" O motor Stirling foi projetado e fabricado pela primeira vez por Robert Stirling como um motor térmico de ciclo regenerativo. Ele patenteou o motor Stirling em 1816 [7]. Esses motores operam num ciclo termodinâmico regenerativo fechado que consiste em dois processos isocóricos e dois isotérmicos [8]. Os motores Stirling também são chamados de dispositivos termodinâmicos que operam com uma ampla variedade de fluidos, como ar, hidrogénio, hélio, azoto e até mesmo vapor de água. Os motores Stirling são atraentes porque podem operar usando qualquer fonte de calor de entrada, como solar, geotérmica, combustíveis fósseis, carvão e madeira.
Os motores Stirling têm muitas vantagens, como alta eficiência térmica, potência constante, flexibilidade para usar qualquer fonte de calor como entrada e muito menos ruído [14], [15]. Um motor Stirling diferencial de baixa temperatura opera com muito menos diferença de temperatura entre os lados quente e frio. "
"Em 1987, Meijer [17] patenteou um motor térmico de ciclo Stirling, com um concentrador de prato para gerar eletricidade. Antes disso, em 1908, Reader e Hooper desenvolveram um motor solar Stirling para bombeamento de água [18]. Diferentes trabalhos relacionados ao arranjo distinto do corpo imerso e do cilindro, fabricação e funcionamento dos motores solares Stirling também foram relatados. Entre muitas tecnologias baseadas em energia solar, esses sistemas foram considerados como tendo a maior eficiência de conversão solar em elétrica [19], [20], [21]. Um sistema Stirling de antena solar consiste em um arranjo de coletor parabólico, um motor Stirling e um gerador de energia situado no foco da antena [22].
Nas últimas duas décadas, oito diferentes sistemas parabólica Stirling foram fabricados nos EUA, Alemanha, Rússia e Japão [5]. O primeiro complexo solar de grande capacidade (1,5 MW) envolvendo tecnologia Stirling foi iniciado em operação no Arizona, EUA, em janeiro de 2010 [26]. "
" Nos últimos anos, o foco da pesquisa está principalmente na modelação, simulação e aprimoramento do desempenho de motores solares Stirling. Atualmente, o sistema de pratos solares parabólicos e motores Stirling é o hotspot de investigação no campo da energia solar [27].
O sistema de pratos solares parabólicos e motores Stirling provou ser a forma mais eficiente de gerar eletricidade a partir da energia solar. Devido à crescente comercialização desta tecnologia, a necessidade de maximizar a eficiência geral e minimizar perdas e custos tornou-se uma importante área de interesse para os investigadores.
Muitos parâmetros como a razão de concentração, temperatura do absorvedor, temperatura do lado quente, temperatura do lado frio, eficácia do regenerador, fluido de operação, volume morto e valores médios de pressão de operação são geralmente considerados para a análise de desempenho de sistemas de pratos solares parabólicos e motores Stirling.
A eficiência térmica máxima relatada para o sistema de pratos solares parabólicos e motores Stirling é de 32% a uma temperatura de absorção de 850 K, e para uma razão de concentração de 1300.
Estes sistemas demonstraram a maior eficiência ao considerar o sistema de geração de energia baseado em energia solar, convertendo quase 30% da radiação do sol em energia elétrica [5]. Espera-se que a tecnologia dde pratos solares parabólicos e motores Stirling exceda a tecnologia de calhas parabólicas ao gerar eletricidade comparativamente a baixo custo e elevada eficiência. Estes sistemas são modulares e são autocontidos, portanto, podem ser instalados com tamanhos que variam de um quilowatt a 10 MW [6]. "
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Fonte: U.R. Singh, A. Kumar, Review on solar Stirling engine: Development and performance,
Thermal Science and Engineering Progress, 8 (2018) 244-256.