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Betrieb als Wärmepumpe

Wärmekraft-maschine Wärmepumpe Kältepumpe
Aufbau Aufbau Aufbau
Betrieb Betrieb Betrieb
Arbeitszyklus Arbeitszyklus Arbeitszyklus
p(V)-Diagramm p(V)-Diagramm p(V)-Diagramm
Energiefluss Energiefluss Energiefluss

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Betrieb der Maschine als Wärmepumpe.

Physikalischer Hintergrund

p(V)-Diagramm eines Stirling'schen Kreisprozesses beim Betrieb der Maschine als Wärmepumpe

Wärme- und Kältepumpe durchlaufen den Stirling Prozess dargestellt im p(V)-Diagramm in der gleichen Richtung (entgegen dem Uhrzeigersinn). Wird die Maschine bei der höheren Temperatur an die Umwelt als Wärmereservoir gekoppelt, so arbeitet sie als Kältemaschine, wird sie bei der tieferen Temperatur an die Umwelt gekoppelt, so erhält man eine Wärmepumpe. Es hängt also von der Kopplung an die Umwelt als Wärmereservoir ab, ob eine Maschine als Heizung oder als Kühlschrank funktioniert.

Im Falle des Heißluftmotors stellt die gekühlte Wand die Umwelt dar. Das mit Wasser gefüllte Reagenzglas entspricht der zu heizende Wohnung oder dem Kühlschrank. Dreht sich das Schwungrad der Maschine im Uhrzeigersinn, so arbeitet sie als Wärmepumpe. Kehrt man die Drehrichtung um, so erhält man eine Kältemaschine.

© Universität Würzburg, Tilo Hemmert 2000