Silnik Stirlinga to silnik cieplny, który przetwarza energię cieplną w energię mechaniczną, ale bez procesu wewnętrznego spalania paliwa. Dzięki temu możliwe jest zasilenie go ciepłem z dowolnego źródła.
Czytaj też: Okręty podwodne przestaną być “niewidzialne”. Chińczycy znaleźli nowy sposób ich wykrywania
Według South China Morning Post (SCMP) Chińczycy stworzyli termoakustyczny generator Stirlinga o przełomowej mocy 140 KM, która jest uzyskiwana ze źródła ciepła o temperaturze 530oC. To pierwszy taki silnik na świecie, który przekroczył moc 134 KM.
Ten silnik może zostawić Amerykanów daleko w tyle
Silniki Stirlinga teoretycznie mają kilka ekscytujących zastosowań, a jednym z najciekawszych jest źródło zasilania ultracichych okrętów podwodnych. Poprzednie prace nad tego rodzaju generatorem obejmowały opatentowany przez NASA LEW-TOPS-80 w połączeniu z alternatorem w celu wytwarzania energii elektrycznej w kosmosie, ale Amerykanie wciąż nie stworzyli działającego prototypu.
Czytaj też: Nowy okręt podwodny Chin będzie “koszmarem” dla Amerykanów
Generator termoakustyczny Stirlinga to zaawansowane urządzenie do konwersji energii, które łączy silniki termoakustyczne z technologią silników Stirlinga. Może przekształcić energię cieplną w energię elektryczną bez użycia jakichkolwiek ruchomych części w temperaturach innych niż temperatura otoczenia, dzięki czemu jednostka jest bardziej niezawodna i wydajniejsza.
Prof. Hu Jianying z Technical Institute of Physics and Chemistry (TIPC) mówi:
Ten generator ma kształt przypominający hantle i ma około 2 metry długości. Działa również z imponującą wydajnością. Obecna sprawność konwersji termoelektrycznej wynosi około 28 procent – przy gorętszym płynie termicznym o temperaturze 600 stopni wydajność może osiągnąć 34 procent.
Gdy fale dźwiękowe przemieszczają się przez gazy, cząsteczki gazu są sprężane i rozprężane adiabatycznie, co oznacza, że proces zachodzi bez przekazywania ciepła do otoczenia. Powoduje to zmiany ciśnienia i temperatury w gazie. W tym celu nowy chiński generator integruje silnik, który może bezpośrednio przekształcać dźwięk w energię elektryczną, przesuwając granice tradycyjnych konstrukcji silników Stirlinga.
Naukowcy uważają tę technologię za “przełomową” dla rozproszonych systemów energetycznych ze względu na jej wszechstronność i wydajność. Generator można łączyć z różnymi źródłami ciepła i zmieniać sposób wytwarzania energii, dostosowany do konkretnych potrzeb.
Prof. Hu Jianying dodaje:
Za medium robocze służy hel pod wysokim ciśnieniem 15 megapaskali, a brak części mechanicznych wymagających smarowania oznacza, że żywotność generatora może przekroczyć dekadę. Konstrukcja silnika pozwala uniknąć wibracji i zapewnia hermetyczne uszczelnienie.
Na pochwałę zasługuje niezawodność generatora, prosta konstrukcja, niewielka liczba ruchomych części i kompatybilność z różnymi źródłami ciepła. Dzięki temu termoakustyczny generator Stirlinga może konkurować z turbinami parowymi.