Discussione: Chi di voi ha costruito un motore Stirling?

Per AlessioF76: ti mando un video corto, la lampadina non è accesa perchè è svitata, in questo video il generatore, che forma parte integrante del motore, alimenta la radio collegata ad una cassa acustica (tagliata via per questioni di dimensione del video). La testa è coperta con della stagnola per fare una prova di efficienza, in pratica non serve. Rispondo anche a riguardo del dissipatore. A ben guardare, tutto il motore (generatore compreso) funziona da dissipatore, non sente la mancanza di un dissipatore alettato per il momento. Inoltre sempre per rispondere all'osservazione di DinoDF, non necessita di un "taglio termico" dato che l'acciaio inossidabile della camera è un pessimo conduttore di calore (essendo anche molto sottile, ossia 0,25mm).

ancora complimenti per la realizzazione e per il video! non è banale estrarre potenza utile da una candela!

Mi scuso per la qualità del fimato. Il filmato è stato eseguito al buio per dare risalto alla lampadina accesa, alimentata dal generatore dello stirling, dove l'unica sorgente energetica è il piccolo lumino che si vede. Il rendimento complessivo stimato (meccanico x elettrico è intorno all'uno per cento) Il generatore (motore elettrico in C.C.) da solo ha un rendimento netto del 71 %, calcolato nel segunete modo: si prendono due motori identici, si mettono in asse e si collegano tra loro con un giunto meccanico. Mentre il primo elemento funziona da motore, il secondo viene invece utilizzato come generatore. Si misura la potenza erogata su un carico noto, si misura la potenza assorbita. Nel mio caso avevo 3 watt erogati vs 6 watt assorbiti. Rendimento complessivo pari a 50 % o 0,5 che dir si voglia, ossia r*r, cioè 0,71*0,71.

Il primo Stirling che ho costruito è stato ottenuto da una scatola di biscotti al burro, il dislocatore era in polistirolo espanso e con una lampada da 60 watt riusciva appena a girare. Era pieno di difetti: meccanicamente impreciso, con poca tenuta del pistone, l'elasticità delle superfici piatte della scatola di biscotti (che conteneva il dislocatore) introduceva delle perdite, il dislocatore era poco resistente alla temperatura, soffriva di un errato rapporto tra i volumi della camera del dislocatore e la cilindrata del pistone, aveva un eccesso di masse in movimento alternato, attriti vari, ecc. Lo stirling che farei adesso sarebbe molto diverso, se potessi proverei con un pistone "oil-less", magari in magnesio rivestito di ceramica e camicia del cilindro pure in ceramica, biella in magnesio e tanti cuscinetti a sfere sia sul pistone che sull'albero motore, con un dislocatore in materiale espanso per alta temperatura a cellule chiuse. Provo a spiegare intanto il perchè di queste scelte. Il pistone, essendo una massa in movimento alternato consuma energia sia per accelerare, che per decelerare, deve pertanto essere il più leggero possibile. Il magnesio ha peso specifico 1,738, a parità di resistenza pesa meno dell'alluminio. Un pistone "oil-less" non deve essere lubrificato e funziona praticalmente senza attrito. La grande precisione permette a questo pistone, in ceramica, o rivestito di ceramica, di scivolare su una pellicola di gas senza mai entrare in contatto con il cilindro in ceramica. Se per questioni di economia, si usa in alternativa, per il pistone, un rivestimento di grafite, il cilindro può essere in acciaio. Anche in questo caso la tenuta è ottima e l'attrito è minimo, ma la durata del pistone è sicuramente ridotta, dato che la grafite è piuttosto tenera. In un motore ben concepito le masse in movimento alternato dovrebbero essere ridotte al minimo, tutti i manovellismi e le bielle dovrebbero perciò pesare "niente", pur garantendo resistenza meccanica e rigidità. I volumi dovrebbero inoltre essere ben proporzionati. Per prove successive sono riuscito a stabilire che un rapporto tra i volumi pari a 6 (aria spostata dal dislocatore e aria spostata dal pistone, o cilindrata) era quello che meglio si adattava ai miei scopi, con rapporti più alti il motore aveva meno potenza, con rapporti più bassi veniva richiesto, per funzionare, un maggiore salto di temperatura, oltre ad un maggiore peso del volano ed una migliore tenuta del pistone. La configurazione gamma è stata quella da me preferita, perchè mi permetteva di impiegare un economicissimo pistone in plastica a ridosso del lato freddo della camera del dislocatore. La plastica "prende bene" la grafite e per piccole potenze, o per fare delle prove diventa insostituibile. Il fatto di avere cilindro e pistone a ridosso del dislocatore, si traduce inoltre in un abbattimento notevole dei volumi morti ed un migliore rapporto di compressione, quindi maggior potenza prelevabile ed un miglior rendimento. Il dislocatore è un altro elemento fondamentale del motore, dovrebbe essere leggerissimo, non conduttivo termicamente, resistente al calore, incomprimibile (rigido e sigillato). Lo sto ancora cercando, intanto uso quello che trovo, principalmente lattine o tubi di alluminio a pareti sottili, che pur se ben lontani da quanto richiesto, hanno il vantaggio di trovarsi praticalmente dappertutto.
(continua)

Ciao quasar12358, sei grande! Hai tirato fuori potenza dallo stirling gamma che non è poco!
Visto che ti sei appassionato a questo modello di stirling ti parlo di un'idea che mi è venuta per costruire un pistone iperquadro. La definizione di pistone quadro o superquadro dipende dal rapporto alesaggio/corsa del pistone se il rapporto è 1:1 il pistone è quadro se il rapporto è maggiore di 1,4:1 il pistone è superquadro.
Io ho pensato a un pistone iperquadro con un rapporto maggiore a 10:1, i vantaggi sono, che con una differenza di pressione piccola come nel caso del gamma a bassa temperatura hai comunque una grande forza di spinta sul pistone e il rapporto tra la superficie di scambio del calore (concentrata sulla testa del pistone e del cilindro) ed il volume del gas, rispetto ad un cilindro quadro è di molto superiore quindi abbiamo un migliore scambio di calore.
E sopratutto non ci sono guarnizioni di tenuta tra la testa del pistone e il cilindro !!!!!!!!
Adesso mi spiego: prendi una ruota di bici con un copertone sottile (da corsa), elimini i raggi e dividi a metà la gola del cerchio che tiene il pneumatico, così hai due semigole separate tenute assieme dal copertone, credo che con poco sforzo queste due semigole si possono allontanare di 1 o 2 centimetri grazie all’elasticità dei fianchi del copertone (forse anche di più, bisogna provare).
Le misure di un copertone di bici da corsa sono 700x23 mm, quindi il rapporto alesaggio corsa sarebbe di 70/2 cm cioè di 35/1 e la cilindrata del pistone sarebbe di 35² x 3,14 x 2 = 7693 cc.
Costruisci un fondo circolare piatto irrigidito con dei rinforzi ad aletta paralleli, di diametro di poco superiore al cerchio interno della semigola, che fissi alla circonferenza interna di una semigola, mettendo i rinforzi all’esterno, e sigilli la giunzione con il silicone. Così hai fatto la testa del pistone.
Costruisci un uguale fondo circolare piatto irrigidito con dei rinforzi ad aletta paralleli che saranno sempre esterni, e gli aggiungi una parete laterale cilindrica di 18 cm con un bordino finale che si appoggerà all’interno dell’altra semigola lo fissi saldamente e sigilli con il silicone la giunzione. Così hai fatto la testa del cilindro dove può scorrere il dislocatore.
La corsa del dislocatore sarà di 12 cm, così ottieni un rapporto volume di gas spostato/cilindrata di 6/1 come tu hai già sperimentato e lo spessore del dislocatore sarà di 6 cm (18 – 12 cm). Se ricopri la parte cilindrica interna della testa del cilindro con un materiale isolante, hai una migliore separazione termica tra la parte calda e la parte fredda del motore gamma. Il copertone garantisce già una separazione termica.
Quando il gas và in pressione spinge i fianchi del copertone contro il bordino esterno delle semigole e così dovrebbe garantire la tenuta ma per sicurezza puoi sempre mettere un filo di silicone tra il bordino e il copertone.
Mettendo le teste in verticale con le alette anche verticali hai due superfici circolari ottimali per scambiare con la massima efficienza il calore. Penso che la testa del cilindro sarà quella riscaldata mentre la testa del pistone sarà quella raffreddata.
C’e il problema dell’enorme forza che spingerà sulla testa del pistone, con un’area di 3846,5 cmq anche una pressione di 0,1 bar ti darà una spinta di 3846,5 N cioè circa 392 Kg. Ciao SE-POL.

