Wärempumpe mit phasenverschobenen Drucknutzen

Die Wärmepumpenheizung, entzieht durch Kompresson einem Medium Wärme und kann ein anderes Medium über das ursprüngliche Temperaturniveau anheben und das Wirtsmedium abkühlen. Das klingt ja ganz sinnvoll, aber die meisten Konstruktionen sind nicht integriert in das Heizungs- und Energiesystem eines Hauses.

Phasenverschiebung

Anstatt den Kompressions- Dekompressionkreislauf geschlossen und gleichzeitig zu halten kann man die Druckluft zwischen speichern und später als Stromquelle nutzen. So kann man in den frühen Morgenstunden mit Nachtstrom komprimieren und tagsüber aus der Luft Strom zurückgewinnen. Oder im autarken Betrieb mit Sonnenstrom komprimieren und Wärme speichern und Nachts Strom "ablassen".

Auch kann man zu haushaltichen Druckluftnutzung übergehen: Waschmaschine mit Drucklauftaggregat ;) oder wenn man mal eine Platine ausblasen muss.

Wieviel Energie kann man in einer Druckluftflasche aufbewahren.

E= p*V=nRT (Zustandsgleichung ideales_Gas) ..

Eine große handelsübliche Gasflasche hat 150 Litern mit max. 300 bar.

  • Energie
  • 1L = 1 dm³ => 0.15 m³
  • 10 bar = 1 MPa => 30MPa
  • => 0.15 m³ * 30 MPa = 4,5 MJ = 4,510E6 J = (/3,610E6=) 1,25 kWh
  • Temperaturänderung
  • p0V0= p1V1= 4,5E6 J => V0 = 4,5E6 J / 0,1E6 Pa = 45 m³ = 45.000 L
  • n(Gas) = 45E3 L / 22,4 (L/mol) = 2E3 mol = 2 kmol
  • => dT = 4,5E6 J / (2E3 mol * 8,3 J/mol*K) = 270 K ?!
  • Wärme
  • dQ = CvmdT = 1E3* ( 2E3 mol * 14 g/mol) * 270 K = 2E6 * 14E-3 * 270 = 2E3 * 14 * 270 = 7,5 MJ = 2,08 kWh ?!

Zum Vergleich: Eine mittlere PKW-Starterbatterie mit 12 V hat ca 70 AH =~ 0,840 kWh

  • sulu: fuck ... da fehlt doch gewiss ne potenz in meiner calc, oder? ich kann doch nicht 400Gasflaschen (je fuckin 150L mit 300bar) benötigen um so ne PKW Batterie ersetzen zu können ?! danke für den Vergleich !
  • klml>sulu: kommafehler! ;) es sind 840 Wh, also braucht man ein halbe Gasflasche um eine Autobatterie zu ersetzen. ups!

dis: * klml>sulu: die Reibungsverluste gehen ja alle in gewünschte Wärme über. Aber heißt das ich bekomme die 1,25 kWh über den Druckgenerator wieder raus. Und das mit der Wärme versteh ich nicht. Man bekommt doch mehr Wärme aus einer Wärmepumpenheizung als man Kompressionsenergie eingibt. * sulu: si, das war ein schmarrn von mir .. die 1.25kWh steckst du rein und bekommst du (mal ohne Wirkungsgrad) auch wieder raus (z.B. um nen Generator an zu blasen ..) * sulu: und nochmal ja, die 2kWh Wärme entziehst du ja dem verpressten Gas .. wie du schon sagst, müsste man noch mögliche Aggregatzustandsänderung betrachten um ggf. noch mehr raus zu holen. Jedoch ist das das Max, was du rausholen kannst und hängt von Umgebungstemperatur ab (also dem geringeren Reservoir) .. so war das doch, oder?

Zusätzliche Wärme