Sichere und klimaneutrale Versorgung der Schweiz mit Energie

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    rodizia


    Nachräglich kamen mir noch drei Gedanken.

    1.) Möglicherweise geht es bei den ominösen" (nicht negativ gemeinten) Arbeiten von "Practicus" um einen verbesserten Maschinenwirkungsgrad an den Theortischen Grentwer gemäss den Fomeln von Carnot. Wenn der Strompreis steigt könnte ein Teil davon sich jetzt rentieren.
    Ein Stirlingmotor der angetrieben wird ist auch ein Wärmepumpe. Da werden inzwischen nahezu reibungsfreie Magnetlager verwendet, was auch die Langlebigkeit erhöht.


    2.) Wenn die Wärme für eine Fussbodenheizung mit einer Wärmepumpe erzeugt, braucht das nur etwa die Hälfte der elektrischen Energie

    Naja, für den der neu baut.


    3.) Wenn es eine Fussboden-Heizung gibt, wieso gibt es dann nicht eine Decken-Kühlung für heisse Sommer.
    Naja für den der neu baut mit einer höheren Deckenhöhe. Kalte Luft ist schwerer als warme Luft, vermischt sich ohne lastige Umluft und die höheren Kosten. Die Wärmepumpe erzeugt eben auch Kälte. Man könnte auch einen Kühlraum für Lebensmittel damit betreiben und nicht nur einen kleinen Kühlschrank.

    rodizia

    Neue Idee für Synthese Methangas oder Methanol. Eine Kombination der Algen-Idee für die Abscheidung aus Wasser..

    Das mit mit grünem Wasserstoff zu Methangas synthetisiert wird. Methan hat eine viel höhere Energiedichte als Wasserstoff, ist viel günstiger speicherbar und vorhandene Infrastruktur kann einfach weiter benutzt werden, Für Nischen wird möglicherweise doch grüner Wasserstoff direkt gebraucht,
    auch wenn Synthetisches Methan wegen den niedrigeren Transportkosten preiswerter ist.

    Ich brauche nicht lange rechnen, aber damit ist das US-Fracking früher oder später zu teuer.
    für die Verflüssigung bei Schiffstransporten wird auch viel weniger elektrische Energie gebraucht.

    Was ich auch nicht wusste, dass Biogasanlagen und Kläranlagen relativ viel CO2 emittieren. Letztere auch Wasserstoff und Methangas.

    Neue Methan-Technologie soll knappes Erdgas mit ersetzen
    Ein Unternehmen aus Planegg entwickelt eine Technologie, mit der man Strom aus erneuerbaren Energien bzw. CO2-Emissionen speichern kann - und zwar in Form von…
    www.br.de


    Erstaunlich an welchen Speichertechnologien noch geforscht wird, für ganz verschiedene Anwendungen.

    Superspeicher | Doku HD | ARTE
    Wie speichert man den grünen Strom aus Wind und Sonne, für Zeiten, wenn die Sonne nicht scheint und die Windräder bei Flaute stillstehen? Die Wissenschaftsdo...
    www.youtube.com

    Quintessenz: Für grosse Mengen zur Speicherung von Energie, z.B. für saisonale Schwankungen und längere Dunkelflauten kommen nur
    "chemische" Speicher in Frage. Power-to-Gas oder Power-to-Fuel.

    Kostet die KWh aus PV in Nordafrika 0.01 USD/KWh Strom. Aufwand für die Synthetisierung von 1 KWh Methangas 2-3 KWh.

    Dann würde die Herstellung von 1 KWh Methangas 0,02-0,03 USD kosten.
    Vor dem Ukrainekrieg lag der Preis in der Schweiz bei 0,08 Fr./KWh.

    Gaskraftwerke haben einen Wirkunsgrad von 40%. Dann kostet eine KWH Strom aus Gas 0.05-0.07 Fr.

