Efikasiteti i motorit me djegie të jashtme. Motori Stirling - si funksionon

1. Hyrje …………………………………………………………………………… 3

2. Historia ………………………………………………………………………………… 4

3. Përshkrimi …………………………………………………………………………… 4

4. Konfigurimi ………………………………………………………………………. 6

5. Disavantazhet ……………………………………………………………………… .. 7

6. Avantazhet ………………………………………………………………… 7

7. Aplikimi ……………………………………………………………………………. tetë

8. Përfundim ……………………………………………………………………………. njëmbëdhjetë

9. Referencat ……………………………………………………… .. 12

Prezantimi

Në fillim të shekullit 21, njerëzimi shikon të ardhmen me optimizëm. Ka arsyet më bindëse për këtë. Mendimi shkencor nuk qëndron ende. Sot na ofrohen gjithnjë e më shumë zhvillime të reja. Gjithnjë e më shumë teknologji ekonomike, miqësore me mjedisin dhe premtuese po futen në jetën tonë

Kjo vlen, para së gjithash, për ndërtimin alternativ të motorit dhe përdorimin e të ashtuquajturës "të ri" specie alternative karburant: era, dielli, uji dhe burime të tjera të energjisë

Falë motorëve të të gjitha llojeve, një person merr energji, dritë, nxehtësi dhe informacion. Motorët janë zemra që rreh në kohë me zhvillimin e qytetërimit modern. Ato sigurojnë rritjen e prodhimit, shkurtojnë distancën. Aktualisht motorë të zakonshëm djegia e brendshme kanë linjë e tërë disavantazhet: puna e tyre shoqërohet me zhurmë, dridhje, ato lëshojnë gazra të dëmshme të shkarkimit, duke ndotur kështu natyrën tonë dhe konsumojnë shumë karburant. Por sot një alternativë ndaj tyre tashmë ekziston. Klasa e motorëve, dëmi nga i cili është minimal, janë motorët Stirling. Ata punojnë në një cikël të mbyllur, pa mikro-shpërthime të vazhdueshme në cilindrat e punës, praktikisht pa lëshimin e gazrave të dëmshëm dhe kërkojnë shumë më pak karburant.

Shpikur shumë përpara motorit me djegie të brendshme dhe naftë, motori Stirling u harrua në mënyrë të pamerituar.

Ringjallja e interesit për motorët Stirling zakonisht shoqërohet me aktivitetet e Philips. Puna në hartimin e motorëve Stirling me fuqi të ulët filloi në kompani në mesin e viteve 30 të shekullit XX. Qëllimi i punës ishte krijimi i një gjeneratori të vogël elektrik me një nivel të ulët zhurme dhe një nxitje termike për fuqizimin e pajisjeve të radios në zona të botës pa burime të rregullta të furnizimit me energji elektrike. Në vitin 1958 kompania Motorë të përgjithshëm përfundoi Marrëveshja e licencës me Philips, dhe bashkëpunimi i tyre vazhdoi deri në 1970. Zhvillimet lidheshin me përdorimin e motorëve Stirling për hapësirën dhe termocentralet nënujore, makinat dhe anijet, si dhe për sistemet e furnizimit me energji stacionare. Kompania suedeze United Stirling, e cila përqendroi përpjekjet e saj kryesisht në motorët për Automjet kapacitet të madh mbajtës, kanë shtrirë interesat e tyre në fushën e motorëve për makina pasagjerësh... Interesi i vërtetë për motorin Stirling u ringjall vetëm gjatë të ashtuquajturës "krizë energjetike". Ishte atëherë që potenciali i këtij motori në lidhje me konsumin ekonomik të karburantit të lëngshëm konvencional dukej të ishte veçanërisht tërheqës, i cili dukej shumë i rëndësishëm në lidhje me rritjen e çmimeve të karburantit.

Histori

Motori Stirling u patentua për herë të parë nga prifti skocez Robert Stirling më 27 shtator 1816 (patenta angleze nr. 4081). Sidoqoftë, "motorët e parë elementarë të ajrit të nxehtë" ishin të njohur në fund të shekullit të 17 -të, shumë para Stirling. Arritja e Stirling është shtimi i një pastruesi, të cilin ai e quan "ekonomi". Në literaturën shkencore moderne, ky pastrues quhet "rigjenerues" (shkëmbyes nxehtësie). Ajo rrit performancën e motorit duke bllokuar nxehtësinë në pjesën e ngrohtë të motorit ndërsa lëngu i punës ftohet. Ky proces përmirëson shumë efikasitetin e sistemit. Në 1843, James Stirling e përdori këtë motor në një fabrikë ku ai punonte si inxhinier në atë kohë. Në vitin 1938, Philips investoi në një motor Stirling me një kapacitet prej më shumë se dyqind Fuqia e kalit dhe një kthim prej më shumë se 30%. Motori Stirling ka shumë përparësi dhe ishte i përhapur në epokën e motorëve me avull.

Përshkrim

Motori i Stirling- një motor nxehtësie, në të cilin një lëng pune i lëngshëm ose i gaztë lëviz në një vëllim të mbyllur, një lloj motori me djegie të jashtme. Bazohet në ngrohjen dhe ftohjen periodike të lëngut të punës me nxjerrjen e energjisë nga ndryshimi që rezulton në vëllimin e lëngut të punës. Mund të funksionojë jo vetëm nga djegia e karburantit, por edhe nga çdo burim nxehtësie.

Në shekullin XIX, inxhinierët donin të krijonin një alternativë të sigurt për motorët me avull të kohës, kaldaja e të cilëve shpërthente shpesh për shkak të presioneve të larta të avullit dhe materialeve të papërshtatshme për ndërtimin e tyre. Një alternativë e mirë për motorët me avull u shfaq me krijimin e motorëve Stirling, të cilët mund të konvertonin çdo ndryshim të temperaturës në punë. Parimi themelor i funksionimit të motorit Stirling është alternimi i vazhdueshëm i ngrohjes dhe ftohjes së lëngut të punës në një cilindër të mbyllur. Zakonisht ajri vepron si një lëng pune, por hidrogjeni dhe heliumi përdoren gjithashtu. Në një numër mostrash eksperimentale, u testuan freonet, dioksidi i azotit, propan-butani i lëngëzuar dhe uji. Në rastin e fundit, uji mbetet në gjendje të lëngshme në të gjitha pjesët e ciklit termodinamik. Veçantia e përzierjes me një lëng pune të lëngët është madhësia e vogël, e lartë fuqi specifike dhe presione të larta pune. Ekziston edhe një lëng nxitjeje dyfazor. Karakterizohet gjithashtu nga dendësia e lartë e fuqisë dhe presioni i lartë i punës.

Nga termodinamika dihet se presioni, temperatura dhe vëllimi i gazit janë të ndërlidhura dhe ndjekin ligjin e gazeve ideale

• P është presioni i gazit;
• V është vëllimi i gazit;
• n është numri i moleve të gazit;
• R është konstante universale e gazit;
• T është temperatura e gazit në Kelvin.

Kjo do të thotë që kur gazi nxehet, vëllimi i tij rritet, dhe kur ftohet, zvogëlohet. Thisshtë kjo veti e gazeve që qëndron në funksionimin e motorit Stirling.

Motori Stirling përdor ciklin Stirling, i cili nuk është inferior ndaj ciklit Carnot për sa i përket efikasitetit termodinamik, dhe madje ka një avantazh. Çështja është se cikli Carnot përbëhet nga izoterma dhe adiabate pak të ndryshme. Zbatimi praktik i këtij cikli nuk është shumë premtues. Cikli Stirling bëri të mundur marrjen e një motori që funksionon praktikisht në dimensione të pranueshme.

Cikli Stirling përbëhet nga katër faza dhe ndahet në dy faza kalimtare: ngrohja, zgjerimi, kalimi në një burim të ftohtë, ftohja, ngjeshja dhe kalimi në një burim nxehtësie. Kështu, kur kalon nga një burim i ngrohtë në një burim të ftohtë, gazi në cilindër zgjerohet dhe tkurret. Dallimi në vëllimet e gazit mund të shndërrohet në punë, gjë që bën motori Stirling. Cikli i funksionimit të motorit Stirling të tipit beta:

1

2

3

4

ku: a - pistoni i zhvendosjes; b - pistoni i punës; c - volant; d - zjarri (zona e ngrohjes); e - fins ftohës (zona e ftohjes).

1. Një burim i jashtëm i nxehtësisë ngroh gazin në fund të cilindrit të shkëmbyesit të nxehtësisë. Presioni i gjeneruar e shtyn pistonin e punës lart (vini re se pistoni i zhvendosjes nuk përshtatet fort kundër mureve).
2. Volanti shtyn pistonin e zhvendosjes poshtë, duke lëvizur kështu ajrin e nxehtë nga poshtë në dhomën e ftohjes.
3. Ajri ftohet dhe kontraktohet, pistoni zbret.
4. Pistoni i zhvendosjes lëviz lart, duke lëvizur kështu ajrin e ftohur në fund. Dhe cikli përsëritet.

Në një makinë Stirling, lëvizja e pistonit të punës zhvendoset me 90 ° në lidhje me lëvizjen e pistonit të zhvendosjes. Në varësi të shenjës së këtij ndërrimi, makina mund të jetë një motor ose një pompë nxehtësie. Në një zhvendosje prej 0, makina nuk kryen asnjë punë (përveç humbjeve të fërkimit) dhe nuk e gjeneron atë.

Beta Stirling- ka vetëm një cilindër, të nxehtë në njërin skaj dhe të ftohtë në tjetrin. Një pistoni (nga i cili hiqet fuqia) dhe një "zhvendosës" lëvizin brenda cilindrit, duke ndryshuar vëllimin e zgavrës së nxehtë. Gazi pompohet nga i ftohti në skajin e nxehtë të cilindrit përmes rigjeneruesit. Rigjeneruesi mund të jetë i jashtëm, pjesë e një shkëmbyesi të nxehtësisë, ose i kombinuar me një pistoni zhvendosjeje.

Gama Stirling- ka edhe një pistoni dhe një "zhvendosës", por në të njëjtën kohë ka dy cilindra - një i ftohtë (pistoni lëviz atje, nga i cili hiqet fuqia), dhe i dyti është i nxehtë nga një skaj dhe i ftohtë nga tjetri (ka një "zhvendosës" që lëviz atje). Rigjeneruesi lidh pjesën e nxehtë të cilindrit të dytë me atë të ftohtë dhe njëkohësisht me cilindrin e parë (të ftohtë).

1. Efikasiteti teorik, me sa duket, mund të jetë i barabartë me Efikasiteti i idealit Cikli Carnot (domethënë maksimumi i mundshëm, në një ndryshim të caktuar të temperaturës), por në kushtet e një rigjeneruesi "ideal", me një koeficient transferimi të nxehtësisë prej 1.0. Këtu është e paqartë. Disa burime shkruajnë se koeficienti maksimal është 0.5, duke justifikuar faktin se nxehtësia do të kalojë nga një trup i nxehtë në një të ftohtë derisa temperatura e tyre të jetë e barabartë, domethënë, arrin gjysmën e diferencës së temperaturës midis një trupi të nxehtë dhe të ftohtë (e njëjta koeficienti është 0.5). Por disa burime përmendin koeficientin e transferimit të nxehtësisë të rigjeneruesit deri në 0.98, pa përshkruar se si arrihet kjo. Ku është e vërteta nuk është e qartë.
2. Alpha Stirling (dy cilindra me pistona - të nxehtë dhe të ftohtë) ka probleme me lubrifikimin e pistonit të nxehtë. Atëherë pse është i popullarizuar ky lloj i veçantë?
3. Betta-styrlig (një cilindër, me një zhvendosës në pjesën e nxehtë dhe një pistoni në të ftohtë) dhe stilimi gama (dy cilindra-të nxehtë me një zhvendosës dhe të ftohtë me një pistoni) nuk kanë probleme me lubrifikimin, pasi fërkimi kundër mureve është vetëm në cilindrin e ftohtë, dhe zhvendosësi ka një hapësirë ​​nga muret e cilindrit dhe nuk ka nevojë për lubrifikim. Kjo do të thotë, motorë të tillë mund të funksionojnë me një ndryshim të madh të temperaturës, që do të thotë me efikasitet të lartë. Por, për disa arsye, ato konsiderohen më pak premtuese sesa përzierjet alfa.

Përveç kësaj, tregues i rëndësishëm që ndikon në efikasitetin është koha e ciklit (numri i rrotullimeve) - sa më shumë që të jetë, aq më i mirë është transferimi i nxehtësisë dhe efikasiteti më i lartë. Por, në të njëjtën kohë, ekziston një "garë për qarkullim", e cila është mjaft e vështirë të justifikohet me diçka tjetër përveç interesave të marketingut. Kjo është, një arsye e llojit "humbje në kutinë e shpejtësisë në rrotullime të ulëta»Nuk i reziston kritikave - humbje të tilla llogariten vetëm në përqindje, dhe rritja e efikasitetit mund të jetë më e lartë se 10-30%. Prandaj, duket se zhvilluesit po ndjekin më shumë karakteristika të tilla si dendësia e fuqisë dhe rrotullimet, në mënyrë që të kundërshtojnë "nxitjet" e motorit me djegie të brendshme dhe të sakrifikojnë efikasitetin.

Por ju mund të largoheni për momentin duke garuar me motorë me djegie të brendshme në transport dhe të përqendroheni në motorët e palëvizshëm Stirling, duke punuar për të rritur efikasitetin e tyre dhe për të zvogëluar koston e ndërtimit. Të fuqizuar nga çdo lloj karburanti, përfshirë energjinë diellore, këta motorë, në të ardhmen, mund të konkurrojnë me panelet diellore. Dhe ata kanë perspektiva të mira në fushën e energjisë së rinovueshme, përfshirë karburantin e drurit, i cili "restaurohet" nga energjia diellore në disa dekada. Dhe përsëri, natyra omnivore e këtyre motorëve bën të mundur krijimin e termocentraleve (përfshirë ato shtëpiake) tip i kombinuar- ndërsa ka diell, ai punon nga energjia diellore, kur jo, atëherë në lëndë djegëse të ngurta.

Vërtetë, arritja e efikasitetit të lartë nuk është drejtimi i vetëm për të cilin ia vlen të luftosh, motorët Stirling kanë një pengesë tjetër - pasi burimi i nxehtësisë është jashtë vëllimit të motorit, dhe lëngu i punës (gazi) ka përçueshmëri të ulët termike, rezulton se merr pjesë në punoni vetëm gazin në muret e cilindrit. Kjo do të thotë se raporti i rritjes së fuqisë me rritjen e vëllimit të cilindrit është në marrëdhënie kuadratike inversi. Kjo do të thotë, për të rritur fuqinë me 5 herë, është e nevojshme të rritet vëllimi i cilindrit me 25 herë.
Kjo është arsyeja pse, në agimin e "stilimit", motorët pak a shumë të fuqishëm ishin edhe më masivë sesa motorët me avull me të njëjtën fuqi. Tani ky problem po zgjidhet duke pompuar motorin me gaz nën presion të lartë, domethënë, masa e lëngut të punës rritet me të njëjtin vëllim. Por kjo rrugë është gjithashtu një rrugë pa krye - në motorët ka më shumë se disa litra, përsëri, ekziston i njëjti problem, raporti kuadratik i rritjes së vëllimit me rritjen e fuqisë. Dhe problemet me rrjedhjen e lëngut të punës në presione 100-200 atmosfera janë të vështira për t'u zgjidhur.

Në këtë sfond, një zgjidhje tjetër duket të jetë më premtuese - të bëjë që të gjithë gazin brenda motorit të funksionojë, pavarësisht nga vëllimi. Një zgjidhje e tillë, pavarësisht nga thjeshtësia e zbatimit, u propozua vetëm kohët e fundit (burimi - http://zayvka2016131416.blogspot.ru/) - për të vendosur një pompë ose tifoz që do të krijojë rrjedhje gazi brenda motorit. Dhe, për analogji me ventilatorin që fryn në radiator, shkalla e ftohjes së mureve të cilindrit nga gazi i punës i motorit do të rritet dhe pjesëmarrja maksimale e këtij gazi në punë, pavarësisht nga madhësia e cilindrit, do të sigurohet. Në teori, kjo duhet t'i japë shtysë zhvillimit të motorëve Stirling, pasi ju lejon të krijoni versione mjaft të thjeshta dhe të fuqishme të këtyre motorëve.
Dhe nëse nuk ndjekim peshën dhe dimensionet e motorëve me djegie të brendshme të automobilave, atëherë ndoshta së shpejti më në fund do të dëgjojmë për motorët e mundësuar nga druri ose energjia diellore, me një efikasitet prej 60-70%. Dhe le të mos jenë në gjendje të konkurrojnë në madhësi me motorin me djegie të brendshme, por ato mund të sigurojnë prodhimin e energjisë elektrike të lirë. Dhe kjo, nga ana tjetër, mund të kontribuojë në një rritje të fizibilitetit ekonomik të automjeteve elektrike. Epo, në kombinim me kaldaja të përhapura të pirolizës, mund të çojë në një autonomi të plotë në furnizimin me energji të banesave (veçanërisht shtëpitë e reja, të cilat kërkojnë një shumë të konsiderueshme parash për t'u lidhur me rrjetin e energjisë dhe tubacionin e gazit).

Diçka e tillë. Do të isha i lumtur të dëgjoja kritika për llogaritjet e mia.

Postuar në faqen 12.03.2009.

5 PARATHNIE NGA DEPARTAMENTI I PARASHIKIMIT

Mirëmëngjes, lexues të dashur.

Seria jonë e makinave nuk do të ishte e plotë nëse nuk do të kishim parë makinat me motor. e jashtme djegie, të cilat u shpikën në 1816 nga prifti skocez Robert Stirling.

Motivi i shpikësit ishte numri i madh i lëndimeve që pësuan punëtorët në industritë e revolucionit industrial në Angli.

Historia e teknologjisë raporton vetëm një përvojë në ndërtimin e makinave

bazuar në përdorimin e këtij motori. Kjo ndodhi në 1972. Unë nuk gjeta imazhe të kësaj makine, por gjeta shumë artikull interesant Qendra Ruse e Inovacionit, të cilën kam kënaqësinë ta prezantoj sot.

Për një lexim të kualifikuar, unë propozoj një ekskursion të vogël arsimor të përgjithshëm në këtë fushë, të cilin e hartova në formën e një përmbledhjeje të disa citateve.

Burimi i nxehtësisë ngroh gazin në anën e djathtë të cilindrit të shkëmbyesit të nxehtësisë. Gazi zgjerohet dhe përmes tubit ushtron presion mbi pistonin e punës. Pistoni zbret, shtyn shufrën lidhëse dhe kthen volantin. Në të njëjtën kohë, pistoni i zhvendosjes lëviz në të djathtë. Zhvendos gazin nga pjesa e ndezur e cilindrit të shkëmbimit të nxehtësisë në pjesën e tij të ftohtë, e cila ka pendë ftohëse. Pistoni i shkëmbyesit të nxehtësisë është i mbushur me material izolues të nxehtësisë. Gazi ftohet, duke krijuar një forcë të kundërt në pistonin e punës, pistoni ngrihet lart dhe cikli përsëritet që nga fillimi.

Motori Stirling, motor me djegie të jashtme, motor me furnizim të jashtëm dhe rikuperim të energjisë termike të shndërruar në punë mekanike të dobishme. S. d. Emëruar me emër Shpikësi anglez R. Stirling (1790-1878), i cili në 1816-40 krijoi një motor me cikël të hapur që funksiononte në ajër të nxehtë. Motori kishte një rigjenerues të papërsosur (shkëmbyes nxehtësie), ishte i rëndë dhe i rëndë, si rezultat i të cilit nuk u përdor. Modern S. d. Punon sipas një cikli rigjenerues të mbyllur (cikli Stirling), i përbërë nga dy procese izotermale të njëpasnjëshme dhe dy procese izokorike. Lëngu i punës i S. d. Heshtë helium ose hidrogjen nën një presion prej 10-14 Mn / m2 (100—140 kgf / cm2) — ndodhet në një hapësirë ​​të kufizuar dhe nuk zëvendësohet gjatë funksionimit, por ndryshon vëllimin vetëm kur nxehet dhe ftohet. Rigjeneruesi e ndan këtë hapësirë ​​në një zgavër të sipërme (të nxehtë) dhe të poshtme (të ftohtë) (Fig. 1). Nxehtësia furnizohet në zgavrën e sipërme nga ngrohësi, nga ajo e poshtme hiqet nga një ftohës në të cilin qarkullon uji. Në cilindrin S. d. Ka 2 pistona - një punues dhe një zhvendosës. Zgavrat e nxehta dhe të ftohta janë të ndërlidhura me kanale që kalojnë përmes ngrohësit, rigjeneruesit dhe ftohësit. Cikli i punës i S. d. Kryhet në 4 cikle (Fig. 2).

Raporti i fuqisë ndaj peshës së një motori Stirling është i krahasueshëm me atë të një motori Stirling. motor nafte me turbo Dendësia e fuqisë dalëse është e njëjtë me atë të një motori dizel. Çift rrotullues është praktikisht i pavarur nga shpejtësia. Motori Stirling i përgjigjet ndryshimeve në ngarkesë në një mënyrë të ngjashme me një motor nafte, megjithatë, kërkon një sistem rregullimi më kompleks, është më kompleks se motorët e nxehtësisë konvencionale. Kostoja e prodhimit të saj është më e lartë se kostoja e prodhimit të një motori me djegie të brendshme, megjithatë, kostot e funksionimit janë shumë më pak.

Teknologjitë e zhvilluara në 1816 nga skocezi Robert Stirling funksionojnë edhe sot! Cikli Stirling përdor një burim të jashtëm të nxehtësisë, i cili mund të jetë çdo gjë - djegia e benzinës, energjisë diellore, apo edhe nxehtësia e prodhuar nga bakteret plehrash. Brenda cilindrave nuk ka karburant !!! Cilësitë kryesore të motorit Stirling janë efikasiteti, nivelet e ulëta të zhurmës dhe dridhjet e prodhuara gjatë funksionimit, aftësia për të përdorur lloje të ndryshme të karburantit dhe toksiciteti i ulët i gazrave të shkarkimit. Sot, motorët Stirling përdoren vetëm në disa fusha shumë të specializuara, të tilla si nëndetëse ose si gjeneratorë ndihmës në jahte ku kërkohet heshtje.

Makinat Stirling janë makina që veprojnë në një cikël termodinamik të mbyllur, në të cilin proceset ciklike të ngjeshjes dhe zgjerimit ndodhin në nivele të ndryshme të temperaturës, dhe rrjedha e lëngut të punës kontrollohet duke ndryshuar vëllimin e tij. Substancat e gazta natyrore (heliumi, nitrogjeni, ajri i thatë, etj.) Përdoren si lëng pune. Cikli termodinamik i makinave në shqyrtim u propozua në 1816 nga skocezi Robert Stirling. Që nga mesi i shekullit XIX, fraza "Makina Stirling" është përdorur gjerësisht si në termodinamikën klasike ashtu edhe në jetën e përditshme. Cikli Stirling përbëhet nga dy izoterma dhe dy izokore. Prania e dy izotermave përcakton barazinë e efikasitetit termodinamik të ciklit ideal Stirling dhe ciklit Carnot. Kjo është arsyeja pse makinat e ciklit Stirling janë ndër makinat më efikase në botë. Përparësitë e makinave që veprojnë në ciklin Stirling përfshijnë shkallë të lartë pastërtia ekologjike e të dy organeve të punës të makinave Stirling dhe mediave të mbeturinave që lindin gjatë funksionimit të tyre, si dhe efikasitetit të energjisë.

Makinat STIRLING janë një drejtim i ri premtues në zhvillimin e inxhinierisë mekanike vendase.

Deri kohët e fundit, sistemet autonome të furnizimit me energji elektrike duke përdorur njësi tradicionale termo-mekanike kënaqnin nivelin aktual të zhvillimit të shoqërisë dhe teknologjisë. Megjithatë, përkeqësimi i mbarëkombëtar probleme globale nevojitet urgjentisht (shterimi i burimeve natyrore; i afërt kriza energjetike; ndotja e mjedisit; rënie në shtresën e ozonit të Tokës; forcimi i "efektit serë", etj.) çoi në nevojën për miratimin në fund të shekullit të 20 -të të një numri aktesh legjislative kryesore ndërkombëtare dhe ruse në fushën e ekologjisë, menaxhimit të natyrës dhe ruajtjes së energjisë. Kërkesat kryesore të këtyre ligjeve kanë për qëllim zvogëlimin e emetimeve të CO2, ndalimin e prodhimit të substancave që shkatërrojnë ozonin dhe freonin R-12 si ftohës për makineritë ftohëse të kompresimit të avullit (PKHM), burimet dhe kursimin e energjisë, kalimin e automjeteve në karburantet motorikë miqësorë me mjedisin. , etj

Shkalla e madhe, rritja e kostos së prodhimit të karburantit dhe burimeve të energjisë dhe ndotja në rritje e mjedisit nxorën në pah detyrën e kërkimit të teknologjive të reja për shndërrimin e energjisë, zhvillimin e teknologjisë së re të bazuar në cikle termodinamike shumë efikase, duke përdorur lloje të reja të karburantit , trupa të rinj pune, etj., domethënë, krijimi i sistemeve të tilla energjetike miqësore me mjedisin që do të plotësonin nevojat e industrisë dhe popullsisë me shpenzime minimale të burimeve materiale. Së bashku me qasjet e tjera, në zgjidhjen e problemeve mjedisore dhe energjetike me të cilat përballet Federata Ruse, mënyra më premtuese është zhvillimi dhe zbatimi i përhapur i sistemeve të shndërrimit të energjisë bazuar në makinat që veprojnë në ciklet e Stirling përpara dhe mbrapsht (makinat Stirling).

Aktualisht, një numër i madh i diagrameve të paraqitjes dhe performancës strukturore të njësive individuale të makinave Stirling janë zhvilluar. Pra, vetëm disa disqe njihen për më shumë se 18 lloje. Sidoqoftë, më të përhapurit janë makinat Stirling të bëra sipas skemave a, b, g. Strukturisht, makinat Stirling janë një kombinim i mirë në një njësi të kompresorit, zgjeruesit dhe shkëmbyesve të nxehtësisë: shkëmbyesi i nxehtësisë i ngarkesës (ngrohës ose kondensator), rigjenerues dhe ftohës.

Në forumet më të fundit evropiane dhe botërore në gjendja e tanishme dhe perspektivat për zhvillimin e makinave që veprojnë në ciklin Stirling, u vu re se teknologjia e prodhimit të makinave Stirling jashtë vendit është zotëruar plotësisht. Zgjidhur problemet e vulave për pjesët në lëvizje, përzgjedhjen e materialit, bashkimin e shkëmbyesve të nxehtësisë, etj. Duke pasur parasysh këtë, së bashku me përdorimin tradicional të motorëve dhe makinave kriogjenike Stirling për qëllime ushtarake (rikondensimi i lëngjeve me zierje të ulët, ftohja e detektorëve infra të kuqe, sistemet anaerobe të furnizimit me energji elektrike, etj.), Përdorimi i frigoriferëve Stirling në një masë të moderuar. niveli i ftohtë për ruajtjen e produkteve ushqimore dhe sistemet e kondicionimit, përdorimi i motorëve Stirling në impiantet e bashkëprodhimit, pompat e nxehtësisë në sistemet e decentralizuara të ngrohjes, etj.

Konfirmimi i interesit në rritje për makinat Stirling është fakti se që nga viti 1982 një konferencë ndërkombëtare mbi motorët Stirling është mbajtur çdo dy vjet, dhe Forumi Evropian për motorët Stirling është mbajtur çdo dy vjet në Osnabrück (Gjermani). Për më tepër, një konferencë mbahet çdo vit në Shtetet e Bashkuara për shndërrimin e llojeve të ndryshme të energjisë, në të cilën funksionon një seksion mbi motorët Stirling. Në Britaninë e Madhe, është krijuar Shoqëria për Studimin e Motorëve Stirling, në të cilën anëtarësohen më shumë se 300 shkencëtarë nga e gjithë bota. Që nga viti 1996, Shoqëria boton revistën UK Stirling News në baza tremujore. Stirling Machine World është botuar çdo tre muaj në Shtetet e Bashkuara që nga viti 1978. Një ose dy libra mbi makinat Stirling botohen çdo vit.

Karakteristikat kryesore të ciklit Stirling janë:

Cikli karakterizohet nga parametra jo të palëvizshëm në kohë të rrjedhave të lëngut të punës në secilën pikë të sistemit. Në praktikë, kjo do të thotë që një makinë Stirling, zgavrat e punës së së cilës përfshihen në një vëllim, në mënyrë të pashmangshme duhet të jetë një makinë me ndryshime periodike në vëllimet e ngjeshjes dhe zgjerimit, d.m.th. makinë pistoni. Duke pasur parasysh këtë, fushat mbizotëruese të aplikimit të makinave të tilla janë fuqia e vogël dhe e mesme;
-cikli është menduar vetëm për punë me një lëng pune të gaztë. Në mënyrë që dimensionet e makinave në një fuqi të caktuar të jenë të pranueshme, dhe shkëmbimi i jashtëm dhe i brendshëm i nxehtësisë i lëngut të punës në këto kushte të jetë mjaft efikas, presioni në makinë duhet të jetë dukshëm më i lartë se presioni atmosferik. Për të njëjtat arsye, lëngu i punës duhet të ketë një viskozitet të ulët, ndoshta përçueshmëri të lartë termike dhe kapacitet të nxehtësisë, i cili varet pak nga presioni (përndryshe, do të ketë humbje të mëdha të brendshme në rigjenerues për shkak të ekuivalentëve të ndryshëm termikë të rrjedhave të shkëmbimit të nxehtësisë) ;
-në ​​cikël, rikuperimi i nxehtësisë ju lejon të punoni në një gamë të gjerë të temperaturave (temperaturat e ciklit të sipërm dhe të poshtëm) në raporte relativisht të vogla të presioneve të ngjeshjes dhe zgjerimit;
- për të zbatuar ciklin, hidrogjeni, heliumi, azoti, ajri dhe substanca të tjera të gazta mund të përdoren si trupa punues. Përdorimi i gazrave me një vlerë të lartë të konstantës së gazit (R), të tilla si hidrogjeni ose heliumi, si një mjet pune, bën të mundur marrjen e efikasitetit të ekzergjisë * në makinat Stirling. mbi 50%;
- shkathtësia e ciklit, në bazë të tij është e mundur të krijohen si konvertues të ciklit përpara ashtu edhe të ciklit të kundërt.

· (Shënim i PK. Rreth "metodave të ekzergjisë së analizës": kjo është një qasje e bazuar në përdorimin e potencialeve termodinamike në analizën e proceseve të shndërrimit të energjisë në një sistem, shiko ,,.)

Cikli Stirling në një konvertues të ciklit të drejtpërdrejtë përbëhet nga katër procese: - procesi i ngjeshjes izotermike, nxehtësia nga lëngu i punës me një temperaturë T comp transferohet në mjedis; - procesi në vëllim konstant, nxehtësia nga hunda e rigjeneruesit transferohet në lëngun e punës; - procesi i zgjerimit izotermik, nxehtësia nga një burim i jashtëm me një temperaturë T max transferohet në lëngun e punës; - një proces me një vëllim konstant, nxehtësia nga lëngu i punës transferohet në hundën e rigjeneruesit.

Cikli Stirling në konvertuesin e ciklit të kundërt gjithashtu përbëhet nga katër procese. Dallimi me motorin është se temperatura e burimit të jashtëm, nga i cili furnizohet nxehtësia gjatë procesit të zgjerimit, është më e ulët se temperatura e lëngut të punës, i cili largon nxehtësinë gjatë procesit të kompresimit. Në rastin e një ftohësi, nxehtësia hiqet nga zgavra e ftohtë gjatë procesit të zgjerimit 3 '-4'. Puna e ngjeshjes (zona 1-2-5-6) është e njëjtë si për motorin ashtu edhe për makinën ftohëse. Puna e zgjerimit (zona 4'-3'-5-6) në makinën ftohëse është më e vogël se puna e kompresimit, dhe për zbatimin e këtij cikli, kërkohet energji e furnizuar nga një burim i jashtëm, ekuivalent me zonën e 1-2-3'-4 '. Kur kaloni nga zgavra e ngjeshjes në zgavrën e zgjerimit në procesin 2-3 'temperatura e lëngut të punës zvogëlohet, dhe në procesin 4'-1 rritet në përputhje me rrethanat.

Makinat e Ciklit të Stirling Direkt - Stirling Engine

Në sondazhet botërore mbi teknologjinë e konvertimit të energjisë, motori Stirling konsiderohet si motori me potencialin më të madh për zhvillim të mëtejshëm. Nivel i ulët zhurma, toksiciteti i ulët i gazrave të shkarkimit, aftësia për të vepruar në lëndë djegëse të ndryshme, burime të gjata, dimensione dhe peshë të krahasueshme, karakteristika të miraçift ​​rrotullues - të gjithë këta parametra u mundësojnë makinave Stirling të shpejt shtypin ndjeshëm motorët me djegie të brendshme (ICE). Motori Stirling i përket klasës së motorëve me furnizim të jashtëm të nxehtësisë (DVPT). Në këtë drejtim, në krahasim me motorët me djegie të brendshme, në motorët Stirling procesi i djegies kryhet jashtë cilindrave të punës dhe vazhdon më shumë ekuilibër, cikli i punës realizohet në një qark të brendshëm të mbyllur me ritme relativisht të ulëta të rritjes së presionit në cilindrat e motorit , natyra e qetë e proceseve termo-hidraulike të lëngut të punës të qarkut të brendshëm, në mungesë të një mekanizmi të valvulave të shpërndarjes së gazit. Duhet të theksohet se në vijim firmat e huaja filloi prodhimi i motorëve, specifikimet të cilat tashmë janë superiore ndaj motorëve me djegie të brendshme dhe njësive të turbinës me gaz (GTU).

90 ° V-motor me dy cilindra Stirling të kompanisë gjermane SOLO "SOLO Stirling 161"

Motori Stirling është një motor unik i nxehtësisë sepse efikasiteti i tij teorik është efikasitet maksimal motorët e nxehtësisë (efikasiteti i ciklit Carnot). Punon me zgjerimin termik të gazit, i ndjekur nga kompresimi i gazit pasi të jetë ftohur. Një motor Stirling përmban një vëllim konstant të gazit të punës që lëviz midis pjesës "të ftohtë" (zakonisht në temperaturën e ambientit) dhe pjesës "të nxehtë", e cila zakonisht nxehet duke djegur çdo lloj karburanti ose burimi tjetër të nxehtësisë. Ngrohja kryhet nga jashtë, prandaj motori Stirling quhet motorë me djegie të jashtme. Me fillimin e viteve '90 të shekullit të kaluar, puna për krijimin e motorëve Stirling u krye nga kompani të tilla të njohura si "Philips" (Holandë), "General Motors Co", " Motor Ford Co "," NASA Lewis Research Center "," Los Alamos National Laboratory "(SHBA)," MAN-MBW "(Gjermani)," Mitsubishi Electric Corp. "," Toshiba Corp. " (Japoni). Gjatë dekadës së fundit, Daimler Benz dhe Cummins Power Generation (CPG) dhe një numër firmash të tjera të mëdha gjithashtu kanë filluar të punojnë në krijimin e motorëve Stirling.

Makina të anasjellta të ciklit Stirling - Ftohës Stirling.

Një nga drejtimet më premtuese në zhvillimin e teknologjisë së ftohjes në shekullin XXI është krijimi dhe përdorimi i makinave ftohëse Stirling me ftohje të moderuar (HMS UH). Në teori, efikasiteti i ftohësve të moderuar të ftohtë Stirling është i barabartë me efikasitetin e një ftohësi ideal Carnot. Substancat që plotësojnë plotësisht kërkesat e Konventës së Vjenës për Mbrojtjen e Shtresës së Ozonit dhe Protokollit të Montrealit mbi Substancat e Shkatërrimit të Ozonit mund të përdoren si lëngje pune për makinat Stirling të ciklit të kundërt. Prandaj, futja e gjerë e makinave ftohëse Stirling me ftohje të moderuar në të ardhmen e afërt do të bënte të mundur zgjidhjen e problemit të krijimit të duhur kërkesat moderne sistemet e ftohjes. Gama moderne e prodhimit të këtyre makinave varion nga 1 në 100 kW, e cila siguron përdorimin e tyre në sistemet e ftohjes në shumë fusha të industrisë dhe tregtisë. Përparësitë e HMS UX janë: vlera e lartë e koeficientit të performancës, gamë të gjerë përdorimi në zonën e ftohjes së moderuar (nga 0 në -80 0С) dhe pastërtinë mjedisore të trupave të punës (helium, hidrogjen, azot, ajër). Jashtë vendit, prodhimi serik i makinave ftohëse Stirling me ftohje të moderuar tashmë ka filluar, në aspektin e efikasitetit dhe miqësisë me mjedisin, superior ndaj makinerive ekzistuese të ftohjes që veprojnë në cikle të tjera, përfshirë makinat e ftohjes me kompresim avulli.

Analiza e informacionit shkencor dhe teknik modern të huaj na lejon të pohojmë se në vendet e industrializuara në 10 vitet e fundit, ka filluar punë kërkimore dhe zhvillimi intensive për t'u përgatitur për prodhimin serik të frigoriferëve Stirling. Tashmë, pajisjet e reja të ftohjes duke përdorur makina të këtij cikli kanë filluar të hyjnë në tregjet e huaja. Një shembull i mrekullueshëm i perspektivave të frigoriferëve Stirling është fillimi i prodhimit në masë në 2004 nga një gjigant i tillë si korporata e Koresë së Jugut "LG Electronic Inc" e frigoriferëve në shtëpi bazuar në frigoriferët Stirling me një lëvizje lineare.

Problemet e krijimit të makinave shumë efikase Stirling.

Përvoja e huaj në krijimin e makinave moderne shumë efikase Stirling tregon se pa modelim të saktë matematikor të proceseve të punës dhe dizajn optimal të njësive kryesore, rregullimi i hollësishëm i makinave të projektuara kthehet në kërkime eksperimentale rraskapitëse afatgjata. Aktualisht, firmat perëndimore që udhëheqin zhvillimet në këtë fushë kryesisht mbështeten në studimet teorike dhe eksperimentale të departamenteve të tyre shkencore, universiteteve teknike, ose krijojnë parqe teknologjike për zhvillimin e llojeve të caktuara të makinave Stirling. Më tej, është kompleksiteti i projektimit të njësive individuale, problemet në fushën e vulave, kontrolli i energjisë, etj. Karakteristikat e projektimit përcaktohen nga trupat e punës të përdorur. Kështu, për shembull, heliumi ka superfluiditet, i cili përcakton kërkesat e rritura për elementët nënshkrimin e pistoneve të punës, shufrën e zhvendosjes, etj. Formimi i pamjes së makinave premtuese Stirling të destinuara për prodhim është e pamundur pa zhvillimin e zgjidhjeve të reja teknike për njësitë kryesore. Problemi i tretë është niveli i lartë i teknologjisë së prodhimit. Ky problem shoqërohet me nevojën e përdorimit të lidhjeve rezistente ndaj nxehtësisë dhe metaleve me ngjyra në makinat Stirling, saldimin dhe saldimin e tyre. Një çështje e veçantë është prodhimi i një rigjeneruesi dhe grykave për të, për të siguruar, nga njëra anë, kapacitet të lartë të nxehtësisë, dhe nga ana tjetër, rezistencë të ulët hidraulike. E gjithë kjo kërkon personel të kualifikuar dhe pajisje teknologjike moderne.

Si përfundim, duke folur për problemet e krijimit të makinave Stirling, është e nevojshme të nxirren dy përfundime:
- intensiteti i lartë shkencor i kësaj fushe të teknologjisë është pengesa kryesore për përdorimin e gjerë të makinave që veprojnë në ciklin Stirling;
- suksesi në krijimin e makinave konkurruese Stirling në tregun botëror mund të arrihet vetëm si rezultat i sintezës niveli i lartë kërkime shkencore, studim i kujdesshëm i projektimit të njësive kryesore të makinave Stirling dhe teknologji të përparuar të prodhimit.

Analiza e zhvillimeve të brendshme në fushën e makinave Stirling.

Perspektivat për prodhimin dhe përdorimin e gjerë të makinave Stirling në fusha të ndryshme të ekonomisë së brendshme janë për shkak të pranisë në Rusi të më shumë se 30 vjet përvojë teknologjike të grumbulluar në prodhimin e makinave kriogjenike Stirling. Firmat prodhuese pajisje ftohëse me makina kriogjenike Stirling janë OJSC Fabrika e makinerisë"Arsenal", OJF "Geliymash", etj. Megjithatë, duhet të theksohet se KGM e Stirling e prodhuar nga këto ndërmarrje nuk janë zhvillimet e brendshme, dhe janë kopje të makinave kriogjenike të prodhuara më parë nga firmat holandeze "N.V. Philips Gloeilampenfabrieken" ("Philips") dhe "Werkspoor".

Në Rusi, ka pasur disa përpjekje për të krijuar motorë dhe frigoriferë vendas Stirling, megjithatë, për shkak të mungesës së metodave adekuate të llogaritjes dhe vështirësive financiare, ato nuk patën sukses serioz. Pra, në AOZT "ARSMASH" nga 1991 deri në 1994, puna u krye në studimin e njësive premtuese të ftohjes për automjetet me frigorifer. Analiza tregoi se vetëm një makinë ftohëse Stirling mund të veprojë si njësia më premtuese e ftohjes. Duke pasur parasysh këtë, u krijuan prototipe të makinave ftohëse me një kapacitet deri në 5 kW, që funksiononin në rangun nga 285 K në 230 K, të cilat për sa i përket efikasitetit dhe peshës dhe karakteristikave të madhësisë korrespondonin me PKHM moderne për automjetet me frigorifer. Vlerësimet e projektimit dhe dokumentacioni i projektimit për prodhimin e tij serik u zhvilluan. Sidoqoftë, për shkak të recesionit të përgjithshëm në ekonomi dhe vështirësive financiare të klientit, puna në këtë projekt u ndërpre.

Në vitin 1996, në OJSC "Fabrika e makinerisë" ARSENAL ", në kuadër të një marrëveshjeje me SE GOKB" Prozhektor ", filloi puna me temën" Kërkimi dhe zhvillimi i njësive elektrike të bazuara në motorët Stirling me shumë karburant ". Kjo temë u përfshi nën kodin "Stirling" në punën komplekse kërkimore "Peredvizhka", e përfshirë në urdhrin shtetëror me dekret të Qeverisë së Federatës Ruse të 03/02/96 N 227-15. Për shkak të mungesës së fondeve reale nga buxheti federal, këto punë nuk u përfunduan plotësisht.

Në 1997-1998, një paketë dokumentesh u zhvillua në OJSC "MZ" ARSENAL "për një aplikim për përfshirje në Programin Federal të Ristrukturimit dhe Konvertimit të Ndërmarrjeve të Mbrojtjes me temën:" Zhvillimi dhe krijimi i prodhimit të motorëve miqësorë me mjedisin me jashtë. furnizimi me nxehtësi, frigoriferët, pompat e nxehtësisë dhe termocentralet anaerobe bazuar në ciklin Stirling ”. Projekti nuk parashikonte shtesë punimet e ndertimit, meqenëse lëshimi i produkteve të reja ishte planifikuar të kryhej duke ngarkuar produktet e lëshuara pas konvertimit objektet e prodhimit fabrikë. Në zbatim i suksesshëm të projektit të mësipërm, ishte planifikuar deri në vitin 2004 të krijonte prodhim në shkallë të vogël të motorëve dhe frigoriferëve Stirling me një kapacitet deri në 100 kW. Megjithatë, këto punë nuk janë zbatuar ende për shkak të mungesës së fondeve.

Aktualisht, është zhvilluar një situatë mjaft paradoksale, e cila konsiston në faktin se Rusia ka përvojë dhe teknologji shumëvjeçare për prodhimin e makinave Stirling, por nuk ka përvojë zhvillimet e veta, makina Stirling të prodhuara në masë. Kjo situatëështë kryesisht për shkak të faktit se në 15 vitet e fundit në Rusi për shkak të krizë ekonomike një atmosferë inovative jashtëzakonisht e pafavorshme është zhvilluar në shumë organizata shkencore ruse, në të cilat puna ishte kryer më parë në temën e krijimit të makinave Stirling, për shembull, M.V. Bauman, VNIIGT, OMPI (TU), Universiteti Teknik Shtetëror i Shën Petersburgut (Universiteti Politeknik), TsNIDI, etj., Kërkimet u ndërprenë plotësisht për shkak të vështirësive financiare. Në të njëjtën kohë, rezultatet më domethënëse në krijimin e makinave shumë efikase Stirling janë arritur jashtë vendit në 15 vitet e fundit.

"Inovative Qendra Kërkimore Teknologjitë Stirling.

Duke marrë parasysh potencialin premtues të makinave Stirling, specialistët e Innovation and Research Center Stirling - Technologies LLC në vitet e fundit u kryen një numër studimesh teorike dhe eksperimentale, si rezultat i të cilave u zhvillua një metodologji e re për hartimin dhe llogaritjen e makinave të këtij cikli. Kjo metodologji përfshin disa "know-how", duke përfshirë: një metodë unike të optimizimit me dy nivele me shumë parametra të makinave Stirling; sinteza strukturore e makinave Stirling bazuar në metodën e analizës funksionale të eksergjisë së pajisjeve komplekse termike mekanike; dizajn optimal bazuar në TRIZ (e theksuar PK)... Metodologjia e zhvilluar për hartimin dhe llogaritjen e makinave Stirling bën të mundur zvogëlimin e kohës për krijimin e llojeve të reja të makinave Stirling në 1.5-2 vjet, me një efikasitet që korrespondon me analogët më të mirë botërorë.

Në bazë të zgjidhjeve teknike të propozuara, specialistët e SH.PK "Qendra e Inovacionit dhe Kërkimit" Stirling - Technologies "në 1994-2003 paraqitën më shumë se 150 aplikime për shpikje të supozuara. Vëmendje e veçantë iu kushtua zhvillimit të njësive individuale të makinave Stirling dhe modelimit të tyre, si dhe krijimit të diagrameve të reja skematike të instalimeve të ndryshme qëllim funksional... Praktika ka treguar se dizajni optimal do të zvogëlojë ndjeshëm koston e njësisë totale të makinave gjatë prodhimit pilot dhe prodhimit serik të tyre. Zgjidhjet teknike të propozuara, duke marrë parasysh faktin se makinat Stirling janë më pak të shtrenjta në funksionim, bëjnë të mundur rritjen e përfitimit të tyre ekonomik në krahasim me konvertuesit tradicionalë të energjisë. Përdorimi i mëtejshëm i përhapur i makinave Stirling do të shoqërohet me zhvillimin e teorisë së projektimit të makinave me shumë cilindra të këtij cikli, i cili do të bëjë të mundur krijimin e motorëve dhe frigoriferëve me një kapacitet deri në 1000 kW.

Impiante të bashkëprodhimit me motorë Stirling me shumë karburant.

Kogjenerimi Stirling - Teknologji e re për prodhimin e kombinuar të energjisë elektrike dhe nxehtësisë, bazuar në motorët Stirling, në të cilat energjia e ujit të ftohjes dhe gazrave të mbeturinave përdoret për nevojat e furnizimit me ngrohje të konsumatorëve. Efikasiteti i përdorimit të një motori Stirling në impiantet e bashkëprodhimit, në krahasim me një motor me djegie të brendshme, është për shkak të veçantisë së bilancit të tij të nxehtësisë. Humbja e nxehtësisë me gazrat e shkarkimit dhe në ujin ftohës për motorin Stirling është, përkatësisht, 10% dhe 40%, e cila, duke marrë parasysh efikasitetin më të lartë. vetë motori, ju lejon të krijoni njësi të bashkëprodhimit kompakt dhe shumë efikas.

Impianti i koogjenerimit me kapacitet 9.5 kW energji elektrike dhe 30 kW energji termike.

Avantazhet e përdorimit të njësive të bashkëprodhimit me motorë Stirling në karburant lokal në rajonet e Federatës Ruse:

Pavarësia nga konjuktura e tregut të naftës dhe gazit natyror.
--- Mundësia e ngarkimit të ndërmarrjeve lokale për prodhimin e pajisjeve për prokurimin dhe përpunimin e karburantit vendas.
--- Nuk ka nevojë të krijohen mjedise magazinimi për rezervat e karburantit hidrokarbure dhe transportin e tij.
--- Nuk ka nevojë për vendosjen dhe mirëmbajtjen e rrjeteve të energjisë kur elektrifikoni zonat e largëta.
--- Ulje e konsiderueshme e shpenzimeve të buxheteve rajonale për blerjen e karburantit të importuar.
--- Ulje e konsiderueshme e kostove të kompanive të naftës dhe gazit për blerjen e karburantit të importuar për shkak të përdorimit të gazit të naftës të lidhur si lëndë djegëse motorike.

1..Kostoja e 1 kW / h energji elektrike e prodhuar nga njësia e bashkëprodhimit do të jetë nga 30 në 50 kopecks, që është 2-3 herë më e lirë se tarifat ekzistuese. (PK e theksuar)
2. Burimi i konvertuesit të ciklit të drejtpërdrejtë të një impianti të bashkëprodhimit rritet me rreth 2 herë në krahasim me një motor me djegie të brendshme.
3. Gjatë djegies së karburantit, përmbajtja e CO në gazrat e trajtuar është 3 herë më e ulët dhe dukshëm më e ulët në përmbajtjen e NO dhe CH, e cila plotëson standardet më të rrepta globale mjedisore.
4 .. Periudha e shlyerjes së impianteve të bashkëprodhimit është 2.5 vjet.

Modernizimi i njësive të bojlerit në uzinat mini - CHP bazuar në përdorimin e motorit Stirling.

LLC "Qendra e Kërkimit dhe Zhvillimit" Stirling Technologies "është një kompani që punon në fushën e krijimit të inovacioneve shumë efikase për kompleksin e nxehtësisë dhe energjisë të Federatës Ruse. Specialistët e kompanisë kanë zhvilluar një teknologji të re, të pashembullt për transferimin e impianteve ekzistuese të kaldajave të nxehtësisë furnizim me mini-CHP-të duke përdorur motorët Stirling.

Një shembull i paraqitjes së pajisjeve për modernizimin e një njësie kazani në një fabrikë mini - CHP bazuar në përdorimin e një fabrike riciklimi me një motor Stirling.

Pa ndryshuar modelin ekzistues të bojlerit të stacionit të furnizimit me ngrohje, instalimi i një ngrohësi të motorit Stirling në oxhakun e njësisë së bojlerit bën të mundur shndërrimin e nxehtësisë së gazrave të tymit të shkarkimit në energji të dobishme mekanike dhe elektrike. Përdorimi i nxehtësisë së gazrave të shkarkimit duke përdorur një motor Stirling është drejtimi më premtues për rritjen e efikasitetit të njësisë së bojlerit. Teknologjia e propozuar mund të përdoret në mënyrë efektive në modernizimin e bojlerëve me kapacitete të ndryshme. Energjia elektrike që rezulton mund të përdoret si për të mbuluar nevojat për energji elektrike për nevojat e veta të bojlerit, ashtu edhe për të gjeneruar energji elektrike për rrjetin e jashtëm të energjisë. Efikasiteti ekonomik i përdorimit të impianteve të riciklimit me motorët Stirling në modernizimin e stacioneve të furnizimit me ngrohje të kazanit:
1. Kostoja e 1 kWh energji elektrike e gjeneruar duke përdorur një fabrikë riciklimi me një motor Stirling është 8 herë më e lirë se tarifat ekzistuese për furnizimin me energji qendrore.
2. Periudha e shpagimit për modernizimin e bojlerëve në mini-CHP impiante bazuar në përdorimin e impianteve të shfrytëzimit me motor Stirling nuk i kalon 3 vjet, në varësi të të dhënave fillestare teknike dhe ekonomike.

Përdorimi i biomasës kur përdorni motorin Stirling.

Një shembull i paraqitjes së një impianti të karburantit të ngurtë me një motor Stirling, LLC "IIC" Stirling-technology ".

Kompania gjermane "SOLO Stirling Engine" zhvillon sisteme Stirling-Cogeneration me përdorim të drejtpërdrejtë të karburantit të ngurtë, kryesisht druri, por përballet me disa vështirësi, të tilla si heqja e shllakut nga dhoma e djegies ose parandalimi i shkrirjes së grimcave të karburantit. Hetimet me Gjeneratorin e Gazit në verën e vitit 1998 treguan se gazi i drurit i prodhuar atje përmirëson djegien e lëndëve djegëse të ngurta dhe rrëshirave. Kombinimi i një gazifikuesi me Stirling-Cogeneration është një pajisje shumë efikase, pasi gazi i nxehtë i marrë nga Gasifikuesi nuk ka nevojë të ftohet për përdorim në Stirling-Cogeneration.
Specialistët e LLC "Innovation and Research Center" Stirling - Technologies "në Rusi janë gjithashtu të angazhuar në mënyrë aktive në zhvillimin e sistemeve të ngjashme, për shembull, hartimin e furnizimit me energji elektrike për një qytet vilë duke përdorur motorë Stirling që punojnë me gaz gjenerator nga torfe. Në të njëjtën kohë, zhvillimi i impianteve të karburantit të ngurtë me një motor Stirling, që veprojnë në copa druri, qymyr dhe pluhur qymyri, torfe, shist argjilor, mbeturina bujqësore dhe pleh organik, mbeturina shtëpiake, etj.

Sistemet e energjisë diellore.

Versioni diellor i motorit Stirling 161 i prodhuar nga kompania gjermane SOLO system (EURODISH).

Versioni diellor i motorit Stirling 161 përdoret nga disa prodhues në dizajne të ndryshme. Që nga viti 1997, 6 sisteme kanë funksionuar në pllajën diellore spanjolle de Almeria. Si pjesë e një projekti të mbështetur nga BE në bashkëpunim me Schlaich Bergermann und Partner und MERO Raumsysteme GmbH, ndër të tjera, po ndërtohet një brez i ri i sistemit Dish Stirling 10 kW. Qëllimi i projektit është të zvogëlojë kostot e investimit në 5,000 EUR / kW. Në këtë rast, Stirling 161 hyn përsëri në fuqi me modifikime në Marrës, Zgavër dhe byk. Karakteristikat e sistemit të ri të Dish / Stirling (EURODISH): kapaciteti nominal i Stirling 161 SOLO 10.0 kW bruto, diametri i pasqyrës diellore 8.5 m. Në Alanya, Qendra Kërkimore e Energjisë Diellore e Turqisë ka krijuar Kombassan Holding, një kompani që vazhdon punë përgatitore Cummins. Puna është shumë intensive dhe tregon rezultate të mira.

PAS FJALS TEP DEPARTAMENTIT T FOR PARASHIKIMIT

Pyetjet që kam janë të natyrshme për kontekstin e zgjedhur të rishikimit të historisë së industrisë së automobilave.

A mund të përsëritet kjo zgjidhje teknike në kushtet e realiteteve aktuale të krizës ekonomike, kur të gjithë po përpiqen të "kursejnë para"?

Konsideroni opsionet:

1. Motori Stirling si motori i vetëm për një makinë. Zhvillimi i skenarit - "makinë e gjithanshme".

Përgjigja ime është jo. Ende ka mjaft naftë dhe gaz në botë. Kaq shumë njerëz dhe kapital janë të punësuar në prodhimin dhe mirëmbajtjen e motorëve me djegie të brendshme benzinë-naftë, saqë nuk shoh ndonjë arsye serioze për të folur për fenomenin e "minimit".

2. A mund të ndërtohet një hibrid sipas "ÇDO Karburant-Motor- Stirling - motor elektrik "?

Një skenar shumë i ngjashëm u provua në 1965 në aviacion.

Avioni IL-18P në vetvete është një mister. Unë kam një supozim se ishte një lloj shakaje ose një dezinformatë e krijuar posaçërisht, rrjedhja e të cilave mund të devijonte burimet financiare të konkurrentëve në një drejtim joefektiv.

Shembuj të tillë kanë qenë në historinë e teknologjisë. Për shembull, në fillim të viteve 70, u vendos që të zhvillohej teknologjia kompjuterike në BRSS përgjatë rrugës së makinave të mëdha virtuale të serive të BE -së. Ende mbaj mend aforizmin e madh të mësuesit tim në programimin Assembler: "Makinat e serive të BE -së janë shembulli më i mirë i sabotimit shkencor dhe teknik amerikan kundër BRSS."

Ishte një rrugë pa krye për zhvillimin e teknologjisë kompjuterike, e cila me anë të mjeteve Media perëndimore dhe veprimet e afta të shërbimeve speciale u bënë kryesore për ne dhe shtuan vonesën tonë në zhvillimin e prodhimit të kompjuterit. Paratë e mëdha u shpenzuan "në vendin e gabuar".

Ndoshta situata me avionin e avullit është diçka e ngjashme.

Përgjigja e PK -së për opsionin 2 është "vështirë". Arsyetimi është i njëjtë me opsionin 1.

3. A mund të ndërtohet një hibrid sipas skemës "ICE + rigjenerimi i nxehtësisë duke përdorur një motor Stirling"? Benzinë motor me djegie të brendshme me naftë 70-75%

energjia e karburantit kalon në nxehtësi dhe fërkime.

Një pirun ngrihet menjëherë nën-opsioni A: hipni në bord dy lloje të energjisë mekanike: nga motori me djegie të brendshme dhe nga Stirling? nën-opsioni B: Hipni në bord një mekanik nga një motor me djegie të brendshme dhe energji elektrike për një motor elektrik.

Nëse opsioni B përshtatet në konceptin e përgjithshëm të projektimit të shumë modeleve moderne makina hibride, ku proceset e rimëkëmbjes konsiderohen përcaktuese të qëllimeve, atëherë nuk mund të jap një numër të madh shembujsh të suksesit të qëndrueshëm për opsionin A.

Në këto anije ajrore të 1958 dhe 1966, u përdorën dy lloje forcë ngritëse: Arkimedi dhe nga efekti Magnus. Siç mund ta shohim, këto zgjidhje teknike u shfaqën pas përfundimit të epokës së aeronautikës. Dhe ne nuk dimë asgjë për pronat e tyre të vërteta. Vetëm faktet në lidhje me R&D të kryera.

Natyrisht, është e mundur të thuhet se një anije e lëvizur me vela ose një avullore me rrota dhe vela janë njëkohësisht shembuj të tillë, por ato ende nuk janë plotësisht të sakta, sepse energjia e erës në këto sisteme është ende në Super-sistem dhe mund të përdoret në mënyrë të pavarur, dhe opsioni A, megjithatë, nënkupton shfrytëzimin e energjisë termike që krijohet brenda automjetit gjatë operimit.

Duke folur për motorët Stirling, mund të shpresojmë se ata mund të marrin një impuls për zhvillimin nga kriza si termocentrale të vegjël të gjithëpranishëm, por nuk ka gjasa që ata të "depërtojnë" në makinë. Mbyllja e hidrogjenit dhe heliumit, depërtimi i këtyre substancave nëpër muret metalike, shpërbërja e tyre në metal nuk është një fenomen akademik, por plotësisht teknik. Presionet e mëdha të funksionimit, të kombinuara me dridhjet e transportit, sugjerojnë gjithashtu një zgjidhje të madhe: "nevojiten mure të trasha për të rritur qëndrueshmërinë, por kjo zvogëlon aftësitë e transferimit të nxehtësisë në mure dhe rrit peshën e motorit."

