Meine Anfrage nach einem speziellem Kompressor weiter unten und die Telefonate mit Kompressorhesrtellern haben mir mir gezeigt, dass es für meine speziellen Anforderungen keinen fertigen Kompressor gibt.
Eine Alternative wäre für mich die Bereitstellung der 100 bar über einen Druckminderer aus einer Taucherflasche. Dann stellt sich nur noch die Frage, ob man mit einem 12V-E-Motor einen Kompressor betreiben kann, der eine 10-Liter-Taucherflasche in einem halben Tag mit 225 bar auffüllen kann.
Ein kleiner Bauer-Kompressor benötigt dafür maximal 0,7 kWh, und das wären bei 12V und 12h nur noch knapp 5 Ampere. Hat irgend jemand schon mal sowas gebastelt und kann Tipps bzgl Auslegung des E-Motors geben?
Am Mon, 09 Aug 2004 20:51:09 +0200 schrieb Uwe 'hammernocker' Roßberg:
Sicher, aber lutsch Du mal aus 'ner Bleibatterie einen Strom von 200 Ampere, und dann mach' den Vorschlag nochmal :-)
Dass ich mit 12V arbeiten muss, kommt ja nicht von ungefähr. Aber ich kann über einen kleinen Windgenerator und Solarkollektoren tagsüber im Schnitt
10 Ampere kriegen und nachts 5. Nach meiner Berechnung komme ich damit etwa hin.
Danke, sicher eine interessante Notlösung. Ich hab' sogar schon die Bezeichnung "Schützenkompressor" für ein bestimmtes Gerät gesehen - offensichtlich gibt es also einen Markt dafür.
Aber Tauchkompressoren scheinen meinem Bedarf am ehesten gerecht zu werden, und oft wird es für meine Anwendung sogar genügen, wenn jemand sich eine Tauchflasche in einer Taucherbasis auffüllen lässt und dabei ganz auf einen eigenen Kompressor verzichtet. Die kleinsten Kompressoren scheinen mir diese zu sein:
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Ich werde da morgen mal anrufen und fragen, was die von einem langsamen Betrieb mit 12V-Motor halten, alternativ muss man halt noch einen Bezingenerator daneben stellen.
Ich werde die nächsten Tage mal mit Patentrecherchen verbringen, und in ein paar Wochen kann ich Euch sicher verraten, um was es geht :-)
Dei sind aber auch für Setzstrom gedacht (gibts bei Stelljes.de irgenwo unter Zubehör für 1000-2000 Euronen). Die Dinger sind zum füllen der Pressluftkartuschen (~200ml @ 200-300bar) gedacht.
Mit der Handpumpe hättest du jedenfalls schonmal die Pneumatik fertig, fehlt nur der Antrieb. Der Hub ist aber verdammt lang.
Das wundert mich nicht, übliche Druckluftapplikationen gehen nur bis max. 15 bar.
Du wirst basteln müssen. Zunächst sind derartig hohe Druckverhältnisse nur mehrstufig vernünftig erreichbar. Du brauchst also mindestens 2, besser 3 Stufen. Für die erste Stufe bis 10 bar kannst Du handelsübliche Kompressoren nehmen, billig und wenig haltbar gibt's die im Baumarkt, evtl. gibt's was passendes für Druckluftbremsen bei LKWs. Die 2. Stufe braucht dann wg. der Vorkompression nur noch 1/10-tel des Hubraums der
Stufe. Dafür müßten Flüssigkeitspumpen gehen, z.B. die von Hochdruckreinigern. Kühlrippen anbringen sollte mit etwas Glück als einzige Anpassungsmaßnahme reichen. Die Querschnitte und die Ventile sind in der 2. Stufe wg. der 10-fachen Dichte wesentlich unproblematischer, als in der Ersten. Passenden Motor mit dopelseitigen Wellenenden suchen, auf der einen Seite den Luftkompressor, auf der anderen die mißbrauchte Flüssigkeitspumpe anbringen, und das Wunderwerk ist fertig :-). Das Verbindungsrohr (Bremsleitung) zur Zwischenkühlung wendeln, wird so ca. 150 grd.C erreichen.
