Auftriebskraftwerk zur autarken Stromversorgung

[fallili]

Abhängig vom Enddruck ! Das würde z.B. heißen, dass dieser Kompressor bei einem Außendruck am Ausgang von 4,93 bar gar keine Luft liefern kann.

Natürlich kann er das.

Kannst Du auch einen Erklärung geben, wie ein Kompressor der nur 4,93 bar Druck schafft, dann auch eine Strömung gegen 4,93 bar Gegendruck erzeugen kann um Luft zu liefern?

[Ernst]

Kannst Du auch einen Erklärung geben, wie ein Kompressor der nur 4,93 bar Druck schafft, dann auch eine Strömung gegen 4,93 bar Gegendruck erzeugen kann um Luft zu liefern?

Das ist nicht der Maximaldruck, sondern der Nennarbeitsdruck, für welchen das Fördervolumen angegeben ist..
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[fallili]

Kannst Du auch einen Erklärung geben, wie ein Kompressor der nur 4,93 bar Druck schafft, dann auch eine Strömung gegen 4,93 bar Gegendruck erzeugen kann um Luft zu liefern?

Das ist nicht der Maximaldruck, sondern der Nennarbeitsdruck, für welchen das Fördervolumen angegeben ist..

Das glaubst Du und auch Mc Daniel, aber das ist nachweislich Blödsinn.

Um 25 l bei 4,93 bar Druck zu erzeugen braucht man 125 l bei 1 bar.
Mit W = p1 V1 ln V1/V2 braucht man also ziemlich genau 100 000 * 0,125 * ln 125/5 = 20 000 Nm.

Das sind 20 000 Ws und eine Pumpe die 150 W Leistung hat kann in einer Minute nur 150 W * 60s = 9000 Ws an Energie liefern.
Also sogar bei einem Wirkungsgrad von 100 % kann diese Pumpe nicht mal die Hälfte dessen schaffen was ihr beiden da glaubt.

Ich weiß nun nicht ob die Pumpe nun 4,93 oder 3,93 bar Druck schafft - aber auch mit 3,93 bar ist es schon unmöglich 25 l /min zu schaffen.

[fallili]

Ich bekomme, isotherme Kompression nach wie vor vorausgesetzt, bei angenommenen 293 K und 593000 N/m² (absolut), 11870 Joule.

Das hilft mir nun nicht unbedingt, wenn Du nicht alle verwendeten Werte und die Rechnung angibst.
Und vor allem - was ist falsch an W = p1V1 * ln V2/V1 ?? Hat doch bei dem 30 l 1bar auf 25 l 1,2 bar Beispiel auch funktioniert?

Das Einzige, worin wir aber einig sein sollten ist: Ein Kompressor mit einer Maximalleistung von 150 W schafft es selbst bei 100 % Wirkungsgrad nicht, diese Luftmenge in einer Minute zu komprimieren. Der kann in einer Minute nicht mehr als 9000 Ws (oder Nm oder J) schaffen.

PS: weiß schon, ich hab vergessen dass es nur um kompression geht. Muss also noch das "Rechteck" p1×(v1-v2) abziehen. Damit lieg ich dann auch bei etwa Deinem wert

[Ernst]

Das glaubst Du und auch Mc Daniel, aber das ist nachweislich Blödsinn.

Naseweis.

p1=1 bar
p2=3,93 Bar
V2= 25 l
V1 = V2*p2/p1 = 25 l * 3,93/1 = 98 l

W = p1*V1*ln (V2/V1) = 100000 N/m² * 0,098 m³ * ln(98/25) = 13400 Ws
N= 13400/60 W = 223 W

Das schafft ein Motor mit 150 W Nennlast spielend im Intervallbetrieb.
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[fallili]

Das glaubst Du und auch Mc Daniel, aber das ist nachweislich Blödsinn.

Naseweis.

p1=1 bar
p2=3,93 Bar
V2= 25 l
V1 = V2*p2/p1 = 25 l * 3,93/1 = 98 l

W = p1*V1*ln (V2/V1) = 100000 N/m² * 0,098 m³ * ln(98/25) = 13400 Ws
N= 13400/60 W = 223 W

Das schafft ein Motor mit 150 W Nennlast spielend im Intervallbetrieb.
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Natürlich "schafft Dein Kompressor das spielend" - aber wirklich nur Deiner.

Nur mal kurz aus http://de.wikipedia.org/wiki/Pneumatik#Druckluft_und_Energieverbrauch

Ist der Luftverbrauch einer Anlage bekannt, so kann über Kennwerte der Kompressoranlage der elektrische Energieverbrauch der pneumatischen Komponenten abgeschätzt werden. Je nach Größe und Effektivität der verwendeten Kompressoren wird im Regelfall für die Erzeugung eines Norm-Kubikmeters Druckluft (bei ca. 8 bar rel.) eine Energiemenge von 0,1 kWh benötigt.

Du und McDaniel wollen 100 Liter - also braucht man "lächerliche" 10 Wh - und da Dein Motor ja 223 W "spielend im Intervallbetrieb schafft" muss er dafür nur 0,045 Stunden (also 2,7 Minuten) laufen.

Gratuliere zu Deinen "wissenschaftlichen" Kenntnissen. Zuerst muss also ein 150 W Motor 223 W leisten und dann muss er noch immer 2,7 Minuten laufen um bei dem angegebenen Druck 100 l Luft zu erzeugen.
Das passt natürlich wunderbar mit den 100 l pro Minute Luft bei 3,93 bar zusammen die Du gerne haben willst.
Und fast hätte ich es vergessen - der Kompressor schafft zwar "spielend" 223 W - aber Strom braucht er natürlich nur für die am Typenschild angegebenen 150 W Leistung - sonst würde ja die ganze Wirkungsgradberechnung nicht mehr stimmen.

Komisch nur, dass meine Annahme, dass der Kompressor nur 25 l/min bei 1 bar liefern wird, da so gut in alle Berechnungen und Angaben passt.

Bewirb Dich bei Gaia-Rosch, Du passt sicher sehr gut in deren Firmenprofil.

[Trigemina]

p1=1 bar
p2=3,93 Bar
V2= 25 l
V1 = V2*p2/p1 = 25 l * 3,93/1 = 98 l

W = p1*V1*ln (V2/V1) = 100000 N/m² * 0,098 m³ * ln(98/25) = 13400 Ws
N= 13400/60 W = 223 W

Das schafft ein Motor mit 150 W Nennlast spielend im Intervallbetrieb.

Die beiden letzten Zeilen verstehe ich nicht, resp. kann ich nicht nachvollziehen. Ob nun der absolute Druck mit 3.93 oder 4.93hPa aus der Pumpenspezifikation hervorgeht, weiss ich nicht. Ich würde da auf letzteres tippen, aber egal.

Gehen wir von deinen 13'400 Joule Energie aus, die zur Kompression und Transport notwendig sind, kann für einen Kompressor mit der Nennleistung von 150 Watt (für Dauerbetrieb) über die Beziehung P=W/t die Zeit mit t=W/P=13'400J/150W=89.3 Sekunden berechnet werden.

Die erforderliche Energie wäre somit erst in knapp 90 Sekunden umgesetzt, was definitiv zu lange dauert um die Auftriebsbehälter in praxisnaher Zeit zu befüllen.

[fallili]

@Trigemina
mach den Beiden nicht noch Hoffnungen.
Deine 89,3 Sekunden für 100 l liegen relativ nahe an dem Wunsch der Beiden, dass der Kompressor 100 l pro Minute liefern könnte.

Aber erstens, waren die 13400 J nur für die Kompression (von Transport ist da noch überhaupt nicht die Rede und das braucht auch nicht wenig) und zweitens - und das vieeeeeeeeeel wichtiger - schafft kein Kompressor 100 % Wirkungsgrad.
Ich nehme an, dass man bei so einem Billigteil mit 20 -30 % Wirkungsgrad schon sehr zufrieden sein muss (auf Seite 3 konnte das bei einem vergleichbar kleinem Kompressor anhand angegebener Kurven sogar nachgerechnet werden) und dann schaut die tatsächlich lieferbare Luftmenge schon ganz anders aus.

[Ernst]

Bewirb Dich bei Gaia-Rosch, Du passt sicher sehr gut in deren Firmenprofil.

Eher nicht. Ruhig bleiben.

Der Motor liefert 25l/min mit 3,93 bar und läuft dabei im Intervall mit Überlast und zieht natürlich dabei auch mehr als Nennstrom. Damit füllt er den Druckbehälter auf 3,93 bar, der wiederum über ein Reduzierventil stetig 100l 1,2 bar abgibt. Stetig raus zu stetig rein ergibt
V_in = V_out * 1,2/1 = 100*1,2 = 120 l/min.

Die Arbeit dazu beträgt
W = p1*V1*ln (V1/V2) = 100000*0,120 *ln (120/100)= 2190 Nm
Und die Leistung
N = 2190 Ws/60s = 37 W
Mittlere Leistung

Das Hubvolumen muß bei einer Hubfrequenz von 50 Hz = 3000 U/min mindestens sein
V_hub = 120 l/min / 3000 /min = 0,04 l

Nix Besonderes.
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[Ernst]

W = p1*V1*ln (V2/V1) = 100000 N/m² * 0,098 m³ * ln(98/25) = 13400 Ws
N= 13400/60 W = 223 W
Die beiden letzten Zeilen verstehe ich nicht, resp. kann ich nicht nachvollziehen.

Verständlich. Es ist in Erwiderung auf ein post etwas lax hingeschrieben. V1 und V2 sind ja Volumen/min. Exakter wäre

N = 100000 N/m² * 0,098 m³/min * ln (98/25) = 13400 Nm/60s = 223 watt

Gehen wir von deinen 13'400 Joule Energie aus, die zur Kompression und Transport notwendig sind, kann für einen Kompressor mit der Nennleistung von 150 Watt (für Dauerbetrieb) über die Beziehung P=W/t die Zeit mit t=W/P=13'400J/150W=89.3 Sekunden berechnet werden.
Die erforderliche Energie wäre somit erst in knapp 90 Sekunden umgesetzt, was definitiv zu lange dauert um die Auftriebsbehälter in praxisnaher Zeit zu befüllen.

Hallo Tria, schön daß du mal wieder vorbeischaust.

Richtig, 223 W wären nötig, um in einer Minute zu füllen. Die angegeben Volumenströme beziehen sich ja auch auf eine Minute.

Die Auftriebsbehälter werden aber nur mit 1,2 bar gefüllt. Die 4 bar gehen ja in den Druckluftspeicherbehälter. Dessen Aufladung von 1 auf 4 bar in 90 s ist schon realistisch. Nach der erfolgten Aufladung wird das Reduzierventil auf 1,2 bar am Behälterausgang geöffnet.
Im Dauerbetrieb werden daher 1 bar angesaugt und 1,2 bar abgegeben. Dazu reicht eine wesentlich kleinere Leistung.
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