Stirlingmotor

BegriffDefinition
Stirlingmotor

Der Stirlingmotor ist eine spezielle Art von Wärmekraftmaschine, die kleine Temperaturunterschiede in Bewegung umwandelt. Sie werden auch als Kolbenmaschinen bezeichnet.

Es handelt sich um einen Hubkolbenmotor, der einen Kolben und einen Zylinder auf die gleiche Weise wie ein herkömmlicher Verbrennungsmotor verwendet. Das bedeutet, dass der Wärmefluss durch das Drehen einer Kurbelwelle in mechanische Arbeit umgewandelt werden kann. Der Wärmefluss muss zwischen zwei abgeschlossenen Räumen (den Zylindern) getrennt sein. Die Zylinder müssen unterschiedliche Temperaturen haben, damit dieser Fluss zwischen ihnen stattfinden kann.

Ein Stirlingmotor wandelt Wärmeenergie durch Erhitzen und Kühlen und mithilfe eines Arbeitsgases in kinetische Energie um. Das Gas in einen Zylinder wird mit von außen zugeführter Energie erhitzt, wodurch es expandiert. Im anderen Zylinder wird das Gas anschließend gekühlt und dadurch komprimiert. Das wechselnde Transportieren des Gases zwischen den beiden Zylindern bewirkt das Temperatur und der Druck ständig wechseln. Dieser Vorgang wird als Stirling-Prozess bezeichnet. Der thermische Wirkungsgrad des Stirling-Prozesses ist so besonders hoch.

Als Wärmequellen können Sonnenenergie, Geothermie, Helium, Wasserstoff, Holz, Abwärme, Biomasse sowie Klär- oder Deponiegas genutzt werden. Stirlingmotoren sind perfekte Energieumwandler, die als Antriebsmaschinen, Kühlmotoren oder Wärmepumpen verwendet werden können. Sie sind zudem eine optimale Wärmekraftmaschine für Blockheizkraftwerke.

Beispiele für den Einsatz von Stirling-Motoren

  • Solar-Stirling
    Hier wird Sonnenenregie direkt in mechanische Energie umgewandelt.

  • Blockheizkraftwerke
    Hier diesen Sie der umweltfreundlichen Erzeugung von Elektrizität und Heizwärme. Energieträger sind hier zum Beipiel die Geothermie, Sonnenenergie, Gas, Biomasse oder Holzpellets.

  • Klimaanlagen
    Nicht nur als Klimaanlage in Geschäftshäusern oder als Kältemaschinen für industrielle Verfahrensprozesse, sondern auch zur Verflüssigung von Wasserstoff und Erdgas sowie zur Kühlung von Hochleistungscomputern und Infrarotsensoren können Stirlingmotoren eingesetzt werden.

Da die Kraftstoffzufuhr kontinuierlich erfolgt, ist die Abgasemission relativ einfach zu kontrollieren. Der Stirlingmotor gilt als schadstoffarm.

 

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Synonyme: Kolbenmaschine

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