ஸ்டிர்லிங் இயந்திரம் என்றால் என்ன? ஸ்டிர்லிங் என்ஜின் எப்படி வேலை செய்கிறது? ஸ்டிர்லிங் இயந்திரம் எப்படி கண்டுபிடிக்கப்பட்டது? எந்தெந்த பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது? வெப்ப ஆற்றல் எவ்வாறு இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது? ஸ்டிர்லிங் என்ஜின்கள் பற்றிய விவரங்கள் எங்கள் கட்டுரையில் உள்ளன.

ஸ்டிர்லிங் என்ஜின் என்றால் என்ன?

ஸ்டிர்லிங் என்ஜின் என்பது ஒரு மூடிய அறையின் வெளிப்புற வெப்பத்தால் உருவாகும் ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றும் ஒரு இயந்திரமாகும். சூடான காற்று இயந்திரம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. சூடான காற்று விரிவடைந்து சுருக்கப்படும்போது, இயந்திரம் நகரத் தொடங்குகிறது. இது 1816 ஆம் ஆண்டில் ஸ்காட்டிஷ் பாதிரியார் ரெவரெண்ட் ராபர்ட் ஸ்டிர்லிங் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இந்த இயந்திரத்தை அவரது சகோதரர் ஜேம்ஸ் ஸ்டிர்லிங் உருவாக்கினார். கண்டுபிடிப்பாளர்களின் காலத்தில், நீராவியில் இயங்கும் இயந்திரங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன, அவை மிகவும் ஆபத்தானவை. அவர்கள் மிகவும் நம்பகமான மாற்றீட்டைக் கண்டுபிடிக்கத் தொடங்கினார்கள். அவர்கள் விரும்பியது வெப்ப ஆற்றலை நேரடியாக இயக்க ஆற்றலாக மாற்றுவதாகும்.

ஸ்டிர்லிங் எஞ்சினில் என்ன இருக்கிறது?

பவர் பிஸ்டன் (டிஸ்ப்ளேசர்): இது மூடிய அறையில் வாயுவை நகர்த்த உதவுகிறது. இது பொதுவாக பீட்டா வகை மற்றும் ஆல்பா வகை இயந்திரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
பிஸ்டன்: இயந்திரத்தில் சிலிண்டர்களில் நகர்த்துவதன் மூலம் வெப்ப ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்ற உதவுகிறது.
ஃப்ளைவீல்: இது பிஸ்டன்கள் இணைக்கப்பட்ட அமைப்பாகும். இந்த கட்டமைப்பின் பணி, உருவாக்கப்பட்ட இயந்திர ஆற்றலை நகரும் பகுதிகளுக்கு மாற்றுவதாகும்.
குளிரூட்டி: மூடிய அறையில் வாயுவை குளிர்விக்க உதவுகிறது. இது இயந்திரத்தை நீண்ட நேரம் பயன்படுத்த உதவுகிறது.
ஹீட்டர்: இது இயந்திரத்தின் மிக முக்கியமான பகுதியாகும். வெப்ப ஆற்றலை இயக்க ஆற்றலாக மாற்ற மூடிய அறையில் உள்ள வாயுவை வெப்பப்படுத்த இது பயன்படுகிறது.

கூடுதலாக, சில எஞ்சின் வகைகளில், இவைகளைத் தவிர வேறு வேறு கூறுகளிலும் பயன்படுத்தலாம். இது முற்றிலும் டெவலப்பர்களின் விருப்பத்திற்கு உட்பட்டது.

ஸ்டிர்லிங் எஞ்சினின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை

ஒரு ஸ்டிர்லிங் இயந்திரம் மீண்டும் மீண்டும் வெப்பப்படுத்துதல் மற்றும் குளிரூட்டல் மூலம் செயல்படும் வாயுவின் (பொதுவாக காற்று அல்லது ஹீலியம், ஹைட்ரஜன் போன்ற வாயுக்கள்).