    1 Liter Sprit (9 KWh) 0.18-0.27 Fr. + umgelegte Anlagekosten + Anlagekosten + Gewinn, vor Steuern und Abgaben.

    oytenkratos


    Zu ihrem Beitrag #163 Punkt 1)

    Ich kenne die Beschreibung der ominösen Apparatur nicht im Detail. Ist auch relativ komplex. Ausserdem gibt es unterschiedliche Varianten.

    Doch sie haben es schon richtig erkannt. Die Apparatur basiert auf dem Stirlingprozess. Und es geht bei der Apparatur wirklich auch darum den Maschinenwirkungsgrad gegenüber anderen bekannten Bauformen zu optimieren.

    Practikus, Ueli und eine weitere Person aus dem Kreis, sind schon seit ihrer Jugendzeit Fans von Stirlingmaschinen....


    Doch die sind sich bisher darüber einig, dass die Konstruktion viel zu teuer sei. Da müsste der Strompreis wesentlich höher sein als jetzt, damit es wirtschaftlich wäre.

    Deshalb wird die Maschine wohl noch lange ein Papiertiger bleiben. Ich schliesse aber nicht aus, dass sie das Ding doch mal bauen. Nur um zu beweisen, dass es geht...

    (Andere stecken auch Unsummen rein um einen Oldtimer zu restaurieren...Und irgendein Hobby muss Mann von Welt ja auch noch haben, wenn er AHV-Positiv wird, oder etwa nicht)?

    Hallo Rodizia


    Die von Ihnen genannten Stirlingtechnik kommt auch bei Kühlgeräten zum Einsatz. Sie ist zwar relativ energieeffizient im Vergleich zu herkömmlichen Kompressorgeräten, hat aber sonst einige Nachteile.


    Ich habe einen spannenden Beitrag gesehen über Magnetokalorische Wärmepumpen, eine Neuentwicklung beim Fraunhofer Institut, wohl ohne umweltschädliche Kältemittel und in bisherigen Versuchen sehr effizient. Es werden da Wirkungsgrade von COP>5 genannt. Allerdings dürfte das ebenfalls noch einige Jahre brauchen, bis das auf dem Markt ist. Eine deutsche Firma, welche das bereits anbot, ist mittlerweile insolvent.

    peter_69


    Hallo Peter.

    Ja. Die magnetokalorischen WP werden immer besser.

    Vor etwas mehr als dreissig Jahren gelang da einer Schweizer technischen Hochschule mal etwas ein Durchbruch. Zuvor wurde auf diesem Gebiet kaum geforscht. Das hat sich danach geändert.

    Aktuell scheint das Fraunhofer- Institut gerade etwas führend zu sein in der weiteren Forschung.

    Auf Stirling-Prinzip basierende WP werden heute vor Allem im Tieftstemperaturbereich eingesetzt. Da erzielen sie bisher die höchsten Wirkungsgrade.

    Diese Kryokühler basieren zwar auf dem Stirling-Prozess, aber es sind nicht herkömmliche "Stirling-Maschinen".

    Haben sie vielleicht noch einen Link zur Sendung die sie gesehen hatten?

    rodizia @peter69


    Es ist unseriös bei COP nur eine Zahl zu nennen und nicht die dazugehörirgen Temperaturen.

    COP A7 W35 heisst zum Beipie lbei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe, die bei 7 Grad Außentemperatur arbeitet und dabei eine Vorlauftemperatur von 35 Grad erzeugt. Unter diesen Bedingungen erreicht die Wärmepumpe im obigen Beispiel tatsächlich einen COP-Wert von 4,7.


    Theoretisch ist der "theoretische COP-Wert bei diesen Temperaturverhältnissen mit folgender einfacher Formel zu berechnen :
    COP(theor) = ( A +273 ) / ( W- A) , COP(theor) = ( 35+273 ) / ( 35-7 ) = 288/28 = 10,3


    Der "Mascinenwirkungsgrad beträgt also 4,7 / 10,3 * 100% = 45,7 %

    Zitat von rodizia

    Bitte Vorsicht bei Vergleichen von COP!


    Der COP ist abhängig von Temperaturbereich und Temperaturdifferenz!

