forum.hcrs.at Foren-Übersicht forum.hcrs.at
Freier Gedankenaustausch zur
HCRS Home Labor Page

 
 FAQFAQ   SuchenSuchen   MitgliederlisteMitgliederliste   BenutzergruppenBenutzergruppen   RegistrierenRegistrieren 
 ProfilProfil   Einloggen, um private Nachrichten zu lesenEinloggen, um private Nachrichten zu lesen   LoginLogin 

Rückgekoppelte Wärmepumpe und Carnot
Gehe zu Seite 1, 2  Weiter
 
Neues Thema eröffnen   Neue Antwort erstellen    forum.hcrs.at Foren-Übersicht -> Physik
Vorheriges Thema anzeigen :: Nächstes Thema anzeigen  
Autor Nachricht
Gerhard Uhlhorn



Anmeldedatum: 15.11.2005
Beiträge: 12
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: Mi Nov 16, 2005 12:26 am    Titel: Rückgekoppelte Wärmepumpe und Carnot Antworten mit Zitat

Hi,

habe vor einiger Zeit den Artikel über die rückgekoppelte WP gelesen, in der ein Teil der Wärme mit einem Stirlingmotor in Bewegungsenergie gewandelt, und damit die WP wiederum angetrieben wird. So soll eine selbstlaufende WP gebaut werden können.

Nun bin ich sicher der Letzte, der behauptet, „das geht nicht“. Aber wenn der Carnot-Prozess Realität ist, dann wäre die selbstlaufende WP schlicht nicht zu bauen, oder liege ich da völlig falsch? (Können wir das mal rechnen?)

Für alle, die es nicht wissen: Carnot hat das theoretische Maximum beschrieben, mit der Wärmekraftmaschinen laufen. Es stellt also die bestmögliche Umwandlung von Wärme zu Kraft dar.

http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Prozess

Gruß aus Hamburg
Gerhard
_________________
www.uhlhorns.de
www.uhlhorn-agentur.de
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden Website dieses Benutzers besuchen AIM-Name
mtommy



Anmeldedatum: 10.10.2005
Beiträge: 6

BeitragVerfasst am: Mi Nov 16, 2005 11:22 pm    Titel: Re: Rückgekoppelte Wärmepumpe und Carnot Antworten mit Zitat

klingt vernünftig
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Gerhard Uhlhorn



Anmeldedatum: 15.11.2005
Beiträge: 12
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: Do Nov 17, 2005 12:16 pm    Titel: Antworten mit Zitat

… dabei zeigt das Kugelexperiment, dass es zumindest möglich wäre. Vielleicht nicht so, aber anders. Darüber sollte man mal nachdenken.

Gruß
Gerhard
_________________
www.uhlhorns.de
www.uhlhorn-agentur.de
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden Website dieses Benutzers besuchen AIM-Name
NOX



Anmeldedatum: 31.07.2004
Beiträge: 30

BeitragVerfasst am: Fr Nov 18, 2005 2:49 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hab ich mir auch mal überlegt, als ich mir gedanken über WP's gemacht hab...

Theoretisch halte is es für möglich. Wärme ist ja eine Mischung aus verschieden kalten bzw. warmen Teilchen. Die Wärmepumpe trennt ja im prinzip nur die kalten von den Warmen Teilchen.
Das problem der praktischen Umsetzung einer solchen selbstlaufenden maschine ist, wohl eine Wärmepumpe zu bauen, die mit genügend effizienz arbeitet, um sich über den Stirling-Motor mit genügend anfangsdruck zu versorgen!




Mfg Max
_________________
Anders Denkende sind meist anders als wir denken!
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Jonny



Anmeldedatum: 14.02.2005
Beiträge: 9

BeitragVerfasst am: Do Nov 24, 2005 6:16 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Kann man das nicht einfach so rechnen?:

Wenn ich eine WP mit der Leistungszahl 4 habe macht sie mir aus 1kw e-Energie 4 kw Wärme Energie.

um das 1kw e-energie wieder zu kriegen müsste man die Wärme mit einem Wirkungsgrad von 25% wieder in e-Energie umwandeln.

