مُحرّک الهواء الساخن (Stirling Engine)
صمم محرک ستیرلنغ فی عام 1816 بواسطه العالم الاسکتلندی روبرت ستیرلنغ یعمل بواسطه ضغط وتمدد الهواء أو غاز اخر، عند درجات حراره مختلفه . یمکن أن تکون هذه الأنواع من المحرکات بدیلاً جیدًا لبعض تطبیقات محرکات الاحتراق الداخلی نظرًا لتقلیل التلوث واستهلاک الوقود مقارنه بمحرکات الاحتراق الداخلی.
تم تصمیم وبناء محرک ستیرلینغ الأول فی إیران فی عام 1978 من قبل البروفیسور الراحل الدکتور جعفر زارین فی جامعه شیراز. کتب الراحل زارین وتعاون فی کتابه العدید من الأعمال والکتب حول محرکات استرلینج وبطریقه یمکن یلقب ب ابو محرک ستیرلینغ الإیرانی.
محرکات الهواء الساخن
تنقسم محرکات الهواء الساخن إلى أربع فئات رئیسیه:
- ألفا
- بیتا
- جاما
- المکبس الحر
التطبیقات الرئیسیه للمحرکات هی فی تولید الطاقه ومضخات المیاه والغواصات والمعدات الطبیه والثلاجات والمرکبات الفضائیه.
سوائل التشغیل الرئیسیه لهذه المحرکات هی الهیدروجین والهیلیوم والهواء الجاف ، وعاده ما یستخدم الهواء لو الماء للتبرید.
یمکن أن تکون الطاقه الشمسیه أو الحراره المهدره أو حراره الوقود الأحفوری مصادر طاقه لمحرکات الهواء الساخن.
فی الرسم البیانی المقابل ، تم تحدید النسبه المئویه لإمکانیه استخدام الطاقات المختلفه وفقًا لأشعه الشمس لبلدنا الحبیب ، والتی تظهر فی الخریطه أعلاه ، وبالنظر إلى النسبه الکبیره جدًا من الطاقه الشمسیه ومقارنتها بمصادر مثل الطاقه الکهرومائیه (طریقه شائعه فی الدوله). یمکن ملاحظه أن جمیع العوامل متاحه للاستفاده من هذه الطریقه.
مزایا استخدام محرکات الهواء الساخن
اعتمادًا على مصدر الحراره أو الحراره المستخدمه ، یکون مقدار التلوث منخفضًا جدًا فی جمیع الحالات. على سبیل المثال ، عند استخدام ضوء الشمس کمصدر للحراره ، یکون التلوث الخارج المحرک صفرًا. أیضًا ، من حیث استخدام الوقود الأحفوری ، ینتج القلیل جدًا من التلوث مقارنه بمحرکات الاحتراق الداخلی.
وفقًا لتعریف الکفاءه الحراریه للدورات الدینامیکیه الحراریه ، تتمتع دوره ستیرلینغ بأعلى کفاءه بعد دوره کارنوت. لذلک ، فإن نتائج الأداء فی هذه المحرکات قریبه جدًا من دوره کارنوت عالیه الکفاءه. بسبب عدم حدوث احتراق فی الغرفه الداخلیه ، یکون الاحتکاک للمحرکات منخفضًا جدًا ونتیجه لذلک یزداد عمر الأجزاء وتقل تکلفه صیانه المحرک. لا یتجاوز تلوث ضوضاء المحرک 45 دیسیبل فی أسوأ الحالات ، وهو أقل من الحد الأدنى من التلوث الضوضائی لمحرکات الاحتراق الداخلی التقلیدیه.
نظرًا للمجموعه الواسعه من مصادر الطاقه المتاحه مثل الطاقه الشمسیه ، وتبدید حراره النفایات الخشبیه ، والطاقه النوویه ، والوقود الأحفوری ، وحراره حرق النفایات ، والطاقه الحراریه الأرضیه ، والکهرباء ، لا یواجه هذا النع مشاکل المحرکات أحادیه المصدر أو مصادر الطاقه المحدوده.
