我喜欢思考斯特林发动机在目前有废热的地方的未来应用,而不是直接为发动机燃烧一些燃料,例如这里有一些你家里常见的废热源,一台冰箱有一个热泵,它把自己体内的热量吸到外面去,这些热量目前只是加热你的家,天然气、热水器并不是完全有效的,目前正在浪费气体和热量,是通过你的屋顶或墙壁上的排气口,空调系统目前是关闭的热泵,移动完全良好的工作热量,并将其丢弃在外面,阁楼在白天通过屋顶材料的辐射后的热量传递而被加热了,这里是一个巨大的热量来源,最终会进入你的家中,无论你安装了多少隔热材料都在制造热量,热电联产装置有时被称为热电联产或利用煤炭天然气甚至核电站的剩余热量,这不仅可以使这些发电厂本身更有效率,而且有可能对碳排放产生巨大的影响,所以你不直接使用任何领域,而是利用这些不同的发电厂来源的任何额外的废热,以进一步提高工厂的效率,记住废热基本上无处不在,每个灯泡电视电脑汽车,基本上所有的东西都会产生废牙,如果你想想生活中其他有温度梯度的地方,作为斯特林发动机的一个潜在应用,例如如果你把你的斯特林发动机的一边连接到漂亮的凉爽的空调房,另一边连接到外面的热空气,那么你就可以为斯特林发动机供电,记住这将是把热量从外面移到里面。
让我们回到我前面提到的例子热阁楼,阁楼是你家里最热的地方,这些热量会慢慢加热你房子的其他地方,但是如果我们安装一个巨大的散热器,用大风扇能够吸收这些热量呢?,然后我们可以通过它泵送像水这样的工作流体,就像汽车的散热器或水冷的PC一样,这些水会变热到散热器,然后我们可以把它泵到斯特林发动机上的热打,发动机一旦启动就会开始往复运动就会产生电力,更近的剧情将只是把空气抽到外面,所以如果你在120度,而外面的空气是80度,这个40度的三角洲只是让你的房子更热,现在可以用来发电,这里要记住的一个重要的事情是,如果你想真正制造一些严重的能量,你需要转移严重的热量,这就是为什么我们的咖啡杯搅拌发动机永远不会产生很多能量,它只是一块平板,只有少量的表面积用于传热,更大的更复杂的热物与铜等材料使整个系统更加昂贵和复杂,远远更有效,斯特林发动机也可以帮助解决间歇性可再生能源,当放置在抛物面太阳能镜的焦点上时,斯特林发动机可以将太阳能转化为电能,其效率与集中式光伏板相当,但更好的是他们可以在生产高峰期储存所有的能量和类似飞轮的东西,然后在主要消费时段快速有效地分散这些能量,斯特林发动机已经被应用于许多领域,瑞典海军有三艘潜艇装备了基于斯特林的推进系统,斯特林技术的另一个有希望的应用是在热泵中。
通过应用机械动力,实际上可以扭转发动机的过程,把它变成一个热泵,在环境温度下,热量在膨胀过程中被吸收,在压缩过程中被排出,然后可以在一个特定的空间里执行有用的加热功能,一个有用的比喻是一个电动机提供电力作为输入,但是再把东西翻过来,用旋转的车轮动能作为输入来转动电动马达,你就可以创造出电力来储存在电池里,以同样的方式如果你使用热势,你可以为斯特林发动机的活塞提供动力,或者反过来说如果你提供机械动力来移动活塞,你可以将热势从发动机的一侧抽到另一侧,考虑到今天全世界有超过30亿的供热设备,其中大部分需要大量的能源以及氢氟碳化合物制冷剂,斯特林动力热泵系统将提供一个更有效的清洁替代品,没有有害的燃料和排放,美国宇航局在航天飞机项目期间使用了斯特林动力冷却系统,,英国公司流体力学正在开发一个利用氦气的商业用途的系统,它可以比空气更有效地传递能量。
像往常一样有一些合理的理由,我们没有看到这项技术的全面应用,主要问题是斯特林发动机的尺寸和重量,以产生值得注意的能量,这意味着更高的成本,例如这个斯特林发动机的所有声音和荣耀只能为这个小铅球供电,因为它真的很小,所以能够在一侧吸收的热能和在另一侧释放的热能也非常小,这就涉及到了为什么我们不经常看到斯特林发动机的核心问题,它归结为增加的成本和复杂性以及是否值得,很难想象为斯特林发动机腾出额外的空间,而且我们今天的另一个问题是,冰箱、空调热水器不能一起工作,也不能相互交谈,但如果就像水、电、热力线一样呢?,贯穿你的房子进入你的阁楼,然后产生热量的大型电器可以把它们的热量倾倒在这条热力线上,这条热力线加上来自阁楼的额外热量可以用来为整个房子的斯特林发动机供电,特斯拉提到他们想进入hback系统游戏,我感觉他们会以一种更全面的方式来考虑你家里的独立电器,随着家庭变得更加智能,法规要求我们变得更加高效,我认为热力线的概念,再加上斯特林发动机,在未来十年是非常有可能的,但正如我们提到的,有一些关键的挑战我们必须克服,斯特林发动机是更新和其他应用的途径,还是我们应该把重点放在其他新兴能源技术上。