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Stirling Motoren
Hintergrund
Auf der Suche nach einer Alternative zur etablierten Dampfmaschine entwickelten die Brüder James
und Robert Stirling im Jahre 1815 ein neues Motoren-Konzept. Der Stirling-Motor häufig
auch fälschlicherweise als Sterling-Motor bezeichnet, verwendete Luft
als Arbeitsmedium und vermied damit das Explosionsrisiko der Kessel der damaligen Dampfmaschinen.
Im Gegensatz zu den üblichen Otto- und Diesel-Motoren findet beim Stirling-Motor keine interne
Verbrennung statt. Er wird lediglich durch Zufuhr von externer Wärme betrieben und ist daher
zur Ausnutzung jeglicher Wärmequellen geeignet. Diese Eigenschaft ist es, die den Stirling-Motor
heute bei der Suche nach alternativen Energietechniken wieder interessant macht.
In den achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts wurden von Prof. I. Kolin (Universität Zagreb),
Prof. J. Senft (Universität of Wisconsin) und anderen erstmals Stirling-Maschinen realisiert,
die durch Temperaturdifferenzen im Bereich von ca. 20 Grad Celsius und darunter angetrieben werden konnten.
Unsere Stirling-Modelle und -Bausätze sind inspiriert von diesen Ideen und demonstrieren
eindrucksvoll die Umwandlung von Licht und Wärme in mechanische Bewegungsenergie.
Unsere Heissluft Motoren werden angetrieben von Licht (Sonne oder Lampe), Teelicht oder
Niedertemperatur-Wärmequellen wie z.B. Handwärme oder Abwärme einer Kaffeetasse.
Unsere Modelle
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Ecorun2.0 - Teelicht-Stirling-Motor
Ecorun2.0 ist jetzt auch fertig montiert lieferbar (*):
Den Motor auspacken, die Kerze in der Halterung anzünden,
(Kerze und zugehöriges Untergestell sind im Lieferumfang enthalten) den Motor aufsetzen - fertig! Nach einer kurzen Aufheizzeit können Sie das Modell mit einem leichten manuellen Anschub starten.
Technische Daten:
- Arbeitskolben aus Graphit läuft in einem Präzisionsrohr aus Aluminium
- Zwei Blechformteile und ein beschichteter Kartonring bilden das Gehäuse
- Der im Arbeitsraum befindliche Verdränger besteht aus einem temperaturbeständigen Schaummaterial
- Obere Aufbau verwendet Metallnormteile wie Sie auch in Metallbaukästen eingesetzt werden
- Durchmesser ~100mm
- Höhe ~250mm
- Drehzahl zwischen 300-600 Umdrehungen pro Minute
- Die Brenndauer eines Teelichts ergibt eine Betriebszeit von ca. 3-4 Stunden
(*) Der montierte Motor hat verglichen mit dem Bausatz ein leicht modifiziertes Untergestell.
Ausserdem wurde der Karton-Propeller gegen einen weißen Kunststoffpropeller ersetzt.
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Ecorun2.1-kit - Teelicht-Stirling-Motor
Unser neuste Version 2.1 unseres Teelicht-Stirling Lernbausatzes ist ab sofort lieferbar:
Der Mittel-Temperatur-Stirling-Motor wird wie sein Vorgänger Ecorun angetrieben von einem Teelicht. Eine beeindruckende Demonstration der Funktionsweise eines Heißluft-Motors und ein großer Spaß für Modellbauer.
Der Bausatz wird in einer Dose verpackt geliefert aus der dann das Motorengehäuse entsteht. Alle notwendigen Teile (~150) zum Aufbau des Motors und des Kerzengestells sind enthalten. Es sind keine Klebearbeiten erforderlich. Alle Teile sind vorgefertigt. Zusammenbauzeichnungen und eine detaillierte Bauanleitung mit Funktionsbeschreibung in deutscher und englischer Sprache sind beigefügt.
Abmessung: Durchmesser ~100mm, Höhe ~250mm
Drehzahl: ca. 300-600 Umdrehungen pro Minute
Die Laufzeit mit dem beigefügten Teelicht beträgt 3-4 Stunden.
Weitere Fotos bei Picasa
PDF Download Zusammenbauzeichnung
PDF Download Bauanleitung
Blog Ecorun2.1-kit
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Ecorun - Teelicht-Stirling-Motor
Ein Teelicht-Stirling-Motor inspiriert vom Charm der Metallbaukästen: Wir haben
Metallserienteile mit präziser Kolben/Zylinder-Technik kombiniert. Für den Arbeitsraum kommen
eine rot (Wärmezufuhr) und eine blau (Wärmeabfuhr) eloxierte Aluminium Platte zum Einsatz. Der Motor
ist fertig montiert und wird mit Untergestell und Teelicht geliefert. Den Motor auf das beigefügte Untergestell
setzen und das Teelicht entzünden. Schon ist der Motor bereit für den ersten Lauf und kann nach kurzer
Aufwärmzeit durch leichten Anschub des Propeller gestartet werden. Eine einfache und spannende Demonstation
der Umwandlung von Wärme in Bewegungsenergie durch den Stirling Prozess.
