Ein Kompressor saugt Luft an und verdichtet sie, in einem Waermetauscher gibts sie Waerme ab und entspannt dann wieder in einer Expansionsmaschine die Ihre Energie an den Kompressor liefert. Die kalte Luft wird dann einfach nach aussen abgegeben. Natuerlich ist netto eine Antriebsleistung erforderlich.
Warum gibt es sowas nicht, und man arbeitet stattdessen mit Kaeltemittlen die verdampft und kondensiert werden und mit Waermetauschern die vereisen usw. Ich vermute es liegt am Wirkungsgrad, aber warum ist das so ?
Möglich ist alles, ob es wirtschaftlich sinnvoll ist, muss fallweise überprüft werden, aber geh mal davon aus, dass die etablierten Formen ziemlich am real möglichen Optimal laufen. Wenn Du das für einzelne Fälle nachrechnen willst, wirst Du dich mit Thermodynamik, speziell Kreisprozesse beschäftigen wollen.
habe auf der Arbeit ein Gerät nur kleiner, was du meinen könntest. Man gib Druckluft darauf und auf der einen Seite kommt sehr kalte und auf der anderen Seite warme Luft heraus. Der Hersteller ist Pierburg in Cinncinato, Ohio USA. Ich denke der Name des Gerätes ist Vortec. Suche mal in Google nach diesen Begriffen. Ich hoffe dies hilft dir.
Expandieren in einer Maschine, die daraus noch Energie zieht, ist eine tolle sache, aber wie verhinderst du, daß diese dann einfriert? Immerhin willst du mit Umgebungsluft arbeiten und die enthält nun einmal Wasser.
Unterm Strich ist bei herkömmlichen Maschinen IMO entscheidend, daß dort Kondensiert/Verdampft wird, weil in diesem Bereich im Zustandsdiagramm die Änderung Druck/Volumen sehr groß ist.
Die Frage ist ob sie ueberhaupt einfrieren wuerde schliesslich kann die Maschine selbst relativ warm sein, die Kaelte entsteht ja in der Luft selbst und nicht an den Waenden. Vielleicht koennte man auch die Waende entsprechend beschichten so dass dort keine Eiskristalle haften bleiben - die werden dann einfach ausgeblasen.
Und man moechte moeglichst viel Waerme mit moeglichst wenig Medium transportieren.
Ich koennte mir so eine Maschine nicht nur zur Gebaeudeheizung sondern auch als kleinstgeraet im Handbetrieb vorstellen, die idee ist mir gekommen als ich neulich bei kaltem Wetter einen Fahrradreifen aufpumpte, und die Luftpumpe sich als sehr praktisch zum Haendewaermen zeigte.
Das Problem ist, daß die Luftfeuchtigkeit ausfällt (Nebel) und der dann gleich noch einfriert. Und beides passiert bevorzugt an Kristallisationskeimen und die sind nun mal die Rohrwandungen. Es sei denn, du wolltest ddie Rohre beheizen, aber dann fragt man sich, was das dann noch soll, dann kannst du irgendwann auch elektrisch heizen. Was das Ausblasen der Eiskristalle angeht, nach deinem Vorschlag sollte die Expansion selbst nicht einfach in einer Düse passieren, sondern in einer Maschine, einem Kolben z.B.. Da wird es einem kaum gelingen, eine solch homogene Geometrie zu erreichen, daß nichts anfriert und/oder alles Eis weggeblasen wird.
Die Wärme, die dein Körper in seinen Muskeln in der selben Zeit erzeugen mußte, dürfte deutlich größer gewesen sein. Es gab früher mal solche Batterielosen Taschenlampen mit Dynamo drin. Auch sehr gut zum Hände-Wärmen geeignet - und nicht wegen der Heizleistung der Glühbirne...
