Stirlingmotor und Wohnungsheizung

Hallo,
Zur Zeit beschäftige ich mich mit dem Stirlingmotor, und es wundert mich warum es keinen weiteren Einsatz fand. Meine Idee ist, man kann ihn sehr leicht mit der Heizung einer Wohnung verbinden, d.h. der Brenner heizt den Motor und das Wasser, welches zur Kühlung nötig sein wird, kann zur Heizung der Wohnung angewendet werden. Neben der Heizung kann man also auch Strom erzeugen und so den Wirkungsgrad wesentlich erhöhen. Sicher gab es in der Vergangenheit einige Versuche mit der Anwendung dieses Prinzips, ich erinnere mich an die „Sunmachine“. Kann mir jemand näheres sagen woran sie scheiterten?
Danke, CD

Hallo,
ganz einfach:
der Motor bringt im Vergleich zu konventionellen Motoren einfach zu wenig Kraft im Verhältnis zum Brennstoffeinsatz.

MfG
Uli

Hallo,
Theoretisch soll ein Stirlingmotor einen besseren Wirkungsgrad haben als konventionelle Motoren wie der Dieselmotor. Der Nachteil ist nur die Größe des Motors, aber das soll hier kein Problem sein. Aber auch in dem Falle, man könne nicht den theoretischen Wirkungsgrad erreichen, so wird diese verschwendete Energie nicht verloren gehen, sondern kann zur Heizung verwendet werden.
Gruß, CD

Hallo,
es gibt/gab Mini Blockheizkraftwerke auf Basis des Stirling-Prinzips, zum Beispiel das SOLO STIRLING 161 microKWK-Modul,
ausführlichere Infos zu Mini BHKW findest Du ganz gut zusammengestellt unter:

http://www.energieregion.nrw.de/_database/_data/data…

Es gibt immer mal wieder Bemühungen, den Stirling-Prozess für stationäre Kraftwerke anzuwenden, aber den richtigen Durchbruch gab es bis jetzt nicht, wohl vor allem aus technischen Gründen, dem Mangel aus Erfahrung mit dieser technik und der Möglichkeit vergelcihbare Wirkungsgrade auch mit etablierten Techniken erreichen zu können.

Gruß
M.

Hallo,

Soweit ich mich mit dem Thema beschäftigt habe funktioniert der Motor doch so das ein Gas in einem Geschlossenen System erhitzt wird und sich durch die Abkühlung des Gases der Zylinder bewegt. Nun muss ich dem ganzen ja Wärme zuführen und deswegen wurde er in BHKW eingesetzt.

Den Wirkungsgrad der Heizung könnte man durch Zusammenschalten von Heizbrenner, Stirlingmotor und Solarzellen sogar noch weiter erhöhen da die Solarzellen im Sommer heisses Wasser anliefern können und damit den Motor ohne Heizbrenner weiter antreiben kann.

Was mich gerade auf die Idee bringt das man doch Geothermie, Stirlingmotor und Solarzellen als Zero Emission Haus ausbauen könnte oder? Die Geothermie liefert immer heisses Wasser um den Motor am laufen zu halten und die Solarzellen könnte man zum anheizen im Herbst oder Winter noch zusätzlich nutzen.

Danke, CD

Ich danke auch für die Inspiration.

Hi,
ja aber ich wollte nicht so ins Detail gehen.
Das Problem ist die Wärmemenge.
wer kann so viel Wärme brauchen und zwar kontinuierlich, denn es ist nicht ganz so einfach, wie mit einem Anlasser bei einem „normalen“ Verbrennungsmotor. Ein Sterlingmotor braucht auch einen „anschupser“, der Stark genug ist, die Schwungmasse zu bewegen und dadurch schon wieder einen Teil der Energie verbraucht.
Der Strling wurde von Phillips irgendwann in den 50ern schon mal als Generator in Kleinserie gebaut und wenn es sich rechnen würde, hätten die das Konzept bestimmt weiter verfolgt.
Das Problem liegt auch in der schnellen Wärmeübertragung und der daraus resultierenden mechanischen Belastung des Werkstoffes.
Zudem ist die Abdichtung, der sich axial bewegenden Schubstangen ein Problem bei langen Laufzeiten.
PS.
ich hab selbst seit ein paar Jahren ein Modell eines Sterlingmotors bei mir im Büro und es fasziniert mich immer noch.

