Niedertemperatur-Stirlingmaschinen, gegenwärtiger Stand, Anwendungsmöglichkeiten und Zukunftsaussichten: Fid-Bau Portal

Niedertemperatur-Stirlingmaschinen, gegenwärtiger Stand, Anwendungsmöglichkeiten und Zukunftsaussichten

Kleinwächter, J.

In den heißen und trockenen Klimagürteln der Erde leben heute über 60 % der Erdbevölkerung, deren Ernährung gesichert werden muß. Mit Hilfe von gezielt dezentral eingesetzten Wasserpumpen kann dieser Lebensraum erhalten bleiben und gleichzeitig eine weitere Ausbreitung der Wüstengebiete durch neu entstehende Vegetation verhindert werden. Sehr effektiv können hier solar betriebene Pumpen verwendet werden. Der vorgestellte Solarstirlingmotor SUNWELL 50/100 benutzt die Temperaturdifferenz zwischen sonnenbeschienener Erhitzer-/Kollektorseite und kalter Rückseite um mechanische Arbeit zu erzeugen. Die Flachkolben- oder besser Flackkollektor-Stirlingwasserpumpe besticht durch ihre Einfachheit und Robustheit. Der größte Vorteil liegt aber darin, daß diese Maschine bei sehr niedrigen Temperaturen und kleinen Temperaturdifferenzen schon arbeitet. Es werden drei sonst üblicherweise einzelne Bauelemente in einem vereinigt. Der Verdrängerkolben, der radial oder axial um einen kleinen Bereich hin und her gekippt wird (oder sich vertikal bewegt), ist gleichzeitig der Regenerator und Erhitzer volumetrischer Bauart (schwarz gefärbtes, gasdurchlässiges Gewebe nit großer Oberfläche und Wärmekapazität). Zur Heißseite hin ist das Maschinengehäuse transparent, so daß die notwendige Energie durch Sonnenlicht zugeführt werden kann. Der Kühlwärmetauscher kann an der Rückseite des Verdrängers mitschwingen. Als Arbeitskolben, der die entstehenden Druckunterschiede auf die Kurbelwelle und das Schwungrad überträgt, dient ein Gummibalg. Die Steuerung wird recht einfach außerhalb der eigentlichen Maschine, an der Kurbelwelle realisiert. Beschrieben wird die Ermittlung des theoretischen Ertrags der Maschine. Betriebserfahrungen werden aufgezeigt und Erweiterungsmodule zur Abdeckung des Energiebedarfs für Entsalzung, Kälte- und Strom- bzw. Krafterzeugung vorgestellt.