محرك ستيرلينغ قوي افعل ذلك بنفسك. محطات توليد الطاقة بمحركات ستيرلينغ - البساطة والكفاءة والسلامة البيئية

عندما يتحرك السائل العامل (الغازي أو السائل) في حجم مغلق ، فهو في الواقع نوع من محركات الاحتراق الخارجي. تعتمد هذه الآلية على مبدأ التسخين الدوري والتبريد لسائل العمل. يحدث استخلاص الطاقة من الحجم الناشئ لسائل العمل. لا يعمل محرك "ستيرلنغ" فقط من خلال طاقة حرق الوقود ، ولكن أيضًا من أي مصدر تقريبًا ، وقد حصل سكوت روبرت ستيرلنغ على براءة اختراع في عام 1816.

الآلية الموصوفة ، على الرغم من الكفاءة المنخفضة ، لديها عدد من المزايا ، أولاً وقبل كل شيء ، البساطة والبساطة. بفضل هذا ، يحاول العديد من المصممين الهواة تجميع محرك Stirling بأيديهم. ينجح البعض ، والبعض الآخر لا ينجح.

في هذه المقالة سننظر في "ستيرلنغ" بأيدينا من مواد الخردة. سنحتاج إلى الفراغات والأدوات التالية: علبة من الصفيح (يمكنك استخدامها من تحت سبراتس) ، صفائح معدنية ، مشابك ورق ، مطاط رغوي ، مرن ، حقيبة ، قواطع سلكية ، كماشة ، مقص ، مكواة لحام ،

لنبدأ الآن في التجميع. فيما يلي تعليمات مفصلة حول كيفية صنع محرك "ستيرلنغ" بيديك. تحتاج أولاً إلى غسل الجرة وتنظيف الحواف بورق الصنفرة. نقطع دائرة من الصفائح المعدنية بحيث تقع على الحواف الداخلية للعلبة. نحدد المركز (لهذا نستخدم الفرجار أو المسطرة) ، ونصنع ثقبًا بالمقص. بعد ذلك ، نأخذ سلكًا نحاسيًا ومشبكًا ورقيًا ، ونقوم بتصويب مشبك الورق ، ونصنع حلقة في النهاية. نقوم بلف سلك على مشبك ورق - أربعة لفات ضيقة. بعد ذلك ، نقوم بلحام اللولب الناتج بكمية صغيرة من اللحام. ثم من الضروري لحام اللولب بعناية في الفتحة الموجودة في الغطاء بحيث يكون الجذع عموديًا على الغطاء. يجب أن يتحرك مشبك الورق بحرية.

بعد ذلك ، من الضروري عمل ثقب في الغطاء. نصنع محلل من المطاط الرغوي. يجب أن يكون قطرها أصغر قليلاً من قطر العلبة ، لكن يجب ألا تكون هناك فجوة كبيرة. ارتفاع النازع أكثر بقليل من نصف العلبة. لقد قطعنا ثقبًا في وسط المطاط الرغوي للأكمام ، ويمكن صنع الأخير من المطاط أو الفلين. نقوم بإدخال القضيب في الغلاف الناتج ونلصق كل شيء. يجب أن يكون المبدل موازيًا للغطاء ، وهذا شرط مهم. بعد ذلك ، يبقى إغلاق الجرة ولحام الحواف. يجب أن يكون التماس مختومًا. ننتقل الآن إلى تصنيع أسطوانة العمل. للقيام بذلك ، قم بقطع شريط بطول 60 مم وعرض 25 مم من القصدير ، وثني الحافة بمقدار 2 مم بكماشة. نحن نشكل غلافًا ، وبعد ذلك نقوم بلحام الحافة ، ثم من الضروري لحام الغلاف بالغطاء (فوق الفتحة).

الآن يمكنك البدء في صنع الغشاء. للقيام بذلك ، قم بقطع قطعة من الفيلم من العبوة ، وادفعها قليلاً بإصبعك بالداخل ، واضغط على الحواف بشريط مطاطي. بعد ذلك ، تحتاج إلى التحقق من صحة التجميع. نقوم بتسخين قاع العلبة على النار ، اسحب الجذع. نتيجة لذلك ، يجب أن ينحني الغشاء للخارج ، وإذا تم تحرير القضيب ، فيجب أن ينخفض ​​المبدل تحت وزنه ، على التوالي ، يعود الغشاء إلى مكانه. في حالة عمل وحدة الإزاحة بشكل غير صحيح أو عدم إحكام لحام العلبة ، فلن يعود القضيب إلى مكانه. بعد ذلك ، نصنع العمود المرفقي والرفوف (يجب أن تكون التباعد بين السواعد 90 درجة). يجب أن يكون ارتفاع السواعد 7 مم والمزيح 5 مم. يتم تحديد طول قضبان التوصيل من خلال موضع العمود المرفقي. يتم إدخال نهاية الكرنك في الفلين. لذلك نظرنا في كيفية تجميع محرك ستيرلنغ بأيدينا.

ستعمل هذه الآلية من شمعة عادية. إذا قمت بتوصيل مغناطيس إلى دولاب الموازنة وأخذت ملف ضاغط حوض السمك ، فيمكن لمثل هذا الجهاز أن يحل محل محرك كهربائي بسيط. بأيديكم ، كما ترون ، فإن صنع مثل هذا الجهاز ليس بالأمر الصعب على الإطلاق. ستكون هناك رغبة.

يمكنك بالطبع شراء موديلات المصانع الجميلة لمحركات "ستيرلنغ" ، كما هو الحال في هذا المتجر الصيني عبر الإنترنت. ومع ذلك ، في بعض الأحيان تريد أن تصنع نفسك وتصنع شيئًا ، حتى من خلال الوسائل المرتجلة. يحتوي موقعنا على الويب بالفعل على العديد من الخيارات لتصنيع هذه المحركات ، وفي هذا المنشور ، تحقق من خيار بسيط للغاية لصنعه في المنزل.

