斯特林鼓动机，又称热气机，是一种外燃机，即仰仗外部热源对密封在机械中的气体工质加热，使其一直热胀冷缩，举办闭式轮回，促使活塞做功。斯特林鼓动机最先由英国的罗伯特?斯特林于年创造，用于矿井吊水。方今，用于斯特林鼓动机的罕见气体工质有空气、氦气、氢气。斯特林鼓动机对外燃方法无非凡请求，只需外部热源的温度高于机械中工质的温度便可，加热方法敏捷，既也许操纵保守的化石燃料，又也许操纵太阳能、生物资能，以及具备必然温度的产业废热做为热源。遵循斯特林鼓动机的打算请求，热源温度可高可低，几十摄氏度的温差即也许使其运行起来。斯特林鼓动机的热效率很高，在热力学理论上即是同温限下的归纳性卡诺轮回效率。

斯特林鼓动机与内燃机最大的差别在于：在做功时，不是经过燃料在气缸内部转瞬气化，升到很高的温度和压力，尔后以爆震的方法促使活塞；而是仰仗外部的热源对热膨胀气缸中的工质接续传热，使其一直升温升压，尔后促使活塞做功。是以，斯特林鼓动机在做事时较内燃机稳定，况且噪声也小不少。

在石化动力缺乏与处境混浊题目越来越严峻的本日，斯特林鼓动机由于具备不受热源气象束缚、运行噪声低、热效率高档优异长处，做为一种几千瓦至几百千瓦的中小功率级其余动力设施，遭到人们的从头审视，未几的未来希望在某些周围获得老练的运用。

1、斯特林鼓动机运用于碟式太阳能热发电

以聚焦后的太阳能做为热源，启动斯特林鼓动机做功发电，构成的碟式太阳能热发电系统如图1所示。该系统首要由下列部件构成：一套也许实行双轴动弹、主动跟踪太阳地方的碟式抛物面聚光镜系统，含有太阳能集热器的斯特林鼓动机，发机电及其输电系统。做事时，碟式太阳能热发电系统将太阳光的能量用碟式抛物面聚光镜采集，并将其反射到聚光镜的核心地方处，聚得聚合、高温、高热流密度的热量，启动布置在聚光镜核心地方光斑邻近的太阳能斯特林鼓动机，进而鼓动发机电举办发电。

美国的SES公司曾于年在桑迪亚国度尝试室（SandiaNationalLaboratories）的测试平台上测得SES“Serial#3”碟式斯特林太阳能热发电系统的太阳能并网变换效率（光电变换效率）抵达31.25%，尝试中测得用85.6kW的太阳光热量产出26.75kW的电，一举攻破美国曾在年创下的光电变换效率为29.4%的记录，成为方今全寰球在太阳能热发电技艺周围最高的光电变换效率记录。

2、自然气启动的斯特林鼓动机微袖珍动力系统

以自然气为热源，定位于家用袖珍热电联供系统的斯特林鼓动敏捷力单位成为贸易化斯特林机新的运用热门。这种斯特林机在国际上已有较为老练的产物，譬喻德国Cleanergy公司和新西兰Wishpergen公司的产物，发电功率在1~10kW不等。由于斯特林机比拟于内燃机紧缩比低，具备噪音小，颠簸小的长处，是以更适适用于家庭式的微袖珍散布式供能单位。

3、斯特林鼓动机在AIP潜艇上的运用

AIP英文全称为AirIndependencePower，指的是“不依赖空气动力促进安设”。具备AIP系统的潜艇也许拉长其潜航时光，进而低沉潜艇在水面上的泄漏率。斯特林机由于其闭式轮回的做事特性，做事历程中无工质排放，是以特别合适为AIP潜艇供应潜航动力。年，寰球上第一艘装配斯特林鼓动机的AIP潜艇——瑞典“哥特兰”号下水，标识着通例动力潜艇加入一个新的时期。随后，德国、俄罗斯、法国和日本也前后研发出装配斯特林鼓动机的AIP潜艇。

4、斯特林鼓动机运用于中高温余热回收

一些产业设施排放的废气具备很高的热品味，如铸造和钢坯加热炉的排气温度为~℃，干法水泥窑的排气温度为~℃，玻璃熔窑的温度为~℃，汽油机排放的尾气温度可达℃~℃，它们也许经过启动斯特林鼓动机做功的方法实行中高温热量的高效回收行使。我所传热传质探索中间曾对汽油器尾气启动的斯特林鼓动机做功/发电系统举办过探索，胜利研发出汽油机尾气启动的斯特林鼓动敏捷力集成系统，其发电功率抵达了1kW（图2）。

原因：华夏科学院工程热物理探索所

发稿时光：-08-23

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