    Sind Sie sicher, Rodizia?


    Der COP-Wert bei Wärmepumpen: Effizienz messbar gemacht


    Während das bereits beschriebene Leistungsverhältnis von Aufwand und Gewinn immer zwei Zahlenwerte einbezieht, führt der Leistungskoeffizient diese Betrachtung zur Heizeffizienz zu Ende. Die eingesetzte Formel lautet COP = ? / W. ? steht für die gewonnene Energie, die von der Heizung an den Heizkreislauf abgegeben wird. W steht dagegen für die eingesetzte Energie. Je höher ? ausfällt und je niedriger W ist, umso höher ist das resultierende Ergebnis der Gleichung und umso höher ist die Effizienz der Wärmepumpe oder kurz der Wirkungsgrad. Ob ein System effizient heizen kann, lässt sich deshalb im unmittelbaren Vergleich der Koeffizienten einzelner Systeme feststellen. Je höher der Wert ist, umso besser. Link


    ? Der richtige Buchstabe wurde zensiert!

    insich+


    Nöö. So ganz sicher bin ich mir da nicht..... Smile.


    Ist schon richtig was sie schreiben.

    Die Effizienz von Wärmepumpen können sie dann direkt über den COP vergleichen, wenn die im gleichen Temperaturbereich und mit der gleichen Temperaturdifferenz arbeiten.

    Denn der COP gibt an, wie viel höhere Energie (Strom) ich einsetzen muss, um eine bestimmte Menge an niedrigwertiger Wärmeenergie zu erhalten.


    Die Menge an Strom die ich einsetzen muss, ist aber von der Temperaturdifferenz abhängig.

    insich+


    Hab mir den Link noch nicht angeschaut. (Danke übrigens).


    Aber der Zusammenhang ist mir eigentlich klar.


    Bei einer gleichbleibenden Verdichterleistung, also elektrische Last des Verdichters in Watt, umso höher wird der COP, je höher die Effizienz des Verdichters ist.

    Unter Effizienz des Verdichters ist hier der Maschinenwirkungsgrad des Verdichters zu verstehen...

    Oder irre ich mich da?

  • Beitrag von damiens ()

    Dieser Beitrag wurde vom Autor gelöscht ().

    damiens


    Das ist hier doch gerade der Punkt auf den ich versuche hinzuweisen:


    Die Leistungszahl ist abhängig vom Betriebspunkt, weshalb die Angabe der Leistungszahl allein nicht ausreicht. So erreicht z. B. eine Wärmepumpe mit geringer Temperaturdifferenz eine hohe Effizienz bzw. hohe Leistungszahl, während eine Luft/Wasser-Wärmepumpe zur Gebäudeheizung gerade im Winter nur eine niedrige Leistungszahl aufweist. Speziell zur Klimatisierung wurden daher mehrere Leistungszahlen definiert, welche die Teillast und auch klimatische Einflüsse berücksichtigen.

    :?:

    Zitat von rodizia

    oytenkratos


    Wie kommen sie auf den COP 4,7 ?

    Oytenkratos schreibt:


    COP A7 W35 heisst zum Beipiel bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe, die bei 7 Grad Außentemperatur arbeitet und dabei eine Vorlauftemperatur von 35 Grad erzeugt. Unter diesen Bedingungen erreicht die Wärmepumpe im obigen Beispiel tatsächlich einen COP-Wert von 4,7.


    Diese 4.7 erreicht die entsprechende Wärmepumpe, wobei nicht alle Luft Wasserpumpen A7 W35 diesen Wert erreichen. Wie ich geschrieben habe, ist die Heizleistung im Verhältnis zur Verdichtungsleistung für den COP-Wert massgebend und nicht die Bezeichnung A7 W35.


    Wie diese Beispiele zeigen:


    Diese A7 W35 erreichen einen tieferen Cop-Wert.



    Ich meinte, dass dieser COP-Wert der Jahresdurchschnitt ist, weil wie Sie richtig schreiben, die Aussentemperatur schwankt.


