Discussion:
Natronlokomotive
(zu alt für eine Antwort)
Ralf Kusmierz
2008-04-13 07:43:47 UTC
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Moin,

bin gerade in W. über <http://de.wikipedia.org/wiki/Natronlokomotive>
gestolpert und wollte darauf mal hinweisen - absolut pfiffige Idee,
das Teil.


Gruß aus Bremen
Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus
RS
2008-04-13 15:28:20 UTC
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Post by Ralf Kusmierz
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Moin,
bin gerade in W. über <http://de.wikipedia.org/wiki/Natronlokomotive>
gestolpert und wollte darauf mal hinweisen - absolut pfiffige Idee,
das Teil.
Gruß aus Bremen
Ralf
Geniale Idee!

Gruß, René
Frank Feger
2008-04-13 22:50:43 UTC
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Post by Ralf Kusmierz
bin gerade in W. über <http://de.wikipedia.org/wiki/Natronlokomotive>
gestolpert und wollte darauf mal hinweisen - absolut pfiffige Idee,
das Teil.
ACK


Grüße,

F^2
Ralf Teschenbaum
2008-04-14 10:42:21 UTC
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Post by Ralf Kusmierz
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Moin,
bin gerade in W. über <http://de.wikipedia.org/wiki/Natronlokomotive>
gestolpert und wollte darauf mal hinweisen - absolut pfiffige Idee,
das Teil.
Was ist daran pfiffig? Wenn ich die Thermodynamik durchgehe und die Idee
unter Berücksichtigung der Exergieverluste betrachte, wird mir eher mulmig.

Die Wang-Maschine ist dagegen eine wirklich pfiffige Idee für eine
Wärmekraftmaschine:

http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/didaktikchemie/umat/metalle/memoryloeffel.htm

Gruß, Ralf.
Patrick Kibies
2008-04-14 17:03:11 UTC
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Post by Ralf Teschenbaum
Post by Ralf Kusmierz
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Moin,
bin gerade in W. über <http://de.wikipedia.org/wiki/Natronlokomotive>
gestolpert und wollte darauf mal hinweisen - absolut pfiffige Idee,
das Teil.
Was ist daran pfiffig? Wenn ich die Thermodynamik durchgehe und die Idee
unter Berücksichtigung der Exergieverluste betrachte, wird mir eher mulmig.
ACK.
Post by Ralf Teschenbaum
Die Wang-Maschine ist dagegen eine wirklich pfiffige Idee für eine
Naja. Ich stell dann mal den Stirlingmotor in den Raum. *plöck* Und Feuer
drunter...

Stirlings Maschine scheint mit solider zu sein.

Gruß
Patrick
Ralf Teschenbaum
2008-04-16 04:53:36 UTC
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Post by Patrick Kibies
Post by Ralf Teschenbaum
Die Wang-Maschine ist dagegen eine wirklich pfiffige Idee für eine
Naja. Ich stell dann mal den Stirlingmotor in den Raum. *plöck* Und Feuer
drunter...
Stirlings Maschine scheint mit solider zu sein.
Vor allem hat stellt sie mehr Leistung auf weniger Volumen zur Verfügung.

Gruß, Ralf.
Raimund Nisius
2008-04-14 19:38:31 UTC
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Post by Ralf Teschenbaum
Die Wang-Maschine ist dagegen eine wirklich pfiffige Idee für eine
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/didaktikchemie/umat/metalle/
memoryloeffel.htm

Wieviel Biegezyklen macht das Material mit?
--
Gruß, Raimund
Mein Pfotoalbum <http://www.raimund.in-berlin.de>
Mail ohne Anhang an <Reply-To:> wird gelesen. Im Impressum der Homepage
findet sich immer eine länger gültige Adresse.
Roland Damm
2008-04-14 20:22:15 UTC
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Moin,
Post by Ralf Teschenbaum
Die Wang-Maschine ist dagegen eine wirklich pfiffige Idee für
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/didaktikchemie/umat/metalle/memoryloeffel.htm
Da steht sicherheitshalber explizit, dass ein Memory-Metall kein
Bimetallstreifen ist. Allerdings: Müsste man so eine Maschine
nicht auch mit einem Bimetallstreifen bauen können?

Egal wie, so eine Maschine muss ständig Metall abkühlen und
aufheizen. Die Verformung würde ich dabei eher als sekundären
Effekt ansehen, sprich der thermische Wirkungsgrad dürfte nicht
besonders gut liegen, da schätze ich eine Dampfmaschine besser
ein.

CU Rollo
Ralf Teschenbaum
2008-04-16 04:52:22 UTC
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Post by Ralf Teschenbaum
Post by Ralf Teschenbaum
Die Wang-Maschine ist dagegen eine wirklich pfiffige Idee für
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/didaktikchemie/umat/metalle/memoryloeffel.htm
Egal wie, so eine Maschine muss ständig Metall abkühlen und
aufheizen. Die Verformung würde ich dabei eher als sekundären
Effekt ansehen, sprich der thermische Wirkungsgrad dürfte nicht
besonders gut liegen, da schätze ich eine Dampfmaschine besser
ein.
Ich denke auch, dass ein reiner Dampfkraftprozess einen guten Wirkungsgrad
hat, aber im Beispiel ging es ja um eine Kombination mit einem zweiten
Prozess, bei dem das Natron wieder konzentriert werden muss.

Die Wang-Maschine schätze ich als elegante Lösung ein, wenn ein anderer
Maschinentyp abgestellt wird und beispielsweise eine Tropfenschmierung
nachlaufen soll.


Gruß, Ralf.
Roland Damm
2008-04-16 06:58:49 UTC
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Moin,
Post by Ralf Teschenbaum
Post by Roland Damm
Egal wie, so eine Maschine muss ständig Metall abkühlen und
aufheizen. Die Verformung würde ich dabei eher als sekundären
Effekt ansehen, sprich der thermische Wirkungsgrad dürfte
nicht besonders gut liegen, da schätze ich eine Dampfmaschine
besser ein.
Ich denke auch, dass ein reiner Dampfkraftprozess einen guten
Wirkungsgrad hat, aber im Beispiel ging es ja um eine
Kombination mit einem zweiten Prozess, bei dem das Natron
wieder konzentriert werden muss.
Selbst unter dieser Berücksichtigung könnte die Natron-Maschine
noch einen besseren Wirkungsgrad abbekommen, also zumindest eine
konventionelle Dampfmaschine. IMO braucht es zum Einsieden der
Natronlauge ja recht hohe Temperaturen, deutlich höher also wie
wenn man einfach nur Wasser kochen würde. Deshalb macht die
Verdampfungswärme des Wasser bezogen auf die Gesamtenergie die
zum Eindampfen gebraucht wird, nur einen kleineren Anteil aus,
könnte zumindest sein. Darüber hinaus wird beim Eindampfen ja
die Konzentration stetig erhöht und der Siedepunkt
dementsprechend auch. Man bekommt am Ende also Wasserdampf der
so warm ist, dass man damit die stark verdünnte Lauge am Anfang
des Prozesses schon zum Kochen bringen kann. Man müsste also ein
Eindampf-Gerät bauen, bei dem die verdünnte Lauge in mehreren
Prozessschritten aufkonzentriert wird und der Dampf aus jedem
Prozessschritt zum Heizen/Eindampfen der Lauge in den
vorherlaufenden Prozessschritten genutzt wird. Auf die Weise
könnte es glücken, dass das ausgetriebene Wasser am Ende nur in
Form von leidlich heißem flüssigem Wasser vorliegt aber nicht
mehr als Dampf.
So ein Aufbau ist natürlich aufwändig, aber für diese Maschine
muss dieser Aufbau ja nur an der 'Tankstelle' stehen, also
stationär. Und er kann mehrere Fahrzeuge bedienen. Somit ist
etwas mehr technischer Aufwand nicht so ein großes Problem
(preislich).
Post by Ralf Teschenbaum
Die Wang-Maschine schätze ich als elegante Lösung ein, wenn ein
anderer Maschinentyp abgestellt wird und beispielsweise eine
Tropfenschmierung nachlaufen soll.
Für sowas, ja. Für das Verstellen von Fenstern zur Lüftung wurde
ja auch schon über Antriebe mit Memorymetall nachgedacht, ob es
sowas schon gibt, weiß ich nicht. Wenn man als Energiequelle
eine sowieso vorhandene ansonsten ungenutzte Temperaturdifferenz
nutzt, spielt der Wirkungsgrad natürlich keine Rolle.

CU Rollo
Ralf Teschenbaum
2008-04-16 20:45:04 UTC
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Post by Roland Damm
Selbst unter dieser Berücksichtigung könnte die Natron-Maschine
noch einen besseren Wirkungsgrad abbekommen, also zumindest eine
konventionelle Dampfmaschine.
Da müssten wir zunächst klären, mit was wir vergleichen wollen: Ist es der
offene Dampfkraftprozess einer Lokomotive oder der geschlossene Prozess
eines Kraftwerks?

Nach der Beschreibung gehe ich davon aus, dass ein wesentlicher Vorteil der
Natronlokomotive ist, dass ein Teil des Prozesses außerhalb der fahrenden
Maschine stattfindet. Daher kann hier vielleicht eine höhere Energiedichte
im Fahzeug realisiert werden. Aber die Natronlauge wird außerhalb der Lok
vorgeheizt und später wieder konzentriert.

