Druckluft?

 
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Druckluft?

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Gepostet: 19.08.2007 - 21:23 Uhr  ·  #1
Hallo...

bin seit Jahren schon an Windkraft interessiert (Standort 600m, immer Windig) jedoch kann ich jetzt erst jetzt damit durchstarten (wegen Haus(um)bau)


Jetzt mal eine ganz spezielle Frage:

hat sich schon mal jemand mit "Speicherung der Energie mittels Luftdruck" befasst?


ich bin zwar techn. und physikalisch recht passabel unterwegs... aber hierfür benötigte ich etwas Starthilfe..


prinzipell bin ich an der Insel interessiert.. deswegen das Speicherproblem...

Strom chemisch umwandeln und wieder retour (mittels Akkus) is halt recht verlustreich...

Wasserspeicherung (Hochbehälter) wird auch mühsam...

Also die Idee Druckluft: die kann alle Geräte (vom Bohrer über eine Säge oder Schlagschrauber bis zur Wärmepumpe) bedienen..
und gegebenenfalls und wenn nötig einen Generator...
geeignete Behälter sind meist für Appel und Ei zu ergattern...
Kompressoren kosten auch nicht viel..


nur: in welchen Grössenordnungen reden wir hier? (also Druck, Volumen, Energie)



Vielen Dank

Stoff
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 21.08.2007 - 20:23 Uhr  ·  #2
:lol: Hallo Stoff :lol:

Genau die gleichen Fragen habe ich mir auch schon gesteld.

Druckluft kann mann fast verlustfrei speichen, aber wie Groß muss der Speicher sein?

Ich würde mal sagen mindestens 5000L bei 10 bar.

Ein kleines Beispiel

Ein Druckluft-Schlagschrauber mit 350 Watt braucht 50l/minute bei 6bar
Ich weis zwar nicht wie man das jetzt richtig ausrechnet aber nach 100 Minuten sind 5000l bei 6bar futsch.


ich hab mich trotztem nicht dafon abbringen lassen ein KWR mit Druckluft zu Bauen

mfg

Roland
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 21.08.2007 - 22:52 Uhr  ·  #3
Hallo Roland...
Zitat geschrieben von Jesrol1
:lol: Hallo Stoff :lol:


Stefan geht auch.. 8)

Ich finde Druckluft auch genial... aber leider bin ich zu folgenden Ergebnissen gekommen:


Also so ein Druckluftschrauber hat zB:
(http://www.hvg-druckluftzubehoer.de/shop/Druckluft-Zubehoer-Kompressoren-Spiralschlauch/Druckluftgeraete-Schlagschrauber-Hobby-Serie.htm)

Leerlaufdrehzahl: 8.000 U/min
Drehmoment: 310Nm
Luftverbrauch: 320-530 Liter/min ((sagen wir i.M. 400)
Betriebsdruck: 6bar

1.
wenn ich einen 1000Liter-Tank habe mit 10 bar, so kann ich 4 bar (die über 6 nutzen)
das wären dann: 4000Liter Luft
damit müsste ich diesen Schrauber 10min laufen lassen

Leistung des Schraubers:

2.
Leistung = Drehmoment x Winkelgeschwindigkeit
P=M*w
w=2*pi*U/60

das ergäbe

P=310*2*pi*8000/60 = 259.000W (259kW)

kann nicht sein... weil Leerlaufdrehzahl..

ich nehm jetzt mal an unter vollast dreht sich der Schrauber mit 60U/min:
noch immer 1,9 kW

kommt mir noch immer hoch vor, also gehen wir davon aus, er dreht sich mit 30U/min: 0,9kW

kommt mir brauchbar vor... sagen wir trotzdem der Schrauber leistet 600W.

diese 600Watt kann mein o.g. Luftspeicher nur 10min liefern...

=> 1000liter Luft mit 4 Bar hat ca. 100Wh

=> 10 liter Luft mit 4 Bar hat ca. 1WH
=> 10 Liter Luft mit 1 Bar hat ca. 0,25Wh

Eine Taucherflasche mit 10 Liter und 200bar hatt somit ca. 50Wh
1000 Liter Luft mit 100 bar hätte ca. 5kW/h
____________

Ein Freund beschäftigte sich unabhängig auch damit, von der anderen Seite und kam zu ähnlichem Ergebnis:

schraubenkompressor: Motorleistung: 5,5 KW, Luft-Abgabeleistung: 680
l/min. bei 10 bar, Kesselinhalt: 270 lmax.Druck: 10 bar
==> 270L@10 bar werden in 0,4min erzeugt.... dabei wird 5,5kW*0,4/60 h
energie verbraucht = 36Wh, davon sind 70% verfügbar = 25Wh gespeicherte energie.


