Auftriebskraftwerk
gestern um 12:07Ich habe die von Ihnen zitierten Worte vor langer Zeit geschrieben, als ich mich zum ersten Mal ernsthaft mit Stirlingmotoren beschäftigte, um einen zu bauen. Ja, manche kannten sie schon, andere aber scheinen sie immer noch wie „Zauberei“ zu empfinden.zaeld schrieb:TomBooth schrieb:
Mir wird jedoch bewusst, dass offenbar auch etwas Subtileres passiert: Wenn sich die Luft in der Kammer erwärmt, ausdehnt und dann Arbeit verrichtet, um den Kolben herauszudrücken, gelangt die Wärme nicht nur zum „Kühlkörper“ am kalten Ende der Kammer, sondern ein Teil der Wärme wird tatsächlich in Arbeit umgewandelt. Mit anderen Worten: Was die heiße, expandierende Luft wieder abkühlt, ist nicht nur der Kontakt mit dem kalten Ende der Kammer, sondern es geht auch Wärme verloren, weil das Gas Arbeit verrichten muss, um den Kolben herauszudrücken.Das mag für dich subtil wirken, für jeden anderen, der sich mit Wärmekraftmaschinen beschäftigt, ist das völlig banal, klar und logisch.
Wenn man ein Gas in einer abgeschlossenen Kammer komprimiert, mit anderen Worten die Kammer verkleinert, dann passiert:
- Man muss mechanische Arbeit hineinstecken, um die Kammer zu verkleinern.
- Das Gas erwärmt sich. Die mechanische Energie wird in Wärme umgewandelt.
Der Prozess funktioniert auch umgekehrt:
- Durch den höheren Druck in der Kammer als der Umgebungsdruck dehnt sich die Kammer aus und leistet dabei mechanische Arbeit
- Die Temperatur nimmt wieder ab, das Gas kühlt ab
Und das ist nun wirklich keine Neuigkeit, das war schon den Leuten früher bewusst, die die ganzen Gas-Temperatur-Druck-Formeln erforscht haben.
Aber du möchtest ja irgendwie das umgekehrte machen: das gerade aufwendig und mit viel Energie komprimierte heisse Gas, das schön viel Temperatur enthält, um mechanische Arbeit zu verrichten, willst du erst einmal abkühlen und damit der Möglichkeit berauben, damit mechanische Arbeit leisten zu können. Wozu das gut sein soll, ist zumindest mir noch kein bisschen klar geworden.
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet mit einem Temperaturunterschied. Die Umgebungsluft, in der wir leben, ist ein wahrer Ofen für Wärme oder Sonnenenergie, doch ihre Gleichmäßigkeit macht sie für eine Wärmekraftmaschine unbrauchbar.
Kühlt man die Maschine etwas ab, arbeitet sie mit dem Temperaturunterschied, indem sie die umgebende Wärme aufnimmt und in Arbeit umwandelt.
Wir sehen das beim Spielzeug „trinkender Vogel“. Sein nasser Kopf „verschwendet“ ein wenig Wärme.
Wenn wir aber viel Energie aus der Umgebungsluft gewinnen wollen, ist es dann nicht logisch, dass wir viel mehr Wärme abgeben müssen, als mit ein paar Kubikzentimetern nassem Filz auf dem Kopf eines Spielzeugvogels abgegeben werden kann? Wir müssen viel Wärme abgeben. Dann steht viel mehr Umgebungswärme zur Verfügung. Was ist der Vorteil davon?
Es geht um die Nutzung einer nahezu unbegrenzten und unerschöpflichen Ressource, die täglich mit neuer Sonnenenergie versorgt wird. Eine Ressource, die wir nicht erst durch Feuer erzeugen müssen, um die heiße Atmosphäre um ein paar Grad zu erwärmen. Eine Wärme, die wir ständig und mit großem Aufwand aufrechterhalten müssen, um einen Temperaturunterschied aufrechtzuerhalten.
