Der Stirlingmotor - super einfache Wärmekraftmaschine. Tasse heißes Wasser reicht als Energiequelle

Описание: Mit dem Stirling-Motor kannst du besonders einfach und hands-on sehen, wie ein thermodynamischer Kreisprozess funktioniert. Der Stirlingmotor wurde schon 1816 erfunden und ist die zweitälteste Wärmekraftmaschine nach der Dampfmaschine. Damals gab es noch keine Elektromotoren und was man von diesen Maschinen verwertete, war mechanische Arbeit, die über Wellen und Treibriemen an die Einsatzorte, z.B. Fabriken, gebracht wurde.
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Der Stirling-Prozess ist besonders einfach: die Maschine arbeitet zwischen zwei Temperaturniveaus eines Gasbehälters. In unserem Fall ist die Bodenplatte das heiße Niveau: der Stirlingmotor wird einfach auf eine Tasse heißen Wassers gestellt. Die obere Platte ist das kühle Niveau. Die Temperatur entspricht der Zimmertemperatur.

Der Gasbehälter ist oben mit einem Zylinder verbunden. Der Kolben des Zylinders geht nach oben, wenn der Druck steigt. Wenn es keine Regelung gäbe würde er einfach oben bleiben, wenn es unten heiß wird. Doch im Zylinder sorgt ein so genanner Verdränger oder Regenerator dafür, dass das heiße Gas umgeschichtet wird: er bringt das heiße Gas zur oberen Platte, wo es abgekühlt wird und das kalte Gas nach unten, wo es frische Wärme aus dem heißen Dampf aufnimmt.
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Kurz gesagt: der Verdränger bringt die Luft mal mit der heißen, mal mit der kalten Temperatur zusammen.

Es gibt verschiedene Typen von Motoren, die aber alle denselben Kreisprozess realisieren. Unsere Stirlingmotor ist vom Typ Beta. Hier ein Erklärvideo dazu:    • Physiktutorium: Stirling-Motor  

Physik des Stirlingmotors    • Physik des Stirlingmotors