Wenn man einen Strilingmotor verwendet wäre es einfacher den e-Energie Schritt zu überspringen und alles direkt mit mechanischer Energie zu machen.

also: 1kw mech.--->macht 4kw Wärme ----> Stirling macht mit 25% aus 4 kw Wärme 1kw mech.
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Gerhard Uhlhorn



Anmeldedatum: 15.11.2005
Beiträge: 12
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: Mo Dez 05, 2005 9:32 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Da liegt das Problem: Der Wirkungsgrad. Wenn Carnot Recht hat, dann lässt sich der maximale Wirkungsgrad, den eine Wärmekraftmaschine überhaupt haben kann, nach einer Formel berechnen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Prozess

Beispiel:
Ich habe eine Abluftwärmepumpe. Die Fortluft hat so um 10° C, das sind etwa 283 K. Sie erreicht dabei eine Vorlauftemperatur von ca. 55° C, welches so 328 K sind.

Rechne ich nun den Carnet-Prozess, dann kann eine ideale WKM 13,7 % erreichen. (328 K / 328 K – 283 K). Meine WP müsste eine Arbeitszahl von 7,3 (oder so ähnlich) haben, damit es funktioniert.

Der Carnot-Prozess gilt umgekehrt leider auch für Wärmepumpen.

Nun rechne mal…

Vielleicht ist es interessanter ein Peltier-Element zu verwenden. Kennt jemand die Wirkungsgrade von Peltiers?

http://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element
_________________
www.uhlhorns.de
www.uhlhorn-agentur.de
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden Website dieses Benutzers besuchen AIM-Name
erwin



Anmeldedatum: 06.02.2006
Beiträge: 1

BeitragVerfasst am: Mo Feb 06, 2006 7:34 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo ich bin neu hier, aber zum Thema.

Ich will mich gar nicht über freie Energiemaschinen auslassen sondern über Technik die kostenfreie Energie, bedingt durch Sonneneinstrahlung und Abkühlung um uns herum ist.

Sonnenenenergie kann durch Parapolspiegel effizient komprimiert werden.
So ein Zwitter zwischen Wärmepumpe und Sterlingmotor oder ein Thermogenerator ( Peltierelement ) wären gute Partner zur Sonne.

Gibt es bereits eine praktikable Technik oder sind über Laborerfahrungen hinaus schon Teile verfügbar.

Gruß Erwin
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Gerhard Uhlhorn



Anmeldedatum: 15.11.2005
Beiträge: 12
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: Di Feb 21, 2006 12:31 am    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, man kann Sonne fokussieren und die Wärme per Dampfturbine, mit einem Stirling oder mit einem Peltier-Element (dann nennt man es aber Seebeck-Effekt) nutzen. Das setzt allerdings das Scheinen der Sonne voraus und muss immer zur Sonne ausgerichtet sein.

http://de.wikipedia.org/wiki/Seebeck-Effekt

Mich würde dabei interessieren, ob ein Seebeck-Element über den Carnot-Prozess hinauskommt. Eigentlich müsste er das, weil der Carnot-Prozess für ja Wärmekraftmaschinen gilt. Weiß jemand was genaues darüber?

Gruß
Gerhard
_________________
www.uhlhorns.de
www.uhlhorn-agentur.de
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden Website dieses Benutzers besuchen AIM-Name
echoloriot



Anmeldedatum: 24.07.2005
Beiträge: 38

BeitragVerfasst am: Do Feb 23, 2006 12:10 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Seebeck-Elemente haben auch keinen tollen wirkungsgrad, ich verwende Peltierelemente von opitec.de zur umwandlung von wärme in elektrizität. Der bisher größte erreichte Wirkungsgrad beträgt 30 %.Handelsübliche Peltierelemente können etwa 4% der wärme in elektrizität umwandeln. Leider sind käufliche Elemente scheissteuer.
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
uli.paul



