Un motor Stirling este un tip de motor, similar unui motor cu abur, care convertește energia termică în putere utilizabilă. Este considerat un motor cu ardere externă, spre deosebire de arderea internă, deoarece procesul efectiv de conversie a energiei are loc prin peretele motorului și nu în interiorul acestuia. Este numit după inventatorul scoțian Roger Stirling, care a dezvoltat pentru prima dată ideea în 1816.
Stirling și-a urmat ideea cu intenția de a concura cu industria în plină dezvoltare a motoarelor cu abur. Deși similar în modurile de bază în care convertesc energia termică în putere, motorul Stirling utilizează și reutiliza o cantitate stabilită de fluid în stare gazoasă permanentă. Acesta este diferit de un motor cu abur, care utilizează fluid atât în formă gazoasă, cât și în formă lichidă.
Pentru ca un motor Stirling să funcționeze, sunt necesare mai multe componente fundamentale. Acestea includ o sursă de căldură, schimbătoare de căldură și, în cele din urmă, un radiator. Sursa de căldură este în mod normal o formă de ardere și, deoarece – într-un design Stirling – acest proces este sechestrat de la conversia în putere, se poate folosi o gamă largă de combustibili care ar cauza defectarea unui motor cu ardere internă. Surse alternative, inclusiv nucleare, solare și biocombustibili pot fi folosite pentru a genera căldura care face ca motoarele Stirling să funcționeze.
Cu o sursă de căldură instalată, un motor Stirling poate fi aranjat pentru a converti energia în putere în mai multe moduri diferite. Aceste variații se concentrează în principal pe amplasarea pistoanelor și cilindrilor. Fiecare model Stirling diferit se distinge și se face referire printr-o literă greacă.
De exemplu, un design Alpha încorporează două pistoane în cilindri separați care conduc înainte și înapoi pentru a genera energie. Alternativ, un design Beta găzduiește două pistoane în același cilindru. Un piston asigură producerea de putere a motorului, în timp ce celălalt este limitat doar la ciclul de gaz fierbinte la capătul mai rece al cilindrului. Un design Gamma este similar cu un design Beta, dar mai simplu din punct de vedere mecanic, cu pistonul generator de energie găzduit într-un cilindru separat decât pistonul de ciclism.
În ciuda beneficiilor unui motor Stirling, care includ eficiență relativ ridicată pentru un motor cu ardere, zgomot redus și aplicabilitate largă, invenția nu a fost în cele din urmă capabilă să detroneze cazanele cu abur ca sursă de energie industrială în anii 1800. Eșecurile frecvente ale proiectelor timpurii au afectat negativ opinia publică și au dat designului Stirling o reputație de nefiabilitate pe tot restul secolului al XIX-lea.
În mijlocul și ultimele decenii ale secolului al XX-lea, a existat un interes reînnoit pentru designul motorului Stirling. În cele din urmă, o descoperire a fost din nou zădărnicită, deoarece costurile mari de producție au menținut popularitatea în masă scăzută. Odată cu începutul secolului 20 și ca urmare a creșterii costurilor cu combustibilul, utilizarea designului Stirling în unitățile combinate de căldură și putere a readus motorul cu ardere externă înapoi din morți.
Unitățile combinate de căldură și energie (CHP) sunt dispozitive mecanice care sunt menite să poată furniza atât căldura, cât și alimentarea cu energie electrică pentru o locuință individuală de familie sau un singur birou de afaceri. Ideea de bază este că excesul de căldură, sau deșeul, produs de un CHP pentru generarea de energie electrică pentru clădire poate fi folosit și pentru a o încălzi. Aceasta constituie o modalitate relativ eficientă și ieftină de a satisface diferitele nevoi de energie atât ale zonelor urbane, cât și ale zonelor rurale și reduce cererea pentru centrale mari, mari consumatoare de resurse. Având în vedere avantajele sale unice, motorul Stirling este o alegere populară și din ce în ce mai comună ca sursă de energie pentru CHP.