Was ist ein Dish/Stirling-System?

Das Dish/Stirling-System ist eine erneuerbare Energiequelle, die Strom erzeugt, indem parabolisch angeordnete Spiegel verwendet werden, um Sonnenlicht auf einen kleinen Fokalempfänger zu reflektieren, wodurch eine Gaskammer erhitzt wird, die mit einem Kolben und einer Antriebswelle verbunden ist. Die Antriebswelle treibt einen Generator an, der Strom erzeugt, der in ein Netz eingespeist wird.
Im Gegensatz zu herkömmlichen photovoltaischen (PV) Solarzellen, die einen Wirkungsgrad zwischen 10 und 18 % aufweisen, sind Dish-/Stirling-Systeme in der Lage, rund 25 % der verfügbaren Energie aus Sonnenlicht in Strom umzuwandeln. Dish/Stirling-Systeme werden allgemein als solarthermische elektrische Systeme bezeichnet, um sie von herkömmlichen Sonnenkollektoren zu unterscheiden. Dish/Stirling-Systeme sind auf motorisierten Sockeln montiert, die so programmiert sind, dass die Spiegel den ganzen Tag über der Sonne zugewandt sind.

Ein Dish/Stirling-System umfasst zwei Komponenten; die Solarschüssel, die einfach ein Parabolspiegel oder ein Spiegelsatz ist, und ein Stirling-Motor, ein Motor mit geschlossenem Kreislauf, der geräuschlos mit jeder Wärmequelle arbeitet. Der Wirkungsgrad für den Stirling-Motor nähert sich dem maximalen theoretischen Wirkungsgrad für jeden Motor, der technisch als Carnot-Zyklus-Wirkungsgrad bekannt ist.

Der Stirling-Motor verwendet ein festes Gasvolumen, das die Kammer nie verlässt. Ein alternierender Heiz-/Kühlkreislauf sorgt für eine konstante Zufuhr von gekühltem, aufzuheizendem Gas durch die thermische Energiequelle. Da ein Stirling-Motor keinen Auspuff hat, sind sie ideal für den Einsatz in Tarnkappenfahrzeugen wie U-Booten. Da Stirling-Motoren aus jeder thermischen Energiequelle Strom erzeugen können, verwenden Teller-/Stirling-Systeme manchmal die Verbrennung, um nachts Wärme zu erzeugen, wenn keine Sonnenstrahlen verfügbar sind.

Der Stirling-Motor wurde am 27. September 1816 vom schottischen Minister Robert Stirling patentiert, obwohl der Motor erst um die Jahrhundertwende in ernsthaften Anwendungen eingesetzt wurde. Ein typisches Dish/Stirling-System liefert heute eine Leistung von kW pro Quadratmeter verwendetem Spiegel. Ende 2004 bauten Sandia National Laboratories in Zusammenarbeit mit Stirling Energy Systems, Inc. einen kleinen Prototyp einer Schüssel/Stirling-Kraftwerk, das genug Strom erzeugt, um mehr als 40 Haushalte mit Strom zu versorgen. Die Prototypanlage kostete fast 1 Million US-Dollar, aber Forscher behaupten, dass Anlagen ähnlicher Größe, sobald sie in Produktion sind, nur ein Drittel dieser Kosten kosten könnten, wodurch Teller-/Stirling-Systeme mit konventionelleren Stromerzeugungssystemen wettbewerbsfähig werden.