發明家斯特林

① 斯特林發動機原理

斯特林發動機是1816年由蘇格蘭人R斯特林提出來的，因而得名。它在理論上接近於理論最大效率。它是通過氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產生動力的。這是一種外燃發動機，使燃料連續地燃燒，
蒸發的膨脹氫氣（或氦）作為動力氣體使活塞運動，膨脹氣體在冷氣室冷卻，反復地進行這樣的循環過程，便可為外機提供動力。
它的工作原理如下：
、
它包括
兩個活塞，黃色的為交換活塞，墨綠色的為動力活塞，都連接於曲軸上。
整個缸體下部為熱氣室，上部為冷氣室。首先對熱氣室進行加熱到一定程度，
給活塞一個初速度。
動力活塞往下運動將冷氣室的氣體壓到熱氣室，
氣體在熱氣
室受熱膨脹推動活塞向上運動，當氣體到達冷氣室，氣體冷卻收縮，活塞縮回，
又將氣體壓到熱氣室，
這樣就形成了一個往復運動，
從而可以產生動力。
這就是
斯特林發動機的基本原理。

② 斯特林發動機的原理以及相關介紹

斯特林發動機的原理是利用溫差帶來的能量變換。熱脹冷縮，再及時將已經加熱的地方快速散熱。

該循環由兩個等溫過程和兩個定容回熱過程組成，屬於概括性卡諾循環的一種。實現斯特林循環的關鍵在於實現回熱。斯特林構想的熱機由兩個氣缸-活塞夾一個蓄熱式回熱器組成。

制約斯特林循環實際應用的因素有：高低溫熱源的等溫吸熱和等溫放熱難以實現、回熱器回熱難以實現、蓄熱式回熱器內部工質氣體殘留、蓄熱式回熱器阻力損失、活塞行程式控制制。玩具級的斯特林循環發動機和斯特林製冷機有很多產品出現， 但是對實用級的斯特林機器上述制約因素的影響迅速變大，導致其競爭力快速下降。

(2)發明家斯特林擴展閱讀

斯特林機推廣中的3個方向包括：

(1)小型分布式熱電聯產系統：斯特林發動機基於其特點可應用於熱電聯產系統。熱電聯產系統從規模上分為小型分布式熱電聯產系統和大型的以熱電廠為基礎的熱電聯產系統。其中小型分布式熱電聯產系統具有設備小型化和燃料多元化等特徵。

小型分布式熱電聯產系統主要由動力裝置、供熱裝置和其他輔助裝置組成，其中動力裝置是整個系統的核心部件。天然氣首先進人燃燒器進行燃燒，產生的高溫煙氣先用來加熱發動機的高溫熱腔(區)，然後與換熱器進行換熱，得到熱水流入儲槽作為生活熱水，低溫廢氣則從尾氣管排出。

同時，冷水冷卻發動機的低溫冷腔(區)也被加熱得到熱水。工質則在高溫熱腔與低溫冷腔之間循環流動，推動活塞往復運動對外做功，帶動發動機發電。

(2)低能級的余熱回收：斯特林機也特別適合用來回收利用低能級的余熱，如工廠余熱、地熱、太陽能等，以取得良好的節能效益。

(3)移動式動力源：對斯特林發動機進行小型化和輕量化改造，並改善其控制性能後，亦可作為推士機、壓路機，甚至是潛水艇的動力來源。

③ 斯特林發動機的介紹

斯特林發動機是倫敦的羅巴特 斯特林（Robert Stirling）於1816年發明的，所以命名為「斯特林發動機」（Stirling engine）。斯特林發動機是一種外燃發動機，其有效效率一般介於汽油機與柴油機之間。斯特林發動機是通過氣缸內工作介質（氫氣或氦氣）經過冷卻、壓縮、吸熱、膨脹為一個周期的循環來輸出動力。

