Die Stirlingmaschine als Multifunktions-Talent

Apr 20, 2023

Während unsere Maschine auf dem Prüfstand noch kurz davor mehr als 7 kW elektrische Leistung im Generatorbetrieb ins Netz gespeist hat, wollten wir wissen, wie sie sich als Kältemaschine und als Wärmepumpe verhält. Wir entfernten die Brennereinrichtung und hatten somit einen freien Blick auf den Erhitzer-Wärmetauscher. Wir nutzten den Asynchron-Generator als Motor und starteten die Maschine mit der gleichen Drehrichtung, mit der sie vorher als Generator betrieben wurde. Der Effekt war beeindruckend: Innerhalb weniger Minuten fiel die Temperatur am Wärmetauscher auf minus 160 Grad C und verwandelte sich in einen Eisblock.

Dann gönnten wir der Maschine eine Pause von mehreren Stunden, damit die Bauteile ohne Stress Umgebungstemperatur annehmen konnten. Nachdem wir den E-Motor auf die entgegensetzte Drehrichtung umgepolt hatten, starteten wir die Maschine erneut und kurz darauf konnten wir mehr als 750 Grad C am Wärmetauscher messen. Die Wärmestrahlung war so hoch, dass wir einen Schritt zurücktreten mussten. Wir konnten zu diesem Zeitpunkt nicht ermitteln, mit welchem COP – Wert die elektrische Energie in thermische Energie umgesetzt wird. Sollte dieser Wert deutlich größer als 1 sein, hätten wir die Basis für eine energiesparende Aufladung von thermischen Speichern geschaffen und könnten zum gleichen Zeitpunkt die Kälteenergie auf der Kühlerseite zur Klimatisierung von Gebäuden nutzen. Ein faszinierender Gedanke…