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Kühlbereich => Wasserkühlung => Thema gestartet von: Master Luke am 29. Dezember 2010, 12:21:32
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Hi Leute,
Auf Arbeit gibts einen Prüfstandsmotor, welcher ca. 6,2kW Abwärme produziert. An ihm soll konstruktiv quasi ein Exempel statuiert werden - u.a. auch, wie man die 6,2kW am besten per wakü weg bekommt.
Hierbei geht es lediglich um den kühlkörper, welcher um den zylindrischen motor gespannt/gepresst/gewickelt/gefräst... wird.
höhe=260mm
durchmesser=320mm
oberfläche für eine kühlung wären ca. 230.000mm²
ich suche nun eine kühlmethode per wakü, die billig ist (herstellung). gilt für das verwendete material, als auch für die arbeitsschritte die nötig sein.
ideen:
a) kanäle in das gehäuse fräsen wäre möglich. die kanäle könnte man mit kunststoffspiralen füllen, sodass das wasser permanent in turbulenz versetzt wird. geschlossen werden die kanäle mit einem deckel, der aufgeschweisst wird.
b) auch könnte man einen überzug gestalten: d.h. die kühlkanäle in einen mantel einbringen und verschließen und diesen kühlmantel auf den korpus des motors pressen.
c) auch könnte man einen überzug gestalten: d.h. die kühlkanäle (rohre/dreiecksbleche) zwischen 2 mäntel/bleche schweissen/löten und diesen kühlmantel auf den korpus des motors pressen.
oder oder oder
siehe anhang. dort ist ein kühlmantel mit eingefrästen kanälen dargestellt.
die pumpe wird ca. 10-12l/min fördern. deltaT wird 10K sein.
ca. 50% glycol kommt ins kühlwasser. d.h. auch ein materialmix von stahl/kupfer ist möglich. ungern aluminium und kupfer.
danke!
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der Prüfstandsmotor, is der nur mitm flansch befestigt oder hat er"beine" ?
Einfach ein kupferrohr außen rum wickeln und dann ne Haube drüber is zu quick n dirty oder?
btw, der anhang sieht doch praktikabel und sogar verkaufbar aus. is das dingens zu aufwändig?
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1) der Prüfstandsmotor, is der nur mitm flansch befestigt oder hat er"beine" ?
2) Einfach ein kupferrohr außen rum wickeln und dann ne Haube drüber is zu quick n dirty oder?
3) btw, der anhang sieht doch praktikabel und sogar verkaufbar aus. is das dingens zu aufwändig?
1) der hat nen flansch. der kann aber abgeschraubt werden, sodass ein kühlmantel axial aufgepresst werden könnte.
2) wenn man die sauerei abdecken kann, wieso nicht? hauptsache billig und effektiv. blechmantel drüber und das ding sieht aus wie geleckt. aber ein simples kupferrohr kommt mir etwas "zu wenig" vor....
3) zu aufwändig. kanäle fräsen kostet. sicher ist diese lösung gut... nur es muss billiger gehen. bspw. nur halbsovile kanäle und dafür mit kunststoffspiralen füllen, sodass das wasser zirkuliert.
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6,2 Kw ist nicht ohne, das auf eine Temperatur von 10 Grad zu bringen, vordert meiner Meinung nach einen Kaltwassersatz.
Wenn die Sole eine Temp von 4-5 grad hat reichen auch Kupferwicklung um den Motor herum.
Du müsstest ja sonst einen riesigen Radiator haben, mit ner Menge Luftdurchsatz und Spätestens bei 30 Grad umgebungstemp im Sommer kackt dir die Wakü dann ab.
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die sache mit dem kupferrohr rumwickelt wäre auch mein erster gedanke gewesen. da hier wohl arbeitsstunden auch etwas kosten (nicht wie beim häuslichen hobby-bastler) kommst du damit weit günstiger hin als bei allen komplexeren aufbauten.
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6,2 Kw ist nicht ohne, das auf eine Temperatur von 10 Grad zu bringen, vordert meiner Meinung nach einen Kaltwassersatz.
Wenn die Sole eine Temp von 4-5 grad hat reichen auch Kupferwicklung um den Motor herum.
Du müsstest ja sonst einen riesigen Radiator haben, mit ner Menge Luftdurchsatz und Spätestens bei 30 Grad umgebungstemp im Sommer kackt dir die Wakü dann ab.
motorgehäuse zu kühlmedium ist 10K.
radiator ist klar. der bekommt ein riesen gebläse. wie beim auto quasi.
kupferrohr ist plausibel, nur wie wird das gewickelt und wie garantiert mir die wickelung, dass man kontakt zum gehäuse hat?
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Kann ich mir nicht Vorstellen dass das Funktioniert!
Nen Autokühler bringt ja die Temp nicht auf 10 Grad runter...
Es gibt Flexibles Kupferrohr, Weichrohr, Bundrohr gibts viele Namen für.
Das kann man mit der Hand verbiegen. Wenn du dann noch so ne Art riesiege Schlauchschelle baust (1mm Blech und Schrauben dran) um den Anpressdruck zu erlangen.
Allerdings kann ich mir bei bestem willen nicht vorstellen dass du die Kühlleistung ohne Wärmepumpe hinbekommst.
Ich mein mit 6,2 Kw kannst du locker 250qm Heizen, die Kriegst du nicht mal eben mit nem Autokühler verbrannt.
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Nen Autokühler bringt ja die Temp nicht auf 10 Grad runter...
delta T! nicht absolut! delta T zwischen kühlkörper und medium!
Es gibt Flexibles Kupferrohr, Weichrohr, Bundrohr gibts viele Namen für.
Das kann man mit der Hand verbiegen. Wenn du dann noch so ne Art riesiege Schlauchschelle baust (1mm Blech und Schrauben dran) um den Anpressdruck zu erlangen.
das kupferrohr klingt bislang zu sehr nach gefrickel. das muss schlussendlich eine handhabbare industrielösung sein. eine rohrschlange definiert um einen zylinder wickeln klingt plausibel, nur wo ist die kontaktgarantie bzw. der mechanismus, dass die abwärme auch abgeführt wird.
Ich mein mit 6,2 Kw kannst du locker 250qm Heizen, die Kriegst du nicht mal eben mit nem Autokühler verbrannt.
mein auto hat knapp 200kW und wird mit einem sehr übersichtlichen radiator gekühlt. ein ottomotor hat einen wirkungsgrad von gerade mal bis zu 37%. der rest landet im radi.
ich habe auch hier eine rechnung liegen, die beweist, dass der motor mit luft gekühlt werden kann. soll er aber nicht.
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anstatt zu fräßen könnte man ja auch trennwände aus kupfer oder was auch immer auf die innenwand auflöten und dann die außenwand aufschrumpfen. dürfte fertigungstechnisch die günstigste "saubere" lösung sein.
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eine Kupferplatte, auf die das Kupferrohr aufgelötet ist, dann wieder eine Verkleidung aussen rum - und dann so fest drum, dass die Kupferplatte guten Kontakt hat.. ooder, gaaaanz viel WLP :tomato:
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anstatt zu fräßen könnte man ja auch trennwände aus kupfer oder was auch immer auf die innenwand auflöten und dann die außenwand aufschrumpfen. dürfte fertigungstechnisch die günstigste "saubere" lösung sein.
mhh... wozu auflöten... evtl. gibts ja ne andere möglichkeit, "trennwände" zu fixieren. die würden dann a) für den richtigen weg sorgen und b) die oberfläche vergrößern.
