Bau von Stirling-Motoren. Wie verwandelt man kaum nutzbare Wärme in Bewegungsenergie?

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1 Bau von Stirling-Motoren 2011 / Seite 1 Wie verwandelt man nutzbare Bewegungsenergie in Wärme? Wie verwandelt man kaum nutzbare Wärme in Bewegungsenergie??? 1

2 Bau von Stirling-Motoren 2011 / Seite 2 Ihr Projekt Sie lernen das Stirling-Funktionsprinzip kennen Sie recherchieren die Möglichkeiten, einen Motor selber zu bauen (max. 50 ) Sie definieren einen Wettbewerb für verschiedene Motoren Sie bauen und testen mindestens drei verschiedene Stirling-Motoren im Wettbewerb Sie präsentieren das Funktionsprinzip und die laufenden Motoren am Tag der offenen Tür 2

3 2011 / Seite 3 Kennenlernen Ihre Ausbildung: Was haben Sie bisher gemacht? Ihre Auswahl: Warum sind Sie an der FH Düsseldorf gelandet? Ihr Studium: Was erwarten Sie von sich & von der FH? Was macht eine Wärmekraftmaschine, wofür braucht man die? Kennen Sie den Stirling-Motor? Wo und wie finde ich Informationen über Stirling-Motoren? Welche Möglichkeiten gibt es, diese günstig zu beschaffen/zu basteln? (Budget <50 ) Wie stelle ich meine Ergebnisse den anderen vor? Welches Modell möchte ich gerne bauen? Treffen: wo / wann / wie oft? (S15, immer Mi 15:00h) Sondertermine: Kommunikationstraining ( ), Tag der offenen Tür ( ) Geändert!! 3

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5 2011 / Seite 5 Aufgabe bis Mi. 5. Oktober: (jede Gruppe für sich) Informationen über Stirling-Motor raussuchen, ansehen, versuchen zu verstehen Herausfinden: Wie kann man einen Stirling-Motor selber bauen? (Bauanleitungen, Bausätze, Erfahrungsberichte/You-Tube Videos von Bastlern) Bedingung: darf nicht mehr als 50 kosten Stellen sie aus Ihrer Suche 3-4 Modelle vor, die für den Selbstbau in Frage kommen (Bitte jeweils angeben: wo haben Sie das gefunden? Was wird es ungefähr kosten?) Wählen Sie einen der präsentierten Stirling- Motoren aus, den Sie bauen möchten und begründen Sie, warum Sie gerade diesen bauen möchten Stellen Sie noch ein weiteres Modell vor, dass Sie zwar vielleicht nicht bauen können, aber was Sie bei Ihrer Recherche besonders begeistert hat. Vorarbeit (z.b. Internet / Bibliothek) Vorstellung am nächsten Mi. muss keine Show sein, nur präzise und verständliche Umsetzung der drei Punkte links (max. 10min/Gruppe) Sie können alle möglichen Formen wählen, z.b. Handzettel für alle austeilen (nicht mehr als 2 DIN-A-4-Seiten!) auf Folie malen oder kopieren (Material können Sie bei mir bekommen) PowerPoint-Präsentation (bitte auf Memory-Stick mitbringen, bitte nicht mehr als 6 Seiten) 5

6 2011 / Seite 6 Aufgabe bis Mi. 12. Oktober: (jede Gruppe für sich) mit dem eigenen Modell vertraut machen! Beschaffung: Was? Wo? Wie teuer (<50 ) Bitte Aufstellung anfertigen! Herstellung/Zusammenbau: In den Räumen der FH Düsseldorf machbar? Wenn Nein bzw. zur Absprache der Anforderungen an die FH Werkstatt: Bitte am bis 12:00h oder am bis 13:00h bei Prof. Neef vorbeikommen! (Raum L1.8) muss nicht die ganze Gruppe sein Nächstes Mal mitbringen: Liste der zu beschaffenden Teile (Was? Wo beschaffbar? Wie teuer?) Fertigungsplan/Bauplan Ihres Motors Liste mit Ihren Vorschlägen für die Wettbewerbs-Anforderungen Teamsprecher wählen Vorschlag für einen Wettbewerb ausarbeiten Ihre konkreten Kriterien? Wie sollen die Kriterien geprüft werden? Ausblick Termin : Definition Wettbewerb Termin 7.12: Kommunikationstraining (verschoben) 6

7 2011 / Seite 7 Ergebnisse Mi. 12. Oktober: Gruppe 1: Opitec Sprecher: Uli Köhl Gruppe 2: Team Viebach Sprecher: Jonas Schmidt Gruppe 3: Wiro Sprecher: Alexander Merk Gruppe 4: ProjectX Sprecher: Abdelmajid Mouman Bsiherige Festlegung zum WETTBEWEB Was wird bewertet? Eigenanteil/Komplexität Kreativität/Qualität Teamarbeit Zuverlässigkeit Effizienz Umsetzung Funktion Präsentation Nächstes Treffen: Mi /15:00h in Raum S15 Bis dahin: legen Sie los! Sie können schon Teile beschaffen (Rechnung aufbewahren!) Sie können schon anfangen zu basteln (Laborraum dafür nutzbar, Schlüssel in L1.6 oder L1.8 abholen) Offen: Wie wird bewertet/gemessen? Muss noch ausgehandelt werden Gruppe Project X: Absprache am Mo /15:00h in Raum L1.8 7

