Stirling-Motor als Antrieb?

[Kael]

Hallo! Ich wollte mal Fragen ob es dazu etwas gibt.

Was ich mir gedanklich vorgestellt habe war:

Hinten auf dem Roboter wäre eine Art "Brennwanne" in das man Holz o.ä. hineinlegen kann.
Auch ist mir Bekannt das Stirling MOtoren - selbst in kleinem Ausmaß - zu Stärken mit bis zu 10+ Volt verfügbar und auch baubar sind.

Kennt jemand ein Projekt dafür? Letztlich könnte man so sogar einen 'sich selbst fütternden' Roboter bauen der mit einem Greifarm z.B. Papier oder Holz greift und es sich hinten in die Brennschale wirft. Sollte das Feuer ausgehen, wäre natürlich auch der Roboter nicht mehr fahrbereit.

Kurzübersicht:

Stirling Motor -> Generator
Generator -> Erzeugung Elektrischer Energie -> Übertragung in eine Powerbank(z.B.) -> Übertragung das System für Elektromotorkontrolle und alle weiteren Bedienungen.

Ich weiß z.B. das es etwas ähnliches mit Solarenergie schon gibt, allerdings mit großem Energieverlust?

[ARetobor]

Hallo Kael,
im Prinzip ja, von Sicherheitsvorgaben mal abgesehen.
Konkrete Projekte sind mir nicht bekannt.
Aber ein paar Parameter die dir vorschweben sind schon noch für
eine Entscheidungsfindung nötig.
zB.
- Größe
- ca. Gewicht
- elektrische Leistung
- usw.
Kommt noch dazu, dass kleine Stirlingmotoren keinen großen Wirkungsgrad besitzen!
Annahme:
Dein Stirlingkraftwerk hat einen gesamt Wirkungsgrad von 10 Prozent ,(ist schon schwer erreichbar)dann musst du für 10 Watt elektrische Energie schon 100 Watt Verbrennungswärme erzeugen.

Gruß
ARetobor

[Kael]

Besitzt Sonnenenergie denn einen höheren Wirkungsgrad als die 10%? Soweit ich weiß laufen Brennstoffmotoren doch auch im Bereich 20-30% vom Wirkungsgrad?

[ARetobor]

Hallo,
Energie = Energie

Verbrennungsmotoren können durchaus einen Wirkungsgrad über 30 Prozent haben, der steht aber nur bei optimalen Arbeitspunkt zur Verfügung.

Wie man dem Stirlingmotor die nötige Wärmemenge zuführt ist egal, der Wirkungsgrad wird durch die Konstruktion und Arbeitsbedingungen bestimmt.
Auch der Stirlingmotor besitzt einen oprimalen Arbeitspunkt für den maximalen Wirkungsgrad.

Gruß

PS
Sonnenenergie besitzt keinen Wirkungsgrad -Die Technik zur Nutzung der Energie aber schon

PV-Anlagen über 20 Prozent möglich

[Kael]

Danke für die schnelle Antwort.

Ja - die PV-Anlagen liegen so bei 20-25% soweit ich bei Wiki gelesen habe.
Offiziell wird bei Brennstoff bis zu 50% hochgegangen, dies sei aber wohl nur bei bestmöglicher Nutzung der Fall.
Bei Sterling habe ich gelesen das bei optimaler Nutzung bis zu 40% möglich wären. Real sind allerdings wohl eher 10-20%, wenn man es sehr gut umsetzt gehen auch bis zu 30%. Alles darüber würde wohl auch vom Material viiiiel zu teuer werden.

[Ceos]

*Senftube raushol*

Ein handelsübliches Teelicht (wobei das heutzutage schon in der Leistung immer weniger wird weil die am Docht geizen) hat rund 30-40W, wenn man jetzt eine kleine Öllampe bastelt und einen 2mm Docht nimmt und dann Lampenöl als Brennstoff nimmt kommt man auf rund 50W (Die Werte habe ich aus diversen Foren für sog. Knatterboote)

Ein Stirlingmotor hat i.d.R. wenig Drehmoment, du müsstest also einen leicht drehenden high speed Generator haben oder vorher noch eine Untersetzung anbringen, was aber Verluste mit sich bringt.

PS: ich habe mal mit dem Gedanken gespielt einen kleinen Dampfkessel auf ein Boot zu bauen und dann eine Dampfmaschiene für den Antrieb zu nutzen XD aber damals wie heute fehlen mir die Mittel eine Dampfmaschiene selber zu basteln Q_Q

[oberallgeier]

.. Bei Sterling habe ich gelesen das bei optimaler Nutzung bis zu 40% möglich wären ..

Jetzt würd ich gern schreiben "Papier ist ja geduldig". Aber mal zurück auf die elementaren Grundlagen.

Das kann man einfach ausrechnen (Carnot´scher Kreisprozess), weil der ideale Kreisprozess ziemlich simpel formuliert wird. Wenn man die Abkühlung auf 300 K (also ca. 27 °C) schafft, dann müsste man die Aufheizung bis 500 K treiben. OHNE jegliche Verluste, also im thermodynamisch idealisierten Fall, käme dann tatsächlich auf η = 0,4 (T_H - T_N) / T_H - im IDEALfall ! Nun hat der Stirlingmotor vielfältige Verluste, da bezweifle ich, daß mit sinnvollem Aufwand dieser Wert erreicht werden kann. Ich selbst halte diesen Wert nicht für möglich.

Nachtrag 14.06.2018ca10h40: Vergleich: Frimmersdorf fährt die 300 MW-Blöcke mit rund 34%, mehr war auch schon drin. Der (noch) nicht realisierte Neuausbau ist bis zu 45% geplant, neueste Technologien ( ! Braunkohle ! ) lassen auf bis zu 48 % hoffen.