Phillipps Stirling

  • Ich habe angesichts der ungünstigen Voraussetzungen für den Betrieb eines BHKWs ganz aufgegeben, dessen Betrieb weiter ins Auge zu fassen.
    Allenfalls würde ich mir einen transportablen Generator, passend zu meinem Elektroauto zulegen, mit dem ich dann auch gelegentlich mein Haus heizen kann. Allerdings möchte ich zu diesem Zweck keinen schwarzen Mann auf meinem Autodach oder auf der Garage stehen haben, der nur kassiert. Auch möchte ich mich dann nicht mit dem Finanzamt herumschlagen müssen, wegen geldwertem Vorteil usw, wie ich ihn ja auch hätte, wenn ich Kartoffeln in meinem Garten anpflanze.
    Kurz, ein Bastelprojekt, mehr ist für mich in diesem unseren Land nicht diskutabel. Die Energiewende sollen die machen, die nur davon reden. Die sind genau die Richtigen dafür.


    Ins Auge gefasst habe ich den Phillipps Stirling, den beta-Typ, mit Metallgewebe-Regenerator, Rhombensteuerung und einem Wirkungsgrad nahe 30% . 38% wurden erreicht (Heizwert).
    Auch einige davon abweichende Konstruktionsskizzen und Berechnungen habe ich hier vorliegen. Die Zahl der deutschen google-Einträge dazu sind, seit ich zum ersten Male dazu geschrieben hatte, vor ca 7 Jehren, stark angestiegen. Deshalb halte ich es nicht für unwahrscheinlich, dass sich der eine oder andere hier im Forum auch schon damit befasst hat. Dann könnte man sich kurzschließen.


    damit klarer wird, worum es geht, ein paar links:


    Bild


    Schema


    Barummans Projekt


    Schweizer erwähnen größeren Phillipps-Stirling


    Vielleicht könnte man einmal die Gesetze an das anpassen, was technisch möglich ist und in die Zukunft gerichtet? Statt BHKW-Idealismus nur sinnlos zu "verbraten"?

  • Du willst mit einem mobilen Generator dein Elektroauto aufladen und dessen Abwärme fürs Haus nutzen?.


    Stell ich mir problematisch vor.
    Zuerstmal ist mir kein Stirling bekannt der einen besseren Wirkungsgrad als 15% erreicht aber gut.
    Nehmen wir mal die 30% an.


    Wie viel Strom braucht denn dein Elektroauto? Ich glaube die meisten Akkus haben so um die 20KWh.
    Wenn man das Auto also in 10 Stunden geladen haben will muss man permanent 2kW elektrisch erzeugen.


    Das ergibt mit deinem Wirkungsgrad immernoch 5kW thermisch ca.


    Wo willst du die denn unterbringen?
    Im Winter sollte das ja möglich sein, aber in der Übergangszeit und im Sommer?
    Und wenn du das Aggregat dann nur nachts betreibst wenn dein Auto läd..


    da kommen keine Großen Laufzeiten bei rum.

  • Grund: es kommt keine Information zurück, ob die Linux-Verschlüsselung akzeptiert wird. Der eingegebene Text ist nach dem Anmeldeversuch verschwunden.
    Jetzt habe ich erst mal genug...Dreimal eingeben, nicht heute.

  • Verstehe ich nicht, oben bin ich angemeldet, aber habe kein Recht , die Seiten zu betreten. Meistens funktioniert es aber.Jetzt zum Beispiel- irgendwas hakt da in der Saftware.


    Also, zum dritten Male:


    Ich bin ja wieder unter die Bastker gegangen, da ich ich keinen Sinn darin sehe, mit den verfügbaren Geräten und dem administrativen Gestrüpp Strom zu machen.
    Selbstbau, wenn schon. Dann aber was dickeres in PKW-Motorgröße, falls Otto, oder größer im Zylinderdurchmesser, falls stirlingartig.
    Falls transportabel, dann ein möglichst ein leichter Gas-Ottomotor, ein Stirling akzeptablerLeistung sprengt die Dimensionen, der bliebe in der Garage stehen.


