스털링 엔진

很小的特林发动机

스털링 엔진(Stirling engine)은 닫힌 공간 안의 가스를 서로 다른 온도에서 압축·팽창시켜 열에너지를 운동에너지로 바꾸는 장치이다. 스털링 엔진은 이제까지 여러 열기관 가운데, 이론에 따르는 가장 높은 열효율을 가질 수 있으며, 또 가스를 태울 때 폭발행정이 없기 때문에 엔진의 떨림, 소음이 낮다. 또한, 밖에서 열을 대 주는 외연기관이기 때문에 석탄 따위의 화석연료뿐 아니라 석유, 천연가스를 비롯하여 땔나무, 공장에서 버리는 열, 햇볕 따위 모든 열원을 부려 쓸 수 있는 열기관이다.

역사

1816년 영국의 목사 스털링이 발명하였으나, 증기기관과 내연기관의 빠른 발전으로 거의 자취를 잃어버리게 되었다. 그러나 요마적에 와서 내열재료와 틈막이(Seal) 등 관련기술의 발전과 에너지 절약과 대체 에너지의 중요성이 강조되어 이 엔진의 개발이 다시 시작되었다.

원리

1. 가열부의 공기가 팽창되어 피스톤을 밀어 낸다.
2. 롬빅기구에 의해 디스플레이서가 가열부의 공기를 밀어낸다.
3. 냉각부로 이동한 공기가 수축되어 피스톤을 끌어당긴다.
4. 롬빅기구에 의하여 디스플레이서가 냉각부로 이동하기 시작하며 한 사이클을 마무리한다.

종류

• 알파(α) 스털링 엔진: 디스플레이서가 없다. 시스템 밀폐성이 높아야 된다. 세 갈래 중 가장 효율이 높다.

알파 스털링 엔진. 푸른색은 온도가 낮음을 뜻한다.

• 베타(β) 스털링 엔진: 디스플레이서로 가열 및 냉각의 시기를 조절한다. 피스톤과 디스플레이서가 같은 축 위에 자리한다. 감마 스털링 엔진에 견주어 부피가 작다.

베타 스털링 엔진

• 감마(γ) 스털링 엔진: 기본 얼개는 베타 스털링 엔진과 같다. 피스톤과 디스플레이서가 같은 축 위에 있지 않으므로 설계의 자유도가 높다. 피스톤의 크기를 자유롭게 할 수 있으므로 낮은 온도에서 움직이도록 설계할 수 있다.

같이 보기

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