En Stirlingmotor är en typ av motor, liknande en ångmaskin, som omvandlar värmeenergi till användbar kraft. Det anses vara en extern förbränningsmotor, i motsats till förbränning, eftersom den faktiska energiomvandlingsprocessen sker genom motorväggen och inte inuti den. Den är uppkallad efter den skotske uppfinnaren Roger Stirling, som först utvecklade idén 1816.
Stirling fortsatte sin idé med avsikten att konkurrera med den spirande ångmotorindustrin. Även om de liknar de grundläggande sätten att de omvandlar värmeenergi till kraft, använder och återanvänder Stirlingmotorn en bestämd mängd vätska i ett permanent gasformigt tillstånd. Detta skiljer sig från en ångmaskin, som använder vätska i både gasform och flytande form.
Det krävs flera grundläggande komponenter för att en Stirlingmotor ska fungera. Dessa inkluderar en värmekälla, värmeväxlare och i slutändan en kylfläns. Värmekällan är normalt en form av förbränning, och eftersom – i en Stirling-design – denna process avskiljs från omvandlingen till kraft, kan ett brett utbud av bränslen användas som skulle få en förbränningsmotor att gå sönder. Alternativa källor, inklusive kärnkraft, solenergi och biobränslen kan användas för att generera värmen som får Stirlingmotorer att fungera.
Med en värmekälla på plats kan en Stirlingmotor arrangeras för att omvandla energi till kraft på flera olika sätt. Dessa avvikelser fokuserar främst på placeringen av kolvarna och cylindrarna. Varje annan Stirling-design särskiljs och refereras till med en grekisk bokstav.
Till exempel, en Alpha-design innehåller två kolvar i separata cylindrar som kör fram och tillbaka för att generera kraft. Alternativt har en Beta-design två kolvar i samma cylinder. En kolv tillhandahåller motorns krafttillverkning, medan den andra endast är begränsad till att cykla varm gas till den kallare änden av cylindern. En Gamma-design liknar en Beta-design, men enklare i mekaniska termer, med den kraftgenererande kolven inrymd i en separat cylinder än cykelkolven.
Trots fördelarna med en Stirling-motor, som inkluderar relativt hög verkningsgrad för en förbränningsmotor, lågt ljud och bred tillämpbarhet, kunde uppfinningen till slut inte avtrona ångpannor som en industriell kraftkälla på 1800-talet. Frekventa misslyckanden av tidiga konstruktioner påverkade den allmänna opinionen negativt och gav Stirling-designen ett rykte om opålitlighet under resten av 19-talet.
Under mitten och senare decennier av 20-talet uppstod ett förnyat intresse för Stirling-motordesignen. I slutändan omintetgjordes ett genombrott igen eftersom höga produktionskostnader höll ner masspopulariteten. Med 21-talets början, och som ett resultat av stigande bränslekostnader, tog användningen av Stirling-designen i kombinerade värme- och kraftaggregat återigen den externa förbränningsmotorn tillbaka från döden.
Kombinerade värme- och kraftaggregat (CHP) är mekaniska anordningar som är avsedda att kunna tillhandahålla både värme och kraft för en enskild familjebostad eller ett företagskontor. Grundtanken är att överskottsvärmen, eller spillvärmen, som produceras av en kraftvärme för produktion av elektricitet till byggnaden kan användas för att värma upp den också. Detta är ett relativt effektivt och billigt sätt att tillgodose de olika energibehoven i både städer och landsbygd, och minskar efterfrågan på stora resurskrävande kraftverk. Med tanke på dess unika fördelar är Stirling-motorn ett populärt och allt vanligare val som kraftkälla för kraftvärme.