SolarStirling - Alternative Energiegewinnung
Ausführende
Matthias Hagl (PL)
Michael Plechaty
Johann Gargulak
Daniel Mayrhofer
Betreuung
Dipl.-Ing. Martin Meschik
AV Dipl.-Ing. Dr. Walter Haasler
Dr. Michael Seebacher
Aufgabenstellung
Die Idee hinter dem Projekt "Solarstirling" war eine neue Form der Energiegewinnung zu kreieren.
Initiiert von Dipl. Ing. Martin Meschik war die Idee einen Prototypen eines elektronisch gesteuerten Niedertemperatur Flachplatten Solarstirlingmotors zu konstruieren und in weiterer Folge auch zu bauen geboren. Die Idee war den Motor "selbst denkend" zu gestalten.
Er sollte per Mikrocontroller anhand von Druck und Temperaturmessungen in der Lage sein, selbstständig zu "entscheiden", wann es rentabel ist anzulaufen und wann nicht. Weiters sollte es möglich sein, obwohl es sich bei dem, von uns vorgesehenen, Aufbau um ein nicht selbst anlaufendes Modell handelt, selbstständig zu starten. Dies sollte mittels Speisung eines Gleichstrommotors umgesetzt werden, welcher im bereits angelaufenen Betrieb als Generator verwendet werden kann.
Realisierung
Mechanik
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Konstruktion und dem Aufbau eines, in dieser Weise, noch nie da gewesenen Prototypen eines Niedertemperatur Flachplatten Solarstirlingmotors .
Bei einem Stirlingmotor handelt es sich um einen Motor, der auf Basis von Temperaturunterschieden und den daraus resultierenden Drücken arbeitet. Die Besonderheiten sind erstens die Baugröße von 700x700mm Bestrahlungsfläche und zweitens das Ziel den Motor nur durch die Wärme der Sonne und die Kühlung des Windes zum Laufen zu bringen.
Durch den, in dieser Bauform außergewöhnlich großen Aufbau und die daraus resultierende Menge an zu verschiebender Luft wurden hier bautechnisch sehr viele Änderungen im Vergleich zu einer Standard Stirlingmaschine vorgenommen.
Elektronik
Messungen
- 6 Temperaturmessungen
- Druckmessung
- Positionsmessung / Drehzahlmessung
- Strom / Spannungsmessung am Generator
Auswertung
Sämtliche Messwerte werden von einem PIC Mikroprozessor eingelesen und ausgewertet.
Die Daten werden kabellos an einen Computer geschickt, der sie als Zahlenwerte ausgibt und speichert.
Ansteuerung
Der Mikroprozessor steuert mit einer passenden Schaltung den Generator an.
Energieversorgung
Die gesamte Elektronik wird von Solarzellen mit Energie versorgt.
Programmierung
Ansteuerung des Motors
Der Stirlingmotor wird mittels einer Pulsweitenmodulation des PIC Mikrocontrollers langsam gestartet (Soft-Start),dabei wird weniger Energie verbrauch als wenn der Motor direkt mit voller Leistung startet.
Übertragung
Die Messdaten werden mittels einer Funkstrecke zu einem PC übertragen und können dort in einer Graphischen Oberfläche beobachtet oder zur Weiterverarbeitung in Excel gespeichert werden. Dadurch ist eine optimale Auswertung der Daten gesichert.
Visualisierung
Zusätzlich zu dem Computerprogramm wird ein Display verwendet, somit kann man direkt ohne extra einen Computer starten zu müssen direkt am Motor die wichtigsten Messwerte ablesen.
Weitere Informationen: www.solarstirling.at
HTL Wien 3 Rennweg, Mai 2008
