
Wer mit seinen Ventilatoren, Motoren und Turboverdichtern Kosten und Energie sparen will, für den ist der Wirkungsgrad η die wohl wichtigste Kennziffer. Schließlich zeigt sie an, wie effizient Maschinen die aufgewendete Leistung in Nutzleistung umwandeln können. Ist der Wirkungsgrad hoch, kommt ein großer Teil der aufgewendeten Leistung auch da an, wo sie ankommen soll. Ist er dagegen niedrig, geht Leistung vor allem als Abwärme verloren.
Der Wirkungsgrad, um den es in dieser attraktiven Formel geht, ist der Gesamtwirkungsgrad ηoverall eines ölfreien Turboverdichters. Er ist das mathematische Produkt vieler weiterer Wirkungsgrade – und zwar von jeder einzelnen Komponente, die beim Verdichten von Kältemitteln und anderen Gasen eine Leistung erbringt.
Dazu gehört die vorgelagerte Leistungselektronik (ηPowerElectronics), die den elektrischen Strom steuert und an den Motor weiterleitet, sowie der Motor (ηMotor), der die elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. Außerdem ist auch der Wirkungsgrad der ölfreien Gaslagerung (ηGasBearings) wichtig. Denn er gibt Auskunft darüber, wie verlustarm und verschleißfrei der Rotor mit dem Verdichterrad im Lager läuft, um sich mit bis zu 300.000 Umdrehungen pro Minute zu drehen und Gase effizient zu komprimieren.
Das letzte Puzzlestück, um den Gesamtwirkungsgrad eines Verdichters zu berechnen, ist der Wirkungsgrad der Verdichterstufe mit dem Verdichterrad (ηAerodynamics). Im Vergleich zu den anderen Komponenten ist in dieser Formel genau aufgeschlüsselt, wie sich dieser Wirkungsgrad zusammensetzt: zum einen aus der idealen Leistungsaufnahme der Verdichterstufe (PAero,isen) – also der Leistung, die die Stufe aufbringen könnte, wenn es keine Verluste gäbe.

Zum anderen aus der tatsächlichen Leistungsaufnahme (PAero) sowie der Verlustleistung durch Leckage (PLeakage). Das Verhältnis der idealen Leistung zur tatsächlich genutzten Leistung inklusive Leckage beschreibt dann den Wirkungsgrad der Verdichterstufe. Am Ende lassen sich die Wirkungsgrade aller Komponenten miteinander multiplizieren. Das Ergebnis ist der Gesamtwirkungsgrad des Turboverdichters – ein Wert zwischen 0 und 1. Ein Ergebnis von 0,7 bedeutet, dass der Turboverdichter 70 Prozent der aufgewendeten Leistung zur Kompression von Gasen nutzt.
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