Fazit: Da braucht ma a Höhle damit sich das auszahlt...
Schade..
___

mal schauen wie´s mit Hydraulik, Federn oder Gewichten aussieht...

lg Steff
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WKA und Druckluft

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Gepostet: 28.12.2007 - 07:03 Uhr  ·  #4
Ich rechne so:
Volumen und Druckerhöhung pro Windradumdrehung bei 2m/s
Bei mehr Wind, erreichen der gewünschten Drehzahl.
Halten der Drehzahl durch Begrenzung der Durchflußmenge.
Danach wird es Pneumatisch.
Druckerhöhung durch Flächendruckdiverenz auf Betriebsdruck 6 bar.
Druckerhöhung durch Flächendruckdiverenz auf Speicherdruck 200 bar. (Taucherflasche) Teile sind im Handel erhältlich.
Dabei wird einiges an Wärme freigesetzt, die bei dem Verbrauch zugefürt werden kann, aber nicht muss.
Wer rechnet gerne?
mfg
Fritz
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 21.02.2008 - 11:05 Uhr  ·  #5
hallo alle zusammen,

hallo Fritz,

ich kenne natürlich auch deine Website.

Aber:
Eine Druckerhöhung auf 200bar ist weder nötig noch sinnvoll.

Die Rückgewinnung zu elektr. Energie mittels Turbine (ich würde die Tesla Turbine bevorzugen) ist mit einem Betriebsdruck von 15bar vollkommen ausreichend.

Bei 200bar sind sowohl die Wärme <- also auch die ->Kälte nicht mehr beheerschbar.

Vielmehr ist der entscheidente Faktor wie effizient die Druckluft durch das Windrad erzeugt werden kann.

Falls jemand hier schon Erfahrungen mit einem Kompressor gemacht hat kann er sich gerne melden.

gruß kyrill
 
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Druckluft

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Gepostet: 26.07.2008 - 20:28 Uhr  ·  #6
Hallo Zusammen,

bin ganz neu im Forum und soeben auf euren Beitrag gestossen. Ich kommen aus der Fluidtechnik (Pneumatik, Hydraulik und schlimmeres) und sehe bei der Druckluft als speichermedium einige Probleme:

1. von der elektrischen Druckluftherstelung (und ich vermute, dass auf der mechanische Luftgewinnung es sich ebenfalls so verhalten wird) ist Druckluft das Teuerste aller Medien. Beim herkömmlichen System Elektromotor mit Kompressor, Luftaufbereitung und Verteilung bis zum Nutzer hat ein durchnittliches System einen Wirkungsgrad von 5%!!!! (Rest ist Wärme, wirkungsgrad, Verluste).
Ausserdem sinkt der Wirkungsgrad mit dem steigenden Druck. Ich würde ein pneumatisches System mit 4 bis max. 6 bar auslegen um einige Versuche zu fahren.
Das Schlimmste an Luftverbrauch sind Luftmotoren und dazu gehört der Schlagschrauber. Wenn Du es nicht schaffst dort genug Luft zu haben (zu lange Schlauchleitungen, zu kleine Querschnitte) dann funzt der Schrauber nicht.

2. die Druckspeicherung. Nix is dicht. Das trifft auch auf die Pneumatik zu. Da die Leitungen ausserhalb verlegt sein müssen kann nicht mit herkömmlichen Druckluftverschraubungen und -schläuchen gearbeitet werden sondern es sollten Hydrauliverschraubungen + Stahl- (besser Niro-) rohre verwendet werden. Dort gehen die Leckageverluste annähernd gegen null ( vor allem über einen größeren Zeitraum). (unter +5°C werden die Push-In verschraubungen ziemlivh undicht).

3. Kondensat: bei der Komprimierung von Luft entsteht Kondensat dass bei niedrigen Umgebungstemp. gefrieren kann. Das Resultat sind nicht funktionierende Bauteile oder Teile die Auffrieren.


