※ 引述《koiopolo2 (K)》之铭言：
: 标题: [问卦] 史特林引擎发电有没有搞头啊
: 时间: Thu Nov 26 21:37:31 2015
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: 一个很神奇的东西
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: 靠温差就可以运作
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: 也就是活塞两端 一端0度 一端10度就有办法运作
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: 生产看似也没什么很污染的地方
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: 为什么大家想到太阳能发电还是只有想到高污染的太阳能呢o'_'o?
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: 是史特林引擎有什么无法突破的点吗? 冷却?
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: 还是LAG好几年一直都是台湾人的专长?
史特林引擎不是什么新东西，别说全世界，光是台湾跟史特林引擎有关的
专利跟论文其实不下数百种，基本上是一些学系与专科学校必修或课程里
就有的东西。
只是他的缺点大于优点，很难应用到日常生活、交通、生产与工业上，
所以就比较不容易被人重视与注意。
直到绿能被重视，它的优点才能在能源这一块有新发展。
最大最大的缺点就是该死的扭力输出过低，至少几个大基础史特林引擎设计都是如此，
要提升扭力，就必须加大汽缸或是热循环效率，说温差也可以，只是温差不太准确。
等等会说明。
福特早在90年代初期就有实验性的史特林引擎车，无奈那台车虽然能跑，
但马力却小得可怜，最后只做为一个实验性的计划告终。
所以愈大的史特林引擎，热端需要的启动温度与工作温度越高，往往高的早就超过
蒸汽引擎，体积也更大，因为一个热源人家只要一个工作汽缸你却要两个(一热胀一冷缩)
，而且所以别说内燃机出现了，蒸气机工业时代就全面淘汰史特林引擎的原因在此。
这种大缺点使得史特林引擎在大动力输出上的技术、体积、造价等等成本
远远高于内燃机与蒸气涡轮机。
所以你看过玩具史特林，看过玩家DIY的百瓦特史特林，看过网页或书上介绍过的商业用
KW等级的史特林引擎，可是你几乎找不到MKW等级的史特林，连潜艇里用的都没这么
大动力。
那为什么这个缺点多多的引擎反倒最近因绿能而渐渐被重新重视?
甚至车厂已经重启史特林引擎车的计画?
因为他两大优点
1. 是外燃机。
就是不挑燃料、甚至是不挑热源，即便是燃料，用外燃的方式比内燃的更容易控制
物染物的排放。举例，关键之一就是外燃机燃烧室的温度设计上可以没有上限，
燃烧可以更完全燃烧，污染物就少。
2. 效率极高，同样的燃料，蒸气机或内燃机转换效率超过40%就已经非常了不起，
史特林引擎理论与实作上轻易地可以超越7、80%的转换效率。
3. 一种热汞。
所以才被绿能重视。
但是说到史特林引擎在绿能上的应用，很多人第一个想到是太阳能史特林发电装置。
例如这种：
https://www.youtube.com/watch?v=EahfGfDdgNY
玩家级的：
https://www.youtube.com/watch?v=AnZ-uobEhRc
看起来不错，转换效率的确也比太阳能电池高多了，在大晴天同样面积的转换效率可以
高达6、70%以上，太阳能电池2015年的现在，转换效率平均不超过20%。
岂不是完美的太阳能转换装置之一?
但实际上那种东西鬼岛几乎不适合，因为这也是属于聚光型的发电装置。
这种装置有个超级缺点，那就是他有启动温度的门槛，几乎要无云的大太阳才
可聚焦足够温度。简单的说超级吃地理条件，只有内陆无云地带才玩得起的。
一片云飘过去马上就可能停摆，因为云遮挡至少可以遮挡7成的照度，
跟风力发电一样，要嘛有电要嘛没电的这么极端。
虽然照度充足时效率比太阳能板高的多，问题是极容易受影响。
太阳能板反倒比较没这个问题，太阳能的启动门槛低得多，甚至阴雨天也能有电流输出，
多少的问题而已。
而且早期聚光型发电装置有前景主因是太阳能板每KW的建置成本过高，
但那是10年前的事情，拜对岸量产太阳能过剩所致，现在太阳能板价格下滑到同面积
跟电视面板的有得拼。
聚光型发电装置除非有进一步的研究或技术提升，否则每KW的建置费用早已经被太阳
能板打下去。
事实上是，全世界所有的聚光型太阳能发电，包括史特林太阳发电系统在内，
目前几乎没有一个是赚钱的，甚至可说是大赔。不要怀疑，就是大赔。
别看国家挖矿或是探索钓鱼介绍的好像多有前途，人类的能源之星?
实际上那些公司倒的倒死的死，当初跟国家合资的勉强还能撑，
连全世界最大的聚焦太阳能厂(西班牙第二代太阳塔 伊万计画 PS20)
WIKI:
https://zh.wikipedia.org/wiki/PS20%E5%A4%AA%E9%99%BD%E8%83%BD%E7%99%BC%E9%9B%BB%E5%A1%94
都要转型提供工业蒸气给工业使用!!? 因为发电效率达不到预期，差太多。
直接转型成工业能源效率较高，因此西班牙政府在太阳能塔附近规划了新的工业区。
要将太阳能塔所产生的蒸汽直接拿来利用，这还是两个月前的新闻。
所以聚光型剩下比较有希望的是史特林引擎发电，但是价格上已经没办法跟
太阳能板竞争，因为史特林引擎每KW的造价是太阳能板的3~5倍以上，至少国外是如此，
除非自制，但是自制的史特林引擎能不能达到商业需求根本是不同层次的问题，
商转中的史特林引擎设计难度其实比内燃机还要大得多，所以成本才高。
太阳能回收，假设一度政府收购12元的价格(最高的德国大概是18台币)，乐观一点
太阳能板10年内可以回收，至少七年，现实平均是超过12年。
你每KW造价是太阳能的3~5倍? 所以全世界几乎都以太阳板为主流。
尤其在这种日照极不稳定、电价辅助越来越少的鬼岛玩?