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aus was ist denn das motorgehäuse außen? die kupferschlage evtl rundum immer anlöten? wobei das dann schon wieder in sehr viel arbeit ausartet. da ists dann wohl einfacher das ganze extern zu fertigen und nachher nur drauf zu schrauben
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Was für ein Motor ist das überhaupt? Gleichstrom-, Synchron- oder Asynchronmotor? Beim Asi entsteht der größte Teil der Wärme im Läufer was viel schlechter zu kühlen ist. Da verwendet man in der Regel ein Gebläse, was entweder gleich auf der Achse ist, oder mit einem 2. Antrieb in Achsrichtung bläst. Bei Gleichstrommotoren ist es genauso, da da höchstens die Erregerwicklung im Ständer sitzt, die sehr viel weniger Wärme produziert. Bei Synchronmotoren ist es andersherum, da sitzt der Erreger im Läufer und die Hauptwicklungen sind im Ständer, weswegen die sich sehr viel besser kühlen lassen, da du den Ständer auch recht problemlos mit Wasser kühlen kannst. Verwirbeln brauchst du das Wasser nicht, die Länge der Spirale ist lang genug. Das wird auch bei den ganz großen Motoren nicht gemacht (also die Klasse 10MW aufwärts).
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synchronmotor. außen das gehäuse/stator muss gekühlt werden. innen sind "nur" 400W abwärme. das stört hierbei nicht.
wieso brauche ich das wasser nicht verwirbeln? wenn ich für 3€ extra herstellkosten das deltaT um x kelvin runter bekomme, wieso nicht?
du meinst also, die länge des kühlweges/rohres reicht aus, um das gehäuse runter zu kühlen?
bislang rede ich von stahl. ganz normaler stahl. kein kupfer o.ä. - wäre eh wieder teurer.
maxi, rund um anlöten ist leider arbeitstechnisch aufwändig und damit teuer. aufpressen wäre ne möglichkeit....
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Also dann will ich auch mal.:
Ich würde in das Gehäuse vom Motor ein Rundgewinde fräsen/ drehen (nur halb und in den Zylinder zum auf schrumpfen die andere Hälfte) da würde ich ne Spirale rein packen schrumpfen und fertig.
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Ich würde in das Gehäuse vom Motor ein Rundgewinde fräsen/ drehen (nur halb und in den Zylinder zum auf schrumpfen die andere Hälfte) da würde ich ne Spirale rein packen schrumpfen und fertig.
was verstehst du unter rundgewinde? deine version mit nut, statt rundgewinde, versteh ich schonmal. :D
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DIN405.
mach nachher ne skizze
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hier hast mal ne skizze.
schwarz motor
rot mantel zum aufschrumpfen
Und der gewinde gang ist ja sichtbar in grün gehalten.
Wenn du nun je ein halbes Rundgewinde mit selber Steigung machst,
dann hast du einen kreisrunden kühlkanal in den ne plastik spirale oder was auch immer kann.
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ok, kapiert.
wegen den arbeitsschritten, würde ich dann nur ne nut/rundgewinde in das motorgehäuse machen und den mantel nur aufschrumpfen bzw. fest schweissen.
die kunststoffspirale würde ich obligatorisch in den kühlkanal reinstecken.
aber obacht: >10l/min heisst auch, dass man mehrere parallel kanäle braucht.
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wenn du eine 4-Achs-Fräsmaschine zur Verfügung hast, mach doch je einen großen Ein- und Auslass und dann zwei Schlangenlinien je um den halben Umfang. Dann hast du eine Verdoppelung der effektiven Kanalbreite aber auch eine Verdoppelung der Oberfläche. Bei einer Verdoppelung des Durchmessers eines Kanals hast du auch eine Verdoppelung der Oberfläche, brauchst aber den vierfachen Mengendurchsatz und es tritt eher laminare Strömung auf.
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wenn du eine 4-Achs-Fräsmaschine zur Verfügung hast,
k.A., ob ich eine habe, denk schon.
brauchst aber den vierfachen Mengendurchsatz und es tritt eher laminare Strömung auf.
desshalb die überlegung mit den kunststoffspiralen in den kanälen.
ich glaube, wir sind hier wie beim bild im startpost angekommen...
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wie tief kannst du ins motor gehäuse?
