Stirling Freikolben Motoren E-Book

Elmar Battlogg

• Herausgeber: Books on Demand
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 49

Veröffentlichungsjahr: 2022

Beschreibung

Stirling Freikolben Motor Erfahrungsbericht einer Neuentwicklung Nach zahlreichen Anfragen zu seinem Stirling-Freikolben-Motor hat sich Elmar Battlogg dazu entschlossen, ein Buch darüber zu schreiben. Darin beschreibt er seine neueste Entwicklung, einen Stromgenerator den er mit einem Teelicht betreibt. Auf einfache Art und Weise baute er sich mit Dosen eine Maschine die Wärme in mechanische Energie umwandelt. Ein eigens für den Motor entwickelter Generator liefert den Strom mit dem er LED-Lichter eindrucksvoll zum Leuchten bringt.

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Meine ersten Entwicklungen

Der Umstieg von Alpha, Beta, Gamma, auf Stirling -Freikolbenmotoren

Erfindung der Freikolbenmaschine: Prof. William Beale

NASA Freikolben-Stirling-Motor

Sunpower

Dish/Freikolben-Stirling-Systems

Stirling-Freikolben-Generator W 2

Wenn das Licht ausgeht

Technische Daten

Materialliste

Materialkosten und Werkzeuge

Temperaturmessung

Bedienungsanleitung von Stirlingmotoren

3D Teile

Membran

Erhitzer

Alles zum Thema Erhitzer

Wärmeverluste durch Abstrahlung

Verbesserte Wärmeübertragung

Erhitzer aus Kupfer

Luftkühlung

Kühlrippen - Finnen

Gussteile

Wasserkühlung

Weißblech und Wasser

Verdränger

Die Aufgabe eines Verdrängers

Verdränger mit Regenerator

Regenerator

Regenerator aus Aluminium

Stirling Kreisprozess

Totraum

Strömungsverluste

Diskontinuierliche Kolbenbewegung

Carnot-Prozess

Shuttle Verluste

Reibungsverluste

Selbstanlauf

Ein dichter Arbeitskolben

Wirkungsgrad und Drehmoment

Ofenbau

Keramikisolierung

Keramikpapier

Kork als Wärmedämmung

Schamotte im Ofenbau

Wärmequellen

RAL Gütezeichen

Brandgefahr

Speiseöl Brenner

Generator

Linear Generator

Neodym Magnete

Weitere Konstruktionen

Aufladung von Stirlingmotoren

Ringbom - Stirling - Motoren

Stirling - Membran - Motoren

Neuartiges Freikolben Designe

Versuchsanordnung mit offener Steuerung

Alpha Freikolben Designe

Schlusskommentar

Einleitung

An alle Stirling-Motoren-Freunde und diejenigen die es noch werden wollen. Mittlerweile arbeite ich schon 30 Jahre an der Entwicklung von Stirlingmotoren. Immer wieder haben mich Personen angerufen wie auch angeschrieben die mehr über meine Motoren erfahren wollten weshalb ich beschloss, ein Buch darüber zu schreiben. Viele Interessierte sind von der Einfachheit der Erfindung so begeistert, bei der heiße Luft erwärmt und wieder abgekühlt wird, mit dem Ergebnis, dass dadurch ein Motor zum Laufen gebracht wird. Deshalb wird dieser Motor in der Literatur oft als Stirlingmotor oder als Heißluftmotor beschrieben. An dieser Stelle möchte ich mich beim Erfinder Robert Stirling für seine große Erfindung bedanken. Robert Stirling war ein schottischer Pfarrer, und reichte 1816 ein Patent über eine Wärmekraftmaschine ein die nur mit heißer Luft betrieben wird. Mit etwas Geschick kann sich jeder einen kleinen oder größeren Motor selber bauen. Mein Interesse an diesen Stirlingmotoren begann im Jahre 1990, als ich das erste Mal mit dieser Technik in Berührung kam. Es war ein Buch über verschiedene Wärmekraftmaschinen, dass mir in einer Bücherei aufgefallen war. Darin wurden Dampfmaschinen, Dampfturbinen wie auch der Rankin Prozess beschrieben deren Technik mich schon lange interessierte. In diesem Buch war auch ein Stirlingmotor abgebildet, anfangs verstand ich die Funktion nicht genau bis ich begriff wie einfach so ein Motor zu bauen war. Immer wieder habe ich dann diese Maschinen gegeneinander verglichen und mir Gedanken gemacht wie man sie verbessern konnte. Das Rad musste ja nicht gleich neu erfunden werden. Die Erfindung war sehr alt, aber immer noch gut. In diesen Jahren schwammen wir auf einer Öko Welle, man wollte aus Biomasse Strom und Wärme gewinnen. Ich wollte diese Technik weiterentwickeln, und so suchte nach Möglichkeiten einen solchen Motor in eine Heizung zu integrieren. Leider waren keine Stirlingmotoren zu bekommen, und so baute ich mir meine eigenen. Schnell bemerkte ich die Vorteile dieser Technik, es ging um eine Heiße und einer Kalten Seite bei der Luft hin und her geschoben wurde. Der Vorteil dieser Technik war die äußere Verbrennung, der Motor brauchte keinen Kessel und er konnte sogar mit Sonnenenergie, Biomasse wie auch mit Niedertemperatur betrieben werden.

