Ciclo Stirling

Il ciclo Stirling è un ciclo termodinamico che descrive il funzionamento di macchine generatrici o macchine operatrici. Descrive il motore Stirling che fu inventato e brevettato nel 1816 dal reverendo Robert Stirling aiutato dal fratello ingegnere. Questo è un motore a movimento alternativo a combustione esterna distinguendolo da quelli a combustione interna come il ciclo Otto^[1].

Il ciclo di Stirling reversibile, intendendo con ciò che può essere realizzato da generatori, dove dall'applicazione del calore ed una sorgente fredda si può ottenere energia meccanica, oppure applicando viceversa energia meccanica è possibile ottenere caldo o freddo in postazioni distinte, con effetti sia di riscaldamento sia di refrigerazione.

Questo è un ciclo chiuso, cioè il fluido è lo stesso che si muove tra termostato caldo e termostato freddo (come per ciclo Rankine-Hirn chiuso). Caratteristico del ciclo è il fatto di essere rigenerativo, un dispositivo interno detto "rigeneratore" cioè uno scambiatore-accumulatore di calore che incrementa il rendimento.

Il ciclo è composto sostanzialmente quattro fasi:

1. Compressione,
2. erogazione di calore al fluido,
3. espansione del fluido,
4. rimozione del calore dal fluido.

Occorre subito definire che, come spesso accade nel confronto tra cicli ideali e cicli reali, il ciclo reale non è così perfettamente separato in fasi distinte e nette; nel ciclo Stirling le sovrapposizioni delle diverse fasi sono particolarmente vistose.