pokročilý Stirlingův radioizotopový generátor pro vesmírné vědy a průzkumné mise NASA. Cleveland, OH: National Aeronautics and Space Administration. Citováno z: https://web.archive.org/web/20120929064709/http://www.grc.nasa.gov/WWW/TECB/RPS_ASRG_%20Handout.pdf

Národní úřad pro letectví a vesmír. (Duben 2018). Výzkumné centrum NASA Glenn. Citováno z https://tec.grc.nasa.gov/rps/stirling-research-lab/advanced-stirling-convertor/