Il motore Stirling è considerato un efficiente dispositivo di conversione dell'energia termica. Il fulcro del suo lavoro risiede nell'espansione e contrazione ciclica del gas. Questo processo consente di convertire l'energia termica in energia meccanica. Rispetto ai tradizionali motori a vapore, il motore Stirling funziona in modo più fluido ed estremamente silenzioso, il che lo rende un vantaggio unico in una varietà di applicazioni.
Il motore Stirling è progettato per aumentare l'efficienza attraverso l'uso efficiente di scambiatori di calore interni e accumulo termico.
L'innovazione del motore Stirling è il suo design a circuito chiuso, il che significa che il fluido di lavoro (solitamente aria, elio o idrogeno) circola all'interno del motore senza perdite. Tale sistema non solo migliora l'efficienza della conversione dell'energia termica, ma anche questo consente l'utilizzo del gas più adatto, come elio o idrogeno, per migliorare ulteriormente le prestazioni del motore. Inoltre, poiché non vi è alcun processo di aspirazione e scarico, il motore Stirling è quasi silenzioso durante il funzionamento.
Il design unico e la tecnologia brevettata del motore Stirling garantiscono prestazioni affidabili e sicurezza eccellente.
Il motore Stirling risale al 1816 e fu inventato dallo scozzese Robert Stirling. Originariamente era concepito come motore industriale per competere con i motori a vapore. Tuttavia, nei decenni successivi la sua praticità specifica si concentrò principalmente nelle applicazioni domestiche a basso consumo. Con l’aumento degli investimenti nelle energie rinnovabili, in particolare nell’energia solare, il campo di applicazione dei motori Stirling sta iniziando ad espandersi anche in aree come la generazione di energia solare concentrata e le pompe di calore.
L'elevata efficienza del motore Stirling deriva dalla rigenerazione dell'energia termica. Attraverso il “rigeneratore” previsto nella progettazione, il motore è in grado di mantenere una certa quantità di calore durante il ciclo senza disperderlo completamente nell'ambiente. Questo processo garantisce che il calore possa essere utilizzato efficacemente in diverse fasi, migliorando così notevolmente l’efficienza complessiva.
La presenza del rigeneratore rende l'efficienza complessiva del motore Stirling di gran lunga superiore a quella delle tradizionali apparecchiature ad energia termica.
Nei tempi moderni, i motori Stirling sono stati adattati a una varietà di applicazioni, dalla fornitura di energia domestica ai sistemi di propulsione sottomarina. Il sottomarino di classe Gotland della Marina svedese utilizza un motore Stirling per l'alimentazione durante le immersioni, che consente al sottomarino di funzionare sott'acqua quasi senza rumore e in modo nascosto.
In combinazione con l'applicazione aggiornata delle energie rinnovabili, i motori Stirling hanno gradualmente attirato l'attenzione. Nei sistemi a concentrazione solare, i motori Stirling possono convertire in modo efficiente l’energia solare in elettricità, diventando un componente chiave delle future tecnologie rispettose dell’ambiente. Ad esempio, i microsistemi combinati di calore ed elettricità (CHP) installati nelle case negli ultimi anni sfruttano l’elevata efficienza dei motori Stirling.
Con il suo design unico e le sue eccellenti prestazioni, il motore Stirling è senza dubbio diventato una delle migliori scelte per la conversione dell'energia termica. Come sarà integrato il suo sviluppo futuro con le strategie di sviluppo sostenibile dell'uomo?