    Da habe ich verschiedene Konzepte, um die erforderliche reversible Temperaturdiffernz zu erreichen:


    1. )Stirlingmäßig über evtl. einen drehbare Regeneratoren. Phillipps hat da ein sehr leichtes Modell gebaut, mit Heliumfüllung unter 70bar. daneben das schwere Gerät mit 38% Wirkungsgrad. Zu schwer und zu teuer wars. Dann gibt gibt es aber auch die Möglichkeit den Kreisprozess kontinuierlich laufen zu lassen, über eine Kompressorstufe und eine Expansionsstufe, durch Ventile getrennt. Entsprechend den in den 50er Jahren getesteten "Klein"gasturbinenfahrzeugen mit 300 kW mechanischer Leistung. das geht auch mit Kolben, Zylindern und Ventilen.. Die geräte hatten bei vollast 40% Wirkungsgrad, bei viel zu hoher Drehzahl, die überaus verlustreich reduziert werden musste.


    Ein Vorteil dieserStirlingtechniken ist, man kommt mit Druckverhhältnissen von unter 2 aus. ansonsten aufwendig, weil ungebräuchlich.


    2.) Viel einfacher sind normale Verbrenner mit Druckverhältnissen zwischen 60 und 120 einzusetzen. Automotoren pusten angepasst in zwei Stunden einen 10.000 Liter Tank Heizwasser voll, der dann zum Heizen eines Hauses für eine Woche reicht. Der gleiche Motor kann auch eine ganze Siedlung versorgen, was die Wartung aber auch vervielfacht. Im Schwarzwald hatte ich jemanden bewundert, der solch einen ausrangierten Öltank in zwei Stunden mit einem sehr großen Holzkessel vollpustete, bei idealer Verbrennung, dann wieder eine Woche Ruhe.


    Mit geht es aber hier um ein BHKW. Das ist aber in Deutschland sinnlos, man bekommt den Strom nicht weg, jedenfalls nicht zu einem akzeptablen Preis und vor allem nicht, ohne die Gemeinschaft der Stromverbraucher zu schädigen. Es ist unbedingt angeraten, mit Neuentwicklungen das Land zu verlassen und ins Ausland zu gehen, ich denke da an Dänemark und die Schweiz, oder auch Italien, seit der Monopolist Monteedison entmachtet wurde.


    Wir sehen das Sterben der deutschen Hersteller unrentabler BHKWs, das brauchte wirklich nicht sein.


    Entwicklungspotential gibt es noch viel, da denke ich sowohl an Gasturbinen auf Regeneratorbasis, die man hierzulande wegen ihrer sowohl zu kleinen, wie zu großen Größe gar nicht betreiben kann. mit 2 MW Leistung gibt sich kein Monopolist ab, für ein Einfamilienhaus ist die Mindestgröße völlig überdimensioniert. Zum anderen gibt es die Möglichkeit, Mischformen zwischen Stirling und Ottomotor zu entwickeln, die auch den Einsatz von Luft bei 1 bar ermöglichen.


    Aber, wie gesagt, in Deutschland ist der Markt nicht da. Unsere Hände sind uns gebunden.


    So bliebe als einzig entfent wirtschaftlich die Bastellösung eines möglichst tragbaren Generatorkoffers auf Gasbasis (LPG), die in der Garage ihren Dienst versieht, wenn auch das Haus nach Wärme ruft und das Elektroauto lädt. Auf Urlaubsfahrt kann der Generator dann als mitnehmbarer rangeextender dienen. Nein, das Elektroauto ist ein Nahverkehrsmittel und muss nicht jedenTag eine volle Ladung aufnehmen, aber es kann beim Laden den ganzen Strom absorbieren, den man sonst einspeisen müsste. Parallel zum am S0-Ausgang angekoppelten Lader wird man natürlich alle anderen Stromverbraucher betreiben, gegenläufig zum smart grid, unsmart, wie unser Gesetzgeber es will.


    Ansonsten, es gibt ja noch den Schukostecker und die Gastherme. Da kann man konsumieren, wie es einem gerade danach steht und nebenbei hält man sich die Monopolisten gewogen, die schließlich in diesem unseren (?) Lande das Sagen haben.



    Ja, die links, die ich zusammengesucht hatte, sind leider durch die Unstimmigkeiten bei der Anmeldung verloren gegangen. Andere klagten auch schon, dieUnstimmigkeiten treten sowohl bei Linux, wie bei XP auf.



    Nein ich redete hier nicht von elektrischen Wirkungsgraden zwischen 8 und 28% bezogen auf Hs, sondern von dem, was Stand der Technik sein sollte

  • Der hat in der Thermodynamik die Zusammenhänge schön gerade gerückt, sodass ich zuverlässig jeden Wärmetauscher berechnen kann, gleich ob Regenerator oder Gegenstrom.
    Erstaunlich, dass manche Ingenieure immer noch mit ungenauen Formeln herumwerfen.
    Ergebnis meiner Studien: Das BHKW der Zukunft muss weder Stirling, noch ein herkömmlicher, wenig standfester Verbrenner sein. Eher eine Kreuzung aus beiden, ja, Wärmetausch im Gegenstrom, aber mit Selbstzündertechnik.
    Ein unüberwindbares Hindernis: Die elektrische Leistung müsste schon über 10kW liegen. Da hat die Gesetzgebung in Deutschland allerdings einen Riegel vorgeschoben, denn die Einspeisung heißt neben der Investition auch noch direktes Geldverbrennen. Ich verstehe gar nicht, worauf Ihr Euch da alle eingelassen habt.
    Mein Wunschtraum: ich stehe dabei, wenn mein 100 kW-BHKW in zwei Stunden meinen Wochenwärmespeicher füllt. Damit der Stromnetzbetreiber nicht über meine hohe Leistung stolpert, bekommt er, im Rahmen meiner hohen Wärmepuffereinrichtung, volle Verfügungsgewalt über mein BHKW. Mindestlaufzeit: klar, die ist fest eingestellt.
    Auch mein Kraftwerk kann nicht zaubern und werkelt bei ca 30% Brennwertwirkungsgrad. Also sind 200 kW Wärme unterzubringen, was aber überhaupt kein Problem ist.
    200kW mal 2 Stunden, 400kWh. Dafür reicht ein Wasserspeicher mit 10m³ Inhalt. Die gibts preiswert.
    Laufzeit während der Heizsaison : 100 Stunden. Im Sommer Stillstand, dann werkelt die Luftwärmepumpe aus dem Netz gespeist , vor allem mit solarer Energie, der Speicher ist ja vorhanden. Lebensdauer eines solchen BHKW: praktisch unbegrenzt, Wartung billig und sehr selten.


    Albert wanderte aus anderen Gründen aus. Ob die Physiker heute trotz Atomphysikerin Angela Merkel auch auswandern müssen, um die Möglichkeiten der Naturgesetze nutzen zu können?

  • 100kw el?


    und die werden dann nicht auch zu 99% ins netz eingespeißt?
    Also marktübliche BHKWs in der Klasse fangen bei 200 -300.000€ an.
    und dann soll es 100 Stunden laufen?


    Das ist alles etwas fragwürdig ;)


    zu der Aussage das man es nicht Warten muss, die würde ich stark anzweifeln. Motoren altern nicht nur wenn sie laufen.
    Das Schmieöl die dichtungen und sonstige sachen müssen so oder so getauscht werden. Witterungseinflüsse machen sich bemerkbar.
    Versuch mal einen neuen Motor anzuschmeißen der ein paar jahre Stillstand, wird dir nicht gelingen.

  • Das ist mein eines Konzept zur Lösung des Energieproblems in einigen zehn Jahren. Ruhig volle Leistung, 2000 Stunden Lebensdauer genügen, das wären immerhin 20 Jahre Wärme für mein Haus. Im Schnitt läuft der Motor jede Woche einmal für ein paar Stunden, dann hält er länger als im Fahrzeug. Ölwechsel: einmal im Jahr, wie üblich.
    Nein, Generatoren müssen keineswegs teurer sein als der Motor. 10 Millionen solcher BHKWS genügen für die ganze Republik, 1 Terawatt Leistung.


    Aber das Ganze funktioniert nur mit einer völlig anderen KWK-Politik der Regierung: Verbilligung des Stroms, keinerlei Förderung und Umlage mehr, steuer- und abgabenfreie Einspeisung ins allgemeine Netz.


    Klar, die EVUs verlieren Absatz. Als nur kleine Entschädigung dürfen sie mein Kraftwerk fernsteuern, soweit sie meinen Wärmebedarfsrahmen beachten. Also, auch ein striktes "und" zwischen den "Führungsgrößen.