Wichtig: Hubraum geometrisch stufen (bei 100 bar 1:10), Motor nach max. Drehmoment auslegen, die Drehzahl wird durch die Spannung bestimmt. Mehr als 3000/min sind normalerweise sinnlos, weil dann die (Flatter)-Ventile nicht mehr mitkommen.
Viel Glück beim Erfinden,
HTH, Gruß, Gerhard
-- Man muß denen Westfälingern, die von Gott und der Vernunft entfernt und zum Zanken geboren sind, um des Herzens Härtigkeit willen soviel Advokaten geben, als sie haben wollten. - Friedrich der Große
Am Wed, 11 Aug 2004 21:33:28 +0200 schrieb Gerhard Mesenich:
Danke, das sind mal wirklich hilfreiche Hinweise. Auch für Deinen Beitrag über die "Kärcher" Wasserpumpe im anderen Thread.
Ich schliesse daraus, dass man deshalb z.B. einen handelsüblichen Tauchkompressor gar nicht mit einem sehr viel schwächeren Motor betreiben kann, wenn man nicht analog auch jeweils den Kolbenhub der einzelnen Stufen verringert, um damit die Lieferleistung entsprechend zu verkleinern.
Ich denke, dass ich die Anwender hier lieber auf einen handelsüblichen Tauchkompressor mit Benzinmotor verweise, statt hier das Rad nochmal neu erfinden zu wollen.
Geht leider nicht. Das erforderliche Drehmoment ist bei gegebenen Druckverhältnissen im wesentlichen nur durch den Hubraum bestimmt. Bei gleichem Druckverhältnis (hier 2 Stufen à 10:1) teilt sich die Leistung hälftig auf beide Stufen auf. Hier kommen nur Kolbenverdichter infrage. Du könntest theoretisch ohne weiteres die Leistung mit einem Getriebe reduzieren, bei zu niedrigen Drehzahlen werden aber im Regelfall die Spaltverluste zu groß (zuviel Luft pfeift am Kolben vorbei). So ca.
500/min würde ich bei den meisten Konstruktionen als sinnvolle untere Grenze sehen. Damit ließe sich dann aber die Leistung von typisch 1 KW auf ca. 250W reduzieren (höhere Verluste berücksichtigt). Ein sehr großes Schwungrad ist auch noch nötig.
Richtig wäre hier ein Kompressor mit ca. 1-2 cc in der 1. Stufe, und
1/10-tel davon in der 2.. Ich bezweifle, daß es sowas irgendwo in Serie gibt. Evtl. könnte man das aus kleinen Modellflugmotoren basteln. Bei
4-Taktern müßten nur passende Köpfe gemacht werden, was relativ problemlos geht. In der 1.Stufe müßte im Ansaug ein Zungen- oder Membranventil vorgesehen werden, im Außlaß und in der 2.Stufe sind einfache Kugelventile möglich. Das Hubverhältnis sollte in etwa quadratisch sein, das ergibt ausgewogene Konstruktionen. Die kleinsten vernünftig zu fertigenden Kolben haben ca. 5 mm Durchmesser, das ist der unterste Wert für die 2. Stufe. Im Hochdruckteil könnte man evtl. nur mit Exzenter und Stößel arbeiten, was das Ganze weiter vereinfachen würde.
Evtl. könntest Du auch einen passenden Niederdruckkompressor fertig kaufen, und den Hochdruckteil mit einem separaten Motor gleicher Größe und einer einfachen Exzenterpumpe (Stößelpumpe) selbst bauen. Das wäre vermutlich die sinnvollste Kombination. Rückstellung einfach per Druck; sind immerhin 10 bar, das reicht. Zylinder gut verrippen, wird heiß. Kolben aus Stahl, Zylinder Alu, Spiel ein paar my, evtl. mit Kolbenring. Das ganze braucht etwas Öl.