Anmeldedatum: 04.02.2006
Beiträge: 669
Wohnort: Augsburg

BeitragVerfasst am: Sa Feb 25, 2006 5:41 am    Titel: Antworten mit Zitat

Wir sollten etwas Klarheit in die Diskussion bringen:

1.) Peltier-Elemente verwandeln Wärme eines Körpers zum Teil in elektrische Energie indem diese Wärme durch sie hindurchtransportiert wird - und das ist wichtig. Jedes Peltier-Element braucht zur Erzeugung einen Wärme-Fluß durch sich. Betonung auf "Fluß" und "durch"! Und hier hat Carnot eine Grenze gesteckt, obwohl die meisten nicht wissen, daß er sich primär garnicht mit seinen berühmten "Prozessen" befaßt hat, sondern nur irgendwann darauf gekommen ist, daß sich das alles auf diese Prozesse reduzieren läßt.

2.) Eine Solarzelle braucht eine Einstrahlung von Photonen, ganz gleich in welchem Wellenlängenbereich. Hier bestimmt der Fluß der Photonen auf die Solarzelle die erreichbare Energieausbeute. Theoretisch sind 100% drin, also jedes Photon wird in elektrische Energie umgewandelt - Carnot hat hier nichts zu melden. Hier spuckt die Quantenmechanik uns in die Suppe: Um ein Elektron aus einem Verbund (z.B. Kristall/Material) herauszuschlagen muß das Photon eine bestimmte Energie (=Wellenlänge des Lichtes) haben. Drüber ist auch gut, führt aber neben der Elektronenerzeugung nur zur Erwärmung (und anderen unerwünschten Effekten). Und jetzt kommen die Materialien ins Spiel, aus denen wir Solarzellen aufbauen können (zu einem vernüftigen Preis). Silizium ist leider nichtdas beste Material, da es Photonen niedriger Energie (Infrarot) recht gut durchläßt (damit werden praktisch keine Elektronen herausgeschlagen) und UV (hohe Energie) schon nach wenigen µm absorbiert. Aber wie kriegt man die Elektronen aus dieser dünnen Schicht an der Oberfläche bevor sie mit den - ebenfalls entstandenen Löchern - rekombinieren?

Das ist ein technisches/wirtschaftliches Problem, nicht ein physikalisches! Moderne Solarzellen für Satelliten erreichen durchaus 40-50% Quanteneffizienz. Die für den Hausgebrauch krebsen so ziemlich alle gut unter 20% herum, sprich nur 1/5 der eingestahlten Energie (Licht+IR+UV) wird in elektrische Energie umgesetzt.

Abschließend möchte ich feststellen, daß kein geschlossener Kreislauf mit Wärmepumpe/Motor existiert. Das problem ist einfach dieses: Die Wämepumpe entzieht einem Medium Wärme und wandelt es in einen Temperaturunterschied um. Wenn dieser für den Antrieb eines Motors verwendet werden soll, dann darf er es _nicht_ an das ursprüngliche Reservoir zurückgeben, denn ansonsten würde das immer wärmer werden und die Wärepumpe würde immer schlechter funktionieren. Der Motor muß seine Abwärme also an ein anderes Reservoir abgeben. Das wird aber immer wärmer - und damit sinkt der Wirkungsgrad des Motors.

Sicher kann man die zwei Reservoirs weit voneinander anordnen, aber das bringt netto keinen Energiegewinn. Da, wo man die Wärme entzieht wird es kälter, aber da wo man die (Ab-)Wärme deponiert wird es nur umso wärmer. Rechnet das einmal unter diesem Gesichtspunkt gründlich durch und Ihr werdet feststellen, daß Carnot ein A... gewesen sein muß, daß er diese Gesetze aufgestellt hat Wink
_________________
Jeder Schwachkopf kann behaupten - aber nur wenige können beweisen.
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Gerhard Uhlhorn



Anmeldedatum: 15.11.2005
Beiträge: 12
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: Sa März 25, 2006 3:21 pm    Titel: Antworten mit Zitat

uli.paul hat Folgendes geschrieben:
Wir sollten etwas Klarheit in die Diskussion bringen:

… indem diese Wärme durch sie hindurchtransportiert wird - und das ist wichtig. … Und hier hat Carnot eine Grenze gesteckt, …


Das ist mir klar. So wie Wasser über eine Turbine oder ein Mühlrad läuft, von einem höheren Niveau zu einem niedrigeren, so läuft die Wärme auch durch ein Peltier-Element. Es wird keine Wärme in elektrische Energie umgewandelt, so wie kein Wasser in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Es wird nur ein Niveau-Unterschied genutzt.