لتصنيعها ، ستحتاج إلى مواد مرتجلة: علبة طعام معلب ، وقطعة صغيرة من المطاط الرغوي ، وقرص مضغوط ، ومسامير ملولبة ، ومشابك ورق.

المطاط الإسفنجي هو أحد المواد الأكثر شيوعًا المستخدمة في صناعة محركات "ستيرلنغ". مصنوع من محرك إزاحة. لقد قطعنا دائرة من قطعة من المطاط الرغوي ، ونجعل قطرها أقل بمقدار 2 مليمتر من القطر الداخلي للعلبة ، والارتفاع يزيد قليلاً عن نصفها.

نقوم بحفر ثقب في وسط الغطاء ، ثم نقوم بإدخال قضيب التوصيل فيه. من أجل التشغيل السلس لقضيب التوصيل ، نصنع لولبًا من مشبك ورق ونلحمه بالغطاء.

نثقب الدائرة المطاطية الرغوية من المطاط الرغوي في المنتصف بمسمار ونقفلها بغسالة من أعلى وأسفل بغسالة وصمولة. بعد ذلك ، نعلق قطعة من مشبك الورق عن طريق اللحام ، بعد تقويمها مسبقًا.

الآن نلتصق بالمزاح في الفتحة المصنوعة مسبقًا في الغطاء ونلحم بإحكام الغطاء والجرة معًا. نصنع حلقة صغيرة في نهاية مشبك الورق ، ونحفر ثقبًا آخر في الغطاء ، لكن أكثر بقليل من الأولى.

نصنع اسطوانة من القصدير باستخدام اللحام.

نعلق الاسطوانة النهائية على الجرة بمكواة لحام ، بحيث لا توجد فجوات في مكان اللحام.

نصنع العمود المرفقي من مشبك ورق. يجب أن يتم المباعدة بين الركبة عند 90 درجة. تكون الركبة ، التي ستكون أعلى من ارتفاع الأسطوانة ، أكبر بمقدار 1-2 مم من الركبة الأخرى.

نصنع رفوف للعمود من مشابك الورق. صنع الغشاء للقيام بذلك ، نضع فيلمًا بلاستيكيًا على الأسطوانة ، ثم ندفعه إلى الداخل قليلاً ونثبت على الأسطوانة بخيط.

إن قضيب التوصيل الذي يجب ربطه بالغشاء مصنوع من مشبك ورق ويتم إدخاله في قطعة من المطاط. يجب أن يتم تصنيع طول قضيب التوصيل بطريقة يتم فيها سحب الغشاء في الأسطوانة عند المركز الميت السفلي للعمود ، وفي الأعلى ، على العكس من ذلك ، يتم تمديده. تم تكوين قضيب التوصيل الثاني بنفس الطريقة.

نحن نلصق قضيب التوصيل بالمطاط بالغشاء ، ونعلق الآخر بالمزاح.

نعلق أرجل مشابك الورق على الجرة بمكواة لحام ونعلق دولاب الموازنة بالكرنك. على سبيل المثال ، يمكنك استخدام قرص مضغوط.

صنع محرك ستيرلينغ في المنزل. الآن يبقى تسخين تحت الجرة - أشعل شمعة. وبعد بضع ثوانٍ ، اضغط على دولاب الموازنة.

كيف تصنع محرك ستيرلينغ بسيط (بالصور والفيديو)

www.newphysicist.com

لنصنع محرك ستيرلنغ.

محرك "ستيرلنغ" هو محرك حراري يعمل عن طريق الضغط الدوري وتوسيع الهواء أو غاز آخر (سائل عامل) عند درجات حرارة مختلفة بحيث يكون هناك تحويل صافٍ للطاقة الحرارية إلى عمل ميكانيكي. وبشكل أكثر تحديدًا ، فإن محرك "ستيرلنغ" هو محرك حراري متجدد ذو دورة مغلقة مع سائل عمل غازي باستمرار.

تعتبر محركات "ستيرلنغ" أكثر كفاءة من المحركات البخارية ويمكن أن تصل إلى 50٪ من الكفاءة. كما أنها قادرة على العمل بصمت ويمكنها استخدام أي مصدر حرارة تقريبًا. يتم توليد مصدر الطاقة الحرارية خارج محرك "ستيرلنغ" ، وليس عن طريق الاحتراق الداخلي ، كما هو الحال بالنسبة لمحركات أوتو أو محركات الديزل.

محركات ستيرلينغ متوافقة مع مصادر الطاقة البديلة والمتجددةقد تصبح أكثر أهمية مع ارتفاع أسعار الوقود التقليدي ، وفي ضوء قضايا مثل استنفاد احتياطيات النفط و تغير المناخ.

في هذا المشروع ، سنقدم لك تعليمات بسيطة لإنشاء ملف محرك افعلها بنفسك ستيرلينغ باستخدام أنبوب الاختبار والمحقنة .

كيف تصنع محرك ستيرلينغ بسيط - فيديو

مكونات وخطوات صنع محرك "ستيرلنغ"

1. قطعة من الخشب الصلب أو الخشب الرقائقي

هذا هو الأساس لمحركك. وبالتالي ، يجب أن يكون صلبًا بدرجة كافية للتعامل مع حركات المحرك. ثم قم بعمل ثلاثة ثقوب صغيرة كما هو موضح في الصورة. يمكنك أيضًا استخدام الخشب الرقائقي والخشب وما إلى ذلك.

2. خرز من الرخام أو الزجاج

في محرك "ستيرلنغ" ، تؤدي هذه الكرات وظيفة مهمة. في هذا المشروع ، يعمل الرخام كمزاح للهواء الساخن من الجانب الدافئ لأنبوب الاختبار إلى الجانب البارد. عندما يزيح الرخام الهواء الساخن ، يبرد.

