Post by Roland FranziusPost by Tim FleschenbergPost by Roland FranziusPost by Tim FleschenbergPost by Roland FranziusPost by Tim Fleschenbergich habe seit gestern Abend ein Problem. Da habe ich mir
mal die Leistungszahl einer Wärmepumpe angeschaut (3,1)
und mit dem Wirkungsgrad eines Stirlingmotors (35%)
Wenn ich zum Antrieb der Wärmepumpe eine mechanische
Energie von sagen wir 2kW brauche und diese mir eine
thermische Energie von 2kW * 3,1 = 6,2kW zur Verfügung
stellt. Ich aber von den 6,2kW nur 5,8kW brauche um den
Stirlingmotor anzutreiben (welcher die 2kW mechanisch
für die Wärmepumpe leistet), bleibt mir ja ein
Energieüberschuß von 0,4kW.
Kann mir jemand helfen den Haken zu finden?
Die gesamte Abwärme der Wärmepumpe beinhaltet natürlich auch die
Energie, die sie mit der kalten Luft ansaugt. Die musst du als
Genau um die geht es mir ja!
Post by Roland FranziusAbluftwärme des Stirlingmotors mit in die Gesamtbilanz einsetzen. Gebaut
als geschlossenes Kreislaufsystem muss die gesamte Energieproduktion=0
sein.
Kann ja auch.
Post by Roland FranziusAber der größere Haken ist der 2. Hauptsatz. Die Wärmepumpe erreicht
nicht den optimalen Carnotwirkungsgrad, der Sterlingmotor auch nicht.
Ist auch nicht erforderlich. Da die Verluste sich wieder in Wärme
umwandeln und der Umwelt zugeführt werden.
Du machst wohl den grundsätzlichen Fehler, in Bilanzen die Vorzeichen
nicht zu werten;-)
Denke ich eher nicht, wenn eine WP in der Lage ist die eingesetzte Energie
z.B. 2kW mechanisch dazu zu nutzen mir das 3,1 fache an thermische
Energie zur Verfügung zu stellen (natürlich aus der Umgebungsluft entnommene
Energie).
Oder hast du schon die Prozentsätze falsch verstanden? Zum Vergleich
läßt man die Wärmpumpe rückwärts als Motor laufen. Das definiert die
Prozentsätze.
Ogott, nein. Jetzt wird mir einiges klar...
Eine WP kann man nicht rückwärts laufen lassen. Ich rede von einer WP, nicht
von einem mechanisch angetriebenen Sterlingmotor der Wärme erzeugt.
Eine WP hat eine Leistungszahl die das Verhältnis von mechanischer /
elektrischer Energie zur thermischen angibt. Bei einem LI von 3,2 bekommt
man durch Einsatz von x kW mechanischer Energie, x*3,2 kW thermische
Energie. Also die Energie vom Motor (jaja, hat verluste) sagen wir es sind
nur 0,5 kW nutzbar und den Rest (2,7 kW) aus der Umgebungstemperatur.
Post by Roland FranziusEin Motor nimmt 100% Wärme bei T1 auf, gibt 70% bei T2 ab und erzeugt
30% der Hochertemperaturwärme als mechanische (Energie bei T=0). Bei dem
als Wärmepumpe rückwärtslaufenden Motor gibt man dann üblerweise 100/30
100% als Wirkungsgrad an. Das darf man aber nur mit Vorsicht in die
Bilanz einstellen, da das die Motorabwärme einschließt und ein Kehrwert ist.
Also nehme V m^3 Luft bei Temperatur T_low mit x kW, erzeuge mit 2 kW
Vol m^3 Luft mit Energie 6 kW bei T_high, Carnotwirkungsgrad ist dann
2kW/(6 kW- x kW) =(T_high-T_low)/T_high <1
Das dürfte sich erübrigen.
Post by Roland Franziusund genau das wird ein idealer Motor durch Abkühlung dieser oder einer
anderen gleichgroßen Menge Luft von T_high auf T_low wieder erzeugen,
was dann exakt reichte, den Kompressor anzutreiben, wenn alles
reibungsfrei abliefe (Tuts aber nicht). Man kann durch jonglieren mit
Prozentsätzen kein PM 2. Art bauen.
Sagst du.
Post by Roland FranziusPost by Tim FleschenbergPost by Roland FranziusPost by Tim FleschenbergPost by Roland FranziusDamit bleibt die Maschine sofort stehen, weil Sterlings Kraft im
geschlossenen Kreislauf nicht ganz zum Antrieb vom Pumpe reicht. Und
Der Kreis ist zwar zu doch sehr groß, bis die Wärmepumpe weniger
Energie ranschafft müsste die gesammte Umwelt wieder die Reibungs
Energie (Verlusste) zurück bekommen haben.
Der ewige Irrtum, das die Bank wegen ihres vielen Geldes nichts merkt.
Alle Verluste (letztenendes auch der "Gewinn") die an dieser Gerätschaft
vorhanden sind, wandeln sich letztenendes in Wärme. Genau die
Wärme die ich vorher aus der Umgebung mit der WP entzogen habe.
Ich klaue keine Energie, erzeuge auch keine, ich borge mir nur etwas Zeit.
Post by Roland FranziusPost by Tim FleschenbergPost by Roland Franziuswenn man den Sterling ein wenig von außen unterstützt, das System also
thermisch isoliert antreibt, erhitzt es sich insbesondere im kalten
Strombereich und verschlechtert in jedem Substanzdurchlauf die
Entropiebilanz.
Das ist nicht mein Ansinnen.
Aber das ist die Analyse. Du hast versucht ein Perpetuum Mobile zu
bauen. Ich zeige, warum das nicht geht. Wenn du zusätzlich noch
Wärmeausgleichsvorgange durch Kühlung hinzunimmst, wird alles noch
schlechter.
Ja, aber eines 2. Ordnung. Das Einzige was dagegen spricht ist der 2.
Hauptsatz. Alle Verluste stehen mir ja wieder als Wärme für die WP
zur Verfügung.
Wärme steht nicht zur Verfügung. Nur Wärme hoher Temperatur bei
gleichzeitiger Präsenz eines Tieftemperaturreservoirs ist verwertbar.
Ja und das hab ich ja auch, die Luft der ich durch den 1. Wärmetauscher
der WP die Wärme entzogen habe.
Machen wir es der Erklärung halber nochmal:
Eine WP benötigt Mechanische Energie, sagen wir Qp um das
3,2 fache von Qp an Energie (Qt) zur Verfügung zu stellen.
Diese Energie Qt setzt sich zusammen aus Qp - Qp_verlust + Qin.
Qin ist die Wärme die die WP der Umwelt Qwelt entzieht.
Da nicht die gesamte Energie zum 'pumpen' genutzt wird
gibt es Qp_verlust, Qp_verlust ist z.B. 0,5*Qp. Qp_verlust ist
Abwärme die wieder der Umwelt Qwelt zur Verfügung steht.
Der Stirling braucht um Qp zu liefern das 3 fache
(bei 33,33% Wirkungsgrad) an Energie, die 2/3 der Energie die der
Stirling nicht nutzen kann gehen als Qm_verlust wieder in Qwelt.
Also bleiben 0,2 der Qin die irgendwo als Qverlust nach Qwelt verloren
gehen.
Demnach ergibt sich das
Qwelt - Qin + Qp_verlust + Qm_verlust + Qverlust = Qwelt
Hoffe man versteht mich