Wenn's mit den Flaschen geht, nimm die Flaschen. Das wird sonst alles ziemlich kompliziert, für eine große Serie würd's aber problemlos gehen. Müßte halt alles entwickelt und richtig abgestimmt werden.
Gruß, Gerhard
-- Der frühe Vogel fängt den Wurm, die zweite Maus kriegt den Käse.
Am Thu, 12 Aug 2004 00:40:47 +0200 schrieb Gerhard Mesenich:
Eben das meinte ich - bedeutet Kolbenhub nicht dasselbe wie Hubraum?
Die einzige Großserien-Anwendung wäre ein Tauchkompressor, der auf Segelbooten mit Wind- und Solarenergie betrieben werden könnte. Die gängigen mobilen Tauchkompressoren arbeiten entweder mit 'nem Benzinmotor oder mit Wechselstrom, der mit 'nem Benzingenerator o.ä. bereit gestellt wird. Auf manchen idyllischen Ankerplätzen in der Karibik ist es deshalb ziemlich laut :-)
Was ich mich dabei frage: warum arbeitet so ein Tauchkompressor denn nicht über hydraulische Verdichtung? Hier gäbe es so gut wie keine Spaltverluste, aber v.a. gäbe es fast keine thermodynamische Energieverluste, die dann aufwändig als Wärme abgeführt werden müssten. Ich denke da an sowas wie eine Dieselpumpe, die ja ganz enormen Druck herstellt.
Aber davon ab_ ich kann meine Anwendung ganz gut mit Taucherflaschen realisieren und wilkl das Thema der Luftkomprimierung nicht weiter verfolgen. Wer autark sein will, der muss sich halt so einen benzingbetriebenen Tauchkompressor daneben stellen :-)
Vielen Dank aber für Deine Hilfe, besonders was die Grenzen der Verkleinerung solcher Systeme betrifft.
Am Thu, 12 Aug 2004 00:40:47 +0200 hat Gerhard Mesenich geschrieben:
Die erste Stufe könnte dem Danfoß 12V Kühlkompressor entsprechen, der hat ca. 35W. Ca. 2ccm Hubraum, und über die Elektronik regelbar von
2000..3000upm. Ist natürlich für eine geschloßenen Kreislauf ausgelegt und auch heftig ölgeschmiert. Da aber inzwischen schon viele superleise Druckluft-Kompressoren auf Basis dieser Kühlkompressoren angeboten werden, sollte das machbar sein. Man muß halt Ölabscheider verwenden und regelmäßig Öl nachfüllen. Aber der Verbrauch ist nicht groß.
Am Thu, 12 Aug 2004 11:17:39 +0200 hat Tom Berger geschrieben:
Großserie :-) - eher Kleinserie
Weil du eben Luft und keien Diesel in die Flasche pumpen willst. Die ist eben kompressibel. Oder habe ich hier den Vergleich mit der Dieselpumpe falsch verstanden?
Am Thu, 12 Aug 2004 11:54:59 +0200 schrieb Martin Lenz:
Ja. Ich nehme eine Flasche voller Luft und pumpe mit der Dieselpumpe Diesel hinein, bzw für meinen Zweck natürlich Wasser. Das Pumpen von Flüssigkeiten ist bekanntlich sehr viel weniger energieaufwendig als das von Luft, da Luft kompressibel ist. Beim Komprimieren von Luft erhitzt sich diese ganz enorm, und aufgrund der hohen Temperaturdifferenz zur Umgebung geht viel Energie verloren.
Die gepumpte Flüssigkeit dagegen erhitzt sich kaum, und das große Luftvolumen in der Flasche wird durch die bei jedem Kolbenhub bewirkte geringe Druckerhöhung auch nicht spürbar erhitzt - es gibt keine große Temperaturdifferenz und deshalb auch keinen großen thermodynamischen Energieverlust. In meinem Zylinder habe ich oben ein Ventil sitzen, das die komprimierte Luft von 225 oder 330 bar dann in eine Taucherflasche abgibt.
