Flugzeug = Kühlschrank, warum?

[Hunter58]

Man kann die Pack beim Airbus tatsaechlich mit 3 verschiedenen Stufen fahren, was wiederum Auswirkungen auf die Menge an Bleed Air hat. Grundsaetzlich hat aber der gesammte Bereich an Bleed Air nur bis zu 0.5% Einfluss auf den Treibstoffverbrauch.

 

Nur, das Einzige was damit wirklich beinflusst wird ist die Geschwindigkeit mit der die Kabine gekuehlt (!) wird. Ein Kabine voll mit Leuten heitzt sich sehr schnell auf und muss dementsprechend gekuehlt werden.

 

Wenn einem zu kalt ist, die FAs ansprechen. Die rennen herum und fuer die ist die Kabine mit 22 Grad schon fast zu warm. Dieselbe 22 Grad sind ziemlich kalt wenn man nur herumsitzt.

[Volume]

Ich kenne die Temperaturproblem auch zur genüge, die Flugzeugklimatisierung muß aufgrund nicht beliebig verfügbarer Energie und Platz, bei gleichzeitig extremem Klima (-60° über Sibirien auf Reiseflughöhe, +60° in Dubai auf der Abstellfläche) immer ein Kompromiss bleiben.

In deutschen Zügen ist sie ja schon überfordert -32° bis +32° abzudecken :D

Mein schlimmstes Erlebnis waren bisher 11.5 Stunden SEA-CPH im A340, in der hinteren Businesssektion war es selbst mit Winterjacke, 2 Paar Socken und Decke A*****kalt. Ich bin dann nach ein paar Stunden freiwillig in die Eco umgezogen, da war es zwar auch noch kalt, aber nicht so extrem.

 

Bezüglich Klimaanlage moderner Flugzeuge noch ein paar mehr Infos:

Jegliche Luft die heute in die Kabine kommt wird im Triebwerk abgezapft, oft stehen zwei verschiedene Zapfluftquellen an unterschiedlichen Verdichterstufen zur Verfügung, die je nach Motorleistung und Bedarf ausgewählt werden. Die Zapfluft hat normalerweise so 200-300°C bei 2.5-3bar. Je nach Einbausituation geht die Zapfluft direkt am Triebwerk durch einen ersten Kühler. Ein Teil dieser Luft wird nun den Packs (Oder "Air Cycle Machines") zugeführt, dort gibt es Wärmetauscher und einen "Turbolader" mit Kompressor und Turbine. Zunächst wird die Luft weiter komprimiert (und dabei erhitzt), dann im Wärmetauscher gekühlt, schließlich in der Turbine expandiert. Hinter dem Pack hat die Luft weniger als 1 bar und ist auf bis zu 0°C runtergekühlt.

Diese Luft ist teuer ! (es sind Unmengen aus Kerosin gewonnener Energie in Wärmetauschern und Kühlern vernichtet worden), sie wird daher in der Kabine mit gefilterter Umluft gemischt, und hat dann so 10-15°C. Anschließend wird ihr soviel heiße Zapfluft (trim air) beigemischt, dass sich das gewünschte Wohlfühlklima einstellt. In der Regel gibt es nur einen Umluftmischer im Flugzeug, die Zuführ von heißer Zapfluft zur individuellen Temperaturwahl erfolgt i.d.R. getrennt für bestimmte Zonen des Flugzeugs (Cockpit, Frachtraum, verschiedene Kabinensektionen). Dabei kosten Lufleitungen sehr viel Platz, und den gibt es in Flugzeugen nicht beliebig. Daher kann man die Belüftungsanlage nur selten "großzügig" auslegen.

Fallen nun z.B. die Trimairventile in einer Sektion aus, dann wird es da ungemütlich. Fällt in der Umluftmischanlage etwas aus, dann kann es auch die ganze Temperierung durcheinanderbringen. Ausserdem wird die Umluft i.d.R. nur an einer Stelle angesaugt, wenn in ausgerechnet diesem Segment der Kabine etwas kaputgeht (Temperatursensor, Steuerung, Trimluftventil) kann es die ganze Kabine betreffen.

 

Bei vielen Flugzeugen spürt man im Sommer auch, das im Sinkflug nicht genügend Energie für die Packs zur Verfügung steht, und es in der Kabine warm wird. Dann ist die Luft von den Packs plus die Umluft schon wärmer als die Wunschtemperatur, und weniger als keine Trimmluft kann die Anlage nicht beimischen.

