Stirlingmotor

Video av enkel Stirlingmotor i drift

En stirlingmotor er en varmekraftmaskin som drives med utvendig forbrenning. Den ble oppfunnet av den skotske presten Robert Stirling i 1816.

Stirlingmotoren virker ved at man skyver en innestengt mengde med gass mellom to kammer, et kammer hvor gassen varmes opp, og et annet kammer hvor gassen kjøles ned. Det er vanlig å bruke luft som gass, men helium og hydrogen er også benyttet. En varm gass vil utvide seg, og gassen vil trekke seg sammen når den avkjøles. Ved hjelp av stempler kan denne energien omdannes til mekanisk energi.

Generator med stirlingmotor, Philips MP1002CA fra 1951.

Sammenliknet med interne forbrenningsmotorer, har stirlingmotoren en høyere virkningsgrad. Motoren er nærmest vibrasjonsfri og er svært stillegående. Ettersom motoren bruker ekstern oppvarming, og skiller arbeidsgass fra både kjøling og oppvarming, er det mulig å bruke mange forskjellige varmekilder. Dette kan være solenergi, biobrensel eller spillvarme. Ulempene til motoren er at den trenger oppvarmingstid før den gir fullt energiutbytte, og at den ikke klarer å endre energiutbyttet hurtig. Motoren er derfor ikke egnet som bilmotor.

Stirlingmotorer var på 1800-tallet en del brukt i pumper, men ble på 1900-tallet i stor grad erstattet av elmotorer og forbrenningsmotorer. Etter krigen er de i noen grad brukt til å drive generatorer og pumper. Den kan også brukes som alternativ til dampturbin i mindre solkraftverk.^[1]

Ved inngangen til 2000-tallet var stirlingmotorer på 1-200 kW i begrenset serieproduksjon. De kunne drives av naturgass, propan, solenergi, biomasse, diesel og radioaktive isotoper. Kostnadene var høye, anslått til 16- 72 000 kr pr kW elektrisk kraft. Motorer for kombinert kraft- og varmeproduksjon var imidlertid under utvikling flere steder. Blant annet i Danmark og sentrale deler av Europa var det betydelig interesse for utvikling av slik desentralisert energiproduksjon. En utfordring var høyfrekvent støy. I Norge var stirlingmotor på 12 kW (3 kW el og 9 kW varme) under utvikling hos Sigma Elektroteknisk.^[2] I senere år er de mye brukt i mikrokraftvarmeanlegg på grunn av sin høye effektivitet (over 90 % for stirlingmotorer), lave vedlikeholdskrav, lite lyd og vibrasjoner og lave utslipp.^[3]

Referanser

1. US 3972651, Fletcher, James C. og Charles C. Kirsten, "Solar-powered pump", published 1976-08-03 
2. Lokal kraftproduksjon hos sluttbruker. Trondheim: SINTEF energiforskning. 2002. s. 8, 67ff. ISBN 8259423723. 
3. Kuhn, Vollrad et.al. 2008, «Micro-CHP: Overview of Selected Technologies, Products and Field Test Results» (PDF). Applied Thermal Engineering 28(16):2039-2048. november 2008. Besøkt 9. oktober 2024. 

Eksterne lenker

• (en) Category:Stirling engines – galleri av bilder, video eller lyd på Commons
• «Stirling Engines - How They Work», fra Youtube