Author Topic: Leistungssteigerung ST05 CNC  (Read 14522 times)

0 Members and 1 Guest are viewing this topic.

Ralf

  • Newbie
  • *
  • Posts: 1
    • View Profile
Leistungssteigerung ST05 CNC
« on: October 16, 2011, 14:30:36 PM »
Hallo,

wenn ich alles richtig verstanden habe, sind außer den Konstruktionsmerkmalen des Stirlingmotors noch folgende Faktoren maßgebend für die Leistung des Motors

-   Arbeitsgas (Luft, Helium oder weitere)
-   Druck des Arbeitsgases
-   Temperaturdifferenz

Könnte z.B. durch das verwenden anderer Materialen für den ST05 CNC schon eine Erhöhung der Temperatur (also die Zuführung von mehr Wärme) und damit eine Leistungssteigerung erzielt werden? Ich dachte da z.B. an Verwendung von Industrie-Glaskeramik für den Verdrängerkolben (z.B. Marcor von www.mc-i.de). Welcher max. Druck ist ( auch aus Sicherheitsaspekten) für den Betrieb eines ST05 CNC noch vertretbar?

VE//HE

  • Administrator
  • Newbie
  • *****
  • Posts: 24
    • View Profile
    • VE//Engineering Services
Re: Leistungssteigerung ST05 CNC
« Reply #1 on: October 17, 2011, 10:40:06 AM »
Hallo Ralf,

Gas, Druck und Temperaturdifferenz sind in der Tat die wichtigsten Stellschrauben beim Motortuning, allerdings mit unterschiedlichen Einschränkungen:
-Arbeitsgas: Verwendet man anstelle von Luft oder Stickstoff Helium oder Wasserstoff wird die Leistung bei gleicher Drehzahl nur leicht ansteigen. Allerdings steigt auch die mögliche Motordrehzahl in Bereiche, für die der Motor nicht ausgelegt wurde. Im Leerlauf kann das dazu führen, dass es zu Motorschäden durch Überdrehzahl kommen kann. Wir empfehlen deshalb eindringlich Stickstoff als Arbeitsgas zu verwenden.
-Druck: Doppelter Druck bewirkt doppelte Leistung, solange dem Motor auch entsprechend mehr Wärme und Kühlleistung zugeführt werden kann. Der ST05G bzw. ST05G-CNC ist für mittlere Arbeitsgasdrücke bis 10 bar ausgelegt und erprobt. Insbesondere hinsichtlich der Festigkeit des Kurbelgehäuses und der temperaturbelasteten Erhitzerrohre sind keine höheren Drücke zulässig.
-Temperatur: Die Motorleistung ist eine lineare Funktion der Temperaturdifferenz zw. Erhitzer- und Kühlertemperatur. Das Limit setzt momentan der Werkstoff von Erhitzer-Klöpperboden und Erhitzerrohren. Hier wurden bewusst VA-Materialien gewählt, da diese relativ einfach und günstig zu bekommen sind. Mit "High-Tech"-Materialien ließe sich dieses Limit sicher weiter nach oben schieben.

Gruß
H. Eckl

Nycel

  • Newbie
  • *
  • Posts: 2
    • View Profile
Re: Leistungssteigerung ST05 CNC
« Reply #2 on: July 07, 2014, 12:22:39 PM »
Wo lag der limitierende Faktor bei eurem ST05g? Warum wurde die Leistung auf 500W gelegt?
Ist eine Leistungssteigerung eures Systems durch z.B. hintereinanderschalten von Verdränger- und Arbeitseinheiten möglich?
Habt Ihr da schon Erfahrungen gesammelt?

Gruß
Gabriel

VE//HE

  • Administrator
  • Newbie
  • *****
  • Posts: 24
    • View Profile
    • VE//Engineering Services
Re: Leistungssteigerung ST05 CNC
« Reply #3 on: July 16, 2014, 12:45:51 PM »
Hallo Gabriel,

die Ausgangsidee zum ST05G war, einen Leistungs-Stirlingmotor für Kraft-Wärmekopplung im Einfamilienhaus zu entwickeln. Die 500 Watt sind für diese Anwendung ausreichend, wäre der Motor größer würde viel mehr Abwärme anfallen, als im Haus benötigt wird.
Der gesamte Motor, insbesondere der Kurbeltrieb, ist für diese Leistung ausgelegt, es wäre sehr aufwendig den Motor so zu verstärken, dass höhere Leistungen möglich werden. Eine größere Maschine erfordert besser eine Neukonstruktion mit einer angepassten thermodynamischen und strömungstechnischen Auslegung.

Vom ST05G gibt es schon viele Modifikationen, eine Maschine mit mehren hintereinanderschalteten Verdränger- und Arbeitseinheiten (z.B. Siemens-Anordnung) gibt es aber bisher noch nicht.
Wäre mal interessant!

Gruß
H. Eckl