So wie ich das sehe, wäre das energetisch sehr viel günstiger, und Nachteile kann ich bisher keine erkennen.
Am Thu, 12 Aug 2004 11:42:09 +0200 schrieb Martin Lenz:
Hallo,
die Sache mit dem Luftkompressor hab' ich mir schon abgeschminkt, aber bei Danfoss bin ich auch fündig geworden, was meine andere Frage bzgl. der Wasserpumpe angeht:
Am Thu, 12 Aug 2004 15:11:21 +0200 hat Tom Berger geschrieben:
Die Flasche hat zB 10 l.
Dann bekommst du aber in der anderen Taucherflasche (10l) auch nur 1bar Druckerhöhung. Du mußt das ganze dann halt 200 mal widerholen und kommst auf den gleichen Energieverbrauch. Wenn du wirklich ein Ventil hast, welches du erst bei erreichen der 225/300bar in der Pumpflasche öffnest, dann expandiert die komprimierte Luft in die zu füllende Flasche (die ja stets < Enddruck hat, sonst wäre sie ja bereits voll). Du brauchst damit sicher noch mehr Energie, als mit dem normalen Pumpen.
Naja, aber es funktioniert nicht so, wie du dir das vorstellst. Vergiß nicht, du willst ind er 10l 200bar Flasche ja 2000 Normliter speichern. Die gepumpte Flüssigkeit ist nur ein Kolben und deine "Pumpflasche" ein Zylinder. Das gleiche könntest du erreichen, wenn du direkt eine entsprechend große Kolben-/Zylinderkombi mit einem langsamlaufenden Motor antreibst. Das wichtige bei der Luftverdichtung ist, die anfallende Wärme von Zylinderkopf und Leitung so rasch als techn. sinnvoll abzuführen, sonst geht der Druckanstieg (und damit Energieverbrauch) über das reine Verdichtungsverhältnis deutlich hinaus. Bei deiner Variante pumpst du extrem langsam, daher hast kaum Temperaturanstieg bzw. fließt die Wärme im verhältnis schnell ab. Du kannst diese Grundlagen der Thermodynamik nachlesen und dabei auf die Stichworte adiabatische/isotherme Kompression schauen. (adiabatisch heist mWn ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung, isotherm bedeutet, daß die Kompressionswärme vollständig abgeführt iwrd, das ist der Idealfall im Kompressor.
Am Thu, 12 Aug 2004 15:33:06 +0200 schrieb Martin Lenz:
Ich will nicht stur sein, und ich bin da auch wirklich nicht der Spezialist und will mich gerne belehren lassen, aber noch hast Du mich nicht überzeugt. :-)
Natürlich könnte man für einen kontinuierlichen Prozess auch den hydraulischen Kompressor mehrstufig aufbauen. Aber sowohl beim Luft- als auch beim Hydraulikkompressor muss man für eine 10-Liter Taucherflasche mit
200 bar in der Summe 2000 Liter Luft von 1 bar auf 10 Liter von 200 bar pressen.
Mit dem Luftkompressor nehme ich dazu 1990 Liter Luft direkt aus der Umgebung (10 Liter sind schon im Behälter), mit dem Hydraulikkompressor presse ich dazu 1990 Liter Flüssigkeit in ein 2000-Liter Gefäss, das keine Entlüftung hat. Das gepumpte Volumen wäre so in beiden Fällen identisch.
Aber der Unterschied ist der: beim Luftkompressor wird die Luft sehr viel heisser, und so wird die Temperaturerhöhung der Luft im Kolben einen guten Teil der Kompressionsarbeit zunichte machen. Du pumpst nicht Luft von Umgebungstemperatur, sondern von einer deutlich höheren Temperatur. Über die Hülle des Druckgefässes wird die erhöhte Temperatur wieder an die Umgebung abgegeben, wobei der Druck wieder gesenkt wird. Du musst beim Luftkompressor also deutlich mehr Luft als die 1990 Liter komprimieren.
Um die Sache spannender zu machen: beim Hydraulik-Kompressor muss sehr viel mehr Masse beschleunigt, bewegt und wieder abgebremst werden - 1990 Liter Flüssigkeit sind halt sehr viel schwerer als 1990 Liter Luft. Aber dass diese Mehrarbeit die Erwärmung wett macht, wage ich zu bezweifeln, zumal in beiden Fällen schon der Kolben einen großen Teil der bewegten Masse ausmacht. Außerdem könnte man bei der Hydraulik einfach eine Reihe von Kreiskolbenpumpen verwenden, womit das ständige Beschleunigen und Abbremsen des Kolbens entfiele.
Eben, genau das ist es. Die Kompressionswärme bringt beim Luftkompressor die hohen Verluste. Würdest Du ihn zwecks Reduzierung der Erwärmung langsamer laufen lassen, dann hättest Du höhere Spaltverluste zwischen Kolben und Zylinder. Den Hydraulikkompressor aber kannst Du fast beliebig langsam oder schnell laufen lassen, weil die Kompressionswärme nicht im Kompressor entsteht, sondern erst im Druckgefäss, und weil sie von dort problemlos vollständig abgeführt wird.
Am Thu, 12 Aug 2004 18:14:31 +0200 hat Tom Berger geschrieben:
Gut, du verwendest eine "Pumpflasche" mit 2000l, da musst du nur einmal füllen. Ein 2M3 200bar Gefäß ist von sich aus schon nicht ganz einfach und or allem Platzraubend - aber es kostet erstmal keine Energie :-)
Das ist schon richtig, daher versucht man ja, Zylinerköpfe und Leitungen gut zu kühlen. Auch wenn du in deinem 2m3 Gefäß einen ansteigenden Flüssigkeitsspiegel als Kolben hast, passiert das gleiche, außer du machst es so langsam, daß die Wärme (fast) komplett abfliessen kann. Oder du versprühst das Pumpwasser im oberen Teil als Rieselkühlung.
Das kann ein Schwungrad (und ev. eine elastische Kupplung) übenehmen - auch ein Pendel wird ständig beschleunigt und gebremst, verliert die Energie aber nur langsam durch Luftreibung.
OK, das ist richtig. Meist braucht man aber die Luft in einer bestimmten Zeit und kann daher nicht mit beliebig kleiner Leistung verdichten. Wenn ich den Aufwand, den ich in deinen "Hydraulikkompressor" stecke (Platz, material) in zB Wassergekühlte Zylinderköpfe stecke, werde ich auch eine effizienten Kompressor bauen können. Ein 2m3 Gefäß auf 200bar ist auch wegen der Berstgefahr problematisch.
Ich dachte zuerst, daß du bei deiner Theorie grundlegende Fakten der Thermodynamik übersehen hast. Jetzt sieht es so aus, als ob du nur einen besonders langsamen und gut gekühlten Kompressor bauen möchtest. Das ist natürlich möglich, man muß aber den Aufwand und den Gewinn in Relation setzen. Auch wenn man ein 2m3 Faß mit einem Hochdruckreiniger o.ä. unter Druck setzten kann, erscheint mir das etwas unhandlich.
Vielleicht wäre ja ein Metallfaltenbalg eine Möglichkeit, langsam und ohne Spaltverluste zu pumpen - ein 200bar Blasebalg sozusagen. Ich weis aber nicht, ob sowas machbar ist.
Am Fri, 13 Aug 2004 10:31:27 +0200 schrieb Martin Lenz:
Dasselbe funktioniert mit beliebig kleinen Pumpflaschen ganz genau so gut, Du musst es da halt nur oft genug wiederholen. Das gepumpte Volumen ist - bis auf die durch thermische Ausdehnung beim Gas bewirkten Verluste - ganz exakt dasselbe bei beiden Systemen.