MfG
Uli

Hallo,
um zum Durchbruch zu kommen, muss es wirtschaftlich sein.
Wenn Du ein Blockheizkraftwerk nimmst, Sunmachine oder Dachs oder was auch immer, muss dies mit einer konventionellen Heizung verglichen werden.

Konstruieren wir mal ein Beispiel
Eine Heizung mit 10ooo EUR Invest verbraucht 2ooo EUR Energie im Jahr.
Ein BHKW verbraucht 3ooo EUR Energie und verkauft Strom fuer 2ooo EUR. Was ist billiger?
Es kommen noch 500 EUR Wartung pro Jahr zusaetzlich, auf die 30ooo EUR Invest 1500 EUR Zinsen zusaetzlich hinzu. Und nu? Das BHKW kostet im Beispiel 3ooo EUR im Jahr, die Heizung 2ooo.

Generell ist der Einzelfall zu rechnen.

Zuerst mal braucht man ein Gebaeude, das die Heizleistung des BHKW auch ausreichend fordert, eventuell sogar ueberfordert. Dann laeuft die teure Anlage schon mal eine hoehere Stundenzahl pro jahr und kostet nicht nur im Stillstand Zinsen. In Einzelfaellen kann eine zusaetzliche konventionelle Heizung wirtschaftlich sein, die nur ganz selten bei extremer Kaelte ein paar Tage laeuft.

Ein solches Gebaeude ist nicht ein waermegedaemmtes Einfamilienhaus, sondern eher eine thermisch offene Werkhalle.

Des weiteren wird optimiert mit Kredit und Foerderung.

Und ganz klar mit Energiebedarf und Waermedaemmung. Oft ist der zusaetzlich zur Heizung noetige Invest statt im BHKW besser in Styropor angelegt.

Der Privatmann vergisst auch mal gern die Zinsen in der Berechnung.

Gruss Helmut

Hallo,

man kann ihn sehr leicht mit der Heizung einer Wohnung
verbinden, d.h. der Brenner heizt den Motor und das Wasser,
welches zur Kühlung nötig sein wird, kann zur Heizung der
Wohnung angewendet werden.

Das sehe ich ein paar ganz wesentliche Punkte, die das Ganze
ziemlich unsinnig werden lassen

1) Im Sommer wird Heizung so gut wie gar nicht benötigt. 
2) Im Winter heizt man nach Bedarf, dann aber so, dass möglichst wenig 
 Resternergie verloren geht. Mit rel. billiger Brennwerttechnik 
 hat man noch rel. wenig Wärme im Abgas.
3) Die Investition im Verhältnis zum Ertrag scheint mir irrwitzig gering.
 Wenn meine Heizung im Mittel ca. 3kW Wärme für Heizung bringen muss,
 was will man dann noch mit den paar Prozent Restwärme anfangen.
 Da käme max. paar 10 W Elektroenergie bei raus. 
 Eine kWh kostet doch nur ca. 0,22Cent.

Neben der Heizung kann man also
auch Strom erzeugen und so den Wirkungsgrad wesentlich erhöhen.

Quatsch.
Ziel ist es möglichst viel Energie des Brennstoffes als Heizwärme zu
bekommen. Mit dem Rest (Abgas unter 100°C) kann man nicht viel anfangen.

Mehr zu verheizen, nur um dann mit miesem Wirkungsgrad eine Maschine
zum Laufen zu bringen, ist unrentabel.
Gruß Uwi

Hallo,

Neben der Heizung kann man also
auch Strom erzeugen und so den Wirkungsgrad wesentlich
erhöhen.

mit einer Heizung möchte ich möglichst viel Energie der Heizstoffe in Wärmeenergie verwandeln. Mit niedrigtemperaturigen Abgasen kann ich aber nur noch sehr wenig Strom erzeugen, da sprechen diese blöden Hauptsätze der Thermodynamik dagegen, bzw. der Carnotsche Kreisprozess.
Den haben schon viele Erfinder aushebeln wollen, er hat sich aber als erstaunlich hartnäckig erwiesen.

