مُحرّك الهواء الساخن (Stirling Engine)
صمم محرك ستيرلنغ في عام 1816 بواسطة العالم الاسکتلندي روبرت ستيرلنغ يعمل بواسطة ضغط وتمدد الهواء أو غاز اخر، عند درجات حرارة مختلفة . يمكن أن تكون هذه الأنواع من المحركات بديلاً جيدًا لبعض تطبيقات محركات الاحتراق الداخلي نظرًا لتقليل التلوث واستهلاك الوقود مقارنة بمحركات الاحتراق الداخلي.
تم تصميم وبناء محرك ستيرلينغ الأول في إيران في عام 1978 من قبل البروفيسور الراحل الدكتور جعفر زارين في جامعة شيراز. كتب الراحل زارين وتعاون في كتابة العديد من الأعمال والكتب حول محركات استرلينج وبطريقة يمكن يلقب ب ابو محرك ستيرلينغ الإيراني.
مُحرّكات الهواء الساخن
تنقسم محركات الهواء الساخن إلى أربع فئات رئيسية:
- ألفا
- بیتا
- جاما
- المكبس الحر
التطبيقات الرئيسية للمحركات هي في توليد الطاقة ومضخات المياه والغواصات والمعدات الطبية والثلاجات والمركبات الفضائية.
سوائل التشغيل الرئيسية لهذه المحركات هي الهيدروجين والهيليوم والهواء الجاف ، وعادة ما يستخدم الهواء لو الماء للتبريد.
يمكن أن تكون الطاقة الشمسية أو الحرارة المهدرة أو حرارة الوقود الأحفوري مصادر طاقة لمحركات الهواء الساخن.
في الرسم البياني المقابل ، تم تحديد النسبة المئوية لإمكانية استخدام الطاقات المختلفة وفقًا لأشعة الشمس لبلدنا الحبيب ، والتي تظهر في الخريطة أعلاه ، وبالنظر إلى النسبة الكبيرة جدًا من الطاقة الشمسية ومقارنتها بمصادر مثل الطاقة الكهرومائية (طريقة شائعة في الدولة). يمكن ملاحظة أن جميع العوامل متاحة للاستفادة من هذه الطريقة.
مزايا استخدام محركات الهواء الساخن
اعتمادًا على مصدر الحرارة أو الحرارة المستخدمة ، يكون مقدار التلوث منخفضًا جدًا في جميع الحالات. على سبيل المثال ، عند استخدام ضوء الشمس كمصدر للحرارة ، يكون التلوث الخارج المحرك صفرًا. أيضًا ، من حيث استخدام الوقود الأحفوري ، ينتج القليل جدًا من التلوث مقارنة بمحركات الاحتراق الداخلي.
وفقًا لتعريف الكفاءة الحرارية للدورات الديناميكية الحرارية ، تتمتع دورة ستيرلينغ بأعلى كفاءة بعد دورة كارنوت. لذلك ، فإن نتائج الأداء في هذه المحركات قريبة جدًا من دورة كارنوت عالية الكفاءة. بسبب عدم حدوث احتراق في الغرفة الداخلية ، يكون الاحتكاك للمحركات منخفضًا جدًا ونتيجة لذلك يزداد عمر الأجزاء وتقل تكلفة صيانة المحرك. لا يتجاوز تلوث ضوضاء المحرك 45 ديسيبل في أسوأ الحالات ، وهو أقل من الحد الأدنى من التلوث الضوضائي لمحركات الاحتراق الداخلي التقليدية.
نظرًا للمجموعة الواسعة من مصادر الطاقة المتاحة مثل الطاقة الشمسية ، وتبديد حرارة النفايات الخشبية ، والطاقة النووية ، والوقود الأحفوري ، وحرارة حرق النفايات ، والطاقة الحرارية الأرضية ، والكهرباء ، لا يواجه هذا النع مشاكل المحركات أحادية المصدر أو مصادر الطاقة المحدودة.