真这样做只能说勇气可嘉，祝好运。
那史特林引擎到底目前最适合用在能源的那些地方?
热汞。
以及分布式的小型发电，例如小型的废资源火力发电、沼气、废热回收等等，
相比于传统蒸气涡轮，史特林的高效率非常适合这种分布式且多样化的能源应用。
这也是我个人有兴趣研究与投资的方向。
但需要的是更智慧的电网，其实要推动绿能第一个要改善的就是全国的电网系统，
在更深究一点，最终原因是政策没有跟上。 鬼岛慢慢等吧。
补充一点，史特林引擎的概念其实不是温差越大越好，正确的说法是热端吸热与
冷端散热的速度越快越好。
举个例子，你把整杯水连同塑胶杯拿去冷冻，冷冻后整体都是变成-4度C，
可是你手摸杯子跟直接手摸冰块会感觉到两种不同的体感温度 ，
就是因为导热速率的不同。
所以史特林引擎设计上重点其实并不是放在冷热端的温差，当然温差越大，
热交换的速率也越大，但没有材料本身或结构上导热效率来的重要。
你温差就算没有很大，但是你气体热交换的速率极快，你一样能达到高效率高扭力的
史特林循环。
反过来说，就是热交换速率决定史特林引擎的转速与扭力。
所以真正高效率的史特林引擎，从材料本身要能够高导热系数外，连工作汽缸内壁
都要讲究如何设计才能有最好的气体热交换速率，还要耐得住高频率、
长时间的热涨冷缩，所以高效率的史特林引擎设计上困难度大于内燃机的原因就在于此。
国外那个商业的太阳能史特林引擎，光是底部的导热设计，如何将小面积的高温快速的
热交换到汽缸内的工作气体，那个结构就不简单，连吸热涂料都不简单。
最后补充一下史特林引擎另外的用途，就是当作热汞，或是一种高效率的热交换器来用，
史特林不只是热端来产生动力，也可以反过来主动提供动力，变成快速排热或吸热的装
置，实际上史特林引擎也常用在冷冻技术上，冷却技术不只是芯片跟压缩机两种。
所以新一代的空调系统就是以史特林引擎概念的新产品，主动提供动力，快速的将室内
的热量排出，可以节省相当可观的能源开销。
: ※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 1.162.170.29
: ※ 文章网址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1448545053.A.AE9.html
: 嘘 deepdish: 这么有兴趣不会去问教授？ 11/26 21:38
: 八卦乡民卧虎藏龙呀
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: 还是说真的是纯肥宅版 干 我还以为只有我是肥宅
: 推 STi2011: 你终于想到了 靠你了 11/26 21:38
: DIY的精度太低 转换效率也低啊o'_'o 我家又不是开工厂有车铣床可以用
:
: 推 MacOSX10: 微星有展示过他们史特林引擎散热主机板 11/26 21:39
: → MacOSX10: 大概七年多前的事了 展完就没下文了 11/26 21:40
: 有想过在机壳上放一个当风扇吹 不过温差应该不够吧XD
: ※ 编辑: koiopolo2 (1.162.170.29), 11/26/2015 21:44:01
: 推 Kakehiko: 目前真正实用化的也就瑞典哥特兰级和日本苍龙级 11/26 21:43
: → firetarget: 功效很差吧 你如果能研究出能量转换效率好的就发了 11/26 21:44
: 以前是有听外国制造这东西的公司宣称效率大过太阳能
: 在某些条件下可能还大过内燃机
同上，史特林转换效率如果热量换算成动能来计算，
一直都是是高于蒸气与内燃机。
太阳能板更不用提了。
: 推 hosen: 0度的温差环境怎么来，这里又不是冰岛，地热加酷寒 11/26 21:44
错误观念例子一位。
: 安安 你也可以100度配110度
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: 用镜面聚焦太阳成一点加热 剩下就是冷却了 水的沸点100度 再怎样也不会突破100度吧
: 只是温差越大的话效率会更好就是了
: → hosen: 台湾去哪里找一个外面很冷，里面很热的环境 11/26 21:45
错误观念例子二位。
: 你知道夏天气温38度 柏油路就差不多可以煎蛋了吗 蛋黄的熟点大约是65度
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: 随便都超过20度捏
: 推 STi2011: 肥宅房间 11/26 21:47
: 嘘 GunTT: 先练离火玄冰功 11/26 21:52
: → jizz0010513: 所以 你的能量哪里来 11/26 21:53
: 只要有热源或是冷源就可以囉
: https://www.youtube.com/watch?v=mw2Rji8sH80
: 光用手掌也可以驱动~
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: 如果在冷的那端有冰块冷却的话 会转更快
: 当然用冰块是很浪费的做法 举例只是想强调冷却可以提高效率而已
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: 上面说的柏油路面也有办法吧 科科
你要100配110理论上也可以让引擎动起来，问题是温差仅10度，且本身温度又这么高?
有的研究了。
要用发烫的路面当热源，空气当冷端? 理论上也行。
但做这种蠢事干嘛不如乖乖用真空集热管或聚光系统来收集太阳能。