3. العصي والمسامير

تستخدم الأزرار والبراغي لتثبيت الأنبوب في وضع مريح لحرية الحركة في أي اتجاه دون أي انقطاع.

4. القطع المطاطية

قم بشراء ممحاة واقطعها إلى الأشكال التالية. يتم استخدامه لتثبيت الأنبوب بإحكام والحفاظ على إحكامه. يجب ألا يكون هناك تسرب في فم الأنبوب. إذا كان الأمر كذلك ، فلن ينجح المشروع.

5. حقنة

تعتبر الحقنة من أهم الأجزاء المتحركة في محرك ستيرلينغ البسيط. أضف بعض مواد التشحيم إلى داخل المحقنة بحيث يمكن للمكبس التحرك بحرية داخل البرميل. عندما يتمدد الهواء داخل أنبوب الاختبار ، يدفع المكبس لأسفل. نتيجة لذلك ، يتحرك برميل المحقنة لأعلى. في الوقت نفسه ، يتدحرج الرخام باتجاه الجانب الساخن من الأنبوب ويدفع الهواء الساخن للخارج ويبرد (يقلل الحجم).

6. أنبوب الاختبار إن أنبوب الاختبار هو العنصر الأكثر أهمية والأكثر فاعلية في محرك "ستيرلنغ" البسيط. أنبوب الاختبار مصنوع من نوع معين من الزجاج (مثل زجاج البورسليكات) شديد المقاومة للحرارة. لذلك يمكن تسخينه لدرجات حرارة عالية.

كيف يعمل محرك "ستيرلنغ"؟

يقول بعض الناس أن محركات "ستيرلنغ" بسيطة. إذا كان هذا صحيحًا ، فعندئذٍ تمامًا مثل المعادلات الفيزيائية العظيمة (على سبيل المثال E = mc2) ، فهي بسيطة: فهي بسيطة ظاهريًا ، ولكنها أكثر ثراءً ، وأكثر تعقيدًا ، ومن المحتمل أن تكون مربكة للغاية حتى تدركها. أعتقد أنه من الآمن التفكير في محركات "ستيرلنغ" على أنها معقدة: فالعديد من مقاطع فيديو YouTube السيئة للغاية تظهر مدى سهولة "شرحها" بطريقة غير كاملة وغير مرضية.

في رأيي ، لا يمكنك فهم محرك ستيرلنغ بمجرد بنائه أو مشاهدته يعمل من الخارج: عليك التفكير بجدية في دورة الخطوات التي يمر بها ، وما يحدث للغاز بداخله ، وكيف يختلف عن ماذا يحدث في المحرك البخاري التقليدي.

كل ما هو مطلوب لتشغيل المحرك هو وجود اختلاف في درجة الحرارة بين الأجزاء الساخنة والباردة في حجرة الغاز. تم بناء نماذج لا يمكن أن تعمل إلا مع اختلاف في درجات الحرارة يبلغ 4 درجات مئوية ، على الرغم من أن محركات المصنع ستعمل على الأرجح بفارق عدة مئات من الدرجات. قد تصبح هذه المحركات أكثر أشكال محركات الاحتراق الداخلي كفاءة.

محركات ستيرلينغ وطاقة شمسية مركزة

توفر محركات ستيرلينغ طريقة أنيقة لتحويل الطاقة الحرارية إلى حركة يمكنها تشغيل المولد. الترتيب الأكثر شيوعًا هو جعل المحرك في وسط مرآة مكافئ. سيتم تثبيت المرآة على جهاز التعقب لتركيز أشعة الشمس على المحرك.

* محرك ستيرلينغ كمستقبل

ربما لعبت بعدسات محدبة خلال أيام المدرسة. تركيز الطاقة الشمسية لحرق ورقة أو عود عود ثقاب ، هل أنا على حق؟ التقنيات الجديدة تتطور يوما بعد يوم. تكتسب الطاقة الحرارية الشمسية المركزة اهتمامًا متزايدًا هذه الأيام.

أعلاه هو مقطع فيديو قصير لمحرك أنبوب اختبار بسيط يستخدم حبات زجاجية كوقود دافع ومحقنة زجاجية كمكبس للقوة.

تم بناء محرك Stirling البسيط هذا من مواد متوفرة في معظم مختبرات العلوم بالمدارس ويمكن استخدامه لإثبات محرك حراري بسيط.

حجم الضغط لكل مخطط دورة

العملية 1 ← 2 توسيع الغاز العامل في الطرف الساخن للأنبوب ، يتم نقل الحرارة إلى الغاز ويتمدد الغاز ، مما يزيد من حجمه ويدفع مكبس المحقنة لأعلى.

العملية 2 → 3 عندما يتحرك الرخام نحو الطرف الساخن للأنبوب ، يتم دفع الغاز من الطرف الساخن للأنبوب إلى الطرف البارد ، وعندما يتحرك الغاز ، فإنه يطلق حرارة على جدار الأنبوب.

العملية 3 → 4 تتم إزالة الحرارة من غاز العمل ويقل الحجم ، ويتحرك كباس المحاقن لأسفل.

العملية 4 → 1 تنهي الحلقة. ينتقل غاز العمل من الطرف البارد للأنبوب إلى الطرف الساخن حيث تقوم الكرات بإزاحته ، وتتلقى الحرارة من جدار الأنبوب أثناء تحركه ، وبالتالي يزيد ضغط الغاز.

بيئة الاستهلاك العلوم والتكنولوجيا: غالبًا ما يتم استخدام محرك "ستيرلنغ" في المواقف التي تتطلب جهازًا لتحويل الطاقة الحرارية ، وهو أمر بسيط وفعال.

