Värmepump kombinerad med sterlingmotor som omvandlar värmenergin i luften till el.

http://www.ladda-upp.se/bilder/neqdksjldpfbpf/

Kan den fungera? Eller bryter den mot någon sats? Vad tror ni?

Misstänker starkt att det är svårt att ens få en konventionell stirlingmotor i lämplig storlek att driva en kompressor, än mindre tillräckligt fort för att få ut någon värme att hurra över.

Mycket möjligt. Men i så fall får man väl bygga en icke konventionell stirlingmotor som passar ändamålet.

Men kan maskinen fungera i teorin?
Maskinen skulle ju få den effekten att den sänker omgivningens temperatur (genom att "dra ur" värmen") och samtidigt producerar el-energi.

Jag misstänker att maskinen bryter mot termodynamikens andra huvudsats. Är det så?

Omöjligt pga termodynamikens andra huvudsats och verkligheten. Du kommer inte kunna driva sterlingmotorn enbart med hjälp av sig själv ens då du aldrig kan ha en verksamhetsgrad på 100% eller mer i något system.

Var har du den kalla sidan? Principen bör fungera, men luft är inget vidare val. Bättre med tex. en bergvärmepump som driver en strerling som driver bergvärmepumpen. Tveksamt om det är effektivt dock.

Rätta mig om jag har fel, men till och börja med så ger väl "slangen" med liten diameter lågt tryck, och den med stort högt tryck? Gas som rör sig fortare har lägre tryck än långsam gas, likt ovansidan på en flygplansvinge. Snabbt rörlig gas = lägra tryck.

Sen förstår jag inte riktigt hur du menar med denna. En stirlingmotor kopplad till en generator förstår jag. En stirlingmotor kopplad till en värmepump, och värmepumpen i sig så då driva stirlingmotorn? Eller hur har du tänkt? Vad ska temperaturen i luften tillföra?

Vad är meningen med den trattformade konstruktionen? Arean i "röret" ökar, och sedan minskar det när det ska in i motorn igen.

Den kanske bryter mot andra huvudsatsen, det vet jag inte. Men det har inte en högre verkningsgrad än 100%. Sterlingmotorn driver inte sig själv. Sterlingmotorn driver kompressorn, som tar energi ifrån värmen i luften, som sedan sterlingmotorn gör om till rörelseenergi.


"Kalla sidan" är allt runt maskinen. Den varma sidan skapar maskinen själv i sitt inre med hjälp av värmepumpen. Så om man skulle ställa maskinen i ett rum i ett hus så skulle temperaturen i rummet sjunka utan att man behöver tillföra någon energi till maskinen, man får till och med ut energi istället.
Men jag är dock väldigt skeptisk, tror inte den kan fungera.

Med en bergvärmepump däremot, det tror jag kan funka.


Du kanske har rätt i det du säger, jag vet inte. Men det är en kompressor som pressar ihop gasen och en strypventil som gör att trycket i den smala slangen blir högre i alla fall. Men detta är ju en bisak, vill ju veta om själva principen kan fungera.

Ja precis. Värmepumpen skapar ett varmt rum inuti maskinen. Detta "rum" är varmare än utanför maskinen, och då kan man ju sätta in en sterlingmotor som drivs av den temperaturskillnaden. Stirlingmotorn driver i sin tur värmpepumpen. Energin kommer ifrån värmen i luften. När man använder maskinen sänks temperaturen i luften, eftersom den energin omvandlas till arbete.

För det första: Stirlingmotor stavas det med i där i början, inte sterling.

Skissen var kanske inte den tydligaste men jag tror jag fattar vad du tänker och det är i så fall inget nytt utan ett koncept som väldigt många människor har tänkt på tidigare.

Idén är väl att värmepumpen ska skapa en temperaturdifferens som sedan ska driva stirlingmotorn.

