1.4.Стирлинг қозғалтқышын қолдану салалары
Стирлинг қозғалтқышын жылу энергиясын механикалық энергияға түрлендіру қажет барлық салаларда қолдануға болады. Шынында да, Стирлинг қозғалтқышын қолданудың кез-келген маңызды саласын атауға болмайды, онда оны қолдануға әрекет жасалмайды немесе кем дегенде мұндай мүмкіндік зерттелмеген. Бұл жағдайда қолданудың ерекше бағыттарын бөліп көрсетуге болмайды, өйткені барлық жағдайларда ұқсас мақсаттағы механикалық энергияның балама көздері бар. Жұмыс сипаттамалары немесе жарамдылығы бойынша балама қондырғылар Стирлинг қозғалтқышынан төмен болуы мүмкін, бірақ Стирлинг қозғалтқышы белгілі бір қолдану үшін механикалық энергияның жалғыз қолайлы көзі болып табылады деп айтуға негіз жоқ, дегенмен, мысалы, Бу турбинасын немесе дизельді қозғалтқышты жасанды жүректің жетегі ретінде елестету қиын болар еді. Стирлинг қозғалтқыштарының дамуы, басқа механикалық энергия көздері сияқты, әдетте уақыттың техникалық және әлеуметтік-экономикалық талаптарымен ынталандырылды. Мәселен, мысалы, 1962 жылға дейін автомобильде Стирлинг қозғалтқышын пайдалану мүмкіндігі туралы ойланбаған., қоғам қоршаған ортаның ластануы туралы алаңдаушылықты сезіне бастаған кезде және тек 70 - ші жылдары, энергетикалық дағдарыс жағдайында, оның әсері қазір де сезілуде, Стирлингтің автомобиль қозғалтқыштарын жетілдіру бағдарламаларына айтарлықтай қаражат сала бастады.
Бастапқыда Филлипс ұсынған Стирлинг қозғалтқыштарын портативті электр генераторларының құрамдас бөлігі ретінде пайдалану сол мақсатқа арналған басқа құрылғылардың тез жетілдірілуіне байланысты болған жоқ, бірақ қазіргі уақытта экономикалық факторлардың әсерінен бұл қолдану саласы тағы да назар аударады. Стирлинг қозғалтқышы XIX ғасырда қолданылған және ақырында вытыстырылған қолданбалар енді қайта зерттелуде. Сондықтан Стирлинг қозғалтқышын қолданудың жеке жағдайларын хронологиялық ретпен тізімдеу орынды емес.
1.5.Стирглинг қозғалтқышының артықшылықтары мен кемшілігі
Кемшіліктері
Материал сыйымдылығы-қозғалтқыштың негізгі кемшілігі. Жалпы сыртқы жану қозғалтқыштарында, атап айтқанда, Стирлинг қозғалтқышында жұмыс денесін салқындату керек және бұл кеңейтілген радиаторлардың арқасында электр станциясының массалық-габариттік көрсеткіштерінің айтарлықтай өсуіне әкеледі.
Ішкі жану қозғалтқышының сипаттамаларымен салыстырылатын сипаттамаларды алу үшін жоғары қысымды (100 атм — ден жоғары) және жұмыс денесінің арнайы түрлерін-сутегі, гелийді қолдану қажет.
Жылу жұмыс денесіне тікелей емес, тек жылу алмастырғыштардың қабырғалары арқылы жеткізіледі. Қабырғалардың жылу өткізгіштігі шектеулі, бұл тиімділікті күткеннен төмен етеді. Ыстық жылу алмастырғыш өте кернеулі жылу беру жағдайында және өте жоғары қысымда жұмыс істейді, бұл жоғары сапалы және қымбат материалдарды қолдануды қажет етеді. Қарама-қайшы талаптарды қанағаттандыратын жылу алмастырғышты құру өте қиын. Жылу алмасу аймағы неғұрлым жоғары болса, жылу шығыны соғұрлым аз болады. Бұл жағдайда жылу алмастырғыштың мөлшері және жұмысқа қатыспайтын жұмыс денесінің көлемі артады. Жылу көзі сыртта орналасқандықтан, қозғалтқыш цилиндрге жеткізілетін жылу ағынының өзгеруіне баяу жауап береді және іске қосылған кезде бірден қажетті қуатты шығара алмайды.
Қозғалтқыштың қуатын жылдам өзгерту үшін ішкі жану қозғалтқыштарында қолданылғаннан басқа әдістер қолданылады: өзгермелі көлемнің буферлік сыйымдылығы, камералардағы жұмыс денесінің орташа қысымының өзгеруі, жұмыс поршені мен орын ауыстырғыш арасындағы фазалық бұрыштың өзгеруі. Екінші жағдайда, қозғалтқыштың жүргізушінің басқару әрекетіне реакциясы дереу болады.
Артықшылықтары
Дегенмен, Стирлинг қозғалтқышының оны дамытуға мәжбүр ететін артықшылықтары бар.
Қозғалтқыштың "көп функционалдылығы" — барлық сыртқы жану қозғалтқыштары сияқты (дәлірек айтқанда, сыртқы жылу беру), Стирлинг қозғалтқышы температураның кез келген дерлік айырмашылығынан жұмыс істей алады: мысалы, мұхиттағы әртүрлі қабаттар арасында, күннен, ядролық немесе изотоптық жылытқыштан, көмір немесе ағаш пештен және т. б.
Дизайнның қарапайымдылығы-қозғалтқыштың дизайны өте қарапайым, ол газ тарату механизмі сияқты қосымша жүйелерді қажет етпейді. Ол өздігінен іске қосылады және Стартер қажет емес. Оның сипаттамалары беріліс қорабынан құтылуға мүмкіндік береді. Алайда, жоғарыда айтылғандай, ол материалды көп қажет етеді.
Үлкейтілген ресурс-дизайнның қарапайымдылығы, көптеген "нәзік" қондырғылардың болмауы стерлингке басқа қозғалтқыштар үшін бұрын-соңды болмаған ондаған және жүздеген мың сағаттық үздіксіз жұмыс уақытын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
Үнемділік - күн энергиясын электр энергиясына айналдырған жағдайда, стирлингтер кейде буға арналған жылу машиналарына қарағанда үлкен тиімділік береді (31,25% дейін).
Қозғалтқыштың үнсіздігі-стирлингте сорғыш жоқ, демек ол шу шығармайды. Ромбтық механизмі бар бета-стирлинг-бұл тамаша теңдестірілген құрылғы және жеткілікті жоғары жұмыс сапасында тіпті діріл жоқ (діріл амплитудасы 0,0038 мм-ден аз).
Экологиялық таза-Стирлингтің өзінде қоршаған ортаның ластануына ықпал ететін бөліктер мен процестер жоқ. Ол жұмыс денесін жұмсамайды. Қозғалтқыштың тұрақтылығы, ең алдымен, жылу көзінің тұрақтылығына байланысты. Сондай-ақ, ішкі жану қозғалтқышына қарағанда сыртқы жану қозғалтқышында жанармайдың толық жануын қамтамасыз ету оңайырақ екенін атап өткен жөн.
Достарыңызбен бөлісу: |