Zum Berechnen von pneumatischen Anwendungen:

Ich habe in meiner Sammlung einiges an Software (von den Herstellern bzw selbst geschrieben) um genau solche Anwendungen zu berechnen.
ihr könnt mich gerne direkt kontaktieren und wir könne gemeinsam solche Anwendungen durchrechenen.


lg fluidfreddy
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 19.09.2010 - 07:27 Uhr  ·  #7
Servus allerseits,

also 12 Volt hat man ja mit seinem Windrad recht schnell. Nur reicht das für die Einspeisung nicht. Würde ich aber mit dem ungenutzen Strom einen 12 Volt Kompressor antreiben und dessen Luft über ein Lufttrockner in Luftkessel leiten könnte man viel Energie speichern. Klar ist das 60 Liter nicht ausreichen würden.Die Rückgewinnung zu elektr. Energie mittels Tesla Turbine würde würde aber sicher funktionieren.
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 19.09.2010 - 10:06 Uhr  ·  #8
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 20.09.2010 - 12:15 Uhr  ·  #9
Ich sehe aber den Vorteil, dass die Energie sofort abrufbar ist. Teuer ist immer relativ 8-)

http://www.vidoemo.com/yvideo….uRpTFNjQlU
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 20.09.2010 - 12:43 Uhr  ·  #10
Die Idee ansich ist nicht neu. WIr haben hier in der Gegend um Elsfleth unzählige Großwidalagen. etwa 15 Km weiter, in Hnttorf gibt es dann das größete Druckluftspeicherwerk Europas. Es legt direkt an der Straße nach Oldenburg und man wundert sich was das wohl für eine ANlage ist qwenn man es nicht kennt. Die Luft wird hier in STollen weit unter der Erde gespeichert und bei Bedarf kann die Anlage in 5 Minuten von nullbis auf Nennleistung hochfahren und das sind immerhin 300 Megawatt die dann bei vollen "Tanks" 8 STunden zur Verfügung stehen :-)

Das Problem ist aber meiner Meinung nach dass nicht jeder solche Stollen unterm Haus hat und mit kleinen Druckluftflaschen kommt man nunmal nicht sher weit. Wenn man sich mal ausrechnet wieviel Volumen man benötigt um den Inhalt eines Bleiakkus in Luft zu speichern wird eiem ganz anders... :-(
Das Problem des schlechten Wirkunggrades sehe ich nicht. Es handelt sich bei der so gespeicherten Energie ja ohnehin um Überschüsse die nicht mehr in die Batterie passen. Besser also so, als wen sie in irgendwienem Shunt verbraten weren...oder?!

Gruß
Max
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 21.09.2010 - 08:02 Uhr  ·  #11
Zitat geschrieben von Menelaos
Es handelt sich bei der so gespeicherten Energie ja ohnehin um Überschüsse die nicht mehr in die Batterie passen. Besser also so, als wen sie in irgendwienem Shunt verbraten weren...oder?!

So wie ich das verstanden habe, sollen Spannungen genutzt werden, die niedriger als 12V sind und somit nicht zum Laden der Akkus genutzt werden können. Wenn man aber ein gut abgestimmtes Windrad hat, ist der Energiegehalt des Windes bei diesen Spannungen ohnehin so gering, dass nach umwandlung in Druckluft und wieder zurück so gut wie nichts übrig bleibt. Dann sollte man meiner Meinung nach lieber mit einem Spannungswandler arbeiten.
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 21.09.2010 - 09:20 Uhr  ·  #12
Freunde des Windes …

meine ersten Erfahrungen in Sachen Wind und Einspeisung zeigen mir, dass der Anteil der Spannung bis 28 Volt enorm hoch ist. Diesen unnützen Anteil könnte man dazu nützen, den 12 Volt Kompressor zu betreiben und ein Kesselvolumen von ca. 1.000 Liter zu füllen. Nach erreichen eines Betriebsdruck von 10 bar wird dann das sog. Booster-Ventil geöffnet und damit die Tesla Turbine angetrieben. Die Abluftzeit für diese 10.000 Liter die durch eine Kunststoffleitung von d 12 mm benötigt ist immens.

Als Kessel kann man ein Stahlblech von 2mm Wandstärke verwenden welches mit entsprechenden Verschraubungen verschweißt wird. Luftkessel werden üblicherweise auf den 5 fache des Betriebesdruck ausgelegt. Beispielsweise „Berstet„ ein 60 Liter Kessel erst bei 90 bar.