Gandalf

Hallo,

meinst Du sowas:

http://www.stirling-systems.ch/de/home.html

Den News nach zu urteilen, ist da wohl nicht mehr viel zu erwarten.

oder vielleicht das:
http://www.whispergen.com/main/PRODUCTS/

Einige Hersteller:
http://www.stirlingmotor.com/leistungsmot.html

Gruß, Niels

Tach,
entgegen allen Unkenrufen ist das Prinzip nicht tot. http://www.tga-fachplaner.de/L0NPTExfVklFVz9DT0xMRUN…
-> Freikolben- Stirling
Bei der Einbeziehung von Sonnenenergie in den Prozess hinken alle etwas hinterher.

Gruss

B

Bei der Einbeziehung von Sonnenenergie in den Prozess hinken alle etwas hinterher.

So seh ich das auch.

was fehlt sind intelligente Lösungen, die über den eigenen Tellerrand hinausschauen.

Beispielsweise Sterling-Generatoren, die man an die (thermische) Solaranlage anschließt: Sobald der/die Pufferspeicher im Keller voll sind, wird mit der Wärme Strom produziert.

Der Wirkungsgrad wird dabei zwar immer noch nicht berauschend sein, aber anders rum verpufft der größte Teil der Energie, die größere Anlagen für die Heizungsunterstützung im Sommer gewinnen könnten, ja ansonsten völlig ungenutzt.

lg, mabuse

Hallo,

Beispielsweise Sterling-Generatoren, die man an die
(thermische) Solaranlage anschließt: Sobald der/die
Pufferspeicher im Keller voll sind, wird mit der Wärme Strom
produziert.
Der Wirkungsgrad wird dabei zwar immer noch nicht berauschend
sein, aber anders rum verpufft der größte Teil der Energie,
die größere Anlagen für die Heizungsunterstützung im Sommer
gewinnen könnten, ja ansonsten völlig ungenutzt.

Und so verpufft die Energie, die das Ding zur Herstellung benötigte. Wie oft ist das Ding denn wirklich in Betrieb? Meine thermische Anlage ist letztes Jahr ganze 10 mal in die Dampfphase gekommen - und ich habe eine Anlage, die zu groß ist, damit sie auch Heizungsunterstützung machen kann. 10 Tage im Jahr - da braucht man gar nicht zu rechnen anfangen, da wäre jeder Stirling kompletter nonsense.

Ob eine Thermische Solaranlage wirklich so viel Überschuss produziert, dass man einen Stirling damit sinnvoll betreiben kann, hängt natürlich davon ab, ob sie ausreichend oder zu groß dimensioniert ist. Und dann ist die Frage (die hier noch gar keiner gestellt hat): ist der Wirkungsgrad eines Stirlingmotors an einer thermischen Solaranlage (Temperatur unter 100°) wirklich größer als der einer Votovoltaikanlage? Immerhin kann man die gleiche Fläche ja nicht zweimal nutzen.
Gruß
loderunner

Hi, vor allem kosten ein paar PV Module weit weniger, als ein Stirling, jeweils vergleichbarer Leistung und liefern mehr, und sogar auch dann wenn die thermische Anlage keinen Überschuß produziert.
Vorausgesetzt es sind noch ein paar m2 Platz vorhanden.
OL

Und letzten Endes gibt es die „intelligente Lösung“ ja schon. Das ist dann aber kein Sterling sondern eine PV-Anlage, die ihre Abwärme zumindest teilweise an den Wasserkreislauf abgibt.