Originariamente inviata da quasar12358

La configurazione gamma è stata quella da me preferita, perchè mi permetteva di impiegare un economicissimo pistone in plastica a ridosso del lato freddo della camera del dislocatore. La plastica "prende bene" la grafite e per piccole potenze, o per fare delle prove diventa insostituibile.

Stò studiando un motore stirling alfa. Io come cilindro del pistone freddo avrei trovato un canotto per scarico di lavandino in ottone cromato interno ed esterno, di 31 mm di diametro interno e 0,5 mm di spessore, ma naturalmente mi sono bloccato sulla progettazione del pistone. Il pistone in PVC che tu hai progettato che caratteristiche ha? ossia:
- gioco rispetto al diametro del cilindro
- lunghezza del pistone in PVC che striscia sulla parete del cilindro
- lavorazione della superficie in PVC che striscia sulla parete del cilindro (lucida, fine o grossolana per trattenere meglio la grafite?)
Grazie e complimenti per l'idea che hai avuto. Ciao.

Per SE-POL
Ho letto la descrizione del pistone iperquadro, l'idea è nuova e mi piace, ho una domanda da fare: come conciliare lo sfasamento di 90 gradi tra pistone e dislocatore, (il pistone normalmente "insegue" la variazione di pressione introdotta dal movimento in anticipo, o in ritardo, del dislocatore). Non è che faresti uno schizzo a riguardo per capire meglio?
Per quanto riguarda il pistone che ho costruito in pvc, il diametro è 18,41 mm, la tolleranza rispetto al diametro del tubo è al max 0,01 mm (1 centesimo), che è il massimo a cui posso aspirare con il tornio che ho, la lunghezza del pistone è 20 mm, corsa del pistone 25 mm, con piccole variazioni in base al tipo di motore costruito.
Anche se il rapporto tra i volumi di 6:1 è quello che mi permetterebbe di far funzionare il motore con una temperatura di 60 C°, per l'ultimo motore il rapporto è vicino a 1,2:1 questo significa che la temperatura della testa riscaldata (dalla candela)della camera del dislocatore deve essere di 270-300 gradi per poter funzionare gagliardamente, inoltre la tenuta del pistone deve essere estremamente buona. Ti sconsiglio il tubo da scarico da lavandini (anch'io ci avevo pensato) non è abbastanza rotondo ed è troppo elastico per essere usato come cilindro. Io ho usato tubo estruso in ottone per le tende, dia. int. 18,42 mm, con qualche centesimo di variazione tra una partita di tubi e l'altra, lo spessore del tubo è di circa 1 mm, inoltre è abbastanza rotondo. Il cilindro è complessivamente lungo 51 mm (25 di corsa del pistone + 20 del pistone + 5 del tappo forato in alluminio che lo chiude all'estremità + 1 mm di spazio lasciato tra testa del pistone e tappo). Durante la lavorazione, il pistone è stato portato ad un diametro tale da permettere l'introduzione forzata nel cilindro, la finitura ultima è stata fatta con una striscia di carta abrasiva da carrozzieri no. 1000. Su detta superficie è stata fatta passare la mina di grafite 6B. Il pistone finito può scorrere nel cilindro facilmente in virtù del suo stesso peso (pochi grammi) anche tenendo il cilindro leggermente inclinato rispetto all'orizzontale (20 gradi circa), ma una volta sigillata un estremità del cilindro, tenendo lo stesso in verticale, per effetto della depressione indotta, il pistone impiegherà 20-30 secondi per fuoriuscire. Questo per dire a che punto deve essere preciso e privo di attritoil sistema cilindro-pistone, naturalmente a tutto vantaggio del rendimento. Finora non sono riuscito a trovare niente di meglio come materiale per il pistone. Ho provato con il teflon, è piuttosto pesante e cambia dimensioni con la temperatura, inoltre tende ad incollarsi con il tempo umido. L'alluminio non trattiene la grafite ed entra in contatto con le pareti di ottone (a specchio) del cilindro, strisciandole. La grafite è troppo fragile e perciò difficile da lavorare.