Aber: Der Carnot-Prozess gilt meines Wissens nach nur für Wärmekraftmaschinen. Peltier-Elemente sind doch keine WKMs, oder?

Gruß
Gerhard
_________________
www.uhlhorns.de
www.uhlhorn-agentur.de
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden Website dieses Benutzers besuchen AIM-Name
uli.paul



Anmeldedatum: 04.02.2006
Beiträge: 669
Wohnort: Augsburg

BeitragVerfasst am: Sa März 25, 2006 7:22 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Richtig, Peltierelemente sind keine WKMs im Sinne von Carnot. Aber ihr Wirkungsgrad ist trotzdem hundsmiserabel. Viel schlechter als z.B. ein Sterlingmotor, der dem Carnot-Prozeß unterliegt. Aber dafür sind sie lautlos und klein und halten praktisch ewig. Vielleicht gibt es eines Tages Materialien mit denen man bessere Peltierelemente bauen kann, aber mehr Energie rausholen als reinstecken wird mit denen auch niemals gehen.
_________________
Jeder Schwachkopf kann behaupten - aber nur wenige können beweisen.
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
felix



Anmeldedatum: 28.07.2006
Beiträge: 5
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: Fr Jul 28, 2006 12:40 pm    Titel: Rückgekoppelte Wärmepumpe Antworten mit Zitat

Hallo zusammen !
Also ich habe mal gerechnet: der sparsamste 12 Volt Kopmpressor (Danfoss BD 35) braucht 35 Watt. Da er ein drittel läuft und 2 Drittel stillsteht = rund 23 Watt, das sind 2 Ampere bei 12 Volt.
Kühlleistung: 2000 BTU/h = 526 Watt Kälteleistung und und auf der anderen Seite noch einmal 600 Watt Wärmeleistung.
Durch einen Thermogenerator mit 10 Watt Leistung muss ich von der Warmseite etwa 230 Watt zur Kaltseite pumpen und dort wieder etwa 213 Watt abnehmen. Da bin ich mit zwei Thermogeneratoren doch schon fast bei den für Kompressor benötigten 23 Watt, oder? (Ich kann die Rechnung, wenn es jemanden interessiert, ja noch mal genau aufschreiben) Mit drei Thermogeneratoren erwirtschafte ich sogar einen Überschuss.
Installiere ich den Kompressor nun außen, so daß ich im Winter schon eine natürliche Unterstützung der Kühlung habe, und lege die Warmseite nach innen, dann gewinne ich doch Energie, oder?
Viele Grüße, Rainer
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
uli.paul



Anmeldedatum: 04.02.2006
Beiträge: 669
Wohnort: Augsburg

BeitragVerfasst am: Fr Aug 04, 2006 10:49 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hi Rainer,

also Deine Zahlen musst Du schon irgendwie belegen, die reimen sich nicht zusammen. Ein Drittel Einschaltdauer bei 35W Vollast sind für mich ca. 12W und nicht 23W. Dass so eine kleine Wärmepumpe stolze 2000BTU/h zustande bringen soll, bezweifle ich hochgradig. Da ist eine Null zuviel drin - und selbst dann ist der Wirkungsgrad noch verdammt hoch. Das theorethische Limit liegt bei ungefähr 7, d.h. mit 10W aufgebrachter Energie (z.B. im Kompressor) kann ich 70W transportieren. In der Praxis sind das allerdings nur ca. 30W, da keine Maschine vollkommen ist. Mehr dazu weiter unten.