Aber noch mal so ganz allgemein: Außenluft ansaugen und durch eine Maschine pumpen ist generell wohl nicht gerne gesehen. Hubkolbenkompressoren brauchen eine Schmierung. Also muß man eventuell vor dem Komprimieren die Luft mit einem Ölnebel versehen. Das Öl muß nachher natürlich wieder heraus, man will die Abluft ja wieder in die Umwelt blasen. Desweiteren hat Luft immer auch Staub und Dreck mit drin. Sowas muß man auch erst mal herausfiltern. Filter setzen sich aber mit der Zeit zu und arbeiten dennoch nie 100%ig. Das alles sind Probleme, du man mit einem Handstreich los wird, wenn man einen geschlossenen Kältekreislauf verwendet. Ist halt so:-)
Das haengt davon ab ob die Luft lange genug mit der Wand in Kontakt bleibt so dass das wesentlich Waerme uebergehen kann. Wenn das Rohr dick ist und die Stroehmungsgeschwindigkeit hoch, dann wird die Luft nicht wesentlich erwaermt auch wenn die Wand warm ist.
Es koennte auch in einer Duese sein wobei die schnell stroehmende Luft dann eine Turbine antreibt.
Es haengt von der Beschaffenheit der Wand ab.
Die hat man dann noch zusaetzlich.
Bei so einer Waermepumpe sollte mindestens 3 mal so viel Waerme herauskommen wie Arbeit hineingesteckt wird.
Moderne Technik sollte hier helfen.
Strahltriebwerke haben auch keinen Luftfilter vorgeschaltet.
Dafuer muss man dann Luft durch einen Waermetauscher blasen , und hat dort die Probleme.
Wenn das Rohr dick ist _und_ die Geschwindigkeit hoch, dann hast du einen großen Luftdurchsatz, also entweder nur geringe Temperaturdifferenz oder eine _ordentlich_ große Heizleistung.
Wie verringert man den Wirkungsgrad denn noch? So 'nen Propellor meinst du? Na ja, da hast du Wirbel an den ulkugsten Stellen und damit wieder genügend Möglichkeiten zur Eisanlagerung.
Hohes Ziel. Ich weis nicht, wie gut derzeitige Wärmepumpen sind, aber viel besser sind sie auch nicht. Und du willst das gleiche schaffen durch Verwendung eines ungeeigneten Kältemittels?
Wobei? Luft sauber zaubern?
Tcha na ja, wenn du ein Haus mit einer Wärmepumpe heizen willst, die die Leistung eines Strahltriebwerks hat, dann gut. Dann kannst du dir aber auch die Wärmepumpe sparen und das Kerosin so verbrennen. Jedenfalls lassen sich Turbinentriebwerke nicht beliebig klein bauen. Man sieht es bei den Kompressoren, über/unter einem gewissen Massenstrom/Druck arbeitet man mit Kolbenkompressoren, andernfalls mit Turbokompressoren. Die Zone in der beide Systeme wirtschaftlich arbeiten ist eher klein. Und was die Stahltriebwerke und Luftfilter angeht, klar haben die so große Sturkturen, daß ihnen ein bischen Sand weniger ausmacht, aber Sand erodiert die Dinger doch durchaus schon ganz spürbar. Frach 'ma die Amis mit ihren Abrahams-Panzern, da sieht man dann gleich, wie ein Panzer mit einem ordentlichen Luftfilter auf dem Rücken aussieht. Und Flugzeuge fliegen normalerweise nicht am Boden herum, diese Wärmepumpe sollte es aber tun (am Boden arbeiten).
Aber gering verglichen mit der gesamtwaermemenge, denn die Luft erwaermt sich nur wenig, es ist gar nicht genug Zeit.
Turbinen sollen doch sehr effizient sein, effizienter als Kolbenmaschinen.
Ja. es muesste mal jemand ausrechnen ob das gehen kann. Man hat nur adiabatische Kompression und Expansion.
Nein aber z.B. Kolben die kein Oel zur Schmierung brauchen, analog wie bei Keramikmotor.
Das Ding soll doch elektrisch angetrieben werden.
