Die 7 Arten von Stirlingmotoren, von Alfa bis Ringbom, ihre Funktionsweise und Anwendungen in Heizkraftwerken, Solarkraftwerken und zur Nutzung von Abwärme.
7 Arten von Stirlingmotoren für Anwendungen mit äußerer Verbrennung
Ein Stirlingmotor ist eine Art Wärmekraftmaschine, die durch die zyklische Kompression und Expansion eines Arbeitsgases (normalerweise Luft oder Helium) betrieben wird, wobei die Wärme von einer externen Quelle zugeführt wird. Diese Motoren sind besonders attraktiv für Anwendungen mit äußerer Verbrennung, da sie sehr effizient und leise arbeiten. In diesem Artikel werden sieben Arten von Stirlingmotoren näher betrachtet, die für verschiedene Anwendungen verwendet werden können.
Der Alfa-Stirlingmotor hat zwei getrennte Kolben, die sich in separaten Zylindern befinden. Ein Zylinder ist ständig heiß, während der andere ständig kalt bleibt. Diese Konstruktion ermöglicht eine hohe Effizienz und eine geringe mechanische Komplexität.
Der Beta-Stirlingmotor hat einen einzelnen Zylinder mit einem einzelnen Kolben sowie einem Verdrängerkolben. Der Verdränger bewegt das Arbeitsgas von der heißen zur kalten Seite des Zylinders und zurück. Diese Bauweise führt zu einem kompakten Design und guter Leistung.
Der Gamma-Stirlingmotor ist ähnlich dem Beta-Stirlingmotor, hat aber einen separaten Verdängerkolben in einem zusätzlichen Zylinder. Diese Konstruktion ist einfacher zu bauen und zu warten, aber etwas weniger effizient als der Beta-Typ.
Der Duplex-Stirlingmotor besteht aus zwei miteinander gekoppelten Stirlingmotoren. Diese Kombination ermöglicht eine gleichmäßige Leistung und Wirkungsgradsteigerung durch die Nutzung der Abwärme des ersten Motors als Eingangsenergie für den zweiten.
Der Rollen-Stirlingmotor verwendet eine rotierende Trommel anstelle von Kolben und Zylindern. Diese Maschine hat eine sehr einfache Konstruktion und kann in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, wo robuste und langlebige Mechanismen erforderlich sind.
Der Freikolben-Stirlingmotor hat keine mechanische Kopplung zwischen dem Arbeitskolben und den äußeren Komponenten. Stattdessen wird die Bewegung des Kolbens durch magnetische Felder oder lineare Generatoren übertragen, was zu weniger Verschleiß und leiserem Betrieb führt.
Der Ringbom-Stirlingmotor ist eine Variation des Beta-Stirlingmotors, bei dem der Verdrängerkolben freibeweglich ist und nicht direkt mit der Kurbelwelle verbunden ist. Diese Bauweise reduziert die mechanische Komplexität und erhöht die Zuverlässigkeit.
Stirlingmotoren bieten viele Vorteile in Anwendungen mit äußerer Verbrennung, wie z.B. in Heizkraftwerken, Solarkraftwerken und Anwendungen zur Nutzung von Abwärme. Ihre Vielseitigkeit und Effizienz machen sie zu einer wertvollen Technologie in der modernen Energiegewinnung.
