Aktuální číslo:

2018/6

Téma měsíce:

Komunikace

Znovuzrození Stirlingova motoru

 |  9. 8. 2007
 |  Vesmír 86, 470, 2007/8

Přeměnu tepelné energie na mechanickou práci lidstvo využívá již od konce 17. století – širší uplatnění však nalezl parní stroj až po Wattově zdokonalení (Wattův patent je z r. 1769). Stirlingův motor je pístový tepelný motor jen o pár desítek let mladší než parní stroj – reverend Robert Stirling podal patent 27. září 1816 v Edinburghu. Jeho motor se odlišuje především tím, že se pracovní médium pohybuje mezi dvěma tepelnými výměníky – jeden přenáší teplo z vnějšího zdroje, druhý ho předává tepelné lázni a pracovní médium opět ochlazuje; pracovní médium zůstává trvale ve válci Stirlingova motoru. Pro konstruktéry to představuje komplikaci – a patrně to byl jeden z důvodů, proč se Stirlingův motor ocitl ve stínu parních strojů a počátkem 20. století byl už považován za zastaralý. Vytlačily jej Dieselovy motory a elektromotory.

Stirling podal patent pod názvem „Heat Economiser“. Jeho inovace již existujícího teplovzdušného motoru spočívala vlastně v zařízení dnes známém jako regenerátor. To je část motoru, jíž pracovní médium předává část tepla na své cestě k chladnější části motoru a toto teplo zas pracovnímu médiu vrací při jeho cestě k teplejší části motoru. Dnešní důmyslné Stirlingovy motory používají jako pracovní médium zpravidla vodík (který má nízkou viskozitu a vysokou tepelnou vodivost), dosahují až 80 % teoretické účinnosti ideálního Stirlingova cyklu.

Stirlingův motor může být také použit v opačném modu – jako tepelné čerpadlo, kdy je energie (mechanická nebo elektrická) využívána k ohřevu.

Severovýchodně od Los Angeles v Mohavské poušti bude od r. 2012 v provozu sluneční elektrárna s projektovaným výkonem 500 MW. Zrcadla koncentrují sluneční energii na jeden výměník Stirlingova motoru, druhý výměník předává nevyužitou tepelnou energii atmosféře. Stirlingův motor pohání elektrogenerátor. Dvacet tisíc těchto jednotek zabere plochu 19 km2. Účinnost konverze sluneční energie na elektrickou je větší než účinnost fotovoltaických článků bez koncentrátorů slunečního záření (a srovnatelná s účinností fotovoltaických článků s koncentrátory). Pro Kalifornii je to jeden z reálných alternativních zdrojů energie.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Technické vědy

O autorovi

Ivan Boháček

Mgr. Ivan Boháček (*1946) absolvoval Matematicko-fyzikální fakultu UK v Praze. Do roku 1977 se zabýval v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského molekulovou spektroskopií, do roku 1985 detektory ionizujících částic v pevné fázi v Ústavu pro výzkum, výrobu a využití radioizotopů. Spolu s Z. Pincem a F. Běhounkem je autorem knihy o fyzice a fyzicích Newton by se divil (Albatros, Praha 1975), a se Z. Pincem pak napsali ještě knihu o chemii Elixíry života a smrti (Albatros, Praha 1976). Ve Vesmíru působí od r. 1985.
Boháček Ivan

Doporučujeme

Tři sestry postmoderních válek

Tři sestry postmoderních válek

Eva Bobůrková  |  4. 6. 2018
Mohli to být i vaši sousedi, ale teď to jsou váleční zabijáci. Proč jdou tito chlapi do války? Jiní muži jdou zase vydělávat do ciziny a v rodné...
Tajná služba hlásí

Tajná služba hlásí

Tereza Petrusková  |  4. 6. 2018
Nepochybně i teď, kdy čtete tyto řádky, někdo ve vaší blízkosti odposlouchává. Nemusí to být nutně policie, podezřívající vás z organizovaného...
Neznámá tvář molekul života

Neznámá tvář molekul života

Ondřej Vrtiška  |  4. 6. 2018
Vztah nukleových kyselin a proteinů je podle středoškolských učebnic poměrně prostý. DNA nese dědičnou informaci, RNA je její poslíček a proteiny...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné