Wärmequelle für Stirlingmotor in der Gotland-Klasse?
Hallo!
Die schwedischen U-Boote der Gotland-Klasse verwenden einen Stirlingmotor als Maschine für den außenluftunabhängigen Antrieb.
Das ist aber alles, was ich darüber zu lesen finde. Und eben, dass sie wochenlang getaucht operieren können, weil sie damit über eine wesentlich höhere Energiereserve verfügen als ein konventioneller Elektroantrieb mit Akkumulatoranlage.
Ein Stirlingmotor setzt ja aber nunmal nur Wärme in mechanische Arbeit um. Die Wärmeenergie muss ja auch irgendwie zugeführt werden, und chemisch irgendwie gespeichert sein. Offenbar benutzt man hier eine Wärmequelle, die wesentlich effizienter Energie speichert und freisetzt als ein Akku.
Wodurch erzeugen diese U-Boote die Wärme für den Betrieb der Stirling-Motoren?
3 Antworten
Nach dem Buch "Stirlingmaschinen von Martin Werdich und Kuno Kübler benutzt der lautlose Heißluftmotor in dem U-Boot Dieselöl und als Oxidator nicht Luft sondern reinen Sauerstoff aus großen Sauerstoff-Flaschen. Die Verbrennung wird dabei mit starkem Überdruck betrieben, der leicht höher ist, als der Druck um das U-Boot. So können die Abgase lautlos mit den Meerwasser vermengt und nach draußen abgegeben werden. Das funktioniert bis 300m Wassertiefe, also bis 30 bar. Der Brenner ist deshalb selber ein Druckgefäß und besteht aus cm-dickem Edelstahl.
auszug :
... die Batterie A, die Hilfsmaschinen, die Dieselgeneratoren und die Batterie B. Auf dem oberen Deck liegen die Zentrale, der Funkraum, der Elektronikraum, die Unterkünfte, die Messe, die Kombüse, Toiletten und Waschräume. Der Elektronikraum beinhaltet die Antriebskontrollkonsolen, Inverter, Konverter und Alternatoren, die Elektrikkontrollkonsolen und die Batterieüberwachung. Achtern liegen das Stirling-AIP-System, der Hauptmotor und Unterstützungssysteme. wiki :http://de.wikipedia.org/wiki/Gotland-Klasse
wärmequellen sind scheinbar genug vorhanden . meine vermutung ist , das der sterling seine energie aus einer wärmepumpe erhält, welche die , " abfallwärme " der vorhandenen energiequellen nutzt .-lg.
So gesehen wäre es also eine Art Energierückgewinnung, die für einen verringerten Batteriestromverbrauch sorgt... Wäre denkbar, aber ich fürchte schon die Wärmepumpe würde mehr Saft verbrauchen als das, was der Stirling dann liefert. :-]
Ich glaube, da hast du einen grundlegenden Denkfehler. Der Stirlingmotor verwendet "irgendeine Wärmequelle" und kann daraus mechanische Arbeit 'herstellen', z.B. eine Schiffsschraube antreiben. Das macht er sehr leise (keine Explosionen wie in einem Dieselmotor) und er braucht keinen Sauerstoff wegen Verbrennungsluft....auch wichtig in einem U-Boot :-) Welche Wärmequelle in den schwedischen U-Booten dafür verwendet wird, das steht da nicht - und ist dem Stirling-Motor selber auch ziemlich egal. Übrigens haben die Gotland-Klasse U-Boote 2 Dieselmotoren für die dieselelektrische Energieversorgung.
Das ist kein Denkfehler meinerseits, sondern genau der Kern der Frage: Was verwendet der Stirlingmotor als Wärmequelle? Es muss eine sein, die keinen Sauerstoff verbraucht, und keine Abgase erzeugt.
In diesem schwedischen Video ist im letzten Abschnitt die Funktionsweise dieses Stirlingmotors erklärt.
Nun, die Dieselmotoren sind unter Wassern icht in Betrieb, produzieren also keine Wärme. Und die anderen genannten Dinge sind ja keine Energiequellen, sondern Verbraucher! Der Stirlingmotor treibt meines Wissens Generatoren ab und dient der Aufladung der Batterien.
Es wäre auch ziemlich ineffizient einen Stirlingmotor, der einen Wirkungsgrad von nur etwa 15% hat, mit Batteriestrom zu beheizen. Ein Elektromotor, mit über 90% Wirkungsgrad, wäre da viel effektiver.
Ich vermute, dass die Wärme durch eine chemische Reaktion erzeugt wird, ähnlich wie in diesen Taschenwärmern: http://www.wdr.de/tv/kopfball/sendungsbeitraege/2009/0308/taschenwaermer.jsp
Würde mich nur interessieren wie genau.