④ 斯特林發動機是真的嗎

當然是真的
一、史特林引擎的歷史
西元1816年蘇格蘭牧師史特林(Robert Stirling)發明了一種非常特別的外燃引擎，後世通稱所
有利用這種原理運轉的引擎為史特林引擎(Stirling Engine)。第一個實用的史特林引擎被用來抽
水，至今已經有兩百年歷史了。因為早期的史特林引擎均以空氣為工作流體，所以又被稱為熱空
氣引擎(hot air engine)。十九世紀時曾經有無數史特林引擎在工業上使用，後因環保問題未受
重視，且在當時能源多元化也不迫切，在蒸汽機和內燃機的競爭下，史特林引擎遭到冷落。
隨著近年因油價高居不下、環保和多元化時代的來臨，能不能充分利用更多元化的能源和製造比
現有引擎更好的引擎，變成迫在眉睫的問題。而史特林引擎有潛力克服未來的種種挑戰，於是又
被寄予厚望。
Robert Stirling (1790~1878)出生於英國蘇格蘭，家中有八個兄弟，他排行老三，是蘇格蘭教會的神
職人員。既是牧師又兼具工程師身分，一直服務到86歲。但是在閑暇之餘，他會在自己的工作室
建造熱機。
1970年代工業革命時期，蒸汽發動機(steam engine)取代了大量人力，卻也因蒸汽鍋爐爆炸事故
頻傳，致使人員嚴重傷亡。身為神職人員的他有一顆善良的心，發明這個機器的初衷就是因為看
工人們在蒸汽機下工作太痛苦了。為了減少悲劇的發生，經過一番努力後，終於發明了史特林引
擎，造福無數世人。他發明的Stirling Engine (稱之為an "air engine")在1816年9月27日，Robert
Stirling在蘇格蘭愛丁堡法務部申請他的專利權
1973年世界能源危機，人們再度想起史特林引擎的光輝歷史。直至今日，人類仍繼續研究，在美
國太空總署，瑞典的海軍潛艇，甚至在北美家庭里的發電機，都是運用這個原理。也許日後這款
發動機的熱源將會被太陽能所取代，讓史特林引擎能有更穩定的熱源。(注一)
史特林引擎是藉由溫差運轉的燃料引擎，除了可以使用各種燃料外，還可以使用包括:地熱、太
陽能、核能、天然氣、垃圾廢熱等進行發電。此外，運轉時並無爆炸或高速氣流產生，可以安靜
有效率地發揮他的功效，更驚人的是史特林引擎在熱能轉換成動能的效率非常高，善用周遭所有
多元能源，避免浪費，已呈現出未來能源的發展趨勢與利用型態。

⑤ 斯特林引擎為什麼可以干燒

斯特林發動機是一種閉循環活塞式熱機。閉循環的意思是工作燃氣一直保存在氣缸內，而開循環則如內燃機和一些蒸汽機需要與大氣交換氣體。斯特林發動機一般被歸為外燃機。

這種發動機是倫敦的牧師羅巴特 斯特林（Robert Stirling）於1816年發明的，所以命名為「斯特林發動機」（Stirling engine）。斯特林發動機是獨特的熱機，因為他們理論上的效率幾乎等於理論最大效率，稱為卡諾循環效率。斯特林發動機是通過氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產生動力的。這是一種外燃發動機，使燃料連續地燃燒，蒸發的膨脹氫氣（或氦）作為動力氣體使活塞運動，膨脹氣體在冷氣室冷卻，反復地進行這樣的循環過程
熱氣機工作原理
熱氣機是一種外燃的、閉式循環往復活塞式熱力發動機。 熱氣機可用氫、氮、氦或空氣等作為工質，按斯特林循環工作。在熱氣機封閉的氣缸內充有一定容積的工質。氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。工質在低溫冷腔中壓縮，然後流到高溫熱腔中迅速加熱，膨脹作功燃料在氣缸外的燃燒室內連續燃燒，通過加熱器傳給工質，工質不直接參與燃燒，也不更換。 已設計製造的熱氣機有多種結構，可利用各種能源，已在航天、陸上、水上和水下等各個領域進行應用。試驗熱氣機的功率傳遞機構分為曲柄連桿傳動、菱形傳動、斜盤或擺盤傳動、液壓傳動和自由活塞傳動等。 按缸內循環的組成形式分，熱氣機主要有配氣活塞式和雙作用式兩類。在一個氣缸內有兩個活塞作規律的相對運動，冷腔與熱腔之間用冷卻器、回熱器和加熱器連接，配氣活塞推動工質在冷熱腔之間往返流動。 熱力循環可以分為定溫壓縮過程、定容回熱過程、定溫膨脹過程、定容儲熱過程四個過程。

