Hallo Experten,
warum wird der Kompressor für Wärmepumpen nicht mit einem Sterlingmotor betrieben.
Gruß Feudelio
Hallo !
Weil der Betrieb eines Heißluftmotors/Stirlingmotors viel zu aufwendig und teuer ist.
Ich habe hier erst einmal den Heißluftmotor kurz beschrieben.
Der Heißluftmotor (Sterlingmotor) ist eine Kolbenkraftmaschine, die durch die Expansion periodisch erhitzter Luft in geschlossenem Kreislauf betrieben wird.
Eine Arbeitseinheit besitzt zwei Kolben im Zylinderraum, die sich phasenverschoben bewegen. Die von ihnen gebildeten beiden Arbeitsräume sind miteinander verbunden. Der obere Verdrängerkolben drückt kalte Luft durch ein Heizaggregat (Erhitzer) in den unteren Arbeitsraum, dort expandiert die Luft, treibt den Arbeitskolben, wird expandiert wieder in den oberen Arbeitsraum durch einen Kühler und Wärmespeicher (Absorber) zurückgetrieben und dort wieder verdichtet.
Der thermodynamische Prozess (Stirlingprozess) besteht idealisiert aus vier Zustandsänderungen : Kompression bei konstanter Temperatur, Wärmezufuhr bei konstantem Volumen, Expansion bei konstanter Temperatur und Wärmeabfuhr bei konstantem Volumen.
Das Arbeitsgas wird bei Drücken von ca 150 bar zwischen einem heißen und einem kalten Raum hin- und hergeschoben. Zwischen diese Räume ist zur Verbesserung des Wirkungsgrades ein Regenerator geschaltet., in dem das zur kalten Seite strömende Gas Wärme abgibt und beim Rückwärtsströmen zur heißen Seite wieder Wärme aufnimmt.
Vorteile des Heißgasmotors gegenüber Verbrennungsmotoren sind die äußere Wärmezufuhr und kontinuierliche Verbrennung (daher können feste, flüssige oder gasförmige Brennstoffe verwendet werden) sowie die geringe Geräuschentwicklung.
Der Wirkungsgrad entspricht etwa dem des Dieselmotors.
Nachteile sind höhere Herstellungskosten und das ungünstige Leistungsgewicht. Eine schnelle Leistungsveränderung ist nur durch Vergrößern oder Verkleinern der Arbeitsgasmasse möglich.
Daher sind aufwendige Zusatzeinrichtungen erforderlich wie Gasspeicher, Hochdruckkompressoren.
Dadurch werden Kosten, Leistungsgewicht und Raumbedarf weiter erhöht.
Du siehst also, ein Stirlingmotor rechnet sich überhaupt nicht.
Warum sonst, gibt es ihn nicht mehr? Sondern schwirrt nur immer wieder in den Köpfen irgendwelcher Weltverbesserer herum. Mit Sonne als Wärmequelle kannst Du einen Spielzeugmotor laufen lassen. Im Wohnzimmer, auf der Fensterbank.
Gruß max
Hallo Feudelio,
ganz einfach ausgedrückt, weil ein Elektromotor billiger und effizienter ist.
Es gab und gibt jedoch durchaus Anwendungen, bei denen ein Stirlingmotor angetrieben wird und als Wärmepumpe (z.B. in Kühlsystemen) arbeitet. Das wird dann als umgekehrter Stirlingprozess bezeichnet.
Grüße
Dennis
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