Silnik cieplny Stirlinga

Przedmiotem wynalazku jest silnik cieplny Stirlinga przetwarzający ciepło na energię mechaniczną, o posuwisto-zwrotnym ruchu tłoka będący odmianą silnika Stirlinga. W znanych odmianach silników Stirlinga najczęściej występuje układ korbowy lub układ pracujący na podobnej zasadzie do układu korbowego, sprzęgający ruch tłoka z ruchem wypornika. W takim rozwiązaniu ruch tłoka wyprzedza ruch wypornika o kąt 90°, co powoduje, że charakterystyka ruchu wypornika w czasie, względem środkowego punktu położenia tłoka jest zbliżona do sinusoidalnej. Zasadniczą wadą występującą w znanych rozwiązaniach silników związaną z wymianą ciepła jest fakt, że wymiana ta jest najbardziej intensywna tylko na niewielkim odcinku ruchu tłoka. Ten sposób pracy powoduje niską sprawność silników cieplnych. W niniejszym rozwiązaniu układ korbowy został zastąpiony mechanizmem krzywkowym. Dzięki temu wymiana ciepła w regeneratorze jest najbardziej intensywna na niemal całym odcinku ruchu tłoka. Jest to bardzo istotny parametr poprawiający sprawność silnika. Znacznie upraszcza to konstrukcję silnika. Jedyne uszczelnienie elementu ruchomego stanowi pierścień tłoka. W najprostszej wersji silnik ten posiada tylko jedną część ruchomą. Zmniejsza to koszty produkcji oraz eksploatacji takiego silnika.

W wielu instalacjach i urządzeniach technicznych występujących w zakładach przemysłowych, w kotłowniach lub chłodniach, w instalacjach cieplnych w domkach jednorodzinnych, w urządzeniach geotermalnych i słonecznych, układach elektronicznych wzmacniaczach mocy, komputerach (procesorach), w silnikach spalinowych itp. występuje pomiędzy otoczeniem a w/w instalacjami i urządzeniami technicznymi duża różnica temperatur, która bardzo często nie jest wykorzystywana, tzn. jest bezpowrotnie tracona. Próbą wykorzystania tej energii są różnego typu silniki cieplne. Przy użyciu np. silników Stirlinga można odzyskiwać energię cieplną, wynikającą z różnicy temperatur. Niniejszy wynalazek jest odmianą silnika Stirlinga o podwyższonej sprawności. Energia odzyskana według niniejszego wynalazku może być wykorzystana bezpośrednio do napędu mechanicznego, w połączeniu z pompą do wymuszania obiegu cieczy np. ciepłej wody, do chłodzenia procesorów itp. lub w połączeniu z maszyną elektryczną tj. generatorem liniowym lub po zastosowaniu przekładni z generatorem obrotowym do wytwarzania energii elektrycznej, która może być wykorzystana do zasilania podzespołów instalacji i urządzeń elektrycznych lub może być gromadzona w baterii akumulatorów lub superkondensatorów. Możliwe jest również zastosowanie niniejszego wynalazku do bezpośredniego napędu pojazdów mechanicznych. Silniki według wynalazku można bezpośrednio stosować w energetyce do przetwarzania energii słonecznej lub geotermalnej. W obecnych czasach zastosowanie silników cieplnych zaczyna nabierać coraz większego znaczenia. W wielu dziedzinach silniki cieplne są już stosowane, a ich użycie daje często bardzo dobre efekty. Dobrym przykładem jest elektrownia słoneczna o rekordowej sprawności (ponad 30%), w której zastosowano silnik Stirlinga, co w porównaniu do elektrowni wykorzystujących tylko ogniwa fotowoltaiczne (Dla których uzyskuje się w obecnej chwili tylko około 15% dostarczonej energii. Również utylizacja silnika jest tańsza i bardziej ekologiczna niż w przypadku ogniw fotowoltaicznych) wydaje się być rozwiązaniem rozwojowym i rokującym dobre nadzieje na zwiększenie sprawności wykorzystywania wytwarzanej lub występującej w przyrodzie energii cieplnej.

- wzrost wydajności
- ograniczenie energochłonności

Silnik Stirlinga, silnik cieplny, niekonwencjonalne źródła energii, geotermia, energia słoneczna, wypornik, regenerator, ruch posuwisto-zwrotny

W obecnej chwili duży wszystkie kraje kładą duży nacisk na ekologię, w tym przede wszystkim na odzyskiwaniu energii cieplnej traconej w różnego typu maszynach, urządzeniach i instalacjach technicznych, w geotermii czy instalacjach wykorzystujących energię słoneczną. Zastosowanie niniejszego wynalazku tj. silnika cieplnego może być krokiem do lepszego i bardziej ekologicznego gospodarowania energią cieplną. Opracowany silnik cieplny ze względu na dużą sprawność, proste rozwiązanie oraz względnie niskie koszty produkcji, może znaleźć szerokie zastosowanie zarówno w domkach jednorodzinnych (np. w kotłowniach), biurach (w komputerach silnik zamontowany na procesorze), zakładach pracy (kotłownie, chłodnie), w geotermii, elektrowniach słonecznych czy nawet w przemyśle samochodowym. Dzięki prostej konstrukcji opracowany silnik będzie cechował się wysoką niezawodnością. Dzięki temu rozwiązaniu mogą powstać tanie, wysokosprawne i jednocześnie ekologiczne elektrownie wykorzystujące odnawialne źródła energii.

- Energia
- Transport

- model

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku

- instytut naukowo - badawczy, uniwersytet
- ośrodek transferu technologii
- przemysł
- usługi