منذ أقل من مائة عام ، حاولت محركات الاحتراق الداخلي الفوز بمكانتها الصحيحة في المنافسة بين الآلات الأخرى وآليات الحركة المتاحة. في الوقت نفسه ، في تلك الأيام ، لم يكن تفوق محرك البنزين واضحًا جدًا. تميزت الآلات الموجودة التي تعمل بالبخار بهدوئها وخصائص الطاقة الممتازة في ذلك الوقت وسهولة الصيانة والقدرة على استخدام أنواع مختلفة من الوقود. في الصراع الإضافي على السوق ، سادت محركات الاحتراق الداخلي بسبب كفاءتها وموثوقيتها وبساطتها.

أدى السباق الإضافي لتحسين الوحدات وآليات القيادة ، التي دخلت التوربينات الغازية والمحركات الدوارة في منتصف القرن العشرين ، إلى حقيقة أنه على الرغم من تفوق محرك البنزين ، فقد جرت محاولات لإدخال نوع جديد تمامًا من المحركات. محرك على "ساحة اللعب" - حراري ، تم اختراعه لأول مرة في عام 1861 بواسطة كاهن اسكتلندي يُدعى روبرت ستيرلنغ. تم تسمية المحرك على اسم منشئه.

المحرك الثابت: الجانب المادي للمشكلة

لفهم كيفية عمل محطة طاقة ستيرلنغ الموضوعة على الطاولة ، تحتاج إلى فهم أساسيات كيفية عمل المحركات الحرارية. فيزيائيًا ، يتمثل مبدأ التشغيل في استخدام الطاقة الميكانيكية ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق توسيع الغاز أثناء التسخين وضغطه اللاحق أثناء التبريد. لتوضيح مبدأ التشغيل ، يمكن إعطاء مثال على أساس زجاجة بلاستيكية عادية ووعائين ، يحتوي أحدهما على ماء بارد والآخر ساخن.

عند إنزال الزجاجة إلى ماء بارد ، تكون درجة حرارته قريبة من درجة حرارة تكوين الجليد ، مع وجود تبريد كافٍ للهواء داخل الحاوية البلاستيكية ، يجب إغلاقها بغطاء من الفلين. علاوة على ذلك ، عند وضع الزجاجة في الماء المغلي ، "ينطلق" الفلين بقوة بعد بعض الوقت ، لأنه في هذه الحالة يكون العمل الذي يقوم به الهواء الساخن أكبر بعدة مرات من العمل أثناء التبريد. عندما تتكرر التجربة عدة مرات ، لا تتغير النتيجة.

أعادت الآلات الأولى التي تم تصنيعها باستخدام محرك "ستيرلنغ" إنتاج العملية الموضحة في التجربة بأمانة. بطبيعة الحال ، تتطلب الآلية تحسينًا ، يتكون من استخدام جزء من الحرارة فقده الغاز أثناء عملية التبريد لمزيد من التسخين ، مما يسمح بإعادة الحرارة إلى الغاز لتسريع التسخين.

ولكن حتى تطبيق هذا الابتكار لا يمكن أن ينقذ الموقف ، حيث كانت ستيرلينغز الأولى كبيرة الحجم مع إنتاج طاقة منخفض. في المستقبل ، جرت محاولات أكثر من مرة لتحديث التصميم لتحقيق قوة تبلغ 250 حصانًا. أدى إلى حقيقة أنه في وجود أسطوانة يبلغ قطرها 4.2 مترًا ، كانت الطاقة الناتجة الحقيقية التي أنتجها مصنع ستيرلنغ لتوليد الطاقة عند 183 كيلو وات 73 كيلوواط فقط.

تعمل جميع محركات "ستيرلنغ" وفقًا لمبدأ دورة "ستيرلنغ" ، والتي تشمل أربع مراحل رئيسية ومرحلتين وسيطتين. أهمها التدفئة والتوسع والتبريد والضغط. كمرحلة انتقالية ، يتم النظر في الانتقال إلى المولد البارد والانتقال إلى عنصر التسخين. يعتمد العمل المفيد الذي يقوم به المحرك فقط على فرق درجة الحرارة بين أجزاء التدفئة والتبريد.

تكوينات STIRLING الحديثة

تميز الهندسة الحديثة ثلاثة أنواع رئيسية من هذه المحركات:

• ألفا ستيرلينج ، والفرق بينهما في اثنين من المكابس النشطة الموجودة في أسطوانات مستقلة. من بين جميع الخيارات الثلاثة ، يتمتع هذا النموذج بأعلى قوة ، مع أعلى درجة حرارة للمكبس المسخن ؛
• ستيرلينغ بيتا ، على أساس أسطوانة واحدة ، جزء منها ساخن والآخر بارد ؛
• جاما ستيرلينغ ، والتي ، بالإضافة إلى المكبس ، لديها أيضا إزاحة.

سيعتمد إنتاج محطة توليد الكهرباء في "ستيرلنغ" على اختيار طراز المحرك ، والذي سيأخذ في الاعتبار جميع الجوانب الإيجابية والسلبية لمثل هذا المشروع.

المميزات والعيوب

نظرًا لخصائص التصميم الخاصة بها ، تتمتع هذه المحركات بعدد من المزايا ، لكنها لا تخلو من العيوب.

تشمل محطة الطاقة المكتبية في "ستيرلنغ" ، والتي لا يمكن شراؤها من المتجر ، ولكن فقط من الهواة الذين يجمعون هذه الأجهزة بشكل مستقل ، ما يلي:

• أبعاد كبيرة ناتجة عن الحاجة إلى التبريد المستمر لمكبس العمل ؛
• استخدام الضغط العالي المطلوب لتحسين أداء المحرك وقوته ؛
• فقدان الحرارة ، والذي يحدث بسبب حقيقة أن الحرارة المتولدة لا تنتقل إلى مائع العمل نفسه ، ولكن من خلال نظام المبادلات الحرارية ، التي يؤدي تسخينها إلى فقدان الكفاءة ؛
• يتطلب الانخفاض الحاد في الطاقة تطبيق مبادئ خاصة تختلف عن تلك التقليدية لمحركات البنزين.