    Das nenne ich dezentral . Eine Insel ist zentral.




    Daneben denke ich aber auch an einen teureren Neubau bzw. die Entwicklung eines Verbrennungsmotors, der sich von den bisherigen Konzepten nicht ganz unerheblich unterscheidet. Das ist meine persönliche Meinung und ganz alleine stehe ich damit nicht. Einfach nur groß und Magergemischgasmotor, das ist zwar einfach, aber etwas wenig. Immerhin schon bis zu 40% Wirkungsgrad Hs elektrisch.


    Stirling: es hat seinen Grund, dass sich die Verbrennungsmotorindustrie nicht engagiert. Wenn die Entwicklung beim feindrähtigen Rhombenmotor stehen bleibt, sehe ich auch keine Zukunft. Teurer und schwerer wird ein Stirling immer bleiben, bei gleicher Leistung. Ein Hauptproblem ist die Füllungssteuerung. Da bin ich mir aber mehr als sicher, dass es möglich ist.


    Dampfmaschinen scheiden meiner Ansicht nach aus, aber von einigen Konstruktionsmerkmalen darf man sich ruhig inspirieren lassen und den restlichen Motor daran anpassen.


    Nebenbei sollte man Turbinenmotoren nicht ganz aus dem Auge verlieren. Ich denke hier nicht an die "Mikroturbine". Eher die mittlere Größe von 100kW bis zu wenigen Megawatt. Was die Industrie, Kawasaki und andere, anbietet, gefällt mir nicht.


    Kleine Maschinen haben Verschleiß, Ihr kennt das alle. deshalb halte ich die dezentrale Aufstellung vieler nicht so kleiner Geräte für sinnvoll, die dann eben nur maximal einige hundert Stunden im Jahr laufen.


    damit es den EVUs gut geht, möchte ich ihnen nebenbei auch noch die Absatzsorgen nehmen und gleichzeitig elektrische Wärmepumpen neben und entfernt von den BHKWs aufstellen. dann kann man wahlweise betreiben.


    Die Regelreserven sind so gewaltig, dass der Strom, zumindest im Winter, rund um die Uhr gleich viel kosten kann. Schönwetter und Sturmperioden ausgenommen.
    Der elektrisch gewordene Verkehr übernimmt ebenfalls, nur durch die Wahl der Ladezeit, einen großen Teil der Speicherung von Wind- und Sonnenenergie.


    Energiesorgen? Ich mache mir keine. In einigen hundert Jahren ist noch mal etwas zu tun, wenn das Gas versiegt und die Bergleute den Untertagejob über haben.


    Unser Kellerspielzeug halte ich für überflüssig in einem Land, in dem die österreichischen, schweizerischen, bayrischen und preußischen Regierungen ein leistungsfähiges Stromnetz aufgebaut haben. Forsthaus, Berghütte und Bauer können davon profitieren, obwohl die auch andere Möglichkeiten haben.


    Ansonsten können die kälteren Nordländer im Winter ganz Europa versorgen. Im Sommer andersherum.

  • Stirling-Motoren arbeiten mit Wäremtausch, was normalerweise nicht wirtschaftlich ist. Bei dem Geld, das für BHKWs ausgegeben wird, kann ein großer Wärmetauscher sich aber sehr wohl bezahlt machen.
    In der Industrie arbeitet man bei Wärmetauschern wirtschaftlich meist mit einer Temperaturdifferenz von 15 Grad. Da wir finanziell sehr benachteiligt werden, kann sich für uns auch noch eine Temperaturdiffeernz von nur 2 Grad lohnen.
    Der Energiemarkt ist eben extrem verzerrt. Wir sollten daran erkennen, dass unser Staat nicht für die Bürger arbeitet.
    Für den Stirling-Motor eröffnet sich dadurch allerdings wieder ein großes Feld. Zurück in die Steinzeit, würde ich sagen.



    Frag mal die Industrie, was sie von Stirling-Motoren hält! Die bauen auch nicht mit Legosteinen. Wir haben nichts anderes und sollen auch nicht alle Möglichkeiten ausschöpfen können. Energietechnik soll Privileg der Großen bleiben.