碟式太陽熱發電技術是利用拋物面碟式聚光器將太陽光匯聚，通過吸熱器將匯聚的太陽能吸收並傳輸給熱機，熱機將太陽熱轉化為機械能，再經過發電機將機械能轉化為電能。熱機採用斯特林發動機。斯特林發動機能量轉換率可達到 42% ，無雜訊污染，冷卻水消耗少，對周圍環境無任何影響。碟式斯特林太陽熱發電技術是當今太陽能熱發電領域的熱點
目前，世界上成為發展主流的是碟式-斯特林（Stirling）系統。該技術以低成本、高效率為主要特徵，電站容量可大可小，可以獨立運行，也可以並網運行
太陽能熱發電又可分為塔式聚焦、槽式聚焦和碟式聚焦等三種方式。以下是三種太陽能熱發電方式的比較。
碟式系統規模較小，且具有高效、模塊化和組成混合發電系統的能力（2）系統初投資低；系統能量轉換效率高，運行可靠，維護簡單，維護工作量小，太陽能—天然氣混合化，不需要蓄電池儲能，可以並網發電，模塊化組合，電站容量可以從 KW 級到 MW 級等特點。在所有太陽能發電技術中，碟式太陽能熱動力發電系統具有最高的太陽能－電能轉換效率(29.4%)，因此有潛力成為最便宜的可再生能源之一
與光伏發電相比，光熱發電沒有生產太陽能電池帶來的高能耗、高污染等問題，設備生產過程更清潔，發電的規模效益也更好。此外，由於光熱發電採用儲熱裝置，能夠提供穩定的電力輸出，與光伏發電相比，更容易解決並網問題。此外，現在技術較成熟的槽式光熱發電，需要消耗大量的水，因此在沙漠中的應用是個問題，光熱發電所需的建設面積較大，不如光伏發電靈活。但光熱發電對日照條件要求較高，並且需要通過建設大規模電站來降低成本，需要大片的土地、巨額的投資，如果希望提高轉換效率，更需要大量的水資源。
根據美國太陽能產業協會的統計，全球已經運行的太陽能發電項目，太陽能熱發電佔92．37％，太陽能光伏發電（單晶硅、多晶硅、薄膜電池）佔7．2％。
優點：
振動小、噪音、排放低
因為進氣壓力較小，循環壓力比低（一般為1.5-1.8，而內燃機的至少在7以上），因此壓力變化平緩，因而運行平穩、安定。
􀂄 結構簡單、單機容量小
無需燃氣壓縮機, 無需排氣裝置，比內燃機少50%的零部件；機組容量從20-50kw,維護成本較低。
􀂄 燃料選材廣泛
可用任何種類的燃料如天然氣、丙烷、氫氣、柴油、燃料油、垃圾填埋氣、煤層氣(甲烷)、工業廢氣、太陽能等;
􀂄 熱能效率高且出力和效率不受海拔高度影響
由於吸熱和放熱均是在等溫下進行的，即等溫壓縮和等溫膨脹，因而滿足了熱力學第二定律對最高效率的要求。在理論上斯特林發動機的循環效率與卡諾循環的效率是相等的。一般回熱器的效率ε=0.98～0.99，所以斯特林發動機有較高的熱效率。斯特林發動機高的掃氣容積功率是普通的活塞式內燃機所望塵莫及的。
上述特點也就決定了斯特林發動機在動力工程和能源利用等領域有著廣闊的應用前景
碟式斯特林太陽能發電系統具有規模優勢、轉換效率最高、最具商業前途。
􀂄 但是碟式斯特林太陽能熱發電系統在國內的推廣的瓶頸在於斯特林發動機的開發。

碟式斯特林系統與光伏的轉換效率比較圖示

太陽能熱發電與其他可再生能源的能源平均成本（LEC）比較

太陽能熱電（CSP）三種方式：碟式效率最高

效率高的原因：
􀂄 使用全部光譜
􀂄 帶有跟蹤系統
􀂄 配聚光鏡，聚光效率高
􀂄 所用斯特林發動機效率遠高於汽輪機效率和燃氣輪機

⑥ 斯特林熱機中國自己有製造出來的嗎是自己的專利嗎

中國發明專利《斯特林可逆熱機》（專利200710050409.2）是2012年6月15日授權的專利。專利權人是中國公民孔令斌。這是目前世界上最簡單的結構。