Ich benötige selbstverständlich kein 2m3 Gefäß. Die Luft im Gefäß wird durch die Komprimierung sicherlich auch erwärmt, aber da ich (in einer beliebig kleinen Flasche) bei jedem Kolbenhub ein sehr viel größeres Volumen an Luft um einen sehr viel geringere Druckdifferenz erhöhe, erwärmt sich das Gas nur äußerst gering und gibt über die große Fläche der Flasche diese geringe Temperaturerhöhung auch sofort an die Umgebung ab.
Nochmals: niemand benötigt ein 2m3-Gefäß. Das von beiden Kompressortypen gepumpe Volumen ist dasselbe (wenn sie identischen Hubraum haben und mit gleicher Drehzahl laufen). Nehmen wir mal an, ich verwende für den Hydraulik-Kompressor einen 50-Liter Druckbehälter, an dem über eine offene Druckleitung (mit Ventil) eine 10-Liter Tauchflasche hängt. Dann muss ich diesen 50-Liter-Behälter 40 mal komplett füllen und wieder leeren, wobei ich am Anfang ja nur gegen extrem niedrigen Druck pressen muss (und daher extrem schnell befüllen kann).
Ausgehend von der ursprünglichen Frage des Threads ging es darum, für meinen Druckbedarf eine Taucherflasche zu nehmen, und dann für den Fall, dass keine Füllstation verfügbar ist, mit den vorhandenen Bordmitteln (also
12V) einen Kompressor zu basteln, der diese Flasche in etwa 12 Stunden wieder füllen kann.
Ich hab' mir die Sache mit dem Luftkompressor komplett abgeschminkt und werde das nun über die im anderen Thread angesprochene Wasserpumpe machen.
Es geht hier jetzt also nur noch um eine - für mich übrigens sehr anregende
- prinzipielle theoretische Diskussion, wobei mich als Taucher und Segler natürlich schon auch interessiert, wie ich mir selber einen Tauchkompressor basteln könnte, der mit der an Bord eines Segelboots zur Verfügung stehenden elektrischen Leistung arbeiten kann und der die Ruhe in einer idyllischen Ankerbucht nicht stört :-)
Nochmal: es ist kein Gefäß einer bestimmten Größe notwendig. Ich kann auch eine 1-Liter-Flasche 2000 mal hydraulisch füllen, um 10 Liter Luft von 200 bar zu gewinnen.
Nach meiner Überlegung wäre der hydraulisch betriebene Kompressor dem Luftkompressor auch bei identischer oder sogar deutlich höherer Füllgeschwindigkeit energetisch überlegen. Ich muss aber gestehen, dass ich selber auch noch nicht davon überzeugt bin, denn ich glaube ja nicht, dass die Hersteller der Tauchkompressoren so blöd sind und das bisher übersehen haben. Was also ist der Grund, warum Luftkompressoren verwendet werden?
Außer dem sehr viel besseren Energiebedarf hätte ein mit Wasser betriebener Hydraulik-Kompressor einige weitere bedeutende Vorteile:
- ich benötige kein mehrstufiges System mit 3 oder mehr Stufen
- die Wasserabscheidung ist völlig problemlos, kein spezieller Abscheider nötig
- es gibt wassergeschmierte Wasserpumpen, also ist garantiert kein Öl in der komprimierten Luft.
- es gibt Wasserpumpen für jeden beliebigen Leistungsbedarf, also beliebig schnelle oder langsame Befüllung. Die Grenzen der Füllgeschwindigkeit liegen weniger bei der Lieferleistung der Hochdruckpumpe, sondern bei der für das oftmalige Abpumpen des Wassers nötigen Zeit.
- Der wesentlich einfachere Aufbau des Hydraulik-Kompressors würde die Herstellungskosten drastisch senken
- Und bei mobilen Geräte neben der Energieeinsparung vielleicht das wichtigste Argument: der Hydraulikkompressor ist extrem leise gegenüber dem irren Krachmacher Luftkompressor.
