Diesel moteur. Diesel
Cycle

Moteur endothermique
Boîte de vitesse

Moteur Stirling

Moteur Stirling

Le moteur Stirling est un moteur thermique à combustion externe. A l'origine, il était conçu comme un moteur principal industriel pour concurrencer la machine à vapeur, mais en pratique, il était utilisé pendant plus d'un siècle uniquement pour les applications domestiques et pour les moteurs de faible puissance.

Le moteur Stirling a été inventé en 1816 par Robert Stirling, un prêtre écossais. L'une des préoccupations de l'époque était la sécurité des moteurs à vapeur. L'objectif de Stirling était d'obtenir un moteur moins dangereux que le moteur à vapeur.

Le fonctionnement du moteur Stirling est basé sur l'expansion et la contraction d'un gaz qui peut être de l'hélium, de l'hydrogène, de l'azote ou de l'air. Ce gaz est obligé de cycler cycliquement à partir d'une source froide où il se contracte à une source chaude où il se dilate. Il est considéré comme un moteur thermique. C'est un moteur thermodynamique dû à la présence d'un gradient de température entre les deux sources thermiques.

Actuellement, le développement est encore en cours d'investigation. Le fait que vous ayez seulement besoin d'une source de chaleur externe lui confère une grande polyvalence puisque ce fait vous donne la possibilité de pouvoir utiliser de nombreuses sources d'énergie pour son fonctionnement. Des exemples de sources d'énergie utilisées dans un moteur Stirling sont l'énergie solaire thermique, les combustibles fossiles tels que le charbon ou le pétrole, la biomasse, l'énergie géothermique et d'autres.

Fonctionnement d'un moteur Stirling

Un moteur Stirling est un moteur alternatif qui fonctionne dans un cycle de régénération thermodynamiquement fermé. Le moteur Stirling fonctionne avec une compression cyclique et une expansion cyclique du fluide de travail à différents niveaux de température.

Fonctionnement d'un moteur Stirling Le moteur Stirling est un moteur thermique qui fonctionne à travers un cycle de compression et d'expansion d'un gaz. Deux niveaux de température sont utilisés pour faire une conversion nette de l'énergie thermique en énergie mécanique (travail mécanique). Le gaz comprimé exerce une pression sur un piston. Le piston est relié à un vilebrequin qui permet de convertir le mouvement linéaire du piston à l'intérieur du cylindre en un mouvement de rotation d'un axe.

Dans le groupe des moteurs thermiques, comme la machine à vapeur, le moteur Stirling est classé comme un moteur à combustion externe; tous les transferts de chaleur avec le gaz de travail sont effectués à travers la paroi du moteur. En revanche, dans un moteur à combustion interne, l'apport de chaleur est effectué par la combustion d'un carburant à l'intérieur du corps du fluide de travail.

Performance du moteur Stirling

Comme c'est généralement le cas pour les moteurs thermiques, le cycle général du moteur Stirling comprend:

  • Comprimer le gaz froid
  • Chauffez le gaz
  • Développez le gaz chaud
  • Refroidir le gaz avant de répéter le cycle.

L'efficacité du procédé est très limitée par l'efficacité du cycle de Carnot, qui dépend de la différence de température entre les réservoirs chauds et froids. Quoi qu'il en soit, le moteur Stirling est le seul capable d'approcher la performance maximale théorique connue sous le nom de performances Carnot.

Différences entre le moteur Stirling et la machine à vapeur

Contrairement à une machine à vapeur, le moteur Stirling ferme une quantité fixe de fluide dans un état gazeux permanent tel que l'air. En revanche, dans le moteur à vapeur, le fluide de travail subit un changement de phase du liquide au gaz.

Le moteur Stirling se caractérise par son rendement élevé par rapport aux moteurs à vapeur, son fonctionnement plus silencieux et sa facilité d'utilisation de différentes sources de chaleur.

Cette compatibilité avec les sources d'énergie alternatives et renouvelables a été de plus en plus importante à mesure que le coût des combustibles fossiles classiques augmentait et que la sensibilité sociale au changement climatique augmentait. Le moteur Stirling est actuellement intéressant en tant que cœur des unités de micro-combustion de la chaleur et de l'énergie, c'est-à-dire de la cogénération, dans laquelle il est plus sûr et plus efficace qu'une énergie vapeur.

Applications du moteur Stirling

Cette technologie est considérée comme très utile dans les régions où il y a un grand nombre de colons dispersés, ce qui serait très coûteux à atteindre avec un réseau électrique.

Il est espéré que les fabricants de moteurs Stirling construire de petites unités à grande échelle du même type (disque solaire) comme ayant la capacité de produire environ 200 à 400 kWh par mois (équipes de 1 à 2 kW environ ) en particulier pour les pays situés entre les tropiques, car dans ces régions, la quantité de rayonnement solaire est importante tout au long de l'année et, à son tour, la région où la population est la plus dispersée.

valoración: 4 - votos 3

Dernier examen: 13 décembre 2017

a