Auftriebskraftwerk zur autarken Stromversorgung

[Ernst]

Quatsch, die Luft kühlt sich im Wasser sofort ab.

Drum wird ja auch die Badezimmerlufttemperatur sofort abgekühlt, wenn die Wanne mit kaltem Wasser gefüllt ist.
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[rmw]

Dafür muss man aber weniger elektrische Energie aufwenden, wie man Wärmeenergie erhält!

Da brauchst du dann gar kein Auftriebskraftwerk mehr, da kannst du gleich den Kompressor als Heizkraftwerk verwenden.

Der Unsinn den du dir einredest ist wirklich unglaublich.

[rmw]

An der isothermen Kompression und Dekompression gibt es nichts zu rütteln.

Es gibt keinen Kompressor mit isothermer Kompression.
Isotherme Kompression ist ein vereinfachtes Vorstellungsmodell.
Isotherme Kompresssion ist nur dann näherungsweise möglich wenn man Luft nur langsam komprimiert und sie gleichzeitig kühlt. Dann führst du einen Teil der Energie die du zuführst gleichzeitig als Wärme ab.

Wenn du einen Ball gegen die Wand wirfst so kommt er dir aufgrund der Stossgesetze mit gleicher Geschwindigkeit zurück.
Wenn du den Ball gegen einen Zug wirfst so ist der Zug die Wand. Auch hier hat der Ball dieser Wand gegenüber (dem Zug) die gleiche Geschwindigkeit als vorher.
Dir gegenüber hat er nun freilich eine größere Geschwindigkeit, der Ball kommt dir mit größerer Geschwindigkeit entgegen als wie du ihn vorher in die andere Richtung geworfen hast.
Das gleiche passiert mit den Molekülen denen im Kompressor der Kolben entgegenkommt. Es wird nicht nur das Volumen kleiner durch die Reflektion der Moleküle am bewegten Kolben wird auch deren Geschwindigkeit größer. Größere Geschwindigkeit der Moleküle ist aber größere Temperatur. Größere Temperatur also größere Geschwindigkeitr der Moleküle bedeutet aber auch gleichzeitig größeren Druck.
Der Druck in einem Kompressor nimmt daher immer überproportional "adiabatisch" zu. Die Energie für diese überprortionale Druckerhöhung mußt du natürlich dem Kolben, also dem Kompressor zuführen.

Mit einem vereinfachten isothermen Gasmodell wirst da nicht weit kommen.

Mein lieber Freund wenn es hier jemanden an physikalischen Grundlagen fehlt dann bist das schon du und zwar fehlt es dir daran gewaltiglich.
Was du darüber gelesen haben magst kannst du nicht verstanden haben.

[Ernst]

An der isothermen Kompression und Dekompression gibt es nichts zu rütteln. Das ist ein Fakt! Wer das ablehnt demonstriert nur seine Unwissenheit in der Sache! Hier die isotherme Zustandsänderung von Gasen. Und nein, es ist ein Unterschied ob man den Kompressor direkt als Heizung verwendet oder ob man die komprimierte Luft zur Energierückgewinnung nutzt. Der Unterschied beläuft sich auf ca 9%, wie einige Postings vorher gezeigt. Das Teil ist zumindest eine Wärmepumpe mit einem bescheidenen Wirkungsgrad!

1. Wenn hier jemand Unwissenheit zeigt, dann du allein gegen den Rest der Welt (oder erstmal gegen dieses Forum).
2. Deine isotherme Verdichtung findet real nicht statt.
2. Ein Kompressor arbeitet näherungsweise adiabat.
3. Die Entspannung erfolgt ebenfalls annähernd adiabat.
4. Es hat mit einer Wärmepumpe überhaupt nichts gemein.
5. Der Wirkungsgrad der Gesamtanlage ist grottenschlecht.
6. Es handelt sich um eine Vernichtungsmaschine elektrischer Energie.
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[rmw]

Isotherme Kompression ist kein vereinfachtes Modell, sondern ein durch Experimente belegtes Modell zur Zustandsänderung von Gasen!

Mit dem Ballmodel habe ich versucht dir zu veranschaulichen warum Verdichtung immer adiabatisch ist. So hätte ich es jedenfalls versucht es einem Grundschüler zu erklären. Ich glaube ein wenig Talent für Logik und Physik vorausgesetzt versteht das der eine oder andere Grundschüler auch.

Dir ist es freilich unbegreiflich. Na gut dann laß ich es bleiben.

[fallili]

Das musst du dem Bruggmüller erzählen, dass sein Gegenbeweis falsch ist. Der meint nämlich auch, dass isotherme Zustandsänderung anzusetzen sei! Warum wohl?

Wie kommst Du bei Bruggmüller auf eine isotherme Zustandsänderung?
Er rechnet ein "idealisiertes" Kraftwerk ohne irgendwelche thermischen Effekte. http://www.borderlands.de/Links/Wirkungsgrad_eines_Auftriebskraftwerks_20140915a.pdf

Dabei kommt heraus, dass die Verdichtungsenergie + die Energie um das komprimierte Gas in den Auftriebsbehälter eben genau der Energie entspricht die am Generator abgegeben wird.

Aber wenn Du das anders siehst, dann gib den Link an wo dies so sein sollte.