Dimenticavo il pistone è fatto a "bicchiere" cilindrico rovesciato, lo spessore delle pareti è di 3 mm, lo spinotto è in acciaio da 1,5 mm a metà pistone (10 mm dalla testa).
Ho pesato il pistone (in pvc, completo di spinotto) 18,41 mm di diametro x 20 in altezza, spessore 3 mm, per un totale di 4,9 grammi.

L’ultimo motore Stirling costruito, è stato testato, durante le vacanze di Natale, nel seguente modo: Una resistenza, costituita da un filo singolo di di Nichel Cromo, è stata avvolta sulla testa in acciaio inox del motore, dopo che questa è stata elettricamente isolata con del nastro sottile in teflon, del tipo comunemente impiegato in idraulica. La testa è stata successivamente isolata termicamente per permetterle di raggiungere temperatute elevate. La resistenza in NiCr è stata quindi alimentata a 6, 5 volt, 620 mA (circa 4 Watt). Con questa potenza termica applicata, una volta raggiunto un equilibrio termico ed una differenza di temperatura sufficiente tra la testa ed il resto, il motore è stato avviato. Ho constatato che una volta avviato il motore riusciva a rimanere in moto indefinitamente e questa era la potenza elettrica minima al mantenimento del movimento. Durante una prova successiva, lo Stirling è stato fatto funzionare per 1 ora con 10,4 grammi di carbone di legna (da 14 g iniziali a 3,6 g finali, di braci rimaste), mantenendo accese 2 lampadine in serie, da 6 Volt, 0,6 Watt collegate al generatore dello stesso. Il potere calorifico del carbone è circa di 8000 Kcal/H per Kg. Avendo solo 10 grammi di carbone le calorie a disposizione sono 80, corrispondenti a 92 Watt/H. Il rendimento complessivo del motore/generatore è stato valutato intorno al 1,3%. Il carbone era contenuto in una specie di mini-stufetta munita di camino, fatta con domopak alluminio, chiusa intorno alla testa del motore, dove però poteva circolare un minimo d'aria che permettesse la combustione del carbone stesso. Segue foto.

Ecco la foto del mio ultimo test

Originariamente inviata da quasar12358

Per SE-POL
Ho letto la descrizione del pistone iperquadro, l'idea è nuova e mi piace, ho una domanda da fare: come conciliare lo sfasamento di 90 gradi tra pistone e dislocatore, (il pistone normalmente "insegue" la variazione di pressione introdotta dal movimento in anticipo, o in ritardo, del dislocatore). Non è che faresti uno schizzo a riguardo per capire meglio?

Dopo una pausa di riflessione ti invio uno schema del pistone iperquadro.
Allegato 8931
Il cilindro con la testa calda è in rosso, il pistone freddo che è solo testa è in blu, il dislocatore è in verde, il copertone è in marroncino, il basamento è in viola, l'asse motore e le bielle sono in nero.
La vista è laterale , vista di fronte la sagoma del cilindro sarebbe circolare. Le nervature sulle teste hanno la funzione di rinforzo e anche di alettature per un migliore scambio di calore.
Per trasmettere il movimento del pistone, che è di solo 20mm, all'albero motore ho messo un rinvio a leva con un rapporto di 1:4,5 cosi la biella di potenza si muove di 90mm. Per il movimento del displacer sempre con un rinvio a leva ma rapporto 1:1, la biella del displacer si muove di 120mm ed è uguale al movimento del displacer.
Il fulcro della leva del displacer è oscillante per poter mantenere sempre in asse l'asta del displacer, e l’asta del displacer ha un’asola per potersi muovere attraverso il perno della testa del pistone, collegato all’asta di rinvio di potenza, perché l’asta del displacer ed il perno sono sullo stesso asse.
L’asta del displacer attraversa il pistone freddo con un foro a tenuta che fa anche da guida ed ha un foro di guida anche nella testa del cilindro, con un tubo chiuso per avere una perfetta tenuta, così pur essendo il fulcro della leva del displacer oscillante l’asta si mantiene sicuramente in asse.
Ho fatto due disegni con uno sfasamento di 90° del moto per poter vedere gli spostamenti delle parti meccaniche.
Una tale configurazione penso sia valida per bassi delta T, che del resto sono il campo in cui meglio lavorerebbe il pistone iperquadro.
Ciao SE-POL.