Egal wie man es rechnet: Wenn der Dampf in Lösung geht, nimmt die Entropie
zu, der Prozess ist irreversibel. Wir haben hier sogar einen mehrfachen
Wärmeübergang mit den bekannten Irreversibilitäten:
1. Wärme vom Natronspeicher in den Dampfkessel
2. Lösung des Dampfes im Natronspeicher
3. Im Bahnhof wird die Natronlauge irreversibel konzentriert wird.

Beim offenen Dampfkraftprozess taucht nur Punkt 1 auf.
Post by Roland Damm
IMO braucht es zum Einsieden der
Natronlauge ja recht hohe Temperaturen, deutlich höher also wie
wenn man einfach nur Wasser kochen würde. Deshalb macht die
Verdampfungswärme des Wasser bezogen auf die Gesamtenergie die
zum Eindampfen gebraucht wird, nur einen kleineren Anteil aus,
könnte zumindest sein.
Da bin ich pessimistisch. Um die Relation mal darzustellen: Wenn ich aus
einem Trog mit reinem Wasser von 100 °C dieses als Dampf von 100 °C
entnehmen will, muss ich 5,4 mal mehr Wärme reinstecken, als ich brauchte,
um Wasser von 0 °C auf 100 °C zu erwärmen.

Wenn ich das Wasser aus der Natronlauge herausholen will, würde ich erst mal
ähnliche Größenordnungen vermuten.
Post by Roland Damm
Darüber hinaus wird beim Eindampfen ja
die Konzentration stetig erhöht und der Siedepunkt
dementsprechend auch. Man bekommt am Ende also Wasserdampf der
so warm ist, dass man damit die stark verdünnte Lauge am Anfang
des Prozesses schon zum Kochen bringen kann. Man müsste also ein
Eindampf-Gerät bauen, bei dem die verdünnte Lauge in mehreren
Prozessschritten aufkonzentriert wird und der Dampf aus jedem
Prozessschritt zum Heizen/Eindampfen der Lauge in den
vorherlaufenden Prozessschritten genutzt wird.
Trotz allem kann der Prozess nicht ohne äußere Energiezufuhr funktionieren,
denn die Entropie verringert sich - also muss ein äußerer Prozess ablaufen,
der noch irreversibler ist, als das Konzentrieren der Lauge, so dass in
Summe die Entropie auch hier zunimmt.



Gruß, Ralf.
Roland Damm
2008-04-17 21:36:21 UTC
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Moin,
Ist es der offene Dampfkraftprozess einer Lokomotive oder der
geschlossene Prozess eines Kraftwerks?
Ich meine schon einen offenen Prozess, wobei ich allerdings auch
andeutete, dass man mit der Natornmaschine einen geschlossenen
Kreis aufbauen könnte, weil man dann den Platzraubenden
Kondensator/Kühler nicht im Fahrzeug herumfahren muss.
Egal wie man es rechnet: Wenn der Dampf in Lösung geht, nimmt
die Entropie zu, der Prozess ist irreversibel. Wir haben hier
sogar einen mehrfachen Wärmeübergang mit den bekannten
Irreversibilitäten: 1. Wärme vom Natronspeicher in den
Dampfkessel 2. Lösung des Dampfes im Natronspeicher
3. Im Bahnhof wird die Natronlauge irreversibel konzentriert
wird.
Beim offenen Dampfkraftprozess taucht nur Punkt 1 auf.
Auf wie viele Teilprozesse sich die Entropievermehrung verteilt,
hat ja nun garnichts zu bedeuten.
Post by Roland Damm
IMO braucht es zum Einsieden der
Natronlauge ja recht hohe Temperaturen, deutlich höher also
wie wenn man einfach nur Wasser kochen würde. Deshalb macht
die Verdampfungswärme des Wasser bezogen auf die Gesamtenergie
die zum Eindampfen gebraucht wird, nur einen kleineren Anteil
aus, könnte zumindest sein.
Wenn ich aus einem Trog mit reinem Wasser von 100 °C dieses als
Dampf von 100 °C entnehmen will, muss ich 5,4 mal mehr Wärme
reinstecken, als ich brauchte, um Wasser von 0 °C auf 100 °C zu
erwärmen.
Wenn ich das Wasser aus der Natronlauge herausholen will, würde
ich erst mal ähnliche Größenordnungen vermuten.
Um das Wasser aus der Lauge herauszuholen brauche ich so viel
Energie, wie ich vorher beim Verdünnen der Lauge gewonnen habe.
Was ich allerdings mehr brauche, ist die Energie zum Verdampfen,
wie du ja auch sagtest (5.4 mal so viel wie zum Aufheizen). Aber
die Menge an Energie, die ich zum Verdampfen brauche, ist fest,
1l Wasser kostet soundsoviel Energie für die Umwandlung
Wasser->Dampf. Wenn ich also erheblich mehr Energie reinstecken
muss, um Natronlauge einzudampfen, dann nicht deswegen, weil ich
mehr Dampf erzeuge, sondern weil ich sozusagen chemisch nachher
mehr Energie gespeichert habe. Der Anteil der Energie, die für
dass Verdampfen des Wassers gebraucht wird, verglichen mit der
gesamten umgesetzten Energie, wird kleiner. Der Wirkungsgrad
besser.
Trotz allem kann der Prozess nicht ohne äußere Energiezufuhr
funktionieren, denn die Entropie verringert sich - also muss
ein äußerer Prozess ablaufen, der noch irreversibler ist, als
das Konzentrieren der Lauge, so dass in Summe die Entropie auch
hier zunimmt.
Was ebenso wieder irrelevant ist.

Der Verlust des Gesamtsystems ist einfach die Abwärme des
Gesamtsystems. Noch zuzüglich der Verdampfungswärme von Wasser,
falls ich Wasserdampf freisetze. Was bei einer normalen
Dampflock verloren geht, ist die Wärmeenergie plus die
Verdampfungswärme die im Abdampf und in den Abgasen drin ist.
Daran ändert sich nichts, wenn anstatt an einer Stelle an 10
Stellen Entropie umgesetzt wird.
Angenommen man kann die Natronmaschine ohne Wärmeaustausch mit
der Umgebung betreiben.
Dann sind die Verluste allein an der Abwärme der 'Tankstelle'
messbar. Wenn man es dort schafft, dass das Prozesswasser nicht
mehr als Dampf (wie bei der Dampflock) sondern als flüssiges
Wasser anfällt, hat man die Verluste (des Gesamtsystems) auf
jeden Fall reduziert.

CU Rollo
Ralf Teschenbaum
2008-04-18 20:40:44 UTC
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Post by Roland Damm
Moin,
Post by Ralf Teschenbaum
Egal wie man es rechnet: Wenn der Dampf in Lösung geht, nimmt
die Entropie zu, der Prozess ist irreversibel. Wir haben hier
sogar einen mehrfachen Wärmeübergang mit den bekannten
Irreversibilitäten: 1. Wärme vom Natronspeicher in den
Dampfkessel 2. Lösung des Dampfes im Natronspeicher
3. Im Bahnhof wird die Natronlauge irreversibel konzentriert
wird.
Beim offenen Dampfkraftprozess taucht nur Punkt 1 auf.
Auf wie viele Teilprozesse sich die Entropievermehrung verteilt,
hat ja nun garnichts zu bedeuten.
Nach aller Erfahrung ist in den meisten Fällen ist das Verteilen auf mehrere
Prozesse auch mit mehr Entropie verbunden. Daher wäre es nachzuweisen, dass
hier ein besonderer Mechanismus genutzt wird, der weniger Entropie erzeugt.
Den sehe ich (noch) nicht.
Post by Roland Damm
Post by Ralf Teschenbaum
Wenn ich aus einem Trog mit reinem Wasser von 100 °C dieses als
Dampf von 100 °C entnehmen will, muss ich 5,4 mal mehr Wärme
reinstecken, als ich brauchte, um Wasser von 0 °C auf 100 °C zu
erwärmen.
Wenn ich das Wasser aus der Natronlauge herausholen will, würde
ich erst mal ähnliche Größenordnungen vermuten.
Um das Wasser aus der Lauge herauszuholen brauche ich so viel
Energie, wie ich vorher beim Verdünnen der Lauge gewonnen habe.
Und was ist mit dem Entropiezuwachs, der aus dem (chemischen) Lösungsvorgang
resultiert? Auch der ist irreversibel und muss Rückgängig gemacht werden.
Post by Roland Damm
Was ich allerdings mehr brauche, ist die Energie zum Verdampfen,
wie du ja auch sagtest (5.4 mal so viel wie zum Aufheizen). Aber
die Menge an Energie, die ich zum Verdampfen brauche, ist fest,
1l Wasser kostet soundsoviel Energie für die Umwandlung
Wasser->Dampf. Wenn ich also erheblich mehr Energie reinstecken
muss, um Natronlauge einzudampfen, dann nicht deswegen, weil ich
mehr Dampf erzeuge, sondern weil ich sozusagen chemisch nachher
mehr Energie gespeichert habe.
Die chemische Umkehrung der Vermischung gehört auch dazu.
Post by Roland Damm
Der Anteil der Energie, die für
dass Verdampfen des Wassers gebraucht wird, verglichen mit der
gesamten umgesetzten Energie, wird kleiner. Der Wirkungsgrad
besser.
Die Argumentationskette verstehe ich jetzt nicht.
Post by Roland Damm
Post by Ralf Teschenbaum
Trotz allem kann der Prozess nicht ohne äußere Energiezufuhr
funktionieren, denn die Entropie verringert sich - also muss
ein äußerer Prozess ablaufen, der noch irreversibler ist, als
das Konzentrieren der Lauge, so dass in Summe die Entropie auch
hier zunimmt.
Was ebenso wieder irrelevant ist.
Der Verlust des Gesamtsystems ist einfach die Abwärme des
Gesamtsystems. Noch zuzüglich der Verdampfungswärme von Wasser,
falls ich Wasserdampf freisetze. Was bei einer normalen
Dampflock verloren geht, ist die Wärmeenergie plus die
Verdampfungswärme die im Abdampf und in den Abgasen drin ist.
Daran ändert sich nichts, wenn anstatt an einer Stelle an 10
Stellen Entropie umgesetzt wird.
Angenommen man kann die Natronmaschine ohne Wärmeaustausch mit
der Umgebung betreiben.
Dann sind die Verluste allein an der Abwärme der 'Tankstelle'
messbar. Wenn man es dort schafft, dass das Prozesswasser nicht
mehr als Dampf (wie bei der Dampflock) sondern als flüssiges
Wasser anfällt, hat man die Verluste (des Gesamtsystems) auf
jeden Fall reduziert.
Das sieht für mich aus, als ob der zweite Hauptsatz ausgetrickst werden
soll, um ein Perpetuum Mobile der 2. Art zu bauen.

Nach meiner Meinung ist die Natronlokomotive eine technische Lösung, um das
Leistungsgewicht des Triebwagens zu verbessern. Es ist keine Lösung, um
Energie zu sparen.

Man müsste das mal für ein Kraftwerk überlegen, denn wenn die Idee (entegen
meiner Vermutung) gut wäre, müssten sich die Vorteile in einem stationären
Kraftwerk durch geschlossene Prozesse wesentlich besser realisieren lassen.


Gruß, Ralf.
Roland Damm
2008-04-18 22:19:32 UTC
Permalink
Moin,
Post by Ralf Teschenbaum
Post by Roland Damm
Auf wie viele Teilprozesse sich die Entropievermehrung
verteilt, hat ja nun garnichts zu bedeuten.
Nach aller Erfahrung ist in den meisten Fällen ist das
Verteilen auf mehrere Prozesse auch mit mehr Entropie
verbunden. Daher wäre es nachzuweisen, dass hier ein besonderer
Mechanismus genutzt wird, der weniger Entropie erzeugt. Den
sehe ich (noch) nicht.
Wie ich schon schrieb, was an überflüssiger Entropie erzeugt
wird, müsste irgendwo als Abwärme messbar zutage treten.
Post by Ralf Teschenbaum
Post by Roland Damm
Um das Wasser aus der Lauge herauszuholen brauche ich so viel
Energie, wie ich vorher beim Verdünnen der Lauge gewonnen
habe.
Und was ist mit dem Entropiezuwachs, der aus dem (chemischen)
Lösungsvorgang resultiert? Auch der ist irreversibel und muss
Rückgängig gemacht werden.
Ja was soll damit sein? Natürlich muss ich den rückgängig machen.
Soviel Energie muss ich reinstecken. Aber wieso sollte ich mehr
Energie reinstecken müssen? Die Energie, die ich in das
Ent-Lösen reinstecken muss, bekomme ich beim Lösen wieder
heraus. Wenn dem nicht so währe, dann müsste die Natronlauge ja
von Zyklus zu Zyklus irgendwie mit Energie aufgeladen werden,
die man nicht an der Temperatur messen kann - sehr esoterisch.
Post by Ralf Teschenbaum
Post by Roland Damm
Was ich allerdings mehr brauche, ist die Energie zum
Verdampfen, wie du ja auch sagtest (5.4 mal so viel wie zum
Aufheizen). Aber die Menge an Energie, die ich zum Verdampfen
brauche, ist fest, 1l Wasser kostet soundsoviel Energie für
die Umwandlung Wasser->Dampf. Wenn ich also erheblich mehr
Energie reinstecken muss, um Natronlauge einzudampfen, dann
nicht deswegen, weil ich mehr Dampf erzeuge, sondern weil ich
sozusagen chemisch nachher mehr Energie gespeichert habe.
Die chemische Umkehrung der Vermischung gehört auch dazu.
Das ist aber eine Energie, die ich zurückbekomme.
Post by Ralf Teschenbaum
Post by Roland Damm
Der Anteil der Energie, die für
dass Verdampfen des Wassers gebraucht wird, verglichen mit der
gesamten umgesetzten Energie, wird kleiner. Der Wirkungsgrad
besser.
Die Argumentationskette verstehe ich jetzt nicht.
Nimm eine gewöhnliche Dampfmaschine. Wenn man da das Wasser bei
101°C kochen lässt hat man nur Dampf mit wenig Druck. Im Dampf
steckt wenig Energie, die man in dem Zylinder nutzen kann, dann
es sei angenommen, dass der Zylinder den Dampf wieder als Dampf
ins Freie entlässt. Wie steigert man den Wirkungsgrad der
Maschine? Natürlich indem man die Temperatur und damit den Druck
erhöht. Natürlich muss man bei höherem Druck auch die
Energiemenge vergrößern, die man braucht, um z.B. 1l Wasser zu
verdampfen. Aber um diese Differenz bekommt man auch mehr Arbeit
aus dem Dampf heraus. Der Verlust ist immer der gleiche, nämlich
die Verdampfungswärme des Wassers.
- Wenn ich in das Wasser 101 Energieeinheiten reinstecken muss
und dann eine Energieeinheit nutzen kann und die restlichen 100
Einheiten sind Verlust
- Oder wenn ich in das Wasser 200 Energieeinheiten reinstecke und
100 nutzen kann und 100 sind Verlust,

Dann ist im Zweiten Fall der Wirkungsgrad erheblich besser.

So mein Gedankengang bei der Natronlok: Je höher der Siedepunkt
der Natronlauge, desto mehr Energie stecke ich in die
Natronlauge selbst rein (und kann sie nachher nutzen) wobei die
Energie, die für das Verdampfen des Wassers gebraucht wird,
gleich bleibt. Der Anteil der Energie, die wieder genutzt werden
kann, wird größer.
Post by Ralf Teschenbaum
Das sieht für mich aus, als ob der zweite Hauptsatz
ausgetrickst werden soll, um ein Perpetuum Mobile der 2. Art zu
bauen.
Irgendwo entsteht natürlich Abwärme, die an die Umgebung
abgegeben werden muss.

Aber wenn ich zwei Stoffe mische und dabei Energie frei wird,
dann muss ich nun mal die gleiche Energie aufwenden, um diese
beiden Stoffe wieder zu trennen, denn alternativ müsste in einem
Kreisprozess mindestens einer der Stoffe Energie auf magische
Weise speichern (=Senke) oder erzeugen können. Was wohl nicht
geht. Das heißt für den reinen Prozess des Lösens oder des
Trennens ist der Energieaufwand gleich, exakt gleich.
Dass man zum Trennen von Wasser und Natronlauge mehr Energie
benötigt, als man bekommen hat, wenn man Wasser und Natronlauge
zusammenschüttet, liegt daran, dass man zum Trennen das Wasser
verdampfen muss. Aber selbst dieses Argument zieht nicht, da ja
vorher das Wasser auch als Dampf in die Natronlauge reingekommen
ist. Die Verdampfungswärme wurde also nicht verschenkt, sondern
ist an der Stelle des Systems vorhanden, verfügbar, nutzbar.
Post by Ralf Teschenbaum
Nach meiner Meinung ist die Natronlokomotive eine technische
Lösung, um das Leistungsgewicht des Triebwagens zu verbessern.
Es ist keine Lösung, um Energie zu sparen.
Glaube ich auch nicht, was das Energiesparen angeht.
Post by Ralf Teschenbaum
Man müsste das mal für ein Kraftwerk überlegen, denn wenn die
Idee (entegen meiner Vermutung) gut wäre, müssten sich die
Vorteile in einem stationären Kraftwerk durch geschlossene
Prozesse wesentlich besser realisieren lassen.
In einem geschlossenen Kreislauf glaube ich auch nicht, dass
dieser Prozess einen großen Vorteil hätte. Heutige
Dampfkraftmaschinen kommen auf geschätzt 90% dessen, was Carnot
als Obergrenze vorgibt. Da dürfte kein Spielraum mehr sein, um
über 100 Jahre alte Erfindungen an den Mann zu bringen.

Nur im Verkehrswesen ist man von dem Carnot-Wirkungsgrad
normalerweise noch weit entfernt.

Was nicht heißen soll, dass man nach meiner Meinung mit solchen
Fahrzeugen mit Natronmotor herumfahren sollte. Ich bin nur der
Meinung, dass man mit diesem Konzept einen höheren
Gesamtwirkungsgrad erreichen kann (hätte können), als mit
konventionellen Dampfmaschinen.

CU Rollo

Uwe Hercksen
2008-04-16 10:31:14 UTC
Permalink
Post by Ralf Teschenbaum
Ich denke auch, dass ein reiner Dampfkraftprozess einen guten Wirkungsgrad
hat, aber im Beispiel ging es ja um eine Kombination mit einem zweiten
Prozess, bei dem das Natron wieder konzentriert werden muss.
Hallo,

eine reiner Dampfkraftprozess mit zu kleiner Temperaturdifferenz hat
einen bescheidenen Wirkungsgrad, es geht halt nicht besser als der
Carnot Wirkungsgrad.

Bye
Ralf Teschenbaum
2008-04-16 20:49:23 UTC
Permalink
Post by Uwe Hercksen
Post by Ralf Teschenbaum
Ich denke auch, dass ein reiner Dampfkraftprozess einen guten
Wirkungsgrad
hat, aber im Beispiel ging es ja um eine Kombination mit einem zweiten
Prozess, bei dem das Natron wieder konzentriert werden muss.
Hallo,
eine reiner Dampfkraftprozess mit zu kleiner Temperaturdifferenz hat
einen bescheidenen Wirkungsgrad, es geht halt nicht besser als der
Carnot Wirkungsgrad.
Das ist richtig, dieser Beschränkung unterliegt jeder Wärme-Kraft-Prozess.
Aber wenn Du mit kleinen Temperaturdifferenzen um den Siedepunkt des Wassers
herum arbeitest, kannst Du Dich gut an den Carnot-Prozess heranarbeiten,
weil der Wärmeübergang beim Verdampfen und Kondensieren nur bei kleinen
Temperaturdifferenzen stattfinden müssen.

Ich vermute, dass bei kleinen Differenzen mit einem Phasenübergang bessere
Wirkungsgrade herauskommen als z.B. bei einem Heißgas-Prozess.


Gruß, Ralf.
Matthias Weingart
2008-04-15 15:54:56 UTC
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Post by Ralf Teschenbaum
Post by Ralf Kusmierz
X-No-Archive: Yes
begin Thread
Moin,
bin gerade in W. über
<http://de.wikipedia.org/wiki/Natronlokomotive> gestolpert und
wollte darauf mal hinweisen - absolut pfiffige Idee, das Teil.
Was ist daran pfiffig? Wenn ich die Thermodynamik durchgehe und
die Idee unter Berücksichtigung der Exergieverluste betrachte,
wird mir eher mulmig.
Mhh, auch ist die Energiedichte nicht sonderlich hoch. Bleiakkus haben
ja schon mehr. Wenn schon Wärme gespeichert werden muss, dann werden
heute lieber Salzschmelzen bei 300-400° eingesetzt (z.B.
Solarkraftwerk). Auch das wäre drucklos möglich.

M.
Ralf Kusmierz
2008-04-15 18:47:30 UTC
Permalink
X-No-Archive: Yes
Post by Matthias Weingart
Post by Ralf Teschenbaum
Post by Ralf Kusmierz
bin gerade in W. über
<http://de.wikipedia.org/wiki/Natronlokomotive> gestolpert und
wollte darauf mal hinweisen - absolut pfiffige Idee, das Teil.
Was ist daran pfiffig? Wenn ich die Thermodynamik durchgehe und
die Idee unter Berücksichtigung der Exergieverluste betrachte,
wird mir eher mulmig.
Mhh, auch ist die Energiedichte nicht sonderlich hoch. Bleiakkus haben
ja schon mehr. Wenn schon Wärme gespeichert werden muss, dann werden
heute lieber Salzschmelzen bei 300-400° eingesetzt (z.B.
Solarkraftwerk). Auch das wäre drucklos möglich.
Ich möchte mal ganz allgemein fragen (und hätte es möglichst gerne
durch Zahlen belegt), ob bei mitzuführenden nicht-emittierenden
Energieträgern (also keine innere oder äußere Verbrennung) derzeit
Dampfkreisprozesse Elektromotoren bei Fahrzeugantrieben bzgl.
Energiedichte, Aufwand und Wirkungsgrad überlegen sind, oder nicht.
(Eine Dampflok benutzt übrigens genau genmommen keinen
Dampfkreisprozeß, weil der Abdampf verlorengeht. Die Natronlok auch
nicht: Zwar wird der Abdampf energetisch genutzt und aufgefangen, aber
nicht als Speisewasser in den Kessel rückgeführt.)

Die produktions- und werkstofftechnischen Möglichkeiten sind heute
zweifellos andere als zu der Zeit, als die Natronlokomotive erfunden
bzw. eingesetzt wurde, daher wäre ein direkter Vergleich wohl etwas
unfair. Interessant wäre es aber dennoch, bei einem Dampfantrieb die
Kondensations- bzw. Verdampfungsenthalpie zunächst rückgewinnen zu
können. Welche maximalen Temperaturen wären denn durch eine Aufnahme
von Abdampf in eine Lösung möglich?

Bei Dampfkreisprozessen wird normalerweise der Wirkungsgrad dadurch
maximiert, daß das Arbeitsmedium in ein Vakuum expandiert, indem der
Abdampf durch Kaltwassereinspritzung kondensiert wird. Dabei geht die
Verdampfungsenthalpie verloren. Wenn ich es richtig sehe, müßte
oprimalerweise die Natronlösung also auch einen Unterdruck haben,
damit die Dampfmaschine maximale Arbeit leistet - sie ersetzt dann
sozusagen die Kondensation durch Kaltwasser.

Ließe sich daran nicht noch einiges optimieren? Die Dampftemperatur
liegt wohl üblicherweise deutlich niedriger als die mögliche
Rauchgastemperatur der Feuerung. Könnte man vielleicht sinnvollerweise
irgendwo einen Natronlösungskreislauf zwischenschalten, um die
Angelegenheit zu optimieren? Etwa so: Der Abdampf findet stets eine
kalte, hochkonzentrierte Natronlösung vor und erreicht dadurch
maximalen Unterdruck und eine optimale Temperatursteigerung der
Absorberlösung. Die erhitzte Absorberlösung wird dann in einen
Wärmetauscher an die Hochtemperaturquelle gepumpt und dort bei
Kesseldruck weiter erhitzt, wodurch das Wasser ausgetrieben und als
Frischdampf verwendet wird. Die aufkonzentrierte Natronlösung wird
schließlich durch Zwischenüberhitzer und am Schluß über einen
Abwärmekühler heruntergekühlt und dann wieder in den Behälter mit der
abdampfaufnehmenden kalten Natronlösung geleitet (wobei sie ihre
mechanische Energie teilweise noch zum Antrieb der "Speisewasserpumpe"
(die Natronlösung pumpt) verwendet wird. Gäbe es dabei Vorteile
gegenüber einem "klassischen" Dampfkreisprozeß?


Gruß aus Bremen
Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus
Klaus Bahner
2008-04-14 20:51:16 UTC
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Post by Ralf Kusmierz
gestolpert und wollte darauf mal hinweisen - absolut pfiffige Idee,
das Teil.
Hmmm, 900 kg, 180 Grad Celsius warme, 83%-ige Natronlauge finde ich
nicht unbedingt pfiffig, da kann selbst ein kleines Leck zu einem
ernsten Problem werden ...

Klaus
gUnther nanonüm
2008-04-14 21:09:25 UTC
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Post by Klaus Bahner
Post by Ralf Kusmierz
gestolpert und wollte darauf mal hinweisen - absolut pfiffige Idee,
das Teil.
Hmmm, 900 kg, 180 Grad Celsius warme, 83%-ige Natronlauge finde ich
nicht unbedingt pfiffig, da kann selbst ein kleines Leck zu einem
ernsten Problem werden ...
Hi,

aber kaum Überdruck, ist ja auch alles aus Kupfer. Und wenns etwas
tropft, der Kessel mußte ja auch als Berührschutz verkleidet werden,
nach unten dagegen konnte Natronlauge ruhig auf die Pferdeäppel laufen,
damals waren die Straßen ungeteert, und etwaiger Bewuchs war
unerwünscht. Wenn man weiß, welche Giftmengen die Bahn heutzutage auf
ihren Strecken verspritzt, wünscht man sich gelegentlich einen
vergleichsweise harmlosen Natrontriebwagen....
--
mfg,
gUnther
Dieter Wiedmann
2008-04-15 12:29:36 UTC
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Post by Klaus Bahner
Hmmm, 900 kg, 180 Grad Celsius warme, 83%-ige Natronlauge finde ich
nicht unbedingt pfiffig, da kann selbst ein kleines Leck zu einem
ernsten Problem werden ...
Aber hinterher ist alles penibel fettfrei.:-)


Gruß Dieter
horst-d.winzler
2008-04-15 12:34:28 UTC
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Post by Dieter Wiedmann
Post by Klaus Bahner
Hmmm, 900 kg, 180 Grad Celsius warme, 83%-ige Natronlauge finde ich
nicht unbedingt pfiffig, da kann selbst ein kleines Leck zu einem
ernsten Problem werden ...
Aber hinterher ist alles penibel fettfrei.:-)
Gruß Dieter
Auch der Arbeiter.
--
mfg hdw
Dieter Wiedmann
2008-04-15 14:25:54 UTC
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Post by horst-d.winzler
Post by Dieter Wiedmann
Post by Klaus Bahner
Hmmm, 900 kg, 180 Grad Celsius warme, 83%-ige Natronlauge finde ich
nicht unbedingt pfiffig, da kann selbst ein kleines Leck zu einem
ernsten Problem werden ...
Aber hinterher ist alles penibel fettfrei.:-)
Auch der Arbeiter.
Sollte man gleich den entsprechenden 'Fach'zeitschriften anbieten,
die "Laugengebäckdiät".;-)


Gruß Dieter
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