إلى جانب العيوب ، تتمتع محطات الطاقة العاملة على وحدات "ستيرلنغ" بمزايا لا يمكن إنكارها:

• أي نوع من الوقود ، لأنه ، مثل أي محركات تستخدم الطاقة الحرارية ، فإن هذا المحرك قادر على العمل عند اختلاف درجة الحرارة في أي بيئة ؛
• اقتصاد. يمكن أن تكون هذه الأجهزة بديلاً ممتازًا لوحدات البخار في الحالات التي يكون فيها من الضروري معالجة الطاقة الشمسية ، مما يعطي كفاءة أعلى بنسبة 30٪ ؛
• سلامة البيئة. نظرًا لأن محطة الطاقة المنضدية kW لا تولد لحظة عادم ، فهي لا تصدر ضوضاء أو تنبعث منها مواد ضارة في الغلاف الجوي. تعمل الحرارة العادية كمصدر للطاقة ، والوقود يحترق بالكامل تقريبًا ؛
• بساطة بناءة. بالنسبة لعمله ، لن تتطلب "ستيرلنغ" أجزاء أو تركيبات إضافية. إنه قادر على البدء بشكل مستقل دون استخدام بداية ؛
• زيادة موارد القدرة على العمل. نظرًا لبساطته ، يمكن للمحرك توفير أكثر من مائة ساعة من التشغيل المستمر.

تطبيقات محرك STIRLING

غالبًا ما يتم استخدام محرك "ستيرلنغ" في المواقف التي تتطلب وجود جهاز لتحويل الطاقة الحرارية ، وهو أمر بسيط ، بينما تكون كفاءة الأنواع الأخرى من الوحدات الحرارية أقل بكثير في ظل ظروف مماثلة. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام هذه الوحدات في إمداد الطاقة لمعدات الضخ والثلاجات والغواصات والبطاريات التي تخزن الطاقة.

تعد محطات الطاقة الشمسية من المجالات الواعدة لاستخدام محركات "ستيرلنغ" ، حيث يمكن استخدام هذه الوحدة بنجاح لتحويل طاقة ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية. لتنفيذ هذه العملية ، يتم وضع المحرك في بؤرة مرآة تتراكم فيها أشعة الشمس ، مما يوفر إنارة دائمة للمنطقة التي تتطلب تدفئة. هذا يسمح لك بتركيز الطاقة الشمسية على مساحة صغيرة. وقود المحرك في هذه الحالة هو الهيليوم أو الهيدروجين. نشرت

محرك "ستيرلنغ". يمكن أن يصبح هذا الشيء الرائع دواءً حقيقيًا لأي شخص يقوم بعمله بنفسك. يكفي أن تفعل ذلك مرة واحدة وتراه في العمل ، كما تريد أن تفعله مرارًا وتكرارًا. تتيح لك البساطة النسبية لهذه المحركات إخراجها حرفيًا من القمامة. لن أسهب في الحديث عن المبادئ والترتيبات العامة. هناك الكثير من المعلومات حول هذا على الإنترنت. على سبيل المثال: ويكيبيديا. دعنا ننتقل على الفور إلى بناء أبسط جاما ستيرلنغ منخفضة الحرارة.

لبناء محرك بأيدينا ، نحتاج إلى غطاءين لجرار زجاجية. سيكونون بمثابة جزء بارد وساخن. الحافة مقطوعة عن هذه الأغطية بالمقص

يوجد ثقب في وسط غطاء واحد. يجب أن يكون حجم الثقب أصغر قليلاً من قطر الأسطوانة المستقبلية.

جسم محرك "ستيرلنغ" مقطوع من زجاجة حليب بلاستيكية. هذه الزجاجات مقسمة فقط إلى حلقات. سنحتاج واحد. وتجدر الإشارة إلى أن الزجاجات قد تختلف قليلاً باختلاف أنواع الحليب.

يتم لصق العلبة على الغلاف بمركب إيبوكسي بلاستيكي أو مادة مانعة للتسرب.

جسم العلامة مثالي كأسطوانة. في هذا النموذج ، يكون الغطاء أصغر في القطر من قلم التحديد نفسه ويمكن أن يصبح مكبسًا.

يتم قطع جزء صغير من العلامة. عند الغطاء ، يتم قطع جزء من الجزء العلوي.

هذا هو النازِل. أثناء تشغيل محرك "ستيرلنغ" ، يقوم بتحريك الهواء داخل العلبة من الجزء الساخن إلى الجزء البارد والعكس بالعكس. مصنوعة من الإسفنج لغسيل الأطباق. يتم لصق المغناطيس في المركز.

نظرًا لأن الغطاء العلوي مصنوع من الصفائح المعدنية ، فيمكن جذبه بواسطة المغناطيس. قد تتعطل أداة الإزاحة. لمنع حدوث ذلك ، يجب تثبيت المغناطيس بشكل إضافي بدائرة من الورق المقوى.

الغطاء مليء بالإيبوكسي. يتم حفر الثقوب في كلا الطرفين لربط المغناطيس وحامل قضيب التوصيل. يتم قطع الخيوط الموجودة في الثقوب مباشرة بواسطة المسمار. هذه البراغي ضرورية لضبط المحرك. يتم لصق المغناطيس الموجود في المكبس بالمسمار ويتم ضبطه بطريقة تجذب المازح في الجزء السفلي من الأسطوانة. ستحتاج أيضًا إلى لصق محدد مطاطي على هذا المغناطيس. قطعة من أنبوب دراجة أو ممحاة ستفي بالغرض. المحدد مطلوب حتى لا يجذب المكبس ومغناطيس الإزاحة الكثير. خلاف ذلك ، قد لا يكون هناك ضغط كافٍ لكسر الرابطة المغناطيسية.

يتم لصق حشية مطاطية أعلى المكبس. إنه ضروري للإحكام ولحماية الغلاف من التمزق.

غلاف المكبس مصنوع من قفاز مطاطي. تحتاج إلى قطع الاصبع الصغير.

بعد لصق الغلاف ، يتم لصق حشية مطاطية أخرى في الأعلى. يتم ثقب ثقب من خلال الحشيات المطاطية والغلاف بخرز. حامل قضيب التوصيل مشدود في هذه الفتحة. هذا الحامل مصنوع من برغي وغسالة ملحومة.

كحامل للعمود المرفقي ، كانت عبوات الإيبوكسي مثالية. بالضبط نفس الجرة يمكن أن تؤخذ من الفيتامينات الفوارة أو الأسبرين.

الجزء السفلي من هذا البرطمان مقطوع وعمل ثقوب. في الجزء العلوي - لتثبيت العمود المرفقي. في الجزء السفلي - للوصول إلى جبل قضيب التوصيل.

العمود المرفقي وقضيب التوصيل مصنوعان من الأسلاك. القطع البيضاء هي المحدد. مصنوعة من أنبوب المصاصة. يتم قطع القطع الصغيرة من هذا الأنبوب ويتم قطع الأجزاء الناتجة بالطول. هذا يجعلهم أسهل في لبسهم. يتم تحديد ارتفاع الركبة بنصف المسافة التي يجب أن تقطعها الأسطوانة من أدنى نقطة إلى أعلى نقطة يتوقف عندها الاتصال المغناطيسي عن العمل.

لذلك ، نحن جاهزون للاختبار الأول. تحتاج أولاً إلى التحقق من ضيق. تحتاج إلى النفخ في الاسطوانة. يمكن ترغية جميع الوصلات بسائل غسيل الأطباق. أدنى تسرب للهواء ولن يعمل المحرك. إذا كان كل شيء على ما يرام مع الضيق ، يمكنك إدخال المكبس وتأمين الغلاف بشريط مطاطي.

في الموضع السفلي للأسطوانة ، يجب أن ينجذب المزيح إلى الأعلى. ثم يتم وضع الهيكل كله على كوب من الماء الساخن. بعد فترة ، سيبدأ الهواء داخل المحرك في التسخين ويدفع المكبس للخارج. في لحظة معينة ، سيتم قطع الاتصال المغناطيسي وسينخفض ​​جهاز الإزاحة إلى الأسفل. وبالتالي ، لن يتلامس الهواء الموجود في المحرك مع الجزء الساخن ويبدأ في التبريد. سيبدأ المكبس في التراجع. من الناحية المثالية ، يجب أن يبدأ المكبس في التحرك لأعلى ولأسفل. لكن هذا قد لا يحدث. إما أن الضغط لن يكون كافيًا لتحريك المكبس ، أو أن الهواء سوف يسخن كثيرًا ولن يتراجع المكبس تمامًا. وفقًا لذلك ، قد يكون لهذا المحرك مناطق ميتة. إنه ليس مخيفًا بشكل خاص. الشيء الرئيسي هو أن المناطق الميتة ليست كبيرة جدًا. هناك حاجة إلى دولاب الموازنة للتعويض عن المناطق الميتة.

جزء آخر مهم جدًا من هذه المرحلة هو أنه يمكنك هنا الشعور بمبدأ محرك ستيرلنغ. أتذكر أول خطوة لي التي لم تنجح فقط لأنني لم أستطع معرفة كيف ولماذا يعمل هذا الشيء. هنا ، بمساعدة المكبس بيديك على الصعود والنزول ، يمكنك أن تشعر كيف يرتفع وينخفض ​​الضغط.

يمكن تحسين هذا التصميم قليلاً عن طريق إضافة حقنة إلى الغطاء العلوي. تحتاج هذه المحقنة أيضًا إلى وضعها على الايبوكسي ، ويجب قطع حامل الإبرة قليلاً. يجب أن يكون موضع المكبس في المحقنة في الموضع الأوسط. يمكن لهذه الحقنة تنظيم حجم الهواء داخل المحرك. سيكون البدء والتعديل أسهل بكثير.

حتى تتمكن من تركيب حامل العمود المرفقي. يتم ضبط ارتفاع قضيب التوصيل بالأسطوانة بواسطة برغي.

دولاب الموازنة مصنوع من قرص مضغوط. الفتحة مغلقة بإيبوكسي بلاستيكي. ثم تحتاج إلى حفر حفرة بالضبط في المركز. العثور على المركز سهل للغاية. نستخدم خصائص مثلث قائم الزاوية مرسوم داخل دائرة. الوتر يمر عبر المركز. من الضروري إرفاق ورقة بزاوية قائمة على أطراف القرص. التوجيه ليس مهما. في الأماكن التي تتقاطع فيها جوانب الورقة مع حافة القرص ، نضع علامات. سيمر الخط المرسوم عبر هذه العلامات عبر المركز. إذا رسمنا الخط الثاني في مكان مختلف ، فسنحصل على المركز بالضبط عند التقاطع.

كل المحرك جاهز.

نضع محرك "ستيرلنغ" على كوب من الماء المغلي. ننتظر قليلا ويجب أن يكسب نفسه. إذا لم يحدث هذا ، فأنت بحاجة إلى مساعدته قليلاً بيدك.

عملية إنتاج الفيديو.

محرك "ستيرلينغ" في العمل

لقد كنت أشاهد الحرفيين على هذا المورد لفترة طويلة ، وعندما ظهر المقال ، أردت أن أصنعه بنفسي. لكن كالعادة ، لم يكن هناك وقت وأرجأت الفكرة.
لكن بعد ذلك نجحت أخيرًا في شهادتي ، وتخرجت من القسم العسكري وحان الوقت.
يبدو لي أن صنع مثل هذا المحرك أسهل بكثير من محرك أقراص فلاش :)

بادئ ذي بدء ، أريد أن أتوب إلى معلمو هذا الموقع أن شخصًا في العشرينات من عمره يفعل مثل هذا الهراء ، لكنني أردت فقط القيام بذلك وليس هناك ما يفسر هذه الرغبة ، آمل أن تظل خطوتي التالية ذاكرة بيانات.
لذلك نحن بحاجة:
1 أمنية.
2 ثلاث علب من الصفيح.
3 سلك نحاسي (وجدت مقطعه 2 مم).
4 ورق (جريدة أو مكتب لا يهم).
5 غراء القرطاسية (PVA).
6 سوبر غراء (CYJANOPAN أو أي شيء آخر في نفس الوريد).
7 قفاز مطاطي أو بالون.
8 محطات الأسلاك 3 قطع.
9 سدادة النبيذ 1 جهاز كمبيوتر.
10 بعض خيط الصيد.
11 أدوات لتذوق.

1- البنك الأول. 2 ثانية؛ 3 - الثالث ؛ 3-غطاء الجرة الثالثة. 4 - غشاء 5 - النازع 6 - محطة الأسلاك. 7- العمود المرفقي 8- تفاصيل القصدير :) 9- قضيب التوصيل. 10 - الفلين 11- القرص 12- خط الصيد.
لنبدأ بقطع أغطية العلب الثلاث لعلبتين. لقد فعلت ذلك باستخدام جهاز dremel محلي الصنع ، في البداية كنت أرغب في إحداث ثقوب في دائرة باستخدام المخرز والقطع بالمقص ، لكنني تذكرت الجهاز المعجزة.
لكي أكون صادقًا ، لم يكن الأمر جيدًا جدًا وقمت بطحن ثقب في جدار إحدى العلب ، لذلك لم يعد مناسبًا لحاوية عمل (ولكن كان لديّ اثنين آخرين وقمت بعملهما بعناية أكبر) .


بعد ذلك ، نحتاج إلى برطمان يكون بمثابة نموذج لـ النازع(5).
نظرًا لأن البازارات لم تعمل يوم الاثنين وأغلقت جميع متاجر السيارات القريبة ، لكنني أردت صنع محرك ، سمحت لنفسي بتغيير التصميم الأصلي وصنع محلول من الورق ، وليس الصوف الصلب.
للقيام بذلك ، وجدت برطمانًا من طعام السمك ، وهو الأنسب لي من حيث الحجم. اخترت الحجم بناءً على حقيقة أن قطر علبة الصودا كان 53 مم ، لذلك كنت أبحث عن 48-51 مم بحيث عندما أقوم بلف الورقة حول النموذج ، ستكون هناك مسافة حوالي 1-2 مم بين جدار العلبة والمزاح (5) لمرور الهواء. (لقد قمت بلصق الجرة مسبقًا بشريط لاصق حتى لا يلتصق الغراء).


بعد ذلك ، قمت بتمييز شريط من ورقة A4 بمقدار 70 مم ، وقمت بتقطيع الباقي إلى شرائح بحجم 50 مم (كما في المقالة). لأكون صريحًا ، لا أتذكر عدد هذه الشرائط التي جرحتها ، حسنًا ، فليكن 4-5 (شرائط 50 مم × 290 مم ، لقد قمت بعمل عدد الطبقات بالعين بحيث عندما يتم ضبط الغراء ، لا يكون المزيح ناعمًا ). تم تلطيخ كل طبقة بغراء PVA.


ثم صنعت أغلفة النازع من 6 طبقات من الورق (قمت أيضًا بلصق كل شيء وضغطت عليه بقلم دائري للضغط على الغراء المتبقي وفقاعات الهواء) عندما قمت بلصق كل الطبقات ، ضغطت عليها في الأعلى بالكتب لذلك أنهم لن ينحني.

لقد قطعت أيضًا الجزء السفلي من العلبة (2) بالمقص ، الذي كان سليمًا ، على مسافة حوالي 10 مم ، حيث لم يمر الإزاحة عبر الفتحة العلوية. سيكون هذا لدينا القدرة على العمل.
هذا ما حدث في النهاية (لم أقطع غطاء الجرة على الفور (3) ، لكن لا يزال يتعين القيام به لوضع شمعة هناك).


علاوة على ذلك ، على مسافة حوالي 60 مم من القاع ، قمت أيضًا بقطع هذا البرطمان (3) الذي لا يزال لدي غطاء. هذا القاع سوف يخدمنا فرن.


ثم قطع قاع البرطمان الثاني (1) بغطاء منشور ، على مسافة 10 مم (من الأسفل). ووضعها كلها معا.


علاوة على ذلك ، بدا لي أنه إذا تم لصق جسم أصغر على الغشاء (4) لأسطوانة العمل (2) بدلاً من الغلاف ، فسيتحسن التصميم وأقطع مثل هذه العينة من الورق. في القاعدة يوجد مربع 15 × 15 ملم و "آذان" 10 ملم لكل منهما. وقصصت تفصيلاً من العينة (8).


ثم قمت بحفر ثقوب في المحطات (6) بقطر 2.1 أو 2.5 مم (لا يهم) ، وبعد ذلك أخذت سلكًا (مع مقطع عرضي 2 مم) بقياس 150 مم ، وسيكون هذا سلكنا " العمود المرفقي"(7) وثنيها بمثل هذه الأبعاد: ارتفاع كوع الإزاحة (5) -20 مم ارتفاع غشاء الكوع (4) -5 مم ويجب أن يكون بينهما 90 درجة (بغض النظر عن الاتجاه). وضع المحطات في أماكنها مسبقًا ، كما صنعت غسالات وربطتها بالغراء حتى لا تتدلى الأطراف حول العمود المرفقي.
لم ينجح الأمر على الفور وبالحجم المحدد ، لكنني أعدته مرة أخرى (بدلاً من ذلك من أجل راحة البال).


