Úvod Odborné vyučovanie Zdroje energie Stirlingov motor na zemný plyn
Pre zobrazenie animacie si sitahnite Flash player

Stirlingov motor na zemný plyn

Stirlingov motor mení tepelnú energiu na mechanickú. Zostrojili ho bratia Stirlingovci na začiatku 19. storočia. Pri svojom zostrojení sa používal hlavne na odčerpávanie vody z baní. Na prelome 19. a 20. storočia bol zatlačený do úzadia spaľovacími motormi. Avšak vďaka jeho veľkej účinnosti, malej produkcii škodlivín a ďalším výhodám sa dnes opäť začína ukazovať možnosť jeho širšieho využívania, napríklad ako súčasť mikrokogeneračných zariadení. Toto zariadenie je vhodné pre rodinné domy na vykurovanie, ohrev teplej vody a na výrobu elektrickej energie.

Jedná sa o zariadenie s vysokou flexibilitou, všestranným použitím a univerzálnosťou.

Energia, ktorú motor mení na mechanickú energiu je privádzaná z vonku – je to motor s vonkajším spaľovaním, čiže s vonkajším prívodom tepla.

Stirlingov motor je uzatvorený termodynamický systém, čo znamená, že žiadna látka do motora nevstupuje, ani z neho nevystupuje, teda je možné použiť najvhodnejšiu pracovnú látku ako náplň do valca. Nepotrebuje olej, ktorý sa primiešava do oleja pri dvojtaktných spaľovacích motoroch, vďaka čomu sa do ovzdušia uvoľňuje menej škodlivín.

Motor funguje najlepšie, ak je palivom zemný plyn. Okrem neho sa však ako palivo používajú aj iné látky ako napríklad bioplyn, biomasa, slnečná energia alebo odpadové teplo. Žiaden z iných doteraz skonštruovaných motorov nie je schopný využiť takú širokú skupinu energií ako Stirlingov motor.

Zvláštnosťou Stirlingovho motora je jednak to, že v jedinom valci má dva piesty a jednak skutočnosť, že do valca nevedie žiadne nasávacie ani výfukové potrubie. Pracovnou látkou vo valci je pritom trvale ten istý plyn. Princíp práce Stirligovho motora spočíva v pohybe plynu medzi dvomi prostrediami s rozličnými teplotami. Cyklus prechádza štyrmi fázami, ktoré sú nazvané : ochladenie, kompresia, zahrievanie, expanzia. Priamočiary pohyb valcov otáča cez prevod generátor a vyrába elektrický prúd.

Tento motor má veľmi široké použitie, využíva sa hlavne na výrobu elektrickej a tepelnej energie. Môžeme ho nazvať aj ekologickým motorom 21. storočia.

Mechanizmus animácie

  1. Piest - Piest sa nachádza v dolnej úvrati.
  2. Plyn – Na začiatku je všetka pracovná látka – plyn – pri nízkej teplote a tlaku v hornej časti valca. Ako pracovný plyn sa používa napríklad hélium. Ako pracovná látka sa využíva stále ten istý plyn.
  3. Horná úvrať – Piest sa posunie smerom nahor do hornej úvrate, vytlačí pracovný plyn, ktorý voľne obtečie okolo piesta, do dolnej časti.
  4. Dolná časť – Dolná – „teplá“ časť motora je ohrievaná vonkajším zdrojom tepla. Teplota plynu vo vnútri valca vzrastie – plyn zväčší svoj objem, čo je sprevádzané zväčšením tlaku plynu vo valci. V ďalšej fáze sa piest znovu presunie do dolnej úvrate, horúci plyn sa presunie do hornej časti. Táto je neustále ochladzovaná, plyn sa ochladí, zmenší objem – tlak a teplota v sústave klesne.
  5. Pohyb piestu – Pohyb piestu sa premieňa na elektrickú energiu. Odpadové teplo motora sa využíva na vyhrievanie obytných miestností a na ohrev pitnej vody.

    Zdroj: http://mve.energetika.cz/uvod/stirling.htm upravené
Výhody Nevýhody
  • všestranné použitie a univerzálnosť,
  • vypúšťa oveľa menej škodlivých emisií ako ostatné motory,
  • na beh motora nie je potrebné do neho pridávať olej,
  • ľahká obsluha motora, má jednoduchú konštrukciu,
  • má vysokú účinnosť, ktorá je minimálne taká ako pri najlepších dieslových motoroch,
  • na jeho beh je možné použiť takmer akékoľvek palivo,
  • zariadenie má tichý chod, je bezpečné, je možné využívať ho napríklad aj vo výbušnom prostredí, vo vákuu či pod vodou.
  • je drahší, keďže je menej rozšírený ako klasické motory,
  • trvá dlhší čas, kým motor začne pracovať na plný výkon,
  • pomalšia regulácia výkonu.
 

Energia v škole

Viete ako efektívne šetriť pri osvetlení? Ako znížiť náklady na vykurovanie a znižovať ekologickú stopu? Aké environmentálne zmeny možno spraviť v PC učebni a mnohé iné? Praktické rady a tipy nájdete v atraktívnom prevedení v sekcii Energia v škole. Rovnako ich môžete použiť aj v rámci praktických cvičení.

Ďalšie informácie

Odborný výcvik

Odborný výcvik je kľúčovým pilierom odborného vzdelávania. Žiak má využívať získané teoretické vedomosti zo všetkých odborných predmetov a nadobudnúť praktické zručnosti pre výkon remesla. V tejto sekcii nájdete Praktické cvičenia na prácu v dielňach s technickými zariadeniami, strojmi a prístrojmi.


Ďalšie informácie

E-learning

E-learning je moderná forma vzdelávania. Oblasť energetických služieb a poradenstva je vynikajúca príležitosť na rozšírenie obsahu vzdelávania o problematiku úspor energie a energetické zhodnocovanie budov v domácnostiach alebo malých prevádzkach. Ponúkame vám on-line k...



Ďalšie informácie