Damit habe ich auf der warmen Seite 70W+10W=80W zur Verfügung - und damit habe ich mich falsch, oder zumindest irreführend, ausgedrückt. Ich habe diese Leistung nicht in Watt, sondern in Wärme - und das ist der Unterschied! Denn, wenn ich jetzt diese 80W in eine Maschine schicke, die daraus wieder elektrische (oder mechanische, das ist hier egal) Energie gewinnt, dann hat diese einen "Wirkungsgrad" (man müsste es eigentlich "Effizienz" nennen, denn das ist es auch) von ca. 0,4. Das heißt, dass 60% als Abwärme verlorengehen und nur 40% in elektrische Energie umgesetzt werden. Aber dieser Faktor 0,4 war auch genau der, der die Pumpleistung von 70W auf 30W herabgesetzt hat.

Wenn man also einen der beiden einschränkenden Faktoren verbessern würde - und das ist durchaus möglich, dann hat man ein Perpetuum Mobile der ersten Art!?

Falsch!

Ein Perpetuum Mobile muss abgeschlossen und eigenständig funktionieren und genau das tut der obige Mechanismus garantiert nicht. Er verläßt sich darauf, dass sie kalte Seite immer die selbe Temperatur hat, dass also von außen immer genug Energie nachgeliefert wird.

Um korrekt zu sein, müssen wir von Energieflüssen sprechen - und damit kommen Vorzeichen ins Spiel. Energie wird von Topf A nach Topf B gepumpt. Zusätzlich - und das ist wichtig - sammelt sich in Topf B noch die Energie an, die die Pumpe verbraucht hat. Diesen Fluss nennen wir einmal "positiv". Jetzt soll diese Energie wieder umgewandelt werden. Da das nicht zu 100,0000% erfolgen kann, "leckt" also ein bestimmter Anteil davon in den Topf A (ich kann beliebig viele Töpfe dazwischenschalten, das tut nichts zur Sache, die Energie landet in dem Topf mit der geringsten Temperatur - und das ist Topf A). Topf A wird damit immer wärmer - gemäß obiger Definition ein positiver Energiefluss. Aber die ganze Anordnung geht davon aus, dass Topf A immer auf der gleichen Temperatur ist, was ja wohl hier nicht mehr gegeben ist. Zumindest in einem abgeschlossenem System nicht. Wie schaut es in der Praxis aus?

Da ist die Umwelt. Ohne die funktioniert keine Wärmepumpe - sie braucht ein Wärme-Reservoir auf der kalten Seite, das immer von außen nachgefüllt wird - und zwar durch Kälte!. Würde es nicht nachgefüllt werden, dann sänke die Effizienz beider Mechanismen unter die 40%-Marke und die ganze Anordnung bliebe stehen, sobald die warme Seite gleich warm wie die kalte ist. Dann ist nämlich in beiden Fällen die Effizienz exakt gleich Null.

Diese Effizienz hängt von zwei Sachen ab: Das theoretische Limit (Carnot-Prozesse) und was technisch machbar ist. In erster Näherung kann man sie aber als proportional zur Temperaturdifferenz zwischen warmer und kalter Seite annehmen.

Ach ja, meine Zahlen beziehen sich auf käufliche Wärmepumpen, die eine Temperaturdifferenz von ca. 30-40°C erreichen. Das ist wohl so der Standard; weniger ist nicht genug und mehr kostet unverhältnismäßig. Das reicht in unseren Breiten vollkommen aus.

Aber über allem steht der Energieerhaltungssatz. Eine Verletzung von ihm ist noch nie nachgewiesen worden. Wenn ich also Energie gewinnen will, dann muss die irgendwoher kommen, basta! Und bis dato stammte sie immer aus unserem Universum.

