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Abbildung 1
birne oder über die Ausgangsbuchsen ein anderer Ver-
braucher (z.B. ein kleiner Ventilator) betrieben werden
können.
Drehzahl ohne Last:
Drehzahl mit Generator als Last: ca. 650 U/min
Generatorspannung:
Druckdifferenz:
2.2 Der Stirlingmotor als Wärmepumpe oder
Kältemaschine (Abb. 2)
Die Motor-Generator-Einheit dient als Antrieb des
Stirlingmotors im Betriebsmodus Wärmepumpe oder
Kältemaschine je nach Drehrichtung des Stirlingmotors.
Dreht das Schwungrad im Uhrzeigersinn (aus der Blick-
richtung vom Motor), arbeitet der Stirlingmotor als Käl-
temaschine, entgegen dem Uhrzeigersinn als Wärme-
pumpe. Zwei Temperatur-Messstutzen vor und hinter
dem Verdrängerkolben stehen zur Messung der
Temperaturzunahme bzw. –abnahme zur Verfügung.
Druckdifferenz:
Motorspannung:
Drehzahl:
Temperaturdifferenz
(bezogen auf 21° C):
Kältemaschine:
Wärmepumpe:
Abbildung 3
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com • Technische Änderungen vorbehalten
ca. 1000 U/min
ca. 6 V DC
+ 250 hPa / - 150 hPa
+ 250 hPa / - 150 hPa
9 V
600 U/min
– 4 K (Reservoir: + 6 K)
+ 13 K (Reservoir: - 1 K)
Temperatur-Messstutzen 1 und 2
Abbildung 2
2.3 Aufnahme eines pV-Diagramms (Abb. 3)
Zur Aufnahme von pV-Diagrammen kann die Druck-
messung im Arbeitszylinder über die Schlauchanschluss-
öffnung bewerkstelligt werden und die Volumen-
bestimmung durch Befestigen des mitgelieferten Fadens
am Arbeitskolben zur Messung des Hubweges.
3. Schema der Funktionsweise
Der ideale Stirlingprozess läuft in 4 Takten ab:
1.Takt:Expansionsphase: Isothermische Zustandsände-
rung, die Luft expandiert bei konstanter Tem-
peratur
2.Takt:Isochorische Zustandsänderung, die Luft kühlt
bei konstantem Volumen im Regenerator ab
3.Takt:Kompressionsphase: Isothermische Zustandsän-
derung, die Luft wird isotherm komprimiert
4.Takt:Isochorische Zustandsänderung, die Luft wird
im Regenerator wieder auf die Anfangs-
temperatur aufgeheizt
Im Stirlingmotor kann dieser Idealfall jedoch nicht rea-
lisiert werden. Durch den Phasenversatz des Arbeits-
und Verdrängerkolbens erreicht man eine Annäherung
an diesen idealen Prozess. Dabei überlappen sich je-
doch die 4 Takte. Bei der Expansion findet schon ein
Gaswechsel von heiß nach kalt statt und bei der
Kompressionsphase befindet sich noch nicht die gan-
ze Luft im kalten Teil des Motors.
A
B
1
2
Abbildung 4: A : Verdrängerkolben, B : Arbeitskolben
2
max. 12 VDC
3
4
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