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HeatPower - Hoch-Temperatur Stirling-Motor
Erzeugung elektrischer Energie mit einem Stirling-Motor: HeatPower kombiniert einen Spiritus betriebenen Stirling-Motor
mit einem kleinen elektrischen Genertor. Durch die Verwendung von Glas und Plexiglas für Kolben, Zylinder und Schwungrad
wurde ein transparentes Design mit direkter Sicht auf alle beweglichen Teile realisiert. Der mittels eines Riemens gekopplete
Generator kann über einen Kippschalter wahlweise mit der eingebauten Glühbirne oder den Buchsen zum Anschluss eines
externen Verbrauchers verbunden werden. Nach Entzünden des beigefügten Brenners kann der Motor innerhalb weniger Minuten durch
kurzen Anschub des Schwungrades gestartet werden und läuft mit einer Drehzahll von ca. 1000 Umdrehungen pro Minute.
Die erzeugte elektrische Leistung liegt im Bereich von ca. 1 Watt und reicht aus, die eingebaute Glühbirne zu betreiben.
Alternativ kann Heat Power auch als Wärmepumpe betrieben werden. Dazu wird der Generator als Motor eingesetzt und durch
eine externe Gleichspannung von 12 V angetrieben. Je nach Polung bzw. Laufrichtung des Motors resultiert eine Erwärmung
bzw. Abkühlung des Verdrängerzylinder. HeatPower demonstriert eindrucksvoll die Anwendung des Stirling-Prozesses als
Wärmekraftmaschine und Wärmepumpe.
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HeatPowerKit - Hoch-Temperatur Stirling-Motor mit Generator und elekrischer Last - Bausatz
Der Bausatz besteht aus ca. 50 verschiedenen vorgefertigten Teilen und lässt sich in ca. 5 Stunden montieren.
Ausser einfachen Werkzeugen wie Schraubenzieher und Zange wird lediglich ein Zweikomponeneten-Kleber
benötigt. Ein Spiritus-Brenner und eine detailierte Montage- und Bedienungsanleitung sind beigefügt.
Ein sehr schöner Bausatz für alle, die durch eigenes Tun einen Einblick in die faszinierende Stirling-Technologie
gewinnen möchten.
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Solaris - Solar-Stirling-Motor
Unser Solar Stirling-Motor wird angetrieben von direktem Sonnenlicht. Abhängig vom
Einfallswinkel werden Drehzahlen zwischen 200 und 400 Umdrehungen pro Minute erreicht.
Alternativ kann der Motor mit einer Lampe betrieben werden. Der Arbeitsraum und die Zylinder
bestehen aus transparentem Plexiglas und gewähren damit quasi einen direkten Blick
auf die ablaufenden thermodynamischen Prozesse. Als technische Besonderheiten sind u.a.
die pneumatische Steuerung und die magnetische Schwerkraftkompension des Verdrängers
zu nennen. Der Motor demonstriert eindrucksvoll die Umwandlung von Licht in Bewegungsenergie.
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StirlingEngineBook - Jim R. Larsen - Three LTD Stirling Engines ...
Eine spannende Einführung in den Bau von drei verschiedenen Niedertemperatur-Stirling-Motoren, die sich mit einfachen Werkzeugen bauen lassen. In englischer Sprache. Weitere Information unter: www.exergia.de/wordpress/category/books
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Ultra - Handwärme-Stirling-Motor
Für den Betrieb des Niedertemperatur Stirling-Motors Ultra reicht tatächlich Körper-Temperatur
aus: Stellen Sie den Motor auf Ihre Handfläche. Nach wenigen Minuten kann er durch leichten Anschub
starten. Der Motor kann mit jeglichen Wärme- oder Kälte-Quellen betrieben werden, die zu einer Temperatur-Differenz der Deck- und Bodenplatte von ca. 10º Celsius führen. Experimentieren Sie mit verschiedenen Wärme-Quellen: Bestrahlung mit Sonnenlicht, Tasse mit heissem Kaffee, Computer-Monitor
oder Umgebungsluft/Eiswürfel ... Spannende Demonstration der Kraftentwicklung durch Heizen und Kühlen.
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UltraKit - Handwärme-Stirling-Motor - Bausatz
Der Niedertemperatur Stirling-Motor Ultra als Bausatz. Der Bausatz enthält alle notwendigen Teile und eine Zuammenbauanleitung.
Alle Teile sind vorgefertigt und müssen evtl. noch entgratet werden. Zum Zusammenbau benötigen Sie nur einfaches Werkzeug
wie Schraubenzieher, Zange und einen Zweikomponenten-Kleber. In ca. 2-4 Stunden entsteht ein fantastischer
kleiner Stirling-Motor, der tatsächlich mit Handwärme, heissem Kaffee oder Eiswürfeln betrieben werden kann.
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