Grundsätzlich ausgedrückt ist das Problem das: Wenn ich Energie von Topf A nach Topf B bringen will, dann brauche ich einen Mechanismus, der das effizient erledigen kann. Wenn ich dann die Energie in Topf B nutzen will, dann brauche ich eine Energiedifferenz. Topf A steht nicht (sinnvollerweise) zur Verfügung, denn dadurch, dass ich Topf B aufgeladen habe, habe ich diese Energie Topf A entzogen - aber ich darf sie nicht wieder Topf A zuführen, da sonst die Energiedifferenz kleiner wird. Was Topf A braucht, ist ein negativer Energiefluss, wo also Wärme von ihm weg strömt. Ja, so kurios es klingt: Topf A muss gekühlt werden um die Apparatur am Laufen zu halten. Es muss Energie entfernt werden, damit die Anordnung nicht den "Wärmetod" stirbt, nämlich dann, wenn Topf A und Topf B die gleiche Temperatur haben. Ersatzweise könnte man auch Topf B künstlich aufheizen - es kommt ja nur auf die Temperaturdifferenz an.

Aber eine solche Anordnung gibt niemals auch nur im entferntesten nutzbare Energie ab, die man in sie hineinsteckt.

Das Perpetuum Mobile ist einfach nicht möglich! Nicht weil die Thermodynamik dagegen ist, sondern weil der Energieerhaltungssatz verletzt würde. Und das vergessen 99,9999...% der "Erfinder". Die restlichen sind religiöse Spinner, die "spirituelle" Energie umwandeln wollen.

Na, ich möchte kein Prüfer im Deutschen Patentamt sein, der für solche Erfindungen zuständig ist. Auch wenn es bloß der Pförtner ist - denn hoffentlich kommen solche Erfinder nicht weiter.
_________________
Jeder Schwachkopf kann behaupten - aber nur wenige können beweisen.
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
felix



Anmeldedatum: 28.07.2006
Beiträge: 5
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: So Aug 06, 2006 1:55 pm    Titel: re Antworten mit Zitat

