Skoda Octavia G-Tec

Rund um die Serien-Erdgasmodelle von Volkswagen, Audi, Seat und Škoda.

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Robert
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Beitrag von Robert » 06.04.2018 21:24

DerRaucher hat geschrieben:Der Denkfehler ist der Ort wo es sich entspannt. Und zwar entspannt sich das Gas am Flaschenspeicher und/oder am Gasdruckregler. Aber im Fahrzeugtank wird es wieder komprimiert durch den Druck.
Nein, es entspannt sich bereits beim Tanken.

Das Kompremieren wird (weit) vor dem Tanken durchgeführt.

DerRaucher
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Beitrag von DerRaucher » 06.04.2018 21:26

Merk schon, dir ist nicht mehr zu helfen.

Robert
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Beitrag von Robert » 06.04.2018 21:33

DerRaucher hat geschrieben:Merk schon, dir ist nicht mehr zu helfen.
Sorry, aber der einzige gute Beitrag kam von miiecofuel.
Der hat aufgeworfen, wie schnell eine Wärmeleitung beim Tanken statt findet, wenn das Methan sehr heiß ist. Unter solch einem Umstand kann in der Minute eine Ableitung der Energie eine Rolle spielen.

Die spannde Frage hier ist, wird das Gas, welches durch die Entspannung beim Tanken gekühlt wird, durch den Tank gekühlt oder gewärmt? Das hängt natürlich von den Ausgangstemperaturen ab ... genauso wie von Zeiten und dann eben von den Materialen.

Aber einfach nur für dich noch mal für die einfachen Gemüter: Nein, es gibt keinen Kompressor, der wie bei einer Luftpumpe direkt dir das Gas in die Flaschen pumpt.

P.S.:
Und noch einmal zum Dritten:
Das Material des Tanks ist diesbezüglich keine relevante Größe.

DerRaucher
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Beitrag von DerRaucher » 06.04.2018 21:41

Punkt A, es gibt Füllanlagen mit Direktbefüllung vom Kompressor ins Auto auch bei öffentlichen Tankstellen.

Punkt B, du bezeichnest einen Druckanstieg von 30 bar auf 200 bar als Entspannung? Das Medium wird im Fahrzeug komprimiert. Der Tank ist ein geschlossener Raum in dem die Menge vergrössert wird, was ist das dann bitte? Und nein, das Gas vom Kompressor wird gekühlt und ist bereits nach 2-3m nach Ausgang vom Kompressor wieder abgekühlt.

Robert
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Beitrag von Robert » 06.04.2018 21:56

DerRaucher hat geschrieben:Punkt A, es gibt Füllanlagen mit Direktbefüllung vom Kompressor ins Auto auch bei öffentlichen Tankstellen.
Echt? Welche? Und wie lange dauert da das Tanken?

Ich kenne nur solche, die ich bereits beschrieben habe. Also diese, die deutlich über die Fülldrücke der Autos komprimieren und dann einfach nur durchschalten.
Anders ist das auch nicht wirklich praktikabel.

Und nein, lies dir bitte durch, was ich geschrieben habe. Von Erdgasleitungsdruck auf den hohen Druck geht es in mehreren Schritten.
Und dann geht es wieder nur noch abwärts. Der Peak ist bereits an der Tankstelle an deren Speicherbänken erreicht und danach geht es nur noch abwärts.

Das ist so, wie beim Luftauffüllen bei den Reifen, zumindest wenn eines der älteren Systeme benutzt wird (also so ein Ding, welches man in die Hand nimmt und damit den Reifen aufpustet).
Die Kompression findet woanders statt (wie auch die Wärmeentwicklung). Nun kommt man, nimmt das Ding und entspannt nur noch in den Reifen, auch wenn das höherer Druck ist, als unsere Umgebung bietet.

DerRaucher
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Beitrag von DerRaucher » 06.04.2018 22:04

http://www.ceh4.de/anlagenbau/cng-erdgastankstellen/ nur mal als Beispiel.