ثم أخذت السلك (2 مم) وقطعت قطعة ، حوالي 200 مم ، سيكون هذا هو قضيب التوصيل (9) للغشاء (4) ، مررت الجزء (8) من خلاله وثنيه (سيظهر) .
أخذت جرة (1) (تلك التي بها القليل من الثقوب) وعملت فيها ثقوبًا لـ "العمود المرفقي" (7) على مسافة 30 مم من الأعلى (لكن هذا لا يهم). وقطع من خلال نافذة العرض بالمقص.


بعد ذلك ، عندما جفت أسطوانة الإزاحة (5) ولصقها تمامًا ، بدأت في لصق الأغطية بها. عندما قمت بلصق الأغطية ، قمت بربط سلك بجزء يبلغ حوالي نصف ملليمتر من خلاله لربط خط الصيد (12).


بعد ذلك ، قمت بنحت محور (10) من مقبض خشبي لتوصيل الأقراص (11) بالعمود المرفقي ، لكني أوصي باستخدام فلين النبيذ.
والآن الجزء الأصعب (بالنسبة لي) قمت بقطع الغشاء (4) من القفازات الطبية ولصق نفس التفصيل (8) عليه في المنتصف. لقد وضعت الغشاء على أسطوانة العمل (2) وربطته بخيط ، وعندما بدأت في قطع الأجزاء الزائدة ، بدأ الغشاء في الزحف من تحت الخيط (على الرغم من أنني لم أسحب الغشاء) ومتى تم قطعه تمامًا ، وبدأت في سحبه وتطاير الغشاء تمامًا.
أخذت غراءًا فائقًا وألصقت نهاية العلبة ، ثم قمت بلصق الغشاء المُجهز حديثًا ، ووضعه بدقة في المنتصف ، واحتفظت به وانتظرت حتى يتماسك الغراء. ثم ضغط عليه مرة أخرى ، ولكن هذه المرة بشريط مطاطي ، وقطع الحواف ، وأزال الشريط المطاطي ولصقه مرة أخرى (بالخارج).
هذا ما حدث في ذلك الوقت






بعد ذلك ، اخترقت ثقبًا في الغشاء (4) والتفصيل (8) بإبرة وخيطت خط صيد (12) بداخلهما (وهو أمر لم يكن سهلاً أيضًا).
حسنًا ، عندما جمعت كل شيء معًا ، هذا ما حدث:


أعترف على الفور أنه في البداية لم يعمل المحرك ، بل أكثر من ذلك ، بدا لي أنه لن يعمل على الإطلاق ، لأنني اضطررت إلى قلبه (بشمعة مشتعلة) يدويًا وبالكثير (مثل محرك الدوران الذاتي) القوة. كنت أعرج تمامًا وبدأت بالفعل في تأنيب نفسي لأنني صنعت أداة إزاحة من الورق ، وأخذت العلب الخاطئة ، وأخطأت في طول قضيب التوصيل (9) أو خط الإزاحة (5). ولكن بعد ساعة من العذاب وخيبة الأمل ، احترقت شمعتي تمامًا (تلك الموجودة في علبة الألمنيوم) وأخذت الشمعة المتبقية من العام الجديد (تلك التي تظهر باللون الأخضر في الصورة) ، اشتعلت أقوى بكثير وأقل ها ، لقد تمكنت من بدء ذلك.
الموجودات
1 لا يهم ما يصنعه جهاز الإزاحة ، كما قرأت في أحد المواقع "يجب أن يكون خفيفًا وليس موصلًا للحرارة".
2 لا يهم تغيير طول قضيب التوصيل (9) وطول الخط (12) للمزاح (5) ، كما قرأت في أحد المواقع "الشيء الرئيسي هو أن وحدة الإزاحة لا تصل إلى أعلى أو أسفل غرفة العمل أثناء التشغيل "، لذلك قمت بضبطها في المنتصف تقريبًا. ويجب أن يكون الغشاء في حالة الهدوء (البارد) مستويًا ، وليس مشدودًا إلى أسفل أو لأعلى.
فيديو
فيديو للمحرك يعمل. أضع 4 أقراص ، يتم استخدامها كحذافة. عند البدء ، أحاول رفع وحدة الإزاحة إلى الموضع العلوي ، لأنني ما زلت أخشى ألا ترتفع درجة حرارتها. يجب أن يدور على النحو التالي: أولاً ، يرتفع المزيح ، ثم يرتفع الغشاء خلفه ، وينخفض ​​المزيح ، ويسقط الغشاء خلفه.

ملاحظة: ربما إذا قمت بتوازنها ، فسوف تدور بشكل أسرع ، لكنني لم أتمكن من موازنة ذلك بسرعة :)

فيديو مبرد بالماء. إنه لا يساعد كثيرًا في العمل ، وكما ترى ، فإنه لا يؤدي حقًا إلى تسريع دورانه ، ولكن مع مثل هذا التبريد يمكن الإعجاب بالمحرك لفترة أطول دون الخوف من ارتفاع درجة الحرارة.

وهنا رسم تقريبي لنموذجي الأولي (الحجم الكبير):
s016.radikal.ru/i335/1108/3e/a42a0bdb9f32.jpg
من سيحتاج إلى النسخة الأصلية (KOMPAS V 12) يمكنني إرسالها إلى مكتب البريد.

ربما تسألني لماذا هناك حاجة بعد كل شيء ، وسأجيب. مثل كل شيء في steampunk لدينا ، في الغالب للروح.
من فضلك لا تكن قاسيًا جدًا ، فهذه أول مشاركة لي.