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Druckgasspeicher können Energie über lange Zeit verlustfrei speichern

Die Nutzung von Druckgas ist in der Technik weit verbreitet. Herkömmliche Kolben-Kompressoren arbeiten mit Drehzahlen um 1000 /min. Die Kompression selbst erfolgt nahezu adiabatisch mit einem Wirkungsgrad um 55 %. Verluste durch die Kolbenreibung, die Ventile und den Motor kommen hinzu, so dass der gesamte Wirkungsgrads für die Erzeugung von Druckgas nur 30 % beträgt. Daraus ergibt sich dann ein Gesamtwirkungsgrad von 9 % für einen Druckgasspeicher bei Nutzung der vorhandenen Druckgastechnik. Das ist so zu sagen "jenseits von Gut und Böse".
Herrn Ivan Cyphelly aus der Schweiz verdanken wir die Anregung, eine Flüssigkeit in den Kompressionsprozess als Wärmepuffer einzubeziehen. Dadurch wollen wir den Wirkungsgrad der Kompression auf 95 % erhöhen. Die Ergebnisse von Simulationsrechnungen sind in der folgenden Grafik dargestellt. Für die Kompression einer definierten Menge Luft wurde die mechanische Arbeit und die im Gas verbleibende Wärme und die an einen Wärmetauscher im Kolbenraum übertragene Wärme in Abhängigkeit von der Wärmeübertragungsrate bestimmt. Wir untersuchten bisher zwei verschiedene Stoffsysteme auf ihre Leistungsfühigkeit in einem Druckgasspeicher und zwar Stickstoff / Öl und Druckluft / Wasser.

mechanische Arbeit und abgegebene Wärme in Abhängigkeit vom Wirkungsgrad für die Kompression einer definierten Menge Gas