வாயு விதிகளால் வரையறுக்கப்பட்ட நடத்தையை வெளிப்படுத்துகிறது (அழுத்தம், வெப்பநிலை மற்றும் அளவுடன் தொடர்புடையது). வாயு வெப்பமடையும் போது, அது ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட இடத்தில் இருப்பதால், அதன் அழுத்தம் உயர்கிறது மற்றும் பவர் பிஸ்டனை பாதிக்கிறது, இது ஒரு சக்தி பக்கவாதத்தை உருவாக்குகிறது. வாயு குளிர்ச்சியடையும் போது, அழுத்தம் குறைகிறது, இதன் விளைவாக பிஸ்டன் அதன் திரும்பும் பக்கவாதத்தில் செய்யப்படும் சில வேலைகளை வாயுவை மீண்டும் சுருக்க பயன்படுத்துகிறது. இதன் விளைவாக நிகர வேலை சுழல் மீது சக்தியை உருவாக்குகிறது. வேலை செய்யும் வாயு அவ்வப்போது சூடான மற்றும் குளிர் வெப்பப் பரிமாற்றிகளுக்கு இடையில் பாய்கிறது. வேலை செய்யும் வாயு பிஸ்டன் சிலிண்டர்களுக்குள் மூடப்பட்டிருக்கும். எனவே இங்கு வெளியேற்ற வாயு இல்லை. மற்ற வகை பிஸ்டன் என்ஜின்களைப் போலல்லாமல், வால்வுகள் தேவையில்லை.

சில ஸ்டிர்லிங் என்ஜின்கள் குளிர் மற்றும் சூடான தொட்டிகளுக்கு இடையே வேலை செய்யும் வாயுவை முன்னும் பின்னுமாக நகர்த்த ஸ்ப்ளிட்டர் பிஸ்டனைப் பயன்படுத்துகின்றன. பல சிலிண்டர்களின் சக்தி பிஸ்டன்களின் இணைப்புக்கு நன்றி, வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் சிலிண்டர்களை வைத்து வேலை செய்யும் வாயு நகரும்.

உண்மையான ஸ்டிர்லிங் என்ஜின்களில், தொட்டிகளுக்கு இடையே ஒரு மீளுருவாக்கம் வைக்கப்படுகிறது. சூடான மற்றும் குளிர்ந்த பக்கங்களுக்கு இடையில் வாயு சுழற்சி ஏற்படுவதால், இந்த வெப்பம் மீளுருவாக்கம் மூலம் மாற்றப்படுகிறது. சில வடிவமைப்புகளில், பிரிப்பான் பிஸ்டன் மீளுருவாக்கம் ஆகும். இந்த மீளுருவாக்கம் ஸ்டிர்லிங் சுழற்சியின் செயல்திறனுக்கு பங்களிக்கிறது. இங்கே ஒரு மீளுருவாக்கம் என குறிப்பிடப்பட்டுள்ள அமைப்பு உண்மையில் ஒரு திடமான அமைப்பாகும், இது சில காற்று அதன் வழியாக செல்வதைத் தடுக்காது. உதாரணமாக, இந்த வேலைக்கு எஃகு பந்துகளைப் பயன்படுத்தலாம். குளிர்ந்த அறைக்கும் சூடான அறைக்கும் இடையில் காற்று நகரும்போது, அது இந்த மீளுருவாக்கம் வழியாக செல்கிறது. சூடான காற்று குளிர்ந்த பகுதியை அடையும் முன், அது இந்த பந்துகளில் சிறிது வெப்ப ஆற்றலை விட்டுச் செல்கிறது. குளிர்ந்த காற்று சூடான பக்கத்திற்குச் செல்லும்போது, முன்பு வெளியிடப்பட்ட வெப்ப ஆற்றலுடன் சிறிது வெப்பமடைகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், சூடான பகுதிக்குள் நுழைவதற்கு முன்பு காற்றை முன்கூட்டியே சூடாக்குவதன் மூலமும், குளிர்ந்த பகுதிக்குள் நுழைவதற்கு முன் குளிர்விப்பதன் மூலமும் இயந்திரத்தின் செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது.

ஒரு சிறந்த ஸ்டிர்லிங் என்ஜின் சுழற்சியானது, அதே இன்லெட் மற்றும் அவுட்லெட் வெப்பநிலைகளுக்கு கார்னோட் ஹீட் எஞ்சின் போன்ற கோட்பாட்டுத் திறனைக் கொண்டுள்ளது. அதன் வெப்ப இயக்கவியல் திறன் நீராவி இயந்திரங்களை விட அதிகமாக உள்ளது. (அல்லது சில எளிய உள் எரிப்பு மற்றும் டீசல் இயந்திரங்கள்)

எந்த வெப்ப மூலமும் ஸ்டிர்லிங் இயந்திரத்தை இயக்க முடியும். வெளிப்புற எரிப்பு இயந்திரம், வெளிப்பாட்டின் எரிப்பு பெரும்பாலும் தவறாக புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது. வெப்ப மூலத்தை எரிப்பதன் மூலம் உருவாக்கலாம், ஆனால் சூரிய ஆற்றல், புவிவெப்ப ஆற்றல் அல்லது அணுசக்தியாகவும் இருக்கலாம். அதேபோல், வெப்பநிலை வேறுபாட்டை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் குளிர் மூலமானது சுற்றுப்புற வெப்பநிலைக்குக் கீழே வெவ்வேறு பொருட்களாக இருக்கலாம். குளிர்ந்த நீர் அல்லது குளிரூட்டியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் குளிர்ச்சியை அடையலாம். இருப்பினும், குளிர் மூலத்திலிருந்து பெறப்படும் வெப்பநிலை வேறுபாடு குறைவாக இருக்கும் என்பதால், பெரிய வெகுஜனங்களுடன் வேலை செய்ய வேண்டியிருக்கும், மேலும் பம்பிங்கில் ஏற்படும் மின் இழப்பு சுழற்சியின் செயல்திறனைக் குறைக்கும்.எரிப்பு பொருட்கள் தொடர்பு கொள்ளாது. இயந்திரத்தின் உள் பகுதிகளுடன். ஸ்டிர்லிங் எஞ்சினில் உள்ள மசகு எண்ணெய் ஆயுள் உள் எரிப்பு இயந்திரங்களை விட நீண்டது.

ஸ்டிர்லிங் என்ஜின் வகைகள்

ஸ்டிர்லிங் என்ஜின்களில் 3 முக்கிய வகைகள் உள்ளன. மற்ற என்ஜின் வகைகள் 3 என்ஜின்களின் மேம்படுத்தப்பட்ட பதிப்புகள்.

ஆல்பா வகை ஸ்டிர்லிங் என்ஜின்:

இது இரண்டு பிஸ்டன்கள், ஒரு ஃப்ளைவீல், பிஸ்டன்களுடன் ஒரு மூடிய எரிவாயு அறை, வெப்பப் பரிமாற்றிகள், ஒரு வெப்ப ஜெனரேட்டர் மற்றும் ஒரு ஃப்ளைவீல் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. வெப்ப மூலத்துடன் மேலே வைக்கப்பட்டுள்ள பிஸ்டனின் பகுதியை சூடாக்குவதன் மூலம் அதில் உள்ள வாயுவை செயல்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. சூடான வாயு பிஸ்டனை முன்னும் பின்னுமாக தள்ளத் தொடங்குகிறது, மற்ற இணைக்கப்பட்ட பிஸ்டன் நகரத் தொடங்குகிறது, இதனால் சூடான மற்றும் குளிர்ந்த வாயு அறையில் இடம்பெயர்கிறது. இந்த இரண்டு பிஸ்டன்களும் இணைக்கப்பட்டுள்ள ஃப்ளைவீலின் உதவியுடன் உருவாக்கப்பட்ட ஆற்றல் மாற்றப்படுகிறது.