Ho complicato la meccanica un pò troppo, non serve un'asola sull'asta del dispalcer allego uno schema un pò più semplice.
Stirling con copertone1.JPG
Ciao SE-POL.

Per SE-POL
Davvero molto originale e molto ben pensato. Una cosa delicata trovo che siano i manovellismi, che devono essere resistenti (per il pistone) e fatti a regola d'arte perchè il motore possa funzionare senza attriti. Vedendo le immagini mi sono venute un paio di idee a riguardo, ma devo lasciarle decantare prima di esporle. Un potenziale problema di questo motore riguarda il dislocatore, o displacer che dir si voglia, che deve essere incomprimibile. I normali blocchi di materiale espanso (a celle chiuse) non resistono oltre i 100 gradi. Questo motore dovrebbe perciò essere impiegato ben al di sotto della temperatura di rammollimento di tale materiale. Se si potesse aggiungere qualche specchio inclinato ed un semplice vetro adagiato sul radiatore lato caldo, il motore avrebbe un maggior rendimento e potrebbe essere impiegato per applicazioni ad energia solare, ma la temperatura interna sul lato caldo supererebbe probabilmente i 100 gradi. Ho costruito un forno solare tempo fa, quando c'è il sole, all'interno si arriva a 150 gradi, solo quando è vuoto però, perchè altrimenti il cibo che si cucina un po' lo raffredda. Costruire il dislocatore in lamierino di metallo? In pomice? Boh! Ci sarebbe il leggerissimo aerogel a base di silice, che sarebbe davvero perfetto. Le pressioni sono basse, i movimenti lenti, ma i costi per un dislocatore sarebbero davvero iperbolici. Intanto ci pensiamo vero? Ancora complimenti.

Originariamente inviata da quasar12358

Per SE-POL
Un potenziale problema di questo motore riguarda il dislocatore, o displacer che dir si voglia, che deve essere incomprimibile.

In realtà il problema non esiste e ti spiego perchè: il cilindro del pistone è rivestito internamente dal tubo azzurro che vedi nel disegno, mi sono dimenticato di spiegarlo ma quel tubo è in materiale isolante, perchè in un pistone iperquadro le superfici che trasmettono il calore sono soprattutto sulla testa del cilindro e sulla testa del pistone, quindi la parete del cilindro può essere tutta isolata ed allora il displacer può diventare sottile come una lamiera rivestita di materiale termicamente isolante oppure come una lastra di plastica termoindurente che resista a 200° credo che esistano plastiche che possono lavorare fino a quella temperatura magari rinforzate con fibra di vetro. Dei fori nella lastra fanno passare l'aria dal lato caldo al lato freddo creando delle turbolenze che massimizzino lo scambio di calore. Ciao SE-POL.

Originariamente inviata da AlessioF76

ecco il mio primo motore funzionantie

Allegato 2165

E il pistone del prossimo ricavato da un pistoncino freni auto:
Allegato 2166

dove hai trovato quel pistoncino e soprattutto di che cos'è?...grazie mille per l'informazione.....

Caro Diego non finirai mai di Stupirmi, sei sempre stato un grande !!! Michele.

Ciao a tutti,

sono nuovo del forum, ma è da circa 1 mese che vi leggo. da qualche mese mi è venuta la passione dello stirling e per iniziare ho comprato un kit da montare: ho finito il lavoro ma non riesco a farlo girare.

Avete qualche consiglio da darmi? per vostra conoscenza vi elenco le cose sulle quali sono dubbioso:

• Spingendo i volani a mano, in un senso di rotazione fa anche 3 giri, ma al contrario le bielle si impuntano e si blocca
• Il cilindro dislocatore (in paglia di acciaio) l'ho fatto che striscia sul cilindro: mica deve essere più piccolo in modo da far trafilare aria (verso il cil di lavoro).