Gruß, Niels

Hallo,

Bei der Einbeziehung von Sonnenenergie in den Prozess hinken
alle etwas hinterher.

so direkt kann man das nicht sagen. Es gibt Parabolspiegel, die im Fokus den Kollektor eines Sterlings haben. Durch die erzielbaren hohen Temperaturen erreicht man einen elektrischen Wikungsgrad über 20% (bis 30%). Ist aber nur was für Länder mit direkter Sonneneinstrahlung.

http://www.buch-der-synergie.de/c_neu_html/c_04_32_s…

Gruß, Niels

Tach,

Bei der Einbeziehung von Sonnenenergie in den Prozess hinken
alle etwas hinterher.

so direkt kann man das nicht sagen.

ich sage es aber so. Die unterschwellige Kritik galt jenen, die versuchen, den „überholten Schrott“ an den Mann (die Frau) zu bringen. Da nimmt man den Stirling und befeuert diesen mit was auch immer, jedenfalls hier in D. Sehr innovativ. Da könnte ich ja gleich die gute alte Dampfmaschine wieder aus dem Keller holen.:wink:

Es gibt Parabolspiegel, die im Fokus den Kollektor eines Sterlings haben. :smiley:urch die erzielbaren hohen Temperaturen erreicht man einen elektrischen
Wikungsgrad über 20% (bis 30%). Ist aber nur was für Länder
mit direkter Sonneneinstrahlung.

Bin da anderer Ansicht. Warten wir´s einfach ab.

http://www.buch-der-synergie.de/c_neu_html/c_04_32_s…
emperatur_dish.htm

Bestätigt dann wenigstens, dass der Stirling noch nicht tot ist.

Gruß

B

Es gibt Parabolspiegel, die im Fokus den Kollektor eines Sterlings haben. :smiley:urch die erzielbaren hohen Temperaturen erreicht man einen elektrischen
Wikungsgrad über 20% (bis 30%). Ist aber nur was für Länder
mit direkter Sonneneinstrahlung.

Bin da anderer Ansicht. Warten wir´s einfach ab.

da solltest Du schon sagen, warum Du anderer Ansicht bist!

Tach,

Ist aber nur was für Länder mit direkter Sonneneinstrahlung.

Bin da anderer Ansicht. Warten wir´s einfach ab.

da solltest Du schon sagen, warum Du anderer Ansicht bist!

so ganz im „Schatten“ befinden wir uns in D ja auch nicht. Und am idealen S- Prozess wird m.W. auch noch rumgedoktert. :wink:

Ob´s dann einen S. für jeden einzelnen, oder einen S. für 10, ob´s eine Möglichkeit gibt, mehr als nur 3 oder 4 Effekte zur Energiegewinnung auf ein und derselben Fläche nutzbar zu machen, ob sich´s dann noch rechnet? Die Lösungen werden sich schon ergeben, man steht ja erst am Anfang.

Gruss

B

so ganz im „Schatten“ befinden wir uns in D ja auch nicht.

der Parabolstirling braucht aber direkte Sonneneinstrahlung, weil sonst ein fokussieren nicht möglich ist. Bereits eine dünne Wolkendecke lässt die Leistung gegen null gehen. Nutzt man die diffuse Strahlung mittels schwarzer Flächen, sind die erreichbaren Temperaturen deutlich geringer und damit eben auch der Wirkungsgrad.
das ist der Grund, warum dieses System in Deutschland nicht wirtschaftlich mit PV-Modulen konkurrieren kann.

Und am idealen S- Prozess wird m.W. auch noch rumgedoktert.

Wie ist das jetzt zu verstehen? Der Stirlingprozess ist physikalisch klar definiert. Da gibt es nichts rumzudoktern.
Vermutlich meinst Du, dass man in der Realität noch nicht nah genug an den idealen Prozess rankommt. Das ändert aber nichts an den o.g. Grenzen, die einfach eine physikalische Gegebenheit darstellen.

Ob´s dann einen S. für jeden einzelnen, oder einen S. für 10,
ob´s eine Möglichkeit gibt, mehr als nur 3 oder 4 Effekte zur
Energiegewinnung auf ein und derselben Fläche nutzbar zu
machen, ob sich´s dann noch rechnet? Die Lösungen werden sich
schon ergeben, man steht ja erst am Anfang.

Bist Du Politiker?

Gruß, Niels