பீட்டா வகை ஸ்டிர்லிங் இன்ஜின்:

ஒரே தண்டில் 2 பிஸ்டன்கள் உள்ளன. இந்த இரண்டு பிஸ்டன்களும் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன. கீழே உள்ள பிஸ்டனுடன் அறையை சூடாக்குவதன் மூலம், மூடிய அறையிலுள்ள வாயு சூடுபடுத்தப்பட்டு செயல்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வழியில், பிஸ்டன் அதன் மேல்நோக்கி இயக்கத்தை தொடங்குகிறது. மற்ற இணைக்கப்பட்ட பிஸ்டன் குளிர் வாயு அறைக்குள் செல்ல உதவுகிறது. பிஸ்டன்கள் இணைக்கப்பட்டுள்ள ஃப்ளைவீல், உருவாக்கப்பட்ட ஆற்றலை மாற்றுகிறது.

காமா வகை ஸ்டிர்லிங் இயந்திரம்:

இரண்டு தனித்தனி பிஸ்டன்கள் உள்ளன. பெரிய பிஸ்டன் கொண்ட அறை சூடுபடுத்தப்பட்டு அதில் உள்ள வாயு செயல்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வழியில், ஃப்ளைவீலுடன் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட பிஸ்டன்கள் நகரத் தொடங்குகின்றன.

ஸ்டிர்லிங் என்ஜின்களின் நன்மைகள்

வெப்பம் வெளிப்புறமாக பயன்படுத்தப்படுவதால், எரிபொருள் மற்றும் காற்று கலவையை நாம் துல்லியமாக கட்டுப்படுத்த முடியும்.
வெப்பத்தை வழங்க தொடர்ச்சியான வெப்ப மூலங்கள் பயன்படுத்தப்படுவதால், எரிக்கப்படாத எரிபொருளின் அளவு மிகவும் சிறியது.
இந்த வகை இயந்திரத்திற்கு அவற்றின் ஆற்றல் மட்டத்தில் உள்ள இயந்திர வகைகளை விட குறைவான பராமரிப்பு மற்றும் உயவு தேவைப்படுகிறது.
உட்புற எரிப்பு இயந்திரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அவை கட்டமைப்பில் மிகவும் எளிமையானவை.
அவை குறைந்த அழுத்தத்தில் கூட வேலை செய்ய முடியும், அவை நீராவி மூல இயந்திரங்களை விட பாதுகாப்பானவை.
குறைந்த அழுத்தம் இலகுவான மற்றும் நீடித்த சிலிண்டர்களைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.

ஸ்டிர்லிங் என்ஜின்களின் தீமைகள்

இயந்திரத்தின் முதல் தொடக்கத்தில் தேவையான வெப்பம் தேவைப்படுவதால், எரிபொருள் சிக்கனத்தின் அடிப்படையில் செலவு அதிகம்.
அவரது சக்தியை வேறு நிலைக்கு கொண்டு செல்வது மிகவும் கடினம்.
சில ஸ்டிர்லிங் என்ஜின்கள் விரைவாகத் தொடங்க முடியாது. அவர்களுக்கு போதுமான வெப்பம் தேவை.
பொதுவாக, ஹைட்ரஜன் வாயு ஒரு மூடிய அறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த வாயுவின் மூலக்கூறுகள் மிகவும் சிறியதாக இருக்கும்போது, அதை அறையில் வைத்திருப்பது கடினம். எனவே, கூடுதல் செலவுகளை எதிர்கொள்கிறோம்.
குளிர்ந்த பகுதி போதுமான வெப்பத்தை உறிஞ்ச வேண்டும். அதிக வெப்ப இழப்பு ஏற்பட்டால், இயந்திரத்தின் செயல்திறன் குறையும்.

ஸ்டிர்லிங் என்ஜின்கள் பயன்பாட்டு பகுதிகள்

ஸ்டிர்லிங் என்ஜின்கள் குறைந்த சக்தி கொண்ட விமான இயந்திரங்கள், கடல் இயந்திரங்கள், வெப்ப குழாய்கள், ஒருங்கிணைந்த வெப்பம் மற்றும் சக்தி அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இன்று, இது பெரும்பாலும் சோலார் பேனல் வயல்களில் மின்சாரம் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது.

ஸ்டிர்லிங் என்ஜின் என்றால் என்ன? ஸ்டிர்லிங் எஞ்சின் எப்படி வேலை செய்கிறது?