Und die Erwärmung der Flaschen beim tanken wurden durch Experimente nachgewiesen.
Darauf basieren bei neueren Säulen auch die Berechnung für die Betankung.

gaseous
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Beitrag von gaseous » 06.04.2018 22:43


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Gulbenkian
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Beitrag von Gulbenkian » 06.04.2018 23:00

Robert hat geschrieben:Die spannde Frage hier ist, wird das Gas, welches durch die Entspannung beim Tanken gekühlt wird, durch den Tank gekühlt oder gewärmt? Das hängt natürlich von den Ausgangstemperaturen ab ... genauso wie von Zeiten und dann eben von den Materialen.
[...]
Das Material des Tanks ist diesbezüglich keine relevante Größe.
Der Tankvorgang ist ene Kombination von Expansion und Kompression. Nach den Regeln der Thermodynamik steigt die Temperatur aber im Inneren der Tanks.
Bild

p1 ist 100000 Pascal (1bar) V1 ist, sagen wir mal 0,1m³ (sind ca. 15kg Tanks), T1 ist 288K (15°C). Jetzt liegt am Ende 200bar Druck an. Das Volumen liegt so um die 18m³. Jetzt stell mal die Gleichung nach T2 um, dann weisst Du welche Temperatur das Gas in Inneren in etwa hat. Die ist mit Sicherheit nicht kühler als vorher, dafür braucht man keinen Taschenrechner.

Nachtrag: Die Tanks kühlen das warme Gas ab. Je schneller die Wände der Tanks Wärme nach Aussen abgeben, umso besser funktioniert die Kühlung. Bei Stahltanks geht das wesentlich besser als bei CFK Tanks. Der Effekt dürfte nicht riesig sein, ist aber vorhanden.
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Bassmann
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Beitrag von Bassmann » 07.04.2018 00:04

@Gulbenkian:

+1

Ansonsten könnte ich anbieten, einen entsprechend interessierten Menschen in meinem Polo mitzunehmen. Ich hab dort einen Thermofühler an einem Tank installiert, der mir die Tanktemperatur (an der Außenseite) anzeigt. Während des Tankvorgangs (in Stahltanks) ist fast nichts zu merken, aber einige Minuten nach Tankende steigt die gemessene Temperatur. Erst nach ca. 20km sackt die Temperatur wieder ab, Kunststück, es wird ja Gas expandiert, was zu Abkühlung im Tank führt. Wer es nicht glaubt, darf nach Terminabsprache mitfahren.

@Robert:
Nimm endlich mal die Pillen.

MfG Bassmann
13 Zylinder, 4,25 Liter Hubraum, aber verteilt auf 2 Autos und 2 Motorräder:
Golf4 Kombi 1.6l autom. mit CNG-Nachrüstung, ca. 10€/100km
Polo4 9N3 united 1.4l 5-Gang mit CNG-Nachrüstung, ca. 8€/100km
(jeweils incl. Luxusbrühe)
Motorräder: 644ccm Suzuki Freewind (Eintopf), 600ccm Yamaha Fazer
Wenn ein einziger Baum umfällt, macht das mehr Lärm, als wenn ein ganzer Wald wächst.

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Beitrag von OSV23 » 07.04.2018 05:49

@Bassmann

Kann es sein das dein Termofühler recht träge ist? Bei meinem Astra werden die Tanks direkt bei Tanken warm.

CFK Tanks übrigens auch nur dauert es da länger bis die Wärme an die Umgebung abgegeben wird.

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Beitrag von gato311 » 07.04.2018 07:54

Ich weiss ja auch, dass sich die Tanks beim Tanken erwärmen (und dass in der Praxis in die Stahltanks immer mehr reinzukriegen ist im Verhältnis zur Nenngröße als beim Composite).