Ne nuk kemi diskutuar fare për një veçori tjetër të këtyre makinave të mahnitshme. Aftësia për t'i përdorur ato si pompa nxehtësie. Këto janë shfaqje goditëse të parimit të përmbysjes, i cili ka shumë në historinë e të gjitha makinave ku ka ngrohje, por mund të flisni për të me orë të tëra. Le të bëjmë një çështje të veçantë për këtë disi.

Motori Stirling, parimi i funksionimit të të cilit është cilësisht i ndryshëm nga i zakonshmi për të gjithë motorët me djegie të brendshme, dikur ishte i fundit konkurrencë e denjë... Sidoqoftë, ata e harruan atë për një kohë. Si përdoret ky motor sot, cili është parimi i funksionimit të tij (në artikull mund të gjeni vizatime të motorit Stirling që demonstrojnë qartë funksionimin e tij), dhe cilat janë perspektivat për përdorimin e tij në të ardhmen, lexoni më poshtë.

Histori

Në 1816 në Skoci, Robert Stirling patentoi emrin sot në nder të shpikësit të tij. Motorët e parë të ajrit të nxehtë u shpikën para tij. Por Stirling shtoi një pastrues në pajisje, e cila në literaturën teknike quhet rigjenerues, ose shkëmbyes nxehtësie. Falë tij, performanca e motorit u rrit duke e mbajtur njësinë të ngrohtë.

Motori u njoh si më i qëndrueshëm motorr me avull nga ato në dispozicion në atë kohë, pasi nuk shpërtheu kurrë. Para tij, ky problem u shfaq shpesh në motorët e tjerë. Megjithë suksesin e tij të shpejtë, në fillim të shekullit XX, zhvillimi i tij u braktis, pasi u bë më pak ekonomik se motorët e tjerë me djegie të brendshme dhe motorët elektrikë që u shfaqën atëherë. Sidoqoftë, Stirling vazhdoi të përdoret në disa industri.

Motori me djegie të jashtme

Parimi i funksionimit të të gjithë motorëve të nxehtësisë është që për të marrë gaz në një gjendje të zgjeruar, kërkohen forca më të mëdha mekanike sesa kur shtypni një të ftohtë. Për të demonstruar qartë këtë, një eksperiment mund të kryhet me dy tenxhere të mbushura me të ftohtë dhe ujë i nxehtë si dhe një shishe. Ky i fundit zhytet në ujë të ftohtë, futet në prizë, pastaj transferohet në ujë të nxehtë. Kjo do të bëjë që gazi në shishe të bëjë punë mekanike dhe të shtyjë tapën jashtë. Motori i parë me djegie të jashtme u mbështet plotësisht në këtë proces. Vërtetë, më vonë shpikësi kuptoi se një pjesë e nxehtësisë mund të përdoret për ngrohje. Kështu, produktiviteti është rritur ndjeshëm. Por edhe kjo nuk e ndihmoi motorin të bëhej i përhapur.

Më vonë, Erickson, një inxhinier nga Suedia, përmirësoi modelin duke propozuar ftohjen dhe ngrohjen e gazit në presion të vazhdueshëm në vend të vëllimit. Si rezultat, shumë kopje filluan të përdoren për punë në miniera, anije dhe shtypshkronja. Por për ekuipazhet, ata dolën të ishin shumë të rëndë.

Motorë me djegie të jashtme nga Philips

Motorë të tillë janë të llojeve të mëposhtëm:

• avull;
• turbinë me avull;
• Stirling.

Lloji i fundit nuk u zhvillua për shkak të besueshmërisë së ulët dhe pjesa tjetër nuk janë më të shumtët performancë të lartë në krahasim me llojet e tjera të agregateve që janë shfaqur. Sidoqoftë, në 1938, Philips rifilloi operacionet. Motorët filluan të shërbejnë për të drejtuar gjeneratorët në zona jo të elektrizuara. Në 1945, inxhinierët e kompanisë gjetën përdorimin e kundërt për ta: nëse boshti rrotullohet nga një motor elektrik, atëherë ftohja e kokës së cilindrit arrin minus njëqind e nëntëdhjetë gradë Celsius. Pastaj u vendos që të përdoret motori i përmirësuar Stirling në njësitë e ftohjes.

Parimi i funksionimit

Veprimi i motorit është të punojë në cikle termodinamike, në të cilat ngjeshja dhe zgjerimi ndodhin në temperatura të ndryshme. Në këtë rast, rregullimi i rrjedhës së lëngut të punës realizohet për shkak të vëllimit të ndryshëm (ose presionit - në varësi të modelit). Ky është parimi i funksionimit të shumicës së këtyre makinave, të cilat mund të kenë funksione të ndryshme dhe skema konstruktive. Motorët mund të jenë reciprok ose rrotullues. Makinat me instalimet e tyre punojnë si pompa nxehtësie, frigoriferë, gjeneratorë presioni etj.

Përveç kësaj, ka motorë të ciklit të hapur ku kontrolli i rrjedhës realizohet me anë të valvulave. Ata quhen motorë Erickson, përveç emrit të zakonshëm të emrit Stirling. Në motorin me djegie të brendshme punë e dobishme kryhet pas ngjeshjes paraprake të ajrit, injektimit të karburantit, ngrohjes së përzierjes që rezulton e përzier me djegie dhe zgjerim.

Motori Stirling ka të njëjtin parim të funksionimit: në temperatura të ulëta ndodh ngjeshja, dhe në temperatura të larta, zgjerimi. Por ngrohja kryhet në mënyra të ndryshme: nxehtësia furnizohet përmes murit të cilindrit nga jashtë. Prandaj, ai mori emrin e një motori me djegie të jashtme. Stirling përdori një ndryshim periodik të temperaturës me një pistoni zhvendosjeje. Ky i fundit lëviz gazin nga një zgavër e cilindrit në tjetrin. Nga njëra anë, temperatura është vazhdimisht e ulët, dhe nga ana tjetër, është e lartë. Kur pistoni lëviz lart, gazi lëviz nga zgavra e nxehtë në atë të ftohtë, dhe poshtë kthehet në atë të nxehtë. Së pari, gazi lëshon shumë nxehtësi në frigorifer, dhe pastaj merr aq sa nga ngrohësi sa dha. Një rigjenerues vendoset midis ngrohësit dhe frigoriferit - një zgavër e mbushur me material, të cilit gazi i jep nxehtësi. Në rast të rrjedhës së kundërt, rigjeneruesi e kthen atë.

Sistemi i zhvendosjes është i lidhur me një pistoni pune që kompreson gazin në kushte të ftohta dhe lejon zgjerimin në nxehtësi. Puna e dobishme bëhet me ngjeshje në një temperaturë më të ulët. I gjithë sistemi kalon nëpër katër cikle me lëvizje të përhershme. Mekanizmi i fiksimit siguron vazhdimësinë. Prandaj, kufijtë e mprehtë midis fazave të ciklit nuk respektohen, dhe Stirling nuk ulet.

Duke marrë parasysh të gjitha sa më sipër, përfundimi sugjeron vetë se ky motor është një makinë pistoni me një furnizim të jashtëm të nxehtësisë, ku lëngu i punës nuk largohet nga hapësira e kufizuar dhe nuk zëvendësohet. Vizatimet e motorit Stirling ilustrojnë mirë pajisjen dhe parimin e funksionimit të tij.

Detajet e punës

Dielli, energjia elektrike, energjia bërthamore ose ndonjë burim tjetër nxehtësie mund të furnizojnë energji me një motor Stirling. Parimi i trupit të tij është të përdorë helium, hidrogjen ose ajër. Një cikël ideal ka një efikasitet maksimal termik të mundshëm prej tridhjetë deri në dyzet për qind. Por me një rigjenerues efektiv, do të jetë në gjendje të punojë me më shumë efikasitet të lartë... Rigjenerimi, ngrohja dhe ftohja sigurohen nga shkëmbyes të nxehtësisë të integruar pa vaj. Duhet të theksohet se motori ka nevojë për shumë pak lubrifikim. Presioni mesatar i cilindrit është zakonisht 10 deri në 20 MPa. Prandaj, këtu kërkohet një sistem i shkëlqyeshëm i vulosjes dhe aftësia për të futur vaj në dhomat e punës.

Karakteristikat krahasuese

Shumica e motorëve të këtij lloji në punë sot përdorin karburant i lëngshëm... Presioni i vazhdueshëm është i lehtë për tu kontrolluar, gjë që ndihmon në zvogëlimin e emetimeve. Mungesa e valvulave siguron funksionim të qetë. Fuqia me peshën është e krahasueshme me motorët me turbocharged, dhe raporti i fuqisë ndaj peshës është i barabartë me atë të një njësie dizel. Shpejtësia dhe çift rrotullues janë të pavarur nga njëri -tjetri.

Kostoja e prodhimit të një motori është shumë më e lartë se ajo e një motori me djegie të brendshme. Por gjatë funksionimit, merret treguesi i kundërt.

Përparësitë

Çdo model i motorit Stirling ka shumë përparësi:

• Efikasiteti në dizajnin modern mund të arrijë deri në shtatëdhjetë për qind.
• Nuk ka sistem në motor ndezja e tensionit të lartë, bosht me gumga dhe valvola. Nuk do të ketë nevojë të rregullohet gjatë gjithë jetës së shërbimit.
• Në Stirlings, nuk ka një shpërthim të tillë si në motorin me djegie të brendshme, i cili ngarkon shumë boshtin e gungës, kushinetat dhe shufrat lidhës.
• Ata nuk e kanë atë efekt kur thonë se "motori është ngecur".
• Për shkak të thjeshtësisë së pajisjes, mund të përdoret për një kohë të gjatë.
• Mund të funksionojë si në dru ashtu edhe me lëndë djegëse bërthamore dhe çdo lloj tjetër.
• Djegia ndodh jashtë motorit.

disavantazhet

Aplikacion

Aktualisht, një motor Stirling me një gjenerator përdoret në shumë zona. Shtë një burim i gjithanshëm i energjisë elektrike në frigoriferë, pompa, nëndetëse dhe termocentrale diellore. Thanksshtë falë aplikacionit të llojeve të ndryshme karburant ekziston mundësia e përdorimit të tij të gjerë.