Am Fri, 13 Aug 2004 12:58:06 +0200 hat Tom Berger geschrieben:
Hier, vorher, hast du das große Druckgefäß aufgebracht. Ich hatte (vor einigen Postings im Thread) selbst ein 10l Gefäß als Beispiel genommen.
...siehe oben...
Du hast bei dem Gefäß natürlich mehr konstruktive Freiheit, Kühlfahnen o.ä. ins Medium hineinragen zu lassen.
Kannst du eben nicht, da die Kolben-Wasserpumpe einen (annähernd) konstanten Volumenstrom liefert (Drehzahl mal Hubraum).
Nochmal: M.E. gewinnst du nichts, ob du die Luft mittels flüssigem oder festem Kolben aus dieser Flasche (Zylinder) presst, auch egal, wie groß sie letztendlich ist. Die unterschiedlichen Energiebilanzen liegen im Verhältnis von Geschwindigkeit und Temperaturerhöhung.
Nein, nur 2: Wasserpumpe und Wasser/Luft Zylinder
umgekehrt, er wird mehr zu tun bekommen, insbesondere, weil bei nicht vollig senkrechter oder gar bewegeter Aufstellung (Segelboot) mehr Wasser in der Luft mitkommen wird.
Es gibt auch ölfreie Kompressoren (bin nicht sicher, bis zu welchem Druckbereich).
Das trifft auf Luftkompressoren ebenfalls zu.
Großes Ablaufventil - geringes Problem.
Also ich finde Kärcher HD-Reiniger laut genug. Ist abe rauch eine Frage der Schalldämmung.
Was ganz unkonventionelles für Segler und Taucher habe ich auch noch: Man nehme ein druckbeständiges Gefäß, sagen wir 1m3 kugelförmig mit einer kleinen Öffnung unten und einer Öffnung oben. Die Öffnung oben verbinde man über Magnetventil mit einer Taucherflasche. Man besorge sich eine 2.000m lange Schnur an der man die ganze Scheiße lotrecht in die See abseilt. Wenn keine Schnur mehr da ist, via Funk o.ä. das Magnetventil schliessen und voila, man hat einiges an Druckluft in der Taucherflasche. Jetzt taucht der Taucher runter zur Taucherflasche........
Am Fri, 13 Aug 2004 14:22:48 +0200 hat Heiner Veelken geschrieben:
Druckbeständig muß nur die Flasche nach dem raufziehen sein. Aufgrund der unteren Öffnung sollte in der 1m3 Kugel der gleiche Druck herrschen wie außen.
Es reicht ein einfaches Rückschlagventil (zB Kugelventil), dann brauchts keine Fernbedienung
was mach ich da im Neufelder See? Da muß ich den Tiefenmesser schon in den Sand stecken um auf 24m zu kommen :-)
Um daß 1t Ballastgewicht wieder raufzuholen (oder geht das mit der Schnur)? Egal, Energiegewinn hat man nur, wenn man bei jedem Füllvorgang den Ballast (Schotter?) unten läßt.
Am Fri, 13 Aug 2004 14:00:02 +0200 schrieb Martin Lenz:
Nein, das war nur mein theoretische Beispiel, um Dir zu zeigen, dass das zu pumpende Volumen prinzipiell identisch ist (tatsächlich aber wegen der mehrstufigen Kompression und der thermischen Ausdehung beim Luftkompressor sehr viel größer ist als beim hydraulischen K.).
Diese Kühlsysteme brauche ich vermutlich gar nicht, da sich meine Luft bei weitem nicht so erhitzt, und weil das Gefäss selber schon eine große Fläche hat. Im Beispiel des 50-Liter-Druckbehälters muss ich beim letzten Pumpvorgang 50 Liter Luft auf 250 ccm zusammen pressen und habe dafür beliebig viel Zeit. Aber auch wenn ich insgesamt nur so schnell presse wie ein schneller Luftkompressor, dann habe ich für diesen Pressvorgang die
40-fache Zeit gegenüber dem Luftkompressor (40 Füllungen mit 50 Liter bewirken dieselbe Kompression). Die Luft hat also 40 mal so viel Zeit, ihre Temperatur wieder abzugeben.
