Un motor Stirling es un tipo de motor, similar a una máquina de vapor, que convierte la energía térmica en energía utilizable. Se considera un motor de combustión externa, a diferencia de la combustión interna, porque el proceso de conversión de energía real tiene lugar a través de la pared del motor y no dentro de ella. Lleva el nombre del inventor escocés Roger Stirling, quien desarrolló la idea por primera vez en 1816.
Stirling persiguió su idea con la intención de competir con la floreciente industria de las máquinas de vapor. Aunque son similares en las formas básicas en que convierten la energía térmica en energía, el motor Stirling usa y reutiliza una cantidad establecida de fluido en un estado gaseoso permanente. Esto es diferente de una máquina de vapor, que utiliza fluidos en forma gaseosa y líquida.
Se requieren varios componentes fundamentales para que un motor Stirling funcione. Estos incluyen una fuente de calor, intercambiadores de calor y, en última instancia, un disipador de calor. La fuente de calor es normalmente una forma de combustión, y dado que, en un diseño de Stirling, este proceso es secuestrado de la conversión en energía, se puede usar una amplia gama de combustibles que causarían la falla de un motor de combustión interna. Se pueden usar fuentes alternativas, como la nuclear, la solar y los biocombustibles para generar el calor que hace funcionar los motores Stirling.
Con una fuente de calor en su lugar, se puede organizar un motor Stirling para convertir la energía en energía de varias maneras diferentes. Estas variaciones se centran principalmente en la colocación de los pistones y cilindros. Cada diseño Stirling diferente se distingue y hace referencia a una letra griega.
Por ejemplo, un diseño Alpha incorpora dos pistones en cilindros separados que se mueven hacia adelante y hacia atrás para generar energía. Alternativamente, un diseño Beta alberga dos pistones en el mismo cilindro. Un pistón proporciona la potencia del motor, mientras que el otro se limita solo a ciclar el gas caliente hasta el extremo más frío del cilindro. Un diseño Gamma es similar a un diseño Beta, pero más simple en términos mecánicos, con el pistón generador de energía alojado en un cilindro separado que el pistón cíclico.
A pesar de los beneficios de un motor Stirling, que incluye una eficiencia relativamente alta para un motor de combustión, bajo ruido y amplia aplicabilidad, la invención finalmente no pudo destronar a las calderas de vapor como fuente de energía industrial en el siglo XIX. Las fallas frecuentes de los primeros diseños afectaron negativamente a la opinión pública, y le dieron al diseño de Stirling una reputación de falta de fiabilidad durante el resto del siglo XIX.
A mediados y las últimas décadas del siglo XX, hubo un renovado interés por el diseño del motor Stirling. Sin embargo, finalmente se vio frustrado un gran avance ya que los altos costos de producción mantuvieron baja la popularidad masiva. Con el cambio del siglo XXI, y como resultado del aumento de los costos de combustible, el uso del diseño Stirling en unidades combinadas de calor y potencia una vez más resucitó el motor de combustión externa.
Las unidades combinadas de calor y energía (CHP, por sus siglas en inglés) son dispositivos mecánicos destinados a proporcionar el suministro de calor y energía para una vivienda familiar individual o una oficina comercial individual. La idea básica es que el calor excesivo, o desperdicio, producido por un CHP para la generación de electricidad para el edificio también se puede usar para calentarlo. Esto constituye una forma relativamente eficiente y económica de satisfacer las diversas necesidades energéticas de las zonas urbanas y rurales, y reduce la demanda de grandes centrales eléctricas que requieren muchos recursos. Dadas sus ventajas únicas, el motor Stirling es una opción popular y cada vez más común como fuente de energía para los CHP.