Ringjallje

Falë Philips, këta motorë janë zhvilluar përsëri. Në mesin e shekullit të njëzetë, General Motors hyri në një marrëveshje me të. Ajo drejtoi zhvillimin për aplikimin e Stirlings në hapësirë ​​dhe pajisje nënujore, në anije dhe makina. Pas tyre, një kompani tjetër nga Suedia, United Stirling, filloi të merrej me zhvillimin e tyre, duke përfshirë përdorimin e mundshëm në

Sot motori linear Stirling përdoret në instalimet e automjeteve nënujore, hapësinore dhe diellore. Interesi i madh për të është shkaktuar për shkak të rëndësisë së çështjeve të degradimit të mjedisit, si dhe luftës kundër zhurmës. Në Kanada dhe SHBA, Gjermani dhe Francë, si dhe Japoni, ekziston një kërkim aktiv për zhvillimin dhe përmirësimin e përdorimit të tij.

E ardhmja

Përparësitë e qarta që kanë pistoni dhe pistoni Stirling, të përbërë nga një jetë e gjatë shërbimi, përdorimi i karburanteve të ndryshëm, zhurma dhe toksiciteti i ulët, e bëjnë atë shumë premtues në sfondin e një motori me djegie të brendshme. Sidoqoftë, duke pasur parasysh faktin se motori me djegie të brendshme është përmirësuar gjatë gjithë kohës, ai nuk mund të zhvendoset lehtë. Në një mënyrë apo tjetër, është pikërisht një motor i tillë që zë një pozicion drejtues sot dhe nuk ka ndërmend ta dorëzojë atë në të ardhmen e afërt.

Motori Stirling, dikur i famshëm, u harrua për një kohë të gjatë për shkak të përdorimit të përhapur të një motori tjetër (djegie e brendshme). Por sot ne dëgjojmë gjithnjë e më shumë për të. Ndoshta ai ka një shans të bëhet më popullor dhe të gjejë vendin e tij në të modifikim i ri në botën moderne?

Histori

Motori Stirling është një motor nxehtësie që u shpik në fillim të shekullit XIX. Autori, siç e dini, ishte njëfarë Stirling i quajtur Robert, një prift nga Skocia. Pajisja është një motor me djegie të jashtme, ku trupi lëviz në një enë të mbyllur, duke ndryshuar vazhdimisht temperaturën e tij.

Për shkak të përhapjes së një lloji tjetër të motorit, ai pothuajse u harrua. Sidoqoftë, falë përparësive të tij, sot motori Stirling (shumë amatorë e ndërtojnë atë në shtëpi me duart e tyre) po kthehet përsëri.

Dallimi kryesor nga një motor me djegie të brendshme është se energjia e nxehtësisë vjen nga jashtë, dhe nuk gjenerohet në vetë motorin, si në një motor me djegie të brendshme.

Parimi i funksionimit

Ju mund të imagjinoni një vëllim ajri të mbyllur të mbyllur në një strehë me një membranë, domethënë një pistoni. Kur trupi nxehet, ajri zgjerohet dhe funksionon, duke përkulur kështu pistonin. Pastaj ftohet dhe paloset përsëri. Ky është cikli i mekanizmit.

Nuk është çudi që motor termoakustik Shumë produkte Stirling të bëra vetë bëhen në shtëpi. Mjetet dhe materialet për këtë kërkojnë minimumin që mund të gjendet në shtëpinë e secilit. Konsideroni dy menyra te ndryshme sa e lehte eshte ta krijosh.

Materialet për punë

Për të bërë një motor Stirling me duart tuaja, do t'ju nevojiten materialet e mëposhtme:

• kallaj;
• foli çeliku;
• tub bronzi;
• sharrë hekuri;
• dosje;
• stendë druri;
• gërshërë për metal;
• detajet e fiksuesve;
• Makine per ngjitjen e metalit;
• bashkim;
• lidhës;
• makinë.

Është e gjitha. Pjesa tjetër është një çështje e teknikës së thjeshtë.

Si të bësh

Një kuti zjarri dhe dy cilindra për bazën janë përgatitur nga kallaji, nga të cilët do të përbëhet motori Stirling, i bërë me dorë. Madhësitë zgjidhen në mënyrë të pavarur, duke marrë parasysh qëllimet për të cilat është menduar kjo pajisje. Le të supozojmë se motori është duke u bërë për qëllime demonstrimi. Atëherë fshirja e cilindrit kryesor do të jetë nga njëzet në njëzet e pesë centimetra, jo më shumë. Pjesët e tjera duhet të përshtaten me të.

Në pjesën e sipërme të cilindrit për lëvizjen e pistonit, bëhen dy zgjatime dhe vrima me një diametër prej katër deri në pesë milimetra. Elementet do të veprojnë si kushineta për gjetjen e montimit të fiksimit.

Tjetra, ata bëjnë lëngun e punës të motorit (uji i zakonshëm do të bëhet ai). Rrathët e kallajit ngjiten në cilindër, i cili mbështillet në një tub. Në to bëhen vrima dhe tubat prej bronzi futen nga njëzet e pesë deri në tridhjetë e pesë centimetra në gjatësi dhe katër deri në pesë milimetra në diametër. Në fund, ata kontrollojnë se sa e ngushtë është bërë dhoma duke e përmbytur me ujë.

Më pas vjen zhvendosësi. Për prodhimin, merrni një bosh nga një pemë. Në makinë, ata po përpiqen ta bëjnë atë të marrë formën e një cilindri të zakonshëm. Zhvendosësi duhet të jetë pak më i vogël se diametri i cilindrit. Lartësia optimale zgjidhet pasi është bërë motori Stirling i bërë vetë. Prandaj, në këtë fazë, gjatësia duhet të marrë një diferencë.

Folja shndërrohet në një shufër cilindri. Një vrimë është bërë në qendër të enës prej druri, e përshtatshme për rrjedhin, futeni atë. Në pjesën e sipërme të rrjedhin, është e nevojshme të sigurohet një vend për pajisjen e shufrës lidhëse.

Pastaj ata marrin tuba prej bakri katër centimetra e gjysmë të gjatë dhe dy centimetra e gjysmë në diametër. Një filxhan kallaji është ngjitur në cilindër. Një vrimë është bërë në anët e mureve për komunikimin e enës me cilindrin.

Pistoni gjithashtu rregullohet në një torno në diametrin e cilindrit të madh nga brenda. Në krye, kërcelli është i lidhur në një mënyrë të varur.

Asambleja ka përfunduar dhe mekanizmi është ngritur. Për ta bërë këtë, pistoni futet në një cilindër më të madh dhe lidhet me një cilindër tjetër më të vogël.

Cylshtë ndërtuar një cilindër i madh mekanizmi i fiksimit... Një pjesë e motorit është e fiksuar me një hekur bashkues. Pjesët kryesore janë të fiksuara në një bazë prej druri.

Cilindri është i mbushur me ujë dhe një qiri është vendosur nën pjesën e poshtme. Motori Stirling, i bërë me dorë nga fillimi në fund, është testuar për funksionueshmëri.

Metoda e dytë: materiale

Motori mund të bëhet në një mënyrë tjetër. Për ta bërë këtë, do t'ju duhet materialet e mëposhtme:

• kallaj;
• gome shkumë;
• kapese letrash;
• disqe;
• dy bulona.

Si të bësh

Goma e shkumës përdoret shumë shpesh për të bërë një motor të thjeshtë, jo të fuqishëm Stirling në shtëpi me duart tuaja. Prej tij përgatitet një zhvendosës për motorin. Pritini rrethin e shkumës. Diametri duhet të jetë pak më i vogël se ai i një kanaçe kallaji, dhe lartësia duhet të jetë pak më shumë se gjysma.

Një vrimë është bërë në qendër të kapakut për shufrën lidhëse të ardhshme. Për ta bërë atë të ecë pa probleme, kapësja e letrës mbështillet në një spirale dhe ngjitet në kapak.

Rrethi i gomës së shkumës në mes është shpuar me një tel të hollë me një vidë dhe fiksuar në krye me një rondele. Pastaj një copë kapëse letre lidhet me bashkim.

Zhvendosësi shtyhet në vrimën në kapak dhe kavanoza dhe kapaku ngjiten së bashku për t'u vulosur. Një lak i vogël bëhet në një kapëse letre, dhe një vrimë tjetër, më e madhe në kapak.

Fleta e kallajit mbështillet në një cilindër dhe ngjitet, dhe pastaj ngjitet në kavanoz në mënyrë që të mos ketë fare boshllëqe.

Kapësja e letrës është kthyer në një bosht me gunga. Hapësira duhet të jetë saktësisht nëntëdhjetë gradë. Gjuri mbi cilindrin është bërë pak më i madh se tjetri.

Pjesa tjetër e kapëseve konvertohen në rafte boshtesh. Membrana është bërë si më poshtë: cilindri mbështillet në një film polietileni, shtypet dhe fiksohet me një fije.

Shufra lidhëse është bërë nga një kapëse letre që futet në një copë gome dhe pjesa e përfunduar është ngjitur në membranë. Gjatësia e shufrës lidhëse është bërë e tillë që membrana të tërhiqet në cilindër në pikën e poshtme bruto dhe të shtrihet në pikën më të lartë. Pjesa e dytë e shufrës lidhëse është bërë në të njëjtën mënyrë.

Pastaj njëri është ngjitur në membranë dhe tjetri në zhvendosësin.

Këmbët e kavanozit gjithashtu mund të bëhen nga kapëse letre dhe të ngjiten. Një CD përdoret për fiksimin.

Kështu që i gjithë mekanizmi është gati. Mbetet vetëm për të zëvendësuar dhe ndezur një qiri nën të, dhe pastaj të bëni një shtytje nëpër volant.

Përfundim

I tillë është motori Stirling me temperaturë të ulët (i ndërtuar vetë). Sigurisht, në një shkallë industriale, pajisje të tilla prodhohen në një mënyrë krejtësisht të ndryshme. Sidoqoftë, parimi mbetet i pandryshuar: vëllimi i ajrit nxehet dhe pastaj ftohet. Dhe kjo përsëritet vazhdimisht.

Së fundi, shikoni këto vizatime të motorit Stirling (mund ta bëni vetë pa aftësi të veçanta). Ndoshta tashmë jeni ndezur me idenë dhe dëshironi të bëni diçka të ngjashme?