STIRLING-MOTOREN-TECHNOLOGIE

Wenn das Licht ausgeht ...

Der Stirlingmotor ist eine Wärmekraftmaschiene, die von Robert Stirling 1816 zum Patent angemeldet wurde. Hier handelt es sich um eine Erfindung bei dem Luft als Arbeitsmedium erhitzt und anschließend abgekühlt wird. Der Sirlingmotor wird deshalb auch als Heißluftmotor bezeichnet. Eine Temperaturänderung bewirkt eine Expansion beziehungsweise Kompression des Arbeitsmedium, die in Bewegung umgewandelt wird. Ein lineraren Generator verwandelt die auf und ab Bewegung wiederum in elektrische Engerie.

STIRLING-FREIKOLBEN-GENERATOR 2W

Mit der SFG-2W handelt es sich um ein Minikraftwerk mit einer Leistung von zwei Watt elektrisch. Mit einem Maxi-Teelicht können sie diesen Stirling-Freikolben-Generator ca. 8 Stunden betreiben.

Der Freikolben-Stirling-Generator 2W ist auf Dauerlauf konzepiert. Mit drei Teelichtern kann der Stirlingmotor 24 Stunden betrieben werden und erzeugt 48 Wattstunden elektrisch an einem Tag. Damit kann ein LED Strahler mit 5 Watt 6 Stunden betrieben werden. Die elektrische Energie müsste jedoch über einen Akku gespeichert werden. Ein Maxi-Teelicht hat eine Wärmeleistung von ca. 50 Watt. Wenn der Stirlingmotor - der sehr leise ist - in einem Wohnraum betrieben wird, erwärmt er mit seiner Abwärme zusätzlich den Raum. Das bedeutet, eine Heizung mit 50 Watt macht an einem Tag - 24 Stunden Betrieb - eine Heizleistung von  zusätzlichen 1200 Wattstunden. Auch bekannt als Teelicht Heizung! Ein Maxi-Teelicht kostet im Handel 0,20 Cent und hält damit auch die Treibstoffkosten des Stirling-Motors in Grenzen.

Freikolben

Der Freikolben ist die Königsklasse in der Stirling-Motoren-Technologie. (eng. Free Piston) Nach meinen Anfängen mit der Entwicklung von Alpha, Beta und Gamma Stirlingmotoren habe ich mich auf die Freikolben-Technik konzentriert. Einer der Gründe war, dass vermeiden von Reibung. Die NASA hat das Problem frühzeitig erkannt, weshalb sie einen gasgeschmierten reibungsfreien Freikolben-Stromgenerator für Sateliten entwickelten um diesen wartungsfrei im Weltraum einzusetzen. Das Hauptproblem ist und bleibt der Trockenlauf. Deshalb habe ich einen Freikolben Stirlingmotor mit einem Membran entwickelt um genau diese unnötige Reibung - wie sie bei Kolben enstehen - zu vermeiden. Damit genügt ein Maxi-Teelicht als Energiequelle um diesen Stirlingmotor zum betreiben. Die ersten Tests sind sehr vielversprechend! Der Prototyp läuft seit Monaten störungsfrei.

S F G - 2W im Dauertest


Teelicht ist nicht gleich Teelicht

Es gibt sehr große Unterschiede in der Brenndauer und der Qualität von Teelichtern.

Das RAL Gütezeichen steht für Qualität, damit ein bleifreier Docht und keine gesundheitsbedenklichen Mengen an Stoffen wie Dioxine, Benzohl oder Schwefel verwendet werden.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die stärke des Dochtes. Die Flamme sollte die Energie erzeugen die benötigt wird um den Stirlingmotor zu betreiben.

Bei veruchen haben sich drei Marken von Maxi-Teelichtern bewährt. Das heißt, die Flamme war ausreichend hoch, es gab keine Geruchsbildung und das Maxi-Teelicht brannte 8 Stunden lang, wie von den Herstellern angegeben.



Wirkungsgrad von Wärmekraftmaschinen

FREIKOLBEN STIRLINGMOTOR

Über den Wirkungsgrad von diesem Freikolben-Stirling-Motor kann ich keine genauen Angaben machen. Wenn eine Wärmekraftmaschine mit einem Teelicht leuft und dann noch Strom erzeugt, dann erklärt sich der Wirkungsgrad von selber. Weltrekord verdächdig! In der Literatur werden Heißluftmaschinen mit 5% und aufgeladene Stirlingmaschinen mit bis zu 40% Wirkungsgrad angegeben.

     T1 -T2

n= -----  = n Carnot

         T1


GESAMTWIRKUNGSGRAD 

Der gesammte Wirkungsgrad der Anlage dürfte relativ hoch sein, weil die abgegebene Wärme vom Kühler auch den Wohnraum erwärmt. Wenn Anlagen - egal welcher Technologie - die Strom und Wärme in einem Haus erzeugen, dann werden diese als dezentrale Energieversorung bezeichnet. Der Gesamtwirkungsgrad würde damit 100% betragen.