Chińskie źródła podają, że chińscy naukowcy stworzyli najpotężniejszy na świecie termoakustyczny generator Stirlinga. Kompaktowa instalacja o długości 2 m działa niemal bezgłośnie i wytwarza 100 kW energii elektrycznej. Kiedyś NASA otrzymała patent na urządzenie (LEW-TOPS-80), ale agencja nie stworzyła jeszcze działającej instalacji. Takie generatory idealnie nadają się do stosowania w kosmosie i na łodziach podwodnych. Chiny rozważają oba wnioski.
Prezentowany termoakustyczny generator Stirlinga powstał w Technicznym Instytucie Fizyki i Chemii (TIPC) Chińskiej Akademii Nauk (CAS). Jego długość sięga 2 m przy maksymalnej średnicy 0,63 m. Generator swoim wyglądem przypomina hantle. Podczas niedawnej demonstracji prototyp wytworzył rewolucyjną moc 102 kW przy temperaturze źródła ciepła wynoszącej 530°C. Po raz pierwszy na świecie tego typu generator przekroczył próg 100 kW, co stanowi ważny kamień milowy w jego praktycznym zastosowaniu.
„Obecnie sprawność konwersji termoelektrycznej wynosi około 28%, a przy zastosowaniu cieplejszego chłodziwa o temperaturze 600 stopni wydajność może osiągnąć 34%” – twierdzą twórcy. Tym samym obiecująca instalacja zbliżyła się do sprawności klasycznych turbin parowych, zachowując jednocześnie wiele własnych zalet – niemal bezgłośną pracę, wykorzystanie absolutnie dowolnego źródła ciepła, prostotę konstrukcji i niewielką liczbę ruchomych części.
Innowacyjny system składa się z termoakustycznego silnika Stirlinga i silnika liniowego, zamkniętych w sztywnej obudowie (stanowiącej dodatkową izolację akustyczną). Silnik przekształca ciepło w fale dźwiękowe, które rezonują, tworząc przemieszczającą się falę dźwiękową. Fala dźwiękowa porusza tłokiem generatora liniowego, wytwarzając prąd przemienny.
„Czynnikiem roboczym jest hel pod wysokim ciśnieniem 15 MPa (150 atmosfer), a brak części mechanicznych wymagających smarowania oznacza, że żywotność generatora może przekroczyć dekadę” – wyjaśniają ustalenia. „Jest cichy i wydajny i może wykorzystywać różne źródła ciepła, w tym energię słoneczną, ciepło odpadowe i biomasę”.
Dodajmy, że Chiny już testują w kosmosie silniki Stirlinga z generatorami liniowymi. Tak więc w kwietniu tego roku poinformowano, że jeden z tych prototypów został przetestowany na stacji Tiangong, co stało się pierwszym na świecie testem silnika Stirlinga na orbicie. Bardziej klasyczne wersje generatorów wykorzystujących silniki Stirlinga powstały w Rosji. Na przykład spółka zależna NPO Nauka, Nauka-Energotekh, opracowała generator beztłokowy Evogress o mocy 1 kW do autonomicznego zasilania w odległych lokalizacjach, ale to już inna historia.
