Regenerator

Ein Regenerator ist ein Wärmespeicher, der abwechselnd von heissem und kaltem Gas durchströmt wird und dabei Entropie zwischenspeichert. Der Regenerator ist ein charakteristisches Element bei Stirlingmotoren.

Die Aufnahme und Abgabe von Wärme (Entropie) erfolgt innerhalb sehr kurzer Zeitspannen, da Stirlingmotoren meist in einem Drehzahlbereich von 300 - 4000 U/min betrieben werden. Deshalb muss das Arbeitsgas an einer möglichst grossen Oberfläche vorbei strömen können. Zudem muss die Wärmekapazität des Regenerators gross, sein Strömungswiderstand sowie sein Hohlraumanteil dagegen möglichst klein sein. All diese Anforderungen lassen sich jedoch nicht vereinbaren.

Ein idealer Regenerator nimmt die Entropie bei der aktuellen Temperatur des Gases auf und gibt sie danach wieder auf gleichem thermischen Niveau zurück, ohne den Gasstrom zu behindern. Weil dabei keine Entropie erzeugt wird, lässt sich die Temperatur des Arbeitsgases mit Hilfe eines idealen Regenerators - wenigstens in Gedanken - reversibel absenken und wieder anheben. Diese Funktion wird beim idealen Ericsson- und Stirling-Zyklus benötigt.