Vielleicht könnte jemand den Link im o.g. Video richtig stellen. Aber nicht von den Mädels ablenken lassen :fgrin:
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 21.09.2010 - 10:25 Uhr  ·  #13
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 21.09.2010 - 12:10 Uhr  ·  #14
Billiger ganz sicher Spannungswandler aber welche Schaltung wird effektiver sein ?

Ich weiß noch, als ich in der Ausbildung ein Kugellager mit Pressluft angetrieben habe und dann auf dem Boden seinen Lauf gab. >_<
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 21.09.2010 - 12:17 Uhr  ·  #15
Die Frage ist, ob das WIndrad bei so kleinen WIndgeschwindigkeiten die Leistung für de Kompressor aufbringen kann und da zweifle ich stark denn selbst so ein kleiner 12 V Kompressor zieht 120 Watt!

Gruß
Max
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 21.09.2010 - 12:21 Uhr  ·  #16
Zitat geschrieben von Ohrwurm

Billiger ganz sicher Spannungswandler

Dein Link verweist aber auf einen Wechselrichter. Ich meine eine Ladepumpe/Boost-Converter

Zitat geschrieben von Ohrwurm

Ich weiß noch, als ich in der Ausbildung ein Kugellager mit Pressluft angetrieben habe und dann auf dem Boden seinen Lauf gab.

Ich hab ja auch nicht bestritten, dass Druckluft effektiv ist, aber effizient ist sie nicht. Hast du dir die Verluste mal ausgerechnet, die bei der Erzeugung von Druckluft entstehen?

DC-DC Spannungswandler haben in der Regel einen Wirkungsgrad von über 90%. Der theoretische maximale Wirkungsgrad eines Verdichters liegt bei 50% und wird in der Praxis nie erreicht: http://www.industrie-energieef…ilanz%5D=1
Falls du Druckluft zurück in elektrische Energie umwandeln möchtest, kommen weitere Verluste dazu.
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 22.09.2010 - 11:21 Uhr  ·  #17
Ganz ehrlich, eine Ladepumpe sagt mir gar nichts .. weiß auch nicht wie man sowas steuert, dass ab 31 Volt dieses Vorschaltung getrennt und das Windrad wieder die Hauptfunktion übernehmen soll. Gibt es dafür einen Schaltplan oder kann man das fertig kaufen ?

@max
Der Luftpresser wird sicher erst bei erreichen des max. Betriebsdrucks auch seine max. Leistung haben wollen.
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 22.09.2010 - 13:04 Uhr  ·  #18
Zitat geschrieben von Ohrwurm

Ganz ehrlich, eine Ladepumpe sagt mir gar nichts ..

Das Ding gibt es unter vielen verschiedenen Namen (hab ja schon einige genannt). Hier mal ein Beispielgerät: http://www.elv.de/output/contr…ch=&marke=

Zitat geschrieben von Ohrwurm
weiß auch nicht wie man sowas steuert, dass ab 31 Volt dieses Vorschaltung getrennt und das Windrad wieder die Hauptfunktion übernehmen soll. Gibt es dafür einen Schaltplan oder kann man das fertig kaufen ?

Ich würd die Spannung einfach über eine Z-Diode feststellen und das Gerät dann über Leistungstransistor oder Relais zuschalten.
 
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 19.10.2013 - 07:35 Uhr  ·  #19
Moin! Ich bin neu hier. Druckluft zu speichern um sie hinterher wieder in Elektrizität umzusetzen dürfte meist unwirtschaftlich sein. Interessanter könnte es sein, wenn Anlagen bestehen, die eh auf Druckluft angewiesen sind. Diese arbeiten in der Regel mit an das Netz angeschlossenen Kompressoren. Ich betreibe eine solche Anlage (2 Melkroboter) mit ordentlichem Pressluftverbrauch rund um die Uhr, hier durch ein Windrad etwas "beizuspeisen" ggf. bei etwas "Überleistung" des Windrades eine gewisse Menge Luft zwischenzuspeichern erscheint mir realistisch. Leider habe ich bisher keine Windräder gefunden die sowas können. Bestechend wäre die unkomplizierte Anbindung, die auf die bestehende Anlage nur den Einfluss hat, dass der Kompressor am Netz weniger Betriebsstunden macht. Natürlich nur sofern die erzeugte Druckluft trocken und ölfrei ist. Gibt es so ein Windrad oder erprobte Ideen?
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Re: Druckluft?

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Gepostet: 19.10.2013 - 17:40 Uhr  ·  #20
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