 

Früher wurde übrigens keine Zapfluft in die Kabine geleitet (zu große Gefahr, dass Abgase oder Ölrückstände in die Kabine geraten), die Zapfluft wurde direkt am Triebwerk in eine Turbine geleitet, die angesaugte Frischluft komprimierte. Daher der Lufteinlass an der Vorderkante von 3 der 4 Pylons bei der 707.

 

Gruß

Ralf

[Danix]

Also, hier wurden ein paar ungefilterte Ungenauigkeiten verbreitet.

 

1. Kalte Luft ist nicht teurer als warme. Das mag im Promillebereich sein, wie Düse als Fachmann feststellt.

 

2. Die Kabinenluft in einem modernen Verkehrsflugzeug pendelt um 25° Celsius, also recht warm.

 

3. Passagiere frieren des öftern. Das Problem ist alltäglich. Das Kabinenpersonal kommt nach vorne und fragt, ob man wärmer machen könne. Verschiedene Flugzeugtypen verfügen sogar über Verstellmöglichkeiten in der Kabine selber (ist aber nicht zu empfehlen, weil dann wissen die Piloten nicht genau, was eingestellt wurde).

 

4. Tatsächlich gibt es einen Unterschied zwischen TAT und SAT (oder OAT plus temperature rise oder wie auch immer man diese Berechnungen anstellt). Dieser Temperaturanstieg, hervorgerufen durch das Aufprallen von Luftmolekülen an der Aussenhaut, findet nur auf den nach vorne gerichteten Flächen eines Körpers statt. Auf der Seite nicht (oder nur bedingt, weil die vorne gewärmte Temperatur abgeleitet wird). Deshalb:

 

5. Das Kältegefühl kommt zustande, weil die Aussenhaut saukalt ist (man kann die innen berühren, wenn man weiss wo). Das verursacht Kältestrahlung, was zu kalter Luft direkt an der Kabinenwand führt.

 

6. Passagiere sitzen stundenlang in ihren Sitzen, haben praktisch keine körperliche Aktivität. Die Crew hat dauernd was zu tun, ist z.T. sogar im Stress. Deshalb frieren die Paxe meistens und die Crew schwitzt.

 

Hoffe, mit diesen Antworten die Sache ein bisschen geklärt zu haben.

 

Dani

[fm70]

Das verursacht Kältestrahlung …

:) :) :)

 

 

 

Blindtext, um die geforderte minimale Textlänge zu erreichen.

[Danix]

?

 

Kältestrahlung für Dummies

[fm70]

Kältestrahlung für Dummies

Eben, sag ich doch: «Physikalisch gibt es keine Kältestrahlung, sondern nur das Fehlen von Wärmestrahlung.» (Zitat aus dem von Dir verlinkten Wiki-Eintrag.)

[Volume]

1. Kalte Luft ist nicht teurer als warme. Das mag im Promillebereich sein, wie Düse als Fachmann feststellt.

Korrekt, 1m³ Bleedair mit 200°C kostet das selbe wie 1m³ Bleedair nachdem sie durch die Air Cycle Machine gelaufen ist, und 0°C hat.

Aber die Menge 200°C Luft die ich brauche, um die Kabine um 1°C zu erwärken, ist deutlich weniger als die Menge 0°C Luft, die ich brauche um sie um 1°C zu kühlen. (Grob geschätzt : die Differenz zwischen 200°C und 20°C ist ungefähr 9 mal mehr als die zwischen 0°C und 20°C, also ist 1° Runterkühlen ungefähr 9x teuer als 1° erwärmen)

 

Gruß

Ralf

[Danix]

Fritz, gut gerettet :005:

[IFixPlanes]

...Verschiedene Flugzeugtypen verfügen sogar über Verstellmöglichkeiten in der Kabine selber (ist aber nicht zu empfehlen, weil dann wissen die Piloten nicht genau, was eingestellt wurde). ...

Zumindest in der B747-400 sieht man schon wie die Soll-Temperatur in den einzelnen Zonen abgeändert werden.

 

 

... Aber die Menge 200°C Luft die ich brauche, um die Kabine um 1°C zu erwärken, ist deutlich weniger als die Menge 0°C Luft, die ich brauche um sie um 1°C zu kühlen. ...

Es ist aber technisch nicht möglich mit mehr als 80 °C in die Kabine aufzublasen, somit ist diese Rechnung so nicht richtig. Noch dazu sollte der Luftfluss ja konstant sein. :005:

[Peter Gloