Physikalischer Hintergrund
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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.