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Der Stirlingmotor ist nach der Dampfmaschine die 2. älteste Wämekraftmaschine
Besonderheiten des 2 mal doppelt wirkenden a - Typ Stirlingmotors zur Nutzung von Nieder- bis Mitteltemperaturwärme.
- Optimierung des Wärmeübergangs: Die Wärmeübertragungsfläche befindet sich im Arbeitszylinder. Sie wächst mit dem Hub im Expansionszylinder, und erneuert sich stetig im Kompressionszylinder. Es gibt kein "schädliches Volumen" mehr durch angeflanschte Erhitzer und Kühler. Die Wärmeübertragung erfolgt durch Beregnung des Gases in den Arbeitszylindern durch -extern- beheizte bzw. durch -extern- gekühlte Arbeitsflüssigkeit.
- Die Maschine startet von selbst, wenn die Pumpen zur Beheizung und Kühlung des Arbeitsfluids arbeiten. Wie die meisten Stirlingmaschinen arbeitet sie geräuschlos.
- Die Maschine ist 2 x doppelt wirkend. Sie hat 4 Arbeitstakte pro Umdrehung. Im Gegensatz zu bisher gebauten doppelt wirkenden Stirlingmaschinen bestehen in dieser Maschine vor und hinter jedem Kolben gleiche Temperaturverhältnisse. Pendel-Wärmeverluste entstehen nicht an den Zylinderwandungen sondern nur an den im Durchmesser viel kleineren Kolbenstangen der heissen Zylinder.
- Je 2 Regeneratoren sind als Gegenstrom Wärmeübertrager ausgebildet. Die Regeneratoren können deswegen kleiner sein als die von herkömmlichen Stirling Motoren.
- Es ist ein für Stirlingmotoren hohes Volumenverhältnis zu erreichen. Z.B. kann Vmax / Vmin > 3 sein.
- Geringere Abdichtungsprobleme: Bei dieser 8 Zylinder umfassenden Maschine gibt es nach aussen nur 4 Kolbenstangendichtungen. Hier wird die unter dem Druck des Arbeitsgases stehende Arbeitsflüssigkeit -nicht das Gas selbst- gegen die Atmosphäre abgedichtet.
- Die Maschine kann auch hermetisch dicht konstruiert werden, wenn sie mit innenliegenden Lineargeneratoren nur zur Stromerzeugung eingesetzt werden soll.
- Die Lastregelung erfolgt durch einfache Totraumänderung oder durch Regulierung der einzuspritzenden Arbeitsflüssigkeitsmenge.
- Bei Wahl einer geeigneten Arbeitsflüssigkeit ist bei der Expansion eine zusätzliche Drucksteigerung durch den Dampfpartialdruck dieser Flüssigkeit in dem nunmehr aus Gas + Dampf bestehenden Arbeitsfluid zu erreichen. Dadurch wird pro Umdrehung mehr Arbeit verrichtet als mit "nur Gas" als Arbeitsfluid. Zusätzlicher Gewinn ist eine weitere Verbesserung des Wärmeübergangs auf das Gas. Dies ist besonders günstig für die Nutzung von Niedertemperatur Wärme. Allerdings sinkt der Wirkungsgrad bei Wahl einer solchen Arbeitsflüssigkeit wegen der nicht regenerierbaren Kondensationsverluste.
- Als Wärmequellen können eingesetzt werden: - Biogas, -Deponiegas, -Abwärme produzierende Anlagen, -einfache Sonnenkollektoren, die nicht unbedingt dem Sonnenstand nachgeführt werden müssen.
- In solarthermischen Kraftwerken eingesetzt kann diese Maschine einen besseren Gesamtwirkungsgrad erwirtschaften, als es derzeit mit Photovoltaik- oder ORC- Anlagen möglich ist.
- In solarthermischen Kraftwerken kann die Maschine nachts oder an Sonnenschein armen Tagen konventionell mit Gas oder Öl befeuert werden.
- Diese 4-fach (= 2 mal doppelt) wirkende Stirling Maschine lässt sich auch zur Raum Klimatisierung einrichten, indem die eine der beiden doppelt wirkenden Maschinen als Motor geschaltet wird und die zweite doppelt wirkende Maschine antreibt, die dann als Kühlmaschine geschaltet wird. Siehe das Kapitel "Anwendung als Kühlmaschine " im Bericht. über die Maschine.
- Die Maschine eignet sich als Schiffsantrieb.
- Die Maschine ist relativ einfach herzustellen und einfach zu warten.
Die Maschine ist nicht geeignet,
- als Antrieb für Landfahrzeuge eingesetzt zu werden
- für hohe Drehzahlen. Die Drehzahl der Maschine ist mit der Drehzahl von Schiffsdieselmotoren zu vergleichen.
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