Hallo Leute, ich suche aktuell eine Möglichkeit "mit Haushaltsmitteln" Luft soweit zu trocknen, dass bei einem Druck von 200bar und einer Temperatur von 10°C kein Wasser kondensiert. Da ich an regenerierbare, hydrophile Materialien nicht heran komme und mir auch schwer tue das Resultat zu überprüfen, würde ich gerne KEINE Absorptionstrocknung mit z.B. Zeolith verwenden. Statt dessen würde ich meine Raumluft vor dem Komprimieren auf eine Temperatur von -45°C oder weniger kühlen. Bei dieser Temperatur kann die Luft so wenig Wasser tragen, wie später bei 200bar @ 10°C. Da ich kein großes Luftvolumen benötige, habe ich errechnet, dass etwa 5W zur Kühlung genügen müssten. Die Lust würde ich durch einen modifizierten Kühlkörper ziehen, sodass der kleine Luftstrom den gesamten Kühlkörper ausnutzt und die Zieltemperatur möglichst einfach erreichen kann. Für Verluste etc. würde ich zusätzlich etwa 5W ansetzen, sodass ich eine Kühlleistung von etwa 10W bei -50°C anpeile. Meine Frage ist nun, was würdet ihr hier als Kühlsystem vorschlagen? Mir sind bisher nur Peltierelemente in den Sinn gekommen. Dabei wird aber ein einfaches Element nicht reichen. 2-Stufen werde ich als mindestes brauchen, was mir recht hohe Anforderungen an die Wäremabfuhr bringt. Grob überschlagen werde ich in einer Größenordung von etwa 300-400W Wärme abführen müssen. Andere Wege suche ich noch recht erfolglos. Habt ihr irgendwelche netten Ideen für mich? Nur bitte beachtet, so etwas wie Flüssigstickstoff oder dergleichen ist zwar nett, aber nicht praktikabel/alltagstauglich. Vielen lieben Dank Leo
Mit gängigen Kältemitteln in Scrollverdichtern (z.B. ZF Serie von Copeland) sind etwa -40°C erreichbar. Mit heliumbasierten Systemen (z.B. Brooks http://www.brooks.com/products/cryopumps-cryochillers/cryochillers/cryodyne-refrigerators) geht's auch deutlich tiefer, aber billig ist das nicht. Einen wichtigen Punkt hast du vielleicht übersehen: Der Kühlkörper, durch den die feuchte Luft gezogen wird, wird sofort vereisen.
Mit Hausmitteln wird das schwierig. Du hast ja immerhin ein dT von 65° zur Raumluft. 2-Stufige PT-Elemente kriegen das zwar hin, aber mit erheblicher Verlustleistung. Auf 500W kommt man da aber nicht. Eine PT mit dTmax von 90°C hat bei deinem Fall noch rund 30% seiner Leistung. Für 10W Kühlleistung brauchst du also rund 40W El. Leistung. Das kriegt man problemlos mit einem CPU-Kühlkörper weg. Das größere Problem ist die erwähnte Vereisung. In normaler RAumluft hast du rund 20ml/m³ Wasser. Das resultiert in ca. 40mm³ Eis. Da setzt sich dein Kühlkörper in kürzester Zeit zu. Wenn du die ganze geschichte vielleicht in der Tiefkühltruhe betreibst, ist die Sache etwas entspannter. Von -18 auf -50°C fällt nicht mehr ganz so viel Eis an. Trotzdem musst du regelmäßig eineisungszyklen fahren. Wenn du also Kontinuierlich deine Trockene Luft brauchst, musst du 2 paralelle Systeme aufbauen und immer wechseln.
Leo B. schrieb: > ich suche aktuell eine Möglichkeit "mit Haushaltsmitteln" Luft soweit zu > trocknen, dass bei einem Druck von 200bar und einer Temperatur von 10°C > kein Wasser kondensiert. > Nur bitte beachtet, so etwas wie Flüssigstickstoff oder dergleichen ist > zwar nett, aber nicht praktikabel/alltagstauglich. Wenn Du nicht allzuviel "Luft" brauchst, könntest Du Stickstoff direkt aus der Flasche nehmen. Der ist von sich aus trocken und beispiels- weise zur Flutung von REM-Kammern durchaus alltagstauglich.
Vielleicht mit einer Kältemischung aus trockenem Schnee und Kalziumchlorid, damit erreicht Lowitz bereits 1793 -50°C.
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@ Fabian F. (fabian_f55)
>erwähnte Vereisung. In normaler RAumluft hast du rund 20ml/m³ Wasser.
Dann würde es aber bei 20°C im Zimmer schon langsam regnen, denn das ist
schon etwa die max. Luftfeuchte bei 20°C.
Leo B. schrieb: > Die Lust würde ich durch einen modifizierten > Kühlkörper ziehen Da wird mir ganz kalt. Und Bilder Kopf bekomme ich auch! SCNR
Leo B. schrieb: > Habt ihr irgendwelche netten Ideen für mich? Du kannst einen normalen Kühlwürfel nehmen und den mit zusätzlichem Polystyrol dämmen. Die Kühllamellen sollten mit einem Lüfter gekühlt werden, das erhöht den Wirkungsgrad enorm. Mit meinem Kühlwürfel komme ich auf -37°C im Sommer und bis zu -41°C im Winter. In diesen Kühlwürfel packst du dann eine Konstruktion mit einem Peltier-Element um die -40°C Luft weiter abzukühlen. Das Peltierelement ist extrem ineffizient, aber du kannst die Luft damit noch etwas weiter, um 10°C auf -50°C, abkühlen. Das Peltierelement braucht natürlich auch einen Kühlkörper auf beiden Seiten und auch zwei Lüfter.
Jörg H. schrieb: > Einen wichtigen Punkt hast du vielleicht übersehen: Der Kühlkörper, > durch den die feuchte Luft gezogen wird, wird sofort vereisen. Danke für den Hinweis, ich habs nur vergessen zu erwähnen. Nein die Vereisung sollte nicht das Problem sein. Ich möchte damit voraussichtlich weniger als einmal pro Woche etwa 10.000ccm (10 liter) Luft entfeuchten und auf 200 Bar (50ccm) komprimieren. Siebzehn F. schrieb: > Was soll das Ganze ? Wiederauffüllen von Pressluftkartuschen. Bisher konnte ich das bei der Feuerwehr, doch die Quelle ist nun versiegt und auf dauer ist das im Tauchershop sehr mühselig und teuer. Atmega8 A. schrieb: > Mit meinem Kühlwürfel komme ich auf -37°C im Sommer Ein Was? Kühlwürfel? wer wo wie was?!
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Fabian F. schrieb: > In normaler RAumluft hast du rund 20ml/m³ Wasser. > Das resultiert in ca. 40mm³ Eis. Da setzt sich dein Kühlkörper in > kürzester Zeit zu. Ich denke, es ist schon einer Überlegung wert, wie man bereits der "Ansaugluft" Wasser entziehen könnte. Im Prinzip kann man das durch Einsatz von hygroskopischen Stoffen tun. https://de.wikipedia.org/wiki/Hygroskopie
Leo B. schrieb: > ich suche aktuell eine Möglichkeit "mit Haushaltsmitteln" Luft soweit zu > trocknen, dass bei einem Druck von 200bar und einer Temperatur von 10°C > kein Wasser kondensiert. Definiere "kein". Bei Vakuumanwendungen treibt man es beispielsweise soweit, dass man die Kammer mehrere Stunden oder gar Tage ausheizen muss, um den adhäsionsbedingten Wasserfilm auf Oberflächen zu entfernen. Dabei ist man bei Vakuum im Zustandsdiagramm des Wassers weit in der gasförmigen Fläche, bei deinen 200bar bei 10 Grad bist du aber in dem Bereich, in dem Wasser immer in flüssiger Phase vorliegt. > Da ich an regenerierbare, hydrophile Materialien nicht heran komme und > mir auch schwer tue das Resultat zu überprüfen, würde ich gerne KEINE > Absorptionstrocknung mit z.B. Zeolith verwenden. Wenn Du das Ergebnis sowieso nich überprüfen kannst, dann ist das Ganze doch irgendwie irrelvant, oder nicht? Mein erster Gedanke wäre gewesen: Warme Luft über Silica-Patrone führen, Restwasser mit H2SO4 binden. Aber ohne hygroskopische (das meintest Du ja wohl mit 'hydrophil', oder?) Stoffe ist das Ganze witzlos. > Statt dessen würde ich meine Raumluft vor dem Komprimieren auf eine > Temperatur von -45°C oder weniger kühlen. Bei dieser Temperatur kann die > Luft so wenig Wasser tragen, wie später bei 200bar @ 10°C. Da ich kein > großes Luftvolumen benötige, habe ich errechnet, dass etwa 5W zur > Kühlung genügen müssten. Ohne echte Mengenangaben ist die Angabe 5W auch nutzlos. Was ist ein "nicht so grosses" Volumen? Die Idee mit dem Runterkühlen der Ansaugluft ist per se nicht schlecht, allerdings ist es dann auch wieder praktikabel bzw. erforderlich, einen Wasserabscheider zu haben. GIGO-Prinzip :-) > Die Lust würde ich durch einen modifizierten Kühlkörper ziehen, > sodass der kleine Luftstrom den gesamten Kühlkörper ausnutzt und die > Zieltemperatur möglichst einfach erreichen kann. Für Verluste etc. > würde ich zusätzlich etwa 5W ansetzen, sodass ich eine > Kühlleistung von etwa 10W bei -50°C anpeile. Ggü. Raumtemperatur? Das erfordert dann wohl schon sehr kleine Luft- Volumina (nochmal: wie klein ist Dein "nicht so grosses" Volumen?) und sehr gute Isolierung. Oder ist das eine Modellbauanwendung? > Meine Frage ist nun, was würdet ihr hier als Kühlsystem vorschlagen? Für Roundabout -50 Grad? Zweistufiges Kompressoraggregat. Also sowas wie zwei Mini-Kompressorkühlschränke "back on back", wobei bei der zweiten Stufe vielleicht ein anderes Kühlmittel genommen werden muss. Aber es kann sein, dass es sich mit R600a sogar ausgeht, ich hab' die Daten dazu grad nicht im Kopf, und andererseits düpierst Du mich grade, weil genau sowas in die Richtung bei mir in nächster Zeit als Bastelprojekt am Plan steht. Irgendwann im Sommer dann. > Mir sind bisher nur Peltierelemente in den Sinn gekommen. Dabei wird > aber ein einfaches Element nicht reichen. 2-Stufen werde ich als > mindestes brauchen, was mir recht hohe Anforderungen an die Wäremabfuhr > bringt. Grob überschlagen werde ich in einer Größenordung von etwa > 300-400W Wärme abführen müssen. Reine Peltierkühlung kannst wahrscheinlich vergessen. Der Wirkungsgrad ist bei moderaten Temperaturgefällen schon mies, bei ~70K (-50 Grad gegen Raumtemperatur) wird er unterirdisch. Ich hatte mit so einem Gedanken auch schon gespielt, eine riesige Peltierpyramide bauen, mit der ich auch ~100K Differenz komme, ein kleines zweistufiges Off-The-Shelf Element, dahinter vier Elemente, und dahinter dann neun mit fettem Kühlkörper und Wasserkühlung. Das wäre aber dann auch schon so das Maximum, aber die Stromkosten :-/ Peltiers sind aber gut darin, realtiv schnell kleine Wärmemengen umzupumpen, und die dann auf einen trägeren Hauptkühlkreis abzuladen. Deswegen sieht mein Projekt nun auch vor (aus dem Nähkästchen plauder), einem Minikühlschrank eine zweistufige Peltiereinheit nachzuschalten. Dahinter einen Kühlfinger mit reinem Alk als Wasserabscheider müsste schon ziemlich gut funktionieren. > Nur bitte beachtet, so etwas wie Flüssigstickstoff oder dergleichen ist > zwar nett, aber nicht praktikabel/alltagstauglich. Man weiss hier ja noch immer nicht, was deine Applikation sein soll und ob überhaupt Luft notwendig ist. Falls es nicht unbedingt Luft sein muss: Eine 20er-Argonbottle hat deine 200 bar out of the box, hat einen für deine Zwecke wohl genug niedrigen Wassergehalt und kostet als Eigentumsflasche irgendwas um die 150 Euro. Und die kannst du praktisch als Initialkosten abschreiben, weil das nachbefüllen so gut wie nix mehr kostet. Billiger kannst du es selbst nicht basteln, denke ich. Aber ohne zu wissen um was es geht ist jeder Rat sinnlos ;) Kontaktaufnahme sonst gerne auch via PM, da ich vermute, dass wir ähnliche Bastler-Interessensgebiete haben könnten. LG, MdB PS: Falls irgendwer günstig eine Turbomolekular-Saugschlampe abzugeben hätte, möge sich derjenige bitte ebenfalls bei mir melden :-p
M. S. schrieb: > Eine 20er-Argonbottle hat deine 200 bar out of the box Ja, aber Argon kann man so schlecht atmen... zumindest auf Dauer. Leo B. schrieb: > Wiederauffüllen von Pressluftkartuschen. Bisher konnte ich das bei der > Feuerwehr, doch die Quelle ist nun versiegt und auf dauer ist das im > Tauchershop sehr mühselig und teuer.
Womit füllst du? Ich habe eine m100 und kühle den sockel. Die kartuschen bleiben dann staubtrocken. Sg
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