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3. Technische Daten
Motor-Generator-Einheit:
Riemenscheibe zweistufig:
Arbeitskolben:
Hub Arbeitskolben:
Volumenänderung:
Minimum Volumen:
Maximum Volumen:
Leistung des Stirlingmotors:
Abmessungen:
Masse:
4. Schema der Funktionsweise
Der ideale Stirlingprozess läuft in 4 Takten ab (siehe
Fig. 1):
1. Takt: Expansionsphase: Isotherme Zustandsände-
rung, die Luft expandiert bei konstanter
Temperatur
2. Takt: Isochore Zustandsänderung, die Luft kühlt
bei konstantem Volumen im Regenerator ab
3. Takt: Kompressionsphase: Isotherme Zustands-
änderung, die Luft wird isotherm kompri-
miert
4. Takt: Isochore Zustandsänderung, die Luft wird
im Regenerator wieder auf die Anfangstem-
peratur aufgeheizt
Im Stirlingmotor ist dieser ideale Prozess nur annä-
hernd realisiert, da sich die 4 Takte überlappen.
Während der Expansion findet schon ein Gaswechsel
von heiß nach kalt statt und während der Kompres-
sionsphase befindet sich noch nicht die gesamte Luft
im kalten Teil des Motors.
Fig. 1 Schema der Funktionsweise
(A: Verdrängerkolben, B: Arbeitskolben)
max. 12 V DC
30 mm Ø, 19 mm Ø
25 mm Ø
24 mm
⎛
⎞
25 mm
⋅ π =
24 mm
⎜
⎟
12 cm
⎝
⎠
2
32 cm³
44 cm³
ca. 1 W
ca. 300x220x160 mm³
ca. 1,65 kg
5.1 Der Stirlingmotor als Wärmekraftmaschine
•
Spiritusbrenner befüllen, in die Aussparung in
der Grundplatte einsetzen, Docht ca. 1 bis 2 mm
herausdrehen und entzünden.
•
Verdrängerkolben in die hinterste Position bringen
3
und nach kurzer Erwärmungszeit (ca. 1 bis 2 Minu-
ten) Schwungrad durch leichtes Anschieben in Uhr-
zeigersinn (aus Blickrichtung Motor-Generator-
Einheit) in Bewegung versetzen (siehe Fig. 2).
•
Gegebenenfalls Spannung des Treibriemens
durch Verschieben der Motor-Generator-Einheit
einstellen.
•
Glühbirne durch Schalterstellung „oben" ein-
schalten.
•
Alternativ externe Last über die 4-mm-Buchsen
anschließen und in Schalterstellung „unten"
betreiben.
Drehzahl ohne Last:
Drehzahl mit Generator als Last:
Generatorspannung:
Druckdifferenz:
5.2 Der Stirlingmotor als Wärmepumpe oder
Kältemaschine
Zusätzlich erforderlich:
DC-Netzgerät 15 V, 1,5 A
oder
DC-Netzgerät 15 V, 1,5 A
Digital-Thermometer
•
Temperatursensoren
Messstutzen einsetzen und an das Digital-
Thermometer anschließen (siehe Fig. 3).
•
Gleichstromquelle über die 4-mm-Buchsen an-
schließen.
•
Max. 12 V einstellen und Stirlingmotor in Schal-
terstellung „unten" betreiben.
•
Temperaturzunahme bzw. –abnahme beobach-
ten.
Im
Betriebsmodus
Schwungrad im Uhrzeigersinn (aus Blickrichtung
Motor-Generator-Einheit), im Betriebsmodus Wär-
mepumpe entgegen dem Uhrzeigersinn.
•
Zum Wechsel der Betriebsmodi Anschlusskabel
umpolen.
Druckdifferenz:
Motorspannung:
Drehzahl:
Temperaturdifferenz (bezogen auf 21° C):
Kältemaschine:
Wärmepumpe:
2
5. Bedienung
ca. 1000 U/min
ca. 650 U/min
ca. 6 V DC
+250 hPa/-150 hPa
U8521121-230
U8521121-115
in
die
Temperatur-
Kältemaschine
dreht
+250 hPa/-150 hPa
600 U/min
-4 K (Reservoir: +6 K)
+13 K (Reservoir: -1 K)
U11818
das
9 V