Da gibt es verschiedene Möglichkeiten: ich kann für verschiedene Druckbereiche unterschiedliche Pumpen verwenden, oder ich kann das über die Drehzahl regeln. Vermutlich lohnt dieser Aufwand aber gar nicht, weil auch kleine Pumpen Volumenströme erreichen, die mir absolut ausreichen. Vergiss nicht: wir vergleichen uns hier mit Luftkompressoren, der für die Befüllung einer 10 Liter-Taucherflasche zwischen 10 und 30 Minuten benötigen.
Die Verwendung unterschiedlicher Pumpen für die unterschiedlichen Druckbereiche wäre übrigens nicht wirklich mit den verschiedenen Stufen des Luftkompressors vergleichbar, weil sich dabei nämlich das insgesamt zu pumpende Volumen nicht ändert: der Luftkompressor muss in der ersten Stufe z.B. 8000 Liter Luft von 1 bar auf 50 bar komprimieren, der Hydraulikkompressor aber in einer gleichen ersten Stufe nur 2000 Liter Flüssigkeit gegen 1 bis 50 bar drücken.
Mein Argument ist doch, dass schon bei *** gleicher Füllgeschwindigkeit *** (wie lange brauche ich, eine 10-Liter-Flasche mit 200 bar Druckluft zu füllen?), der hydraulische Kompressor energetisch günstiger ist als der Luftkompressor. Und Energie-Einsparung scheint mir ein lohnenswertes Ziel zu sein, wenn man den anderen Aufwand dadurch nicht vergößert. Da aber der benötigte Aufwand eher niedriger ist, spare ich zusätzlich auch Produktionskosten.
Das ist gar nicht das Problem, denn bei Fahrt oder starkem Seegang betreibst Du den Kompressor ohnehin nicht. Es geht um was anderes: den bei hohem Druck aus der Luft ausfallenden Wasserdampf (->
Sättigungsdampfdruck).
Aber ich hatte diese Überlegung vergessen: wie beim Luftkompressor muss auch beim Hydraulik-Kompressor die Luft prinzipell erst auf den maximalen Fülldruck gebracht werden, bevor sie in die Flasche kommt. Das ist nötig, um die Luft zu trocknen. Das von Dir schon früher angesprochene Problem aber besteht in beiden Fällen: die zunächst auf 200 bar komprimierte Luft wird beim Umfüllen in die zunächst drucklose Taucherflasche wieder expandiert, wodurch ein Großteil der investierten Energie verloren geht.
Dass das aus der komprimierten Luft ausfallende Wasser bei meinem Hydraulik-Kompressor im System bleben kann, während es beim Luftkompressor extra abgeschieden werden muss, bleibt aber als (kleiner) Vorteil des H.K. bestehen.
M.W. nicht bei den Drücken, über die wir gerade reden. Die mir bekannten marktüblichen Tauchkompressoren jedenfalls sind allesamt ölgeschmiert, und es muss ziemlicher Aufwand betrieben werden, das Öl aus der Druckluft heraus zu halten. Das wird besonders problematisch, wenn die Taucher für bestimmte Anwendungen Argon in eine Druckflasche füllen, weil Argon sehr viel schwerer ist als Luft und der Kompressor deshalb sehr viel heisser wird - so heiss, dass das Öl eventuell zu kokeln anfängt. Und hier hätten wir noch einen weiteren Vorteil des hydraulikbetriebenen Kompressors :-)
Klaro, ist bei mobilen Geräten aber halt nur sehr eingeschränkt möglich. Aber besuch mal eine Abfüllstation für Taucherflaschen, wenn Du wissen willst, was wirklicher Lärm bedeutet :-)
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