Author Topic: Wie lässt sich das heisse Abgas des Stirlingmotors sinnvoll nutzen?  (Read 13770 times)

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VE//HE

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Für den Betrieb des ST05G ist eine Erhitzertemperatur von ca. 600°C erforderlich, d.h. in der Brennkammer herrschen Temperaturen von ca. 700°C. Dadurch kann die Abgastemperatur zunächst auch nicht kälter sein als die Erhitzertemperatur, sie liegt also bei über 600°C.

Für den Betrieb einer Experimentalmaschine stellt das wohl kein Problem dar, aber sobald der Motor in einer KWK-Anlage eingesetzt werden soll, verbietet sich eine solche Energieverschwendung. Aus diesem Grund verfügen alle Stirlingmotoren für KWK-Anlagen über einen Abgaswärmetauscher, der mit dieser Abwärme die Verbrennungsluft auf Temperaturen von 200 - 400°C vorwärmt (LuVo). Das Abgas sollte nach der LuVo umwelt- und schornsteinverträgliche Temperaturen unter 200°C haben.

Mit einer guten LuVo lässt sich der mech. Wirkungsgrad von ST05G und Feuerung von sonst unter 10% auf ca. 15-20% (je nach Güte der LuVo) steigern. Als Nachteil der LuVo, insbesondere im Betrieb mit Festbrennstoffen, sei noch erwähnt, dass die Wärmetauscherflächen ebenso wie die Erhitzerrohre des Stirlings verschmutzungsanfällig sind. Die LuVo sollte deshalb großzügig dimensioniert werden und wartungsfreundlich gestaltet sein.

Meist bilden LuVo und Brenner eine Einheit. Zusammen sind sie dann oft deutlich größer als der Stirlingmotor selbst und sorgen so mit ihrem tonnenartigen Aussehen für das markante Erscheinungsbild vieler Stirlingmotoren (vgl. Sunmachine, Whispergen, V161).

Nach der LuVo kann noch ein weiterer Wärmetauscher (in der Regel ein Luft-Wasser-Wärmetauscher) folgen, um dem Abgas noch weitere (Brennwert-) Energie zu entziehen. Damit sollten dann Gesamtwirkungsgrade (mech.+thermisch!) von bis zu 95% machbar sein.
« Last Edit: December 19, 2013, 15:13:41 PM by VE//HE »