[Ernst]

Die Annahme das eine Verdichtung immer adiabatisch sei ist schlicht falsch und ein weiteres Festhalten an dieser Vorstellung ist, sagen wir mal, unglücklich bis naiv! Es ist eine unbelegte Behauptung, denn nahezu der komplette Rest der Welt, abgesehen von dir, Ernst und vielleicht Kurt, geht von isothermer Zustandsänderung aus!

Quatsch, eine Verdichtung ist zwar nicht immer adiabatisch, aber in der technischen Anwendung bei Verdichtern und Turbinen annähernd der Fall.
Der Polytropenexponent bei ungekühlten stinknormalen Verdichtern liegt nahe am Adiabatenexponent.

Der "Rest der Welt" bist nur du ganz allein.
Du hast das Geisterfahrersyndrom: "Wieso sind heute nur so viele Geisterfahrer unterwegs?"

Zur Heilung must du nur lesen, anfangs reicht das da:

http://de.wikipedia.org/wiki/Adiabate_Maschine
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[fallili]

@An Alle
Die Kompression wurde immer bei einem idealisierten Gas gerechnet, bei dem sich eben nix erwärmt wenn man es komprimiert.
Natürlich kann man auch berücksichtigen, das sich das Gas erwärmt - das gibt aber andere Werte für die Kompressionsenergie (oder fürs Volumen mit dem man dann arbeitet)
Um mal ansatzweise zu zeigen was passiert:

Wir komprimieren 30 l 1bar zu 25 l und 1,2 bar. Wenn wir das bei einem idealisiertem Gas ohne thermische Effekte zu machen müssen wir nur das Volumen in einem Kolbenkompressor um den Faktor 1,2 verringern. Ist ja wohl direkt einsichtig.

Bei einem nicht idealisiertem Gas wird das Gas beim Komprimieren aber warm - was aber heißt, dass der Druck steigt.
Jetzt muss der Kolbenkompressor das Volumen nicht mehr um den Faktor 1,2 verringern um einen Druck von 1,2 bar aufzubauen (vielleicht reicht der Faktor 1,1 - je nach Temperatursteigerung - das wär dann eine Verdichtung auf ca. 27,3 l Volumen.
(Ich hab keine Lust das nun am realen Gas auszurechen und so aus dem Stand krieg ich das auch nicht hin, da müsste man herausfinden wie warm die Luft wird)

Ab nun wird es komplexer.
Ich kann diese nun mehr als 25 l - hier angenommen eben 27,3 l - warme Luft in den Auftriebsbehälter kriegen und hab daher auch im Auftriebsbehälter von Anfang an eine höhere Auftriebskraft als wenn nur 25 l Luft drinnen wären, das Kraftwerk wird also mehr an Energie abgeben können (und das sogar bei weniger Energie für die Kompressionsarbeit als wenn man die Luft isotherm auf 25 l komprimiert).

Allerdings muss ich diese 27,3 Liter von 1,2 bar auch erst mal in den Auftriebsbehälter kriegen - das braucht nun entsprechend mehr Arbeit.

Da ich fest vom Energieerhaltungssatz überzeugt bin, wage ich die Prognose, dass - wenn man es nun akribisch ausrechnet - die Energiebilanz wieder maximal auf Null ausgehen wird, also der Kompressor wieder mindestens die Arbeit aufbringen wird, die am Generator gewinnbar ist!

[fallili]

Die Maschine könnte funktionieren wenn man kalte Luft (z.B. von Nordpol) "hineindrückt" und warmes Wasser (z.B. aus einem Vulkan - Warmwasser-Geysir) durchfließen lässt.

Könnte nicht nur - sondern wird sogar garantiert funktionieren.
Aber Du musst konstant das Vulkanwasser durchfließen lassen - und es gibt einfachere Methoden Energie aus heißem Vulkanwasser zu gewinnen - da wird man über eine ganz normale Wärmepumpe garantiert einen besseren Wirkungsgrad hinkriegen als mit diesem Auftriebskraftwerk.

[fallili]

...Die theoretische Energiebilanz der Wunderkiste ist Null...

Eben nicht! Der theoretische Wirkungsgrad ist größer Null bezogen auf den Energieaufwand des Kompressors. Den kann man auch exakt beziffern.

Der theoretische Wirkungsgrad ist 600 Ws/550 Ws = 1,09! Das ist eine Wärmepumpe mit einem bescheidenen theoretischen Wirkungsgrad. Das wird besser, je höher der Apparat und damit der Druck wird.

Das sich das in der Praxis anders darstellt ist unbenommen, darum geht es hier aber ausdrücklich nicht. Es geht ausschließlich um theoretische Betrachtungen.

Wo kriegst Du nun die 600 Ws her?
Inzwischen haben wir das schon x-mal gerechnet und um auf 2 m Höhe eine Energie von 600 Ws herauszukriegen müsste der Auftriebsbehälter konstant mit 30 l Luft gefüllt sein. Wir fangen aber mit 25 l an die sich beim Aufstieg dann auf 30 l ausdehnen können. Und auch das haben wir x ,al gerechnet und kriegen also wieder diese 550 Nm ( bei exakter Rechnung etwas weniger - will nun nicht nachschauen, aber ich glaub es waren 543 Nm)
Bevor Du wegen der "Nm" nachfragst - wir haben immer nur die Energiebilanz gerechnet nicht die Leistung.