8 Treffen Mi. 19. Oktober: 2011 / Seite 8 Sie dürfen/sollen jetzt Teile besorgen und losbasteln Sie können auch die Energietechnik-Empore nutzen (Tischbereich zum Arbeiten, einfache Werkzeuge, Schrank zur Modellaufbewahrung) Zugang/Schlüssel bekommen Sie bei Frau Martina Dreher in Raum L1.6 Falls Sie Teile kaufen/bestellen: Wenn Sie das Geld ausgegeben haben, bekommen Sie es bei mir zurück Bitte unbedingt Rechnung mitbringen! Viel Spaß beim Basteln! Nächstes Treffen: Mi /15:00h bei mir in Raum L1.8 15:00h Gruppe 1/Team Opitec 15:30h Gruppe 2/Team Viebach 16:00h Gruppe 3/Team Wiro 16:30h Gruppe 4/Team Project X 8

9 2011 / Seite 9 Treffen Mi. 30. November 2011: Status: Motoren Gruppe 1,2 + 4 kurz vor der Vollendung Weitere Schritte: Motor zum Laufen bringen: Falls Motor bis läuft: Prima, funktionstüchtigen Motor am mitbringen (incl. Wärmequelle) Falls Motor bis nicht läuft: Bitte vor dem bei Prof. Neef melden! Leistungsmessung für Motor realisieren Bis : Schlagen Sie eine Lesitungsmessung für Ihren Motor vor: Theoretisch: Wie kann die Leistung berechnet/bestimmt werden? Praktisch: Umsetzung an Ihrem Modell (Skizze/Vorschlag) (Können Sie auch schon ausprobieren) Wettbewerb weiter aushandeln (am ) Poster für Ihren Motor erstellen (nach ) Nächste Treffen mit allen Gruppen: Mi /15:00h Raum S15: Kommunikationstraining: Anwesenheitspflicht! Mi /15:00h Raum S15: Vorbereitung siehe oben 9

10 2011 / Seite 10 Treffen Mi. 12. Januar 2012: Vorbereitung Tag der offenen Tür alle Gruppen: Poster fertigstellen und ausdrucken (bereitgestellte ppt-vorlage verwenden) Motoren & Poster zum /8:30h mitbringen bzw. vorher in Raum L1.8/l1.6 deponieren (bei Prof. Neef/Frau Dreher) An Zubehör denken! (Klebestreifen/Heftzwecke zum Plakataufhängen, Brennstoff/Feuerzeug für Motoren usw.) Am Messestand ist ein Stromanschluss/Netzanschluss vorhanden, d.h. es kann auch ein Laptop mitgebracht werden, um z.b. einen kleinen Film zu zeigen (! Laptop mit Kensington-Schloss sichern!!) Eisspray besorgen (Florian Gartmann) Einteilung Tag der offenen Tür - Unser Stand: vor dem Raum S16!! Plakat/Motor am Tag 8:30-10:00h Ten Cate 1 Bichler 1 10:00-11:00h Oberbach 2 Sprenglewski 4 11:00-12:00h Gartmann 2 Schmidt 2 13:00-14:00h Ferhat 4 Merk 3 14:00-15:00h Stankovich, Aanouz 3 Bozkurt 3 der offenen Tür nichtvorhanden: 10 Pkte Abzug von 72 Pkten für die Gruppe Nichterscheinen zur vereinbarten Zeit: 10 Pkte Abzug von 72 für die Person Nächste Treffen : Mi : Tag der offenen Tür, siehe Plan Mi : Projektabschluss, dazu ggf. Motoren und unbedingt die Plakate als ppt-datei mitbringen 10

11 2011 / Seite 11 Projektinhalt Recherche & Ihre Präferenz: Welche Modelle gibt es? Welche können/wollen wir bauen? 4 Motoren auswählen Wettbewerb definieren Was soll bewertet werden? Wie ist das messbar? Beschaffung Bau der Motoren & Erprobung (Vermessung) Vorbereitung: Wettbewerb und Tag der Offenen Tür Plakate: Unser Motor und wie er funktioniert Wettbewerb/Beurteilung und Präsentation am Tag der Offenen Tür Teamphasen & Orga Kennenlernen / Findung Motor-Teams Teamsprecher Wettbewerb aushandeln FINALE E C A B D W II Jury I III Protokolle (Tätigkeit, Zeitaufwand) 11

12 Selbstbau Stirling-Motoren Quellen 2011 / Seite 12 Bausätze: Striling-Motor Papier (30, VDI): Stirling-Motor im Reagenzglas von eduwerk (33 ): gory_id=1&itemid=53&lang=de Stirling-Propeller von Exergia (40 ): Bücher: Viebach, Dieter: Der Stirlingmotor - einfach erklärt und leicht gebaut, 2010, Signatur 11 XNW 102 (9) Werdich, Martin: Stirling-Maschinen : Grundlagen, Technik, Anwendungen, 2007 Signatur 11 XNW 4 (11). Stempel, Ulrich E. : Experimente mit Heißluftmotoren : das Stirlingprinzip, 2006, Signatur 11 XNW 101 Schleder, Frank: Stirlingmotoren : thermodynamische Grundlagen, Kreisprozessrechnung und Niedertemperaturmotoren, 2002, Signatur 11 XNW 100. Schiefelbein, Kai: Stirling-Maschinen-Technik : Grundlagen, Konzepte und Chancen, 1996, Signatur 11 XNW1 Weitere Quellen / Ideen Bauanleitungen oder Modelle von Freaks aus dem Internet Bastler, bekannter von Dirk Ebling: Martin Schramm (Düsseldorf) 12