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Stationäre Kolbenmotoren für energetischen Einsatz

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Energietechnik

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Zusammenfassung

Kolbenmotoren finden in der Energieversorgung vielfältig Verwendung als Notstromaggregate, als Antrieb für Pumpen in Großkraftwerken und in dezentralen Blockheizkraftwerken BHKW. Motoren für Notstromaggregate und zum Antrieb von Arbeitsmaschinen werden meist mit Diesel‐Kraftstoff betrieben. In BHKW dominieren Gasmotoren, wobei Erdgas, Deponie‑ oder Klärgas bevorzugt sind. Die wesentliche Thermodynamik der Otto‑, Diesel‑ und Stirling‐Motoren wird in Kürze behandelt, während die Gasmotoren tiefere Behandlung finden. Die Motoren für die Energieversorgung stammen i. Allg. von mobilen Anwendungen ab und werden an die energietechnischen Anwendungen angepasst.

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Notes

  1. 1.

    Nikolaus Otto, 1832–1892.

  2. 2.

    Die Umweltauswirkungen des Dieselmotors sind in Diskussion. Mit dem hohen Wirkungsgrad ist er einerseits als umweltschonend anzusehen, da er weniger CO2 emittiert, jedoch gelten die emittierten NOx-Gase als gesundheitsschädlich. Durch die eingesetzten Partikelfilter werden die generierten Rußpartikel nicht mehr als größeres Problem angesehen.

  3. 3.

    Beim Ausströmen in die Atmosphäre nimmt das absolute und spezifische Volumen des über Atmosphärendruck stehenden Abgases zu, weshalb der Abkühlvorgang nicht isochor ist. Allerdings saugt der Motor wieder Frischluft bei V1 = V4 an, so dass sich für den Kreisprozess dies als (fiktive) isochore Wärmeabfuhr darstellt.

  4. 4.

    Rudolf Diesel, 1858–1913.

  5. 5.

    Von Moritz Seiliger 1922 vorgeschlagen.

  6. 6.

    Der Seiliger Prozess beschreibt ebenso den Otto‐Kreisprozess realitätsnaher, da ein Gleichdruckanteil auch bei der Verbrennung im Otto‐Motor vorliegt.

  7. 7.

    Der Prozess mit isentroper Verdichtung, Gleichdruckverbrennung, isentroper Entspannung und isochorer Wärmeabfuhr wird als Diesel‐Prozess bezeichnet.

  8. 8.

    Robert Stirling, schottischer Geistlicher, 1790–1878.

  9. 9.

    Bei isothermer Verdichtung und Entspannung gilt für perfekte Gase: ∆s12 = R lnV2/V1 bzw. ∆s34 = R lnV4/V3. Da V2 = V3 sowie V1 = V4 sind, ist ∆s12 = −∆s34.

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  1. Hochschule Offenburg, Offenburg, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. Richard Zahoransky

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Zahoransky, R. (2019). Stationäre Kolbenmotoren für energetischen Einsatz. In: Zahoransky, R. (eds) Energietechnik. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-21847-8_8

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