1. Gesloten cyclus :In tegenstelling tot een stoommachine werkt een Stirling-motor met een gesloten cyclus, wat betekent dat de werkvloeistof (meestal een gas zoals lucht of helium) in de motor wordt opgesloten en een reeks processen ondergaat zonder te ontsnappen.
2. Verwarmings- en koelproces :De motor bestaat uit twee cilinders:een warme cilinder en een koude cilinder. In de hete cilinder wordt de werkvloeistof verwarmd door een externe warmtebron, waardoor de gasmoleculen sneller bewegen en uitzetten. In de koude cilinder wordt de werkvloeistof gekoeld, waardoor de gasmoleculen vertragen en samentrekken.
3. Regenerator :Tussen de warme en koude cilinders bevindt zich een onderdeel dat de regenerator wordt genoemd. Dit is een poreus materiaal dat warmte opslaat. Terwijl de werkvloeistof van de hete cilinder naar de koude cilinder beweegt, passeert het de regenerator en brengt een deel van zijn warmte over op het materiaal. Op dezelfde manier absorbeert de werkvloeistof, wanneer deze terug beweegt van de koude cilinder naar de hete cilinder, warmte van de regenerator, waardoor de hoeveelheid warmte die nodig is van de externe warmtebron wordt verminderd.
4. Uitbreiding en compressie :De verwarmings- en koelprocessen zorgen ervoor dat de werkvloeistof uitzet en samentrekt, waardoor de zuigers van de motor worden aangedreven. Wanneer de werkvloeistof in de hete cilinder uitzet, duwt deze de zuiger naar buiten en genereert zo kracht. Wanneer de werkvloeistof in de koude cilinder samentrekt, beweegt de zuiger naar binnen en comprimeert het gas.
5. Elektriciteitsopwekking :De heen en weer gaande beweging van de zuigers wordt via een krukas omgezet in een roterende beweging, die kan worden gebruikt om kracht op te wekken of mechanische werkzaamheden uit te voeren.
De Stirlingmotor is een thermodynamisch efficiënte motor die kan werken op verschillende warmtebronnen, waaronder zonne-energie, biomassa of restwarmte van industriële processen. Vanwege het complexe ontwerp en de relatief hoge kosten in vergelijking met andere verbrandingsmotoren, heeft het commercieel gebruik beperkt. Niettemin is het een uniek en interessant voorbeeld van warmtemotortechnologie.