En värmepumps värmefaktor (hur mycket värmeenergi den ger ut på varma sidan i förhållande till instoppad elenergi) beror på kvoten mellan den höga och den låga temperaturen. För stirlingmotorn gäller detsamma fast omvänt kan man säga, ju högre kvot T hög/T låg desto större del av värmeflödet kan omvandlas till mekaniskt arbete.

I den bästa av världar gäller Carnotverkningsgraden (ej att förväxla med en liten fransyska jag träffade som hette Carnot och hade 100 % verkningsgrad) som man kan leka med här med olika temperaturer: http://www.powerchips.gi/technology/pcalc.shtml

Helt utan förluster såsom friktion så skulle systemet kunna hålla igång så stirlingmotorn driver värmepumpen i evigheters evighet men man kan förstås inte ta ut någon energi till något annat och det är lika roligt som att sätta snurr på ett hypotetiskt friktionslöst hjul som snurrar för evigt. Inte så kul.

I verkligheten finns förstås gott om förluster och systemet skulle sakta in och stanna på mycket kort tid.

En kompressor kommer aldrig, hur du än gör, tillföra energi i ett system. Alltså är TS ritning en sterlingmotor som driver sig själv, med hjälp av andra delar.

En verkningsgrad på över 100% bryter mot den andra huvudsatsen och ett par dussin andra fysiska lagar.

Då är jag med på hur du har tänkt! Och tänk så här, stirlingmotorn är inte 100, eller mer än 100% effektiv. Och driver den en kompressor, som i sin tur inte är 100 eller mer än 100% effektiv, som då driver ett värmesystem, då måste du tillföra väldigt mycket värme.
Värmen som du tänker dig tillförs till systemet kommer ifrån rumstemperaturen, och det är inte tillräckligt.
Hade rummet varit, låt säga 500 grader varmt, då hade du nog kunna driva en stirlingmotor med hjälp utav ett liknande system. Dock så är det en himla omväg, då du vill koncentrera värme med hjälp utav en kompressor, och den där kompressorn kommer alltid att dra mer energi än man tjänar på att koncentrera värmen.
Och i ett sådant system då rummet tillför så mycket energi så kommer ju som du vet energin ifrån det som gör att rummet är 500 grader.

Det är precis samma princip som att en elmotor driver en generator som i sin tur driver elmotorn, bara det att du har valt ett system som är något mer komplicerat, men tyvärr mycket mindre effektivt.
Och jag vet ju inte exakt hur du har tänkt, men jag tror mig kunna ana att problemet ligger i att du inte är helt införstådd i hur en värmepump fungerar.

Om vi, för att göra det så tydligt som möjligt ponerar att vi har en elmotor istället, som driver en generator, som driver ett element, som driver en stirlingmotor, och den stirlingmotorn i sin tur driver den första elmotorn så tror jag att det kan bli något mer uppenbart.
Ingen utav dessa delarna har en verkningsgrad på över 100%, och även om elementet redan är i ett varmt rum, vilket gör att vi inte behöver värma upp det fullt lika mycket som om det vore kallare i rummet, så spelar det ingen roll.
Varje del i systemet måste vara, antingen helt utan verkningsförluster, eller ge mer energi än det gör av med. Och om rummet i sig skulle vara så varmt så att en stirlingmotor kan driva en generator som driver en elmotor, så är det då energin i rummet, inte från systemet som energin tas ifrån.

Om värmepumpen och värmemotorn båda har temperaturen T_H på den varma sidan och T_C på den kalla sidan är verkningsgraden för motorn maximalt T_H/(T_H-T_C) (Carnot-verkningsgraden) och verkningsgraden/värmefaktorn för värmepumpen maximalt (T_H-T_C)/T_H (också Carnot-verkningsgraden).

Den totala verkningsgraden (som fås genom att multiplicera verkningsgraderna) blir maximalt 1, men i verkligheten mindre, vilket gör det omöjligt: motorns elektriska effekt kommer inte att räcka (såvida inte både motorn och pumpen är Carnotmaskiner - vilka är omöjliga att tillverka - och även då måste all energi från motorn användas till pumpen).