Abb. ©Robert Stirling

Abb. ©National Museums of Scotland, An original model of a Stirling engine, 1827

Abb. © The Sterling Engine, Paleo-Energetique

Die Erfindung der Wärmekraftmaschine von Robert Stirling war so genial, dass ich mich ausführlicher damit zu beschäftigen begann. Die Bauweise erschien mir geeignet mit einfachen Mitteln einen Motor zu bauen, der mit unterschiedlichen Wärmequellen, egal auf welchem Niveau, zu betreiben. Leider gab es in diesen Jahren wenige Fachbücher, welche die Stirlingmotoren Technik ausführlich beschrieb. Später erfuhr ich über das Internet von einer Stirling Gemeinschaft, die sich intensiv mit diesem Thema auseinandersetzte. Es begann eine intensive Zeit der Suche nach Menschen die sich damit gut auskannten. Von dieser Stirling Gemeinschaft erfuhr ich dann, dass sogar Veranstaltungen (Europa, bzw. Weltweit) über diese Technologie abgehalten wurden. Dabei haben Konstrukteure wie auch Hobby Erfinder ihre aktuellen Modelle bzw. beeindruckende Entwicklungen gezeigt. Über Unterlagen und Broschüren wurden die Einsatzmöglichkeiten zur elektrischen Stromerzeugung detailliert beschrieben. Bei diesen Treffen wurden auch Vorträge abgehalten, deren Inhalte in einem Tagungsband zu erwerben waren. Es war eine interessante Technologie auf die ich da gestoßen bin. Der Virus hatte mich befallen und so begann eine Leidenschaft, die mich bis heute nicht losgelassen hat.

An dieser Stelle möchte ich jenen Menschen danken, die mich in diesen Jahren aktiv bei der Fertigung von diesen Motoren unterstützt haben. Besonders danken möchte ich meiner Frau Christine die doch einiges mitmachen musste, weil immer wieder im ganzen Haus Teile herumliegen ließ, deren Entwicklung sehr viel Geld gekostet haben.

Meine ersten Entwicklungen

Die ersten Stirlingmotoren in meinen Anfangsjahren waren sehr groß und ich möchte nochmals darauf hinweisen, dass sie viel Geld gekostet haben. Es braucht viel Erfahrung, Grundlagen im Maschinenbau wie auch elektrische Kenntnisse, wenn man sich mit dieser Technologie auseinandersetzt. Daher wäre es wichtig, klein anzufangen und mit der Zeit größere Motoren zu bauen. Bei mir war es umgekehrt und ich musste deshalb viel „Lehrgeld“ bezahlen. Meine Tätigkeit beschränkte sich eine Zeit lang auf die Konstruktion und den Zusammenbau der Maschinen. Es war mir einfach nicht möglich größere Teile herzustellen, die einen ganzen Maschinenpark benötigten. Eine eigene Werkstatt war nicht vorhanden und so konnte ich nur Zeichnungen erstellen, die mit minimalem Aufwand zu realisieren waren. Glücklicherweise wurde mir ein Mechaniker empfohlen, der kostengünstig Teile anfertigen konnte.