    Aber:


    Eine Wärmepumpe bietet im Winter ausreichend Leistung, wenn sie bei der Planung ausreichend dimensioniert wurde. Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten selbst bei minus 20 Grad Celsius Außenlufttemperatur noch effizient. Denn die Luft enthält auch dann noch genug Wärmeenergie, um das Kältemittel in der Wärmepumpe ausreichend zu erwärmen.


    Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen haben darüber hinaus ab Werk einen zusätzlichen Heizstab verbaut, der bei noch kälteren Temperaturen automatisch dazugeschaltet wird. Dieser wird bei der professionellen Planung des Heizsystems bereits berücksichtigt und ist ebenfalls in die Jahresarbeitszahl einberechnet. Anders gesagt: Eine richtig dimensionierte Wärmepumpe leistet im Winter zuverlässige Dienste und arbeitet effizient – auch bei Einsatz eines Heizstabs. Link

    Nein, der COP-Wert variiert doch je nach Aussentemperatur. Im Winter erreicht die gleiche Pumpe einen anderen COP-Wert als im Sommer. Deshalb meinte ich, dass ein angegebener COP-Wert einer Pumpe der COP-Jahresdurchschnitt ist.


    Über das ganze Jahr gemessen ist es die Jahresarbeitszahl (JAZ) und nicht SCOP.

    rodizia  insich+


    Den COP-Werte, COP A2W35 habe ich bei einem Hersteller gefunden.

    Die Herstellerdaten wurden auch im WIKI-Artikel verwndet


    COP , SCOP , JAZ
    https://wp-tech.ch/was-bedeute…griffe-cop-jaz-oder-scop/


    Dieser Hersteller empfiehlt nachvollziehbar den COP-Wert zum Vergleich von Wärmepumpen verschiedener Herteller.

    Was ist der COP- und der SCOP- Wert? Begriff und Definition
    www.vaillant.ch

    Das ist eine festgelegte Messung mit fixen Temperaturen unter Laborbedingungen, also eine sicherer Vergleich der nachgemessen werden kann.

    SCOP wird auch unter Laborbedingungen gemessen aber mit einer Reihe von Temperatur-Kombinationen.

    Hallo Rodizia


    Es gibt auf YouTube mehrere Beiträge dazu:

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    oder auch direkt vom Fraunhofer Institut:

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    Ich habe beruflich viel mit Kälteanlagen und Ultratiefkühlern zu tun, da gibt es auch bereits serienreife Geräte mit Stirling-Technik. Diese sind zwar energieeffizienter als Kompressortechnologie, aber leider auch ziemlich träge, was die Leistung anbelangt. Sprich es wird wesentlich langsamer runtergeführt. Auch hier wären technische Weiterentwicklungen noch möglich über kaskadenartige Kühlsysteme, wie es sie bei Kompressor-basierten geraten bereits gibt. Die Idee wäre, dass jede Anlage nur im sogenannten optimalem Bereich arbeitet, sprich in jenem in dem sie am effizientesten unterwegs ist.

    insich+


    Wie sie wohl schon wissen, stelle ich gerne dumme Fragen.

    Jetzt hätte ich noch so dumme Fragen zur Verdichterleistung. Dazu folgende Überlegung:


    Wir nehmen mal an, dass wir einen ganz einfachen Kolbenverdichter haben. Da haben wir dann im Zylinder ein Volumen an Gas. Dieses Gas hat eine bestimmte Temperatur. Und enthält somit eine Wärmemenge X.

    Jetzt drücken wir das Volumen auf die Hälfte zusammen.

    Was passiert jetzt genau mit der Wärmemenge X?

    Genau genommen passiert mit der doch gar nichts, ausser dass sie von einem Raum A mit Volumen 1 in einen Raum B verschoben wird, mit einem Volumen 1/2

    Also müsste theoretisch doch X immer noch gleich gross sein?

    Und warum ist das dann nicht so?


    PS: Die Korrekte Bezeichnung für die Wärmemenge ist tatsächlich zensiert.

    forumbeobachter Was soll das?