Hallo uli.paul
Bei der Einschaltdauer habe ich mich verschrieben: läuft 2 Drittel steht ein Drittel still, dann sind es 23 Watt. Kühlleistung: 2000 BTU/h ist Herstellerangabe, siehe http://www.waeco.com/de/255_424.php, für Kühlschränke bis 130 Liter oder wird auch für Dachklimaanlagen oder für PC Kühlung genutzt.
Aber meine Überlegung war folgende: Habe einen kleinen Röhrenkollektor auf dem Dach mit dem ich Strom per Thermogeneratoren gewinnen möchte und wollte die Wärmepumpe nur zur Unterstützung einsetzen, wenn bei ungünstigen Witterungsbedingungen Delta T unter 90 Grad sinkt, denn nur bei einem Temperaturunterschied von mindestens 80 Grad. besser 100 Grad arbeiten die Thermogeneratoren effizient. Per Hytereseschaltung schaltet sich die Wärmepumpe zu. Warmkreislauf geht dann über die Warmseite des Kompressors in den Kollektor und von diesem in den Wärmetauscher für die Thermogeneratoren. Kaltkreislauf geht von einem 12 Liter Behälter des Kompressors zur Kaltseite der Thermogeneratoren. Läuft seit Juni soweit ganz gut (12 Volt bei 2,5 Ampere) mal sehen, wie es im Winter ist, dann ist eine Ausreichende Kaltseite durch die Außentemperatur gegeben und der Kompressor muß immer weniger laufen.
Aber nun habe ich eine neue Überlegung, um den Wirkungsgrad zu erhöhen: es ist ja ärgerlich, daß man 95 Prozent der Wärme durch den Thermogenerator umsonst pumpt: wie gesagt bei einem Wärmeleitwert von 1,56 W/K pumpt man 230 Watt in die Warmseite und muß 213 Watt an der Kaltseite wieder abnehmen um 10 Watt elektrische Leistung zu erhalten. Die 213 Watt, die man an der Kaltseite wieder abnimmt, wärmen nun die Kaltseite auf und müssen dieser wieder entzogen werden. Wäre es nicht besser, man hat nur einen Kreislauf mit einem Gegenströmer als Wärmetauscher bei dem die Kaltseite stärker erwärmt herauskommt als die Warmseite abgekühlt ist, so daß die nun erwärmte Kaltseite in den Warmkreislauf eingespeist werden kann und umgekehrt, die abgekühlte Warmseite in den Kaltkreislauf gespeist wird?
Zur Veranschaulichung: Die Kaltseite strömt mit minus 20 Grad in den Gegenströmer, wird dabei auf plus 40 Grad erhitzt und dann dem Warmkreislauf zugeführt. Von dort (vom Kollektor) noch mal auf 80 Grad erhitzt strömt die Flüssigkeit wieder in den Gegenströmer-Wärmetauscher und wird wieder auf plus 20 Grad abgekühlt um dann dem Kaltkreislauf zugeführt zu werden. So hätte im Wärmetauscher immer nur ein Delta T von 40 Grad, aber man hätte die 213 Watt nicht umsonst durch den Thermogenerator gepumpt, sondern die Wärme, die an der anderen Seite wieder herauskommt, könnte erneut genutzt werden, und der Wirkungsgrad des Thermogenerators betrüge dann nicht mehr nur 5 Prozent, sondern um die 80 Prozent.
Ist das plausibel?
Rechnerisch sieht das so aus: Wärmeleitwert 1,56 W/K mal 80 Kelvin Delta T = 120 Watt, die ich durch den Thermogenerator pumpen muss, abzüglich joulsche Wärme und die hälftige Wärmerückleitung sind das -198 Watt, die der Generator auf der Warmseite aufnimmt (Therm ist negativ, da es sich um Leistungsaufnahme handelt) Die Kaltseite: 1,56 W/K mal 80 Kelvin Delta T = 120 Watt zuzüglich joulsche Wärme und hälftige Wärmerückleitung sind 182 Watt die ich auf der Kaltseite wieder abnehmen muss. 198 zu 182 sind lediglich 16 Watt Wärme, die der Thermogenerator in Strom gewandelt hat, die sinnlos durchgeflossenen 182 sind verloren und befinden sich nun in der Kaltseite. So berechnet sich auf der schlechte Wirkungsgrad eines Thermogenerators: elektrische Leistung durch aufgewendete Wärme mal 100, das sind: 6,5 Watt durch 198 mal 100 = 3,28 Prozent Wirkungsgrad. Nun nehme ich die 182 Watt von der Kaltseite mittels gegenströmendem Wärmetauscher ab, heize sie darin auf und gebe diese nun nicht mehr verlorenen 182 Watt in die Warmseite, dann berechnet sich doch der Wirkungsgrad ganz anders, oder? Dann habe ich durch den gegenströmer zwar nur 40 Grad Temperaturunterscheid, also nur 1,62 Watt elektrische Leistung aber da ich diese ja nicht aus 198 Watt Wärme, sondern nur aus der Differenz von 198 zu 182, also aus 16 Watt Wärme erzeuge, habe ich dann einen Wirkungsgrad von 10,12 Prozent. Bedenkt man, daß auch die joulsche Wärme und der Wärmerückfluss sich durch den niedrigeren Temperaturunterschied verringern, erhöht sich der Wirkungsgrad noch einmal.
Hoffe, das ist verständlich, was ich hier geschrieben habe.
Gruß, Rainer-Felix
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Beiträge der letzten Zeit anzeigen:   
Neues Thema eröffnen   Neue Antwort erstellen    forum.hcrs.at Foren-Übersicht -> Physik Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Gehe zu Seite 1, 2  Weiter
Seite 1 von 2

 
Gehe zu:  
Sie können keine Beiträge in dieses Forum schreiben.
Sie können auf Beiträge in diesem Forum nicht antworten.
Sie können Ihre Beiträge in diesem Forum nicht bearbeiten.
Sie können Ihre Beiträge in diesem Forum nicht löschen.
Sie können an Umfragen in diesem Forum nicht teilnehmen.


CrackerTracker © 2004 - 2017 CBACK.de

Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Deutsche Übersetzung von phpBB.de