Grazie

Complimenti quasar12358, che tipo di bronzine hai usato per la tenuta del dislocatore? io ho problemi ha realizzare tale tenuta tanto è che ho provato ha realizzare una configurazione alfa ( problema con Stirling) mi dai qualche indicazione?
saluti e complimenti.

Scusami per il ritardo. Le bronzine del dislocatore sono delle comuni bronzine da motorino elettrico per giocattoli, che hanno un diametro da 5,5 mm e il foro con diametro 2 mm. L'astina del dislocatore è un punzone da stampisti da 100 mm, diametro 2 mm (tagliato a misura con minidisco da taglio, al corindone, dia. 30 mm per modellisti) e portato a lucido con pasta lucidante per inox (marca "Tremillimetri") Le bronzine sono 2, distanziate circa 15 mm (per tenere meglio in linea il dislocatore) e sono incollate con attack nel foro che le alloggia sul fondo della camera del dislocatore (una superiormente e l'altra inferiormente), che è in alluminio tornito (si vede nella foto). Ho fatto prima un foro passante da 3 mm, attraverso il centro della camera (somiglia a una "tazzina" in alluminio con diametro interno 22 mm, il cui fondo ha una spessore di 15 mm). Questa camera viene quindi forata in centro, da ambo i lati, per una profondità di 5 mm (altezza della bronzina), con una punta da 5,5 mm (diametro della bronzina), sempre tenendola montata sul tornio. L'operazione fin qui descritta serve a creare l'alloggiamento per le bronzine sul fondo della camera. Ho sgrassato poi il tutto, bronzine comprese, ho sistemato le bronzine nell'alloggiamento, ho infilato l'astina lucidata dia. 2 mm nelle stesse, ho fatto una prova di scorrimento e quando il tutto era perfettamente allineato (e senza attriti) ho messo una quantità minima di attak tutto intorno alle bronzine (guai se finisce all'interno del foro) già sitemate nella loro sede. E' più difficile spiegarlo che farlo..

Saluti

a suo tempo ne ho costruito anche io uno che ho messo sul tubo : video stirling artigianale - YouTube non chiamate al cell perchè non è il mio numero
Spartano .

Originariamente inviata da quasar12358

Avendo solo 10 grammi di carbone le calorie a disposizione sono 80, corrispondenti a 92 Watt/H. Il rendimento complessivo del motore/generatore è stato valutato intorno al 1,3%.

non è un po pochino come rendimento....? il tuo stirling pare di ottima fattura complimenti ! ma per un rendimento simile resto del parere che convenga adoperare celle di peltier per conversione termo-elettrica (anche se solo di un 4% superiori) dubito di chi dice di rendimenti del 20-40 % di uno stirling...

Originariamente inviata da andry-ilmitico

dove hai trovato quel pistoncino e soprattutto di che cos'è?...grazie mille per l'informazione.....

è identico al pistone che ho adoperato nel mio,io ho usato la stessa canna nativa

Il rendimento del mio motore è basso, ma è reale, certo è inferiore a quello di una comune cella di Peltier, che non riuscirei mai a costruire (e che è noiosa mentre funziona, perchè non gira :-), mentre un motore Stirling sì.
Uno Stirling può avere quei rendimenti (20-40 %), non dubitarne, ma deve essere convenientemente costruito e pressurizzato (il mio non lo è), inoltre deve possedere un recuperatore (che il mio non ha). Queste sono solo alcune delle ragioni per cui il mio motore è così scarso in potenza ed ha un basso rendimento. La mia sfida è nata inizialmente dal fatto che mi piacerebbe recuperare dalla fiamma di una candela (sono circa 80-100 watt termici) quanta più energia possibile. Quando ho cominciato, questa potenza riusciva a malapena a far girare il motore, ora invece accende due piccole lampade a incandescenza. Trovo questo mooolto interessante e voglio continuare su questa strada (mannaggia al tempo che manca) per scoprire il limite di tale idea. Chissà... forse alla fine scopro che il mio motore pesa 5 chili e fa schifo, ma forse anche che in una maniera intelligente riesco a renderlo più piccolo, affidabile e "potente" (farei i salti di gioia per un 15 % di rendimento). L'importante è provarci, non ti sembra?

Originariamente inviata da pino81

non è un po pochino come rendimento....? il tuo stirling pare di ottima fattura complimenti ! ma per un rendimento simile resto del parere che convenga adoperare celle di peltier per conversione termo-elettrica (anche se solo di un 4% superiori) dubito di chi dice di rendimenti del 20-40 % di uno stirling...

è identico al pistone che ho adoperato nel mio,io ho usato la stessa canna nativa

bhè ambire ad un 15 % mi sembra ugualmente pochetto.. si eloggia cosi tanto lo stirling sia perchè quanto più vicino al ciclo ideale di carnot sia per la sua semplicità (tecnica), ma chissà perchè non conosco alcun veicolo o generatore propulso da stirling in commercio, sarà la mancanza di una vera e propria lubrificazione a rendere poco duraturo il motore (in configurazione λ , β o γ che sia) comunque buona sperimentazione..

Se veramente dovessimo fare i conti con le tecnologie esistenti noi di questa sezione del forum potremmo andare tutti a casa.
Vi faccio un rapido conto.
Oggi una cella fotovoltaica di buona qualità (parlo di prodotti in regolare commercio, roba da circa 2,5 €/W di costo per un operatore nel settore) rende il 23%.
Qualcuno penserà che non è tanto e che non è difficle superarla. Invece è tantissimo e riuscirci è una impresa addirittura titanica. Vi spiego perchè.
Esistono due tipi di radiazione solare. La diretta e la diffusa. La seconda, che è quella frazione diffusa dall'atmosfera terrestere, vale circa il 30% della prima.
Ora una cella fotovoltaica converte tutte e due le frazioni. Quindi rende il 23% del totale diretta + diffusa.
Un motore termico, ma qualunque cosa che richieda una concentrazione dell'energia è nella stessa situazione, nel fuoco del suo parabolide può raccogliere solamente la parte diretta. Quella diffusa sarà necessariamente fuori fuoco, perchè per definizione arriva da direzioni imprecisate.
Quindi qualunque apparato a concentrazione parte con il 30% di energia entrante in meno. Un dish Stirling ad esempio, e parlo di dati reali, lavora con una efficienza di conversione totale Heat to electricity del 29%. Ma se lo moltiplico per 0,7 (per fare dei conti tondi approssimiamo) che è la frazione diretta sul totale il rendimento finale sarà circa il 20%. Ecco che il 23% delle fotovoltaiche non solo è di più, ma ottenuto con della roba in cui non si muove nulla. 25 anni di vita utile senza dover fare altro che pulirne la superficie ogni tanto.
Tanto che nella realtà si approfitta di questo loro grande rendimento (in senso relativo ovviamente) per montarle senza sistema di orientamento ed inseguimento. In questo modo si risparmia sul costo di impianto.
E le nuove generazioni, con le celle sensibili dai due lati per esempio, che beccano la diffusa su una superficie doppia, apriranno ancora di più la forbice.
L'unica cosa che lavora a sfavore delle celle è l'effetto scala. Mentre un impianto termodinamico può salire di rendimento man mano che diventa grande e corrispondentemente diminuire il suo costo a Kw di potenza installata, le celle sono sempre quelle. Questo le avvantaggia enermenente per le potenze casalinghe, mentre lascia uno spiraglio per le grandi centrali a concentrazione, tipo SUN TOWER per capirci.
Ma il pareggio economico è ancora lontano. Più lontano per il termodinamico che per le celle.

PS. Questo è anche il motivo per cui non si è mai diffuso il fotovoltaico a concentrazione. Perchè se è vero che riduco il numero di celle, è vero pure che rinuncio all'energia diffusa e devo obbligatoriamente mettere l'inseguitore. Insomma un cane che si morde la coda.

Quindi chi sperimenta con i motori, di qualunque tipo, o li studia non lo fa per salvare il mondo. Per quello non ha praticamente chance.

Lo fa per il proprio piacere.

Quoto pienamente Stranamore!