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wie tief kannst du ins motor gehäuse?
im prinzip beliebig, denn die wandstärke ist aktuell flexibel - je nach wakü-vorschlag.
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dann sollte es ja auch kein problem da ne nummer größer zu fräsen /drehen.?
Da mach ich mir um Durchsatz wenig Gedanken.
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ok, dann wären wir wieder ungefähr bei dem bild aus dem startpost, oder?
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jein
also bei mir würd das ding aus sehen wie ne schraube mit rund gewinde und zu großer mutter.
Dann wäre ein runder Kanal drin in den man eine Spirale machen könnte.
Mit etwas Phantasie
vergleichbar mit dem rum gewickelten Rohr.
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Mit etwas Phantasie
vergleichbar mit dem rum gewickelten Rohr.
auch ohne fantasie kann ichs mir vorstellen. :D
dann müsste ich nen daumendicken kanal fräsen lassen. mal gucken, ob wir a) die wandstärke so groß bekommen und b) ob das tief fräsen und die dicke wandstärke noch ökonomisch sind.
noch ne kunststoffspirale reinschieben?
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wenn dann ordentlich. ;-)
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wenn dann ordentlich. ;-)
is klar.
ist halt ne fertigungfrage. die kann ich nicht beantworten. dazu haben wir auf alle fälle in KW2 ein meeting, wo ich die gesammelten ideen vorstellen werde. danach werden wohl die spezis die machbarkeit und ökonomie prüfen.
wer noch ideen hat, dann her damit.
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bei entsprechendem querschnitt und länge der kupferpipeline, kommt das wasser von selbst ins trudeln. das legen wir morgen mal aus. hab die formel nicht hier.
die geometrie bekommt dann der berechner, der die kühlung auslegt.
eine idee war heute noch, dass wir bei ner strammen "kupferwicklung" und dem aufgeschrumpften/geschweissten mantel, den mantel mit kühlflüssigkeit fluten, sodass die rohrzwischenräume ausgefüllt werden.
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so, ich brauche mal hersteller von einer pumpe die mindestens 11l/min macht, nen fette nradi samt lüffi - so klein wie möglich - der bis zu 10kW abwärme umsetzt (worst case).
am besten noch heute. :D
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so, ich brauche mal hersteller von einer pumpe die mindestens 11l/min macht
bei welchem Druck?
nen fette nradi samt lüffi - so klein wie möglich - der bis zu 10kW abwärme umsetzt (worst case).
schau dich mal um nach Autozubehör, ich denke, einen Radi von nem Sprinter samt Lüfter sollte ganz gut kommen und ist auch Massenware
am besten noch heute. :D
:anbet:
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bei welchem Druck?
kann ich nicht beantworten
schau dich mal um nach Autozubehör, ich denke, einen Radi von nem Sprinter samt Lüfter sollte ganz gut kommen und ist auch Massenware
ist wohl viel zu groß. der hat 680*408*44mm.
aber ich behalte mir das mal im hinterkopf. KOYOSTAR wäre (hier) ein radiproduzent. valeo baut auch welche... x mio pro jahr.
das problem an der anforderung ist, dass ich validieren muss und das lastenheft unvollständig ist. zudem greift die geheimhaltungsvereinbarung. nur mit biegen und brechen durfte ich die eingangszeichnung posten. theoretisch müsste mein auftraggeber wissen was er will - nur der hat in diesem gebiet kaum ahnung. :D
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Der Volumenstrom ist abhaenging von der Druckdifferenz, bzw. H.
...Allgemein schafft aber jede Umwaelzpumpe einer Heizung aus einem Einfamilienhaus diese Leistung. Besorg dir eine gebrauchte Umwaelzpumpe von WILO, Grundfos oder einem anderen Hersteller, so ziemlich jede Pumpe aus dem Portfolio dieser Hersteller erreicht einen Volumenstrom von >0.75 m3/Stunde.
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danke side, die namen helfen erstmal weiter.