Stirling -moottori on moottorityyppi, samanlainen kuin höyrykone, joka muuttaa lämpöenergian käyttökelpoiseksi. Sitä pidetään polttomoottorina, toisin kuin polttomoottoria, koska todellinen energian muuntamisprosessi tapahtuu moottorin seinän läpi eikä sen sisällä. Se on nimetty skotlantilaisen keksijän Roger Stirlingin mukaan, joka kehitti idean ensimmäisen kerran vuonna 1816.
Stirling jatkoi ajatustaan tarkoituksenaan kilpailla kasvavan höyrykoneen kanssa. Vaikka Stirling -moottori on samankaltainen perusmuodoillaan, jolla se muuntaa lämpöenergian sähköksi, se käyttää ja käyttää uudelleen määrätyn määrän nestettä pysyvässä kaasumaisessa tilassa. Tämä eroaa höyrykoneesta, joka käyttää nestettä sekä kaasumaisessa että nestemäisessä muodossa.
Stirling -moottorin toimimiseen tarvitaan useita peruskomponentteja. Näitä ovat lämmönlähde, lämmönvaihtimet ja lopulta jäähdytyselementti. Lämmönlähde on tavallisesti palamismuoto, ja koska Stirling -mallissa tämä prosessi erotetaan muuntamisesta sähköksi, voidaan käyttää monenlaisia polttoaineita, jotka aiheuttaisivat polttomoottorin vikaantumisen. Vaihtoehtoisia lähteitä, kuten ydinvoimaa, aurinkoenergiaa ja biopolttoaineita, voidaan käyttää Stirling -moottorien toimimiseen tarvittavan lämmön tuottamiseen.
Kun lämmönlähde on paikallaan, Stirling -moottori voidaan järjestää muuttamaan energiaa sähköksi useilla eri tavoilla. Nämä vaihtelut keskittyvät pääasiassa mäntien ja sylinterien sijoitteluun. Jokainen Stirling -malli erottuu toisistaan ja siihen viitataan kreikkalaisella kirjaimella.
Esimerkiksi Alpha -malli sisältää kaksi mäntää erillisiin sylintereihin, jotka ajavat edestakaisin tehon tuottamiseksi. Vaihtoehtoisesti beta -mallissa on kaksi mäntää samassa sylinterissä. Toinen mäntä mahdollistaa moottorin tehon tuottamisen, kun taas toinen rajoittuu vain kuuman kaasun kiertämiseen sylinterin kylmempään päähän. Gamma-malli on samanlainen kuin Beta-malli, mutta mekaanisesti yksinkertaisempi, ja sähköntuotantomäntä on sijoitettu erilliseen sylinteriin kuin pyörämäntä.
Huolimatta Stirling -moottorin eduista, joihin kuuluu suhteellisen korkea hyötysuhde polttomoottorille, alhainen melu ja laaja käyttökelpoisuus, keksintö ei lopulta pystynyt hylkäämään höyrykattilat teollisena virtalähteenä 1800 -luvulla. Varhaisten mallien usein esiintyvät epäonnistumiset vaikuttivat kielteisesti yleiseen mielipiteeseen ja antoivat Stirlingin suunnittelulle epäluotettavuuden maineen 19 -luvun loppupuolella.
20 -luvun puolivälin ja myöhempien vuosikymmenten aikana Stirling -moottorin muotoilu kiinnosti uudelleen. Lopulta läpimurto epäonnistui jälleen, koska korkeat tuotantokustannukset pitivät kuitenkin massan suosion alhaisena. 21. vuosisadan vaihteessa ja polttoainekustannusten nousun seurauksena Stirling -mallin käyttö lämmön ja sähkön yhteistuotantoyksiköissä toi polttomoottorin jälleen kuolleista.
Sähkön ja lämmön yhteistuotantoyksiköt (CHP) ovat mekaanisia laitteita, joiden on tarkoitus tarjota sekä lämmön- että sähkönsyöttö yksittäiselle perheen asunnolle tai yksittäiselle toimistolle. Perusajatuksena on, että sähkön ja lämmön yhteistuotannon tuottama ylimääräinen tai hukkalämpö rakennuksen sähköntuotantoon voidaan käyttää myös sen lämmittämiseen. Tämä on suhteellisen tehokas ja halpa tapa tyydyttää sekä kaupunkien että maaseudun erilaiset energiatarpeet ja vähentää suurten, resursseja kuluttavien voimalaitosten kysyntää. Ainutlaatuisten etujensa vuoksi Stirling -moottori on suosittu ja yhä yleisempi vaihtoehto CHP -laitteiden virtalähteeksi.