Nein, aber sowas wie ein Turbolader beim Auto scheint mir nicht uebermaessig gross zu sein. Fuer ein sehr grosses Haus koennte auch das Strahltriebwerk realistisch sein.
In vielen Gegenden auf der Welt sind auch am Boden Sandstuerme nicht ueblich, bzw. man koennte die Waermepumpe dann abschalten.
Ich wäre mir nicht so sicher, ob sich die Luft nur wenig erwärmt. Immerhin soll die Luft ja eine Turbine durchlaufen, da gibt es eine Menge Oberfläche (all die Schaufeln z.B.).
Woher hast du denn das? Natürlich muß man wenn dann Kolbenmotoren mit Gasturbinen vergleichen. Zumindest bei Flugzeugen ist ein Kolbenmotor mit Propellor immer noch allemal sparsamer als auch die neuesten Turbinen/Strahltriebwerke.
Na ja, aber nicht ganz billig. Mir scheint du planst, ein kleines Problem dadurch zu lösen, daß du eine regelrechte Technologieschalcht anstrebst. Keramikkolben, beheizte Turbinenschaufeln,... und alles nur um ein bischen Kupferblech für den Wärmetauscher einzusparen.
Der schafft aber auch nur 1bar Druckdifferenz, damit kannst du für eine Wärmepumpe noch keine Blumentöpfe gewinen. Und der Wirkungsgrad so einer Turboladers spielt beim Auto auch nur eine untergeordnete Rolle.
Für ein _sehr_ großes Haus.
Einerseits ja. Andererseits möchte man für eine Heizungsanlage nicht auf eine Technik setzten, die nur bei gutem Wetter funktioniert. Das war/ist schon ein Hemmschuh bei konventionellen Wärmepumpen. Ähnlich wie Sonnenkollektoren neigen die dazu, genau dann wenig Leistung zu liefern, wenn man gerade viel Leistung braucht.
nicht nur d=FCrfte, es ist so. F=FCr jedes W an an mechanischer Leistung = das=20 der K=F6rper abgibt erzeugt er noch mindestens zwei an W=E4rme. So kann dann die W=E4rmeabgabe des K=F6rpers von etwa 70 bis 100 W auf bi= s=20 zu 900 W hochschnellen, bei Spitzenathleten allerdings.
War mir auch nicht ganz klar; unproblematisch, da ich in beide Kategorien falle:-)
Was ich dann nachgesehen hätte, was für ein Wirkungsgrad könnte da im besten Falle herauskommen:
1) Ansaugen Luft 20°C, 1 bara
2) Komprimieren, also rauf und nach rechts, vielleicht rauf bis 100 bar (keine Ahnung)
3) Isobar abkühlen bis vielleicht auf 20°C.
4) Entspannen auf -1000°C (oder so) und 1 bara.
Sag' mir doch mal einer, wo so'n Diagramm im Netz zu finden ist. Prinzipiell find' ich schön, dass jemand sich mal solche Gedanken macht. Bei näherer Betrachtung kann ich mir aber ähnlich wie andere nicht vorstellen, dass das sinnvoll ist.
Ich habe mir das gerade mal skizzenhaft verdeutlicht. Ich glaube, die Kompressorleistung ist ähnlich wie die Wärmeleistung die ich erhalte. Die Frage, die bei mir offen bleibt, ist, wieviel bekomme ich zurück durch die Expansion.
Sicher nicht. Wenn eine Druckverdoppelung etwa 50°C bringt, bekommt man mit kompression auf 4 bar schon 100°C Temperaturunterschied. Das muesste auch bei -30° noch reichen.
Wenn es 100bar waren koennte man damit wohl schon Luft verfluessigen, aber hier gehts doch um Waermeerzeugung.
Ich weiss nur aus der Meteorologie, dass der Luftdruck in ca. 5000m halb so gross ist wie in Meereshoehe, und dass die Temperatur adiabatisch um 1°C/100m hoehe abnimmt.
Ja das waere interessant. Im Grunde muesste man nur ueber die Adiabatengleichung integrieren.
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