Ich denke wirklich, bei Robert liegt der Denkfehler nur darin, dass er bei seiner Sicht, dass das Gas sich im Betankungsvorgang eigentlich nur entspannt, außer Acht lässt, dass es nur in der Gesamtbilanz eine Entspannung ist, im Tank des Autos selbst aber eine Kompression faktisch stattfindet, bei der Wärme entsteht.
Mag sein, dass die dort entstehende Wärme vorher das Gas durch die vorherige Entspannung schon abgegeben hat und deswegen in der Summe nicht viel wärmer wird, als es aus der Speicherbank kommt.
Am Autotank selbst entsteht aber im Verhältnis zu vorher Wärme, die abzuführen ist.

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Sven2
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Beitrag von Sven2 » 07.04.2018 09:02

Bassmann hat geschrieben:Rooooobeeert!!!
...
Zumindest der Unterhaltungswert der hier geführten Diskussion ist top.

Wie stark sich die Tanks beim Befüllen erwärmen, zeigt folgende Beobachtung am Touran (Stahltanks): Wenn bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt bei geringem Füllstand aufgetankt wurde, taute die Eisschicht auf den Flaschen und Wasser tropfte aus der Abdeckung.
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Robert
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Beitrag von Robert » 07.04.2018 21:28

Gulbenkian hat geschrieben:
p1 ist 100000 Pascal (1bar) V1 ist, sagen wir mal 0,1m³ (sind ca. 15kg Tanks), T1 ist 288K (15°C). Jetzt liegt am Ende 200bar Druck an. Das Volumen liegt so um die 18m³.
Noch einmal:
Der Weg des Gases ist eben nicht direkt vom Erdgasnetz über einen Kompressor in deinen Tank.
Er sieht folgender Maßen aus:
Ein Kompressor entnimmt das Erdgas aus dem Netz, komprimiert es auf z.B. 300 bar oder ein Volumen nach deinem Beispiel von 0,0667m³ in eine Flaschenbatterie der Tankstelle. Dabei steigt die Temperatur des Gases natürlich an.
Anschließend geben diese Flaschen, sofern du nicht direkt den Tankvorgang startest, sogar die Wärme wieder an die Umgebung ab.
Wie auch immer, jetzt kommst du und startest den Tankvorgang. In dem Moment findet keine Kompression mehr statt, sondern eine Expansion. Von 300 auf 200 bar nämlich (oder noch etwas mehr, weil 200 bar ja der Abschaltdruck sind).

Ist das Gas natürlich sehr frisch komprimiert, dann kann dieses durchaus sehr warm VOR dem Tankvorgang vorliegen, was trotz Abkühlung durch Expansion NACH dem Tankvorgang immer noch eine Temperatur über Umgebung macht.

Die entscheidende Rolle (zum Vierten) spielt hier weiterhin nicht die eigene Flasche, sondern die Methantemperatur und der Druck vor Beginn des Tankvorgangs.

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Beitrag von Bassmann » 08.04.2018 00:45

Robert, DEIN Denkfehler liegt darin, dass Du Tankstelle und Autotank als Einheit betrachtest.

Ein leergefahrener Autotank hat aber nur -bei meinem ollen Golf3 Venturisystem- ca. 1bar, bei moderneren Systemen vielleicht 5 bis 10bar Restdruck vor dem Umschalten auf Luxusbrühe. So, und nun kömmt das Gas aus der Tankstelle angezischt und der Druck im Autotank steigt von 1-10bar auf den Abschaltdruck von ca. 220bar. Das soll also nach Deiner bisherigen Meinung keine Kompression sein?

Und jetzt nimm endlich Deine Pillen. Und antworte bitte erst, wenn sie wirken.

MfG Bassmann
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Beitrag von OSV23 » 08.04.2018 08:36

Prinzipiell hat Robert schon recht. Allerdings fällt der Druck schon viel früher ab. Das Gas entspannt sich schon ab dem Druckspeicher, über die Leitungen bis hin zum Tank. Wird dort aber wieder verdichtet.
Also nimmt das Gas die Wärme auf dem Weg zwischen beiden Druckspeichern mit und gibt sie dann wieder an die Flaschen in Auto ab.

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