Mesin Stirling adalah jenis motor, mirip dengan mesin uap, yang mengubah energi panas menjadi tenaga yang dapat digunakan. Ini dianggap sebagai mesin pembakaran eksternal, sebagai lawan dari pembakaran internal, karena proses konversi energi yang sebenarnya terjadi melalui dinding mesin dan bukan di dalamnya. Dinamakan untuk penemu Skotlandia Roger Stirling, yang pertama kali mengembangkan idenya pada tahun 1816.
Stirling mengejar idenya dengan tujuan bersaing dengan industri mesin uap yang sedang berkembang. Meskipun serupa dalam cara dasar mereka mengubah energi panas menjadi tenaga, mesin Stirling menggunakan dan menggunakan kembali sejumlah cairan dalam keadaan gas permanen. Ini berbeda dengan mesin uap, yang menggunakan cairan baik dalam bentuk gas maupun cair.
Beberapa komponen dasar diperlukan agar mesin Stirling dapat bekerja. Ini termasuk sumber panas, penukar panas, dan, akhirnya, heat sink. Sumber panas biasanya berupa pembakaran, dan karena — dalam desain Stirling — proses ini dipisahkan dari konversi menjadi tenaga, berbagai bahan bakar dapat digunakan yang akan menyebabkan mesin pembakaran internal gagal. Sumber alternatif, termasuk nuklir, solar, dan biofuel dapat digunakan untuk menghasilkan panas yang membuat mesin Stirling bekerja.
Dengan sumber panas di tempatnya, mesin Stirling dapat diatur untuk mengubah energi menjadi tenaga dalam beberapa cara berbeda. Varians ini berpusat terutama pada penempatan piston dan silinder. Setiap desain Stirling yang berbeda dibedakan dan dirujuk oleh huruf Yunani.
Misalnya, desain Alpha menggabungkan dua piston dalam silinder terpisah yang bergerak maju mundur untuk menghasilkan tenaga. Atau, desain Beta menampung dua piston dalam silinder yang sama. Satu piston menyediakan tenaga mesin, sementara yang lain terbatas hanya untuk mengalirkan gas panas ke ujung silinder yang lebih dingin. Desain Gamma mirip dengan desain Beta, tetapi lebih sederhana dalam hal mekanis, dengan piston penghasil daya ditempatkan di silinder terpisah dari piston bersepeda.
Terlepas dari manfaat mesin Stirling, yang mencakup efisiensi yang relatif tinggi untuk mesin pembakaran, kebisingan rendah, dan penerapan yang luas, penemuan ini pada akhirnya tidak mampu mencopot ketel uap sebagai sumber tenaga industri pada 1800-an. Kegagalan desain awal yang sering secara negatif mempengaruhi opini publik, dan memberikan desain Stirling reputasi tidak dapat diandalkan selama sisa abad ke-19.
Selama dekade pertengahan dan akhir abad ke-20, ada minat baru pada desain mesin Stirling. Pada akhirnya, sebuah terobosan kembali digagalkan karena biaya produksi yang tinggi membuat popularitas massal tetap rendah. Dengan pergantian abad ke-21, dan sebagai akibat dari kenaikan biaya bahan bakar, penggunaan desain Stirling dalam unit panas dan daya gabungan sekali lagi membawa mesin pembakaran eksternal kembali dari kematian.
Gabungan panas dan unit daya (CHPs) adalah perangkat mekanis yang dimaksudkan untuk dapat menyediakan panas dan catu daya untuk hunian keluarga individu, atau kantor bisnis tunggal. Ide dasarnya adalah bahwa kelebihan, atau limbah, panas yang dihasilkan oleh CHP untuk pembangkitan listrik untuk bangunan dapat digunakan untuk memanaskannya juga. Ini merupakan cara yang relatif efisien dan murah untuk memenuhi berbagai kebutuhan energi baik di daerah perkotaan maupun pedesaan, dan mengurangi permintaan pembangkit listrik yang besar dan intensif sumber daya. Mengingat keunggulannya yang unik, mesin Stirling adalah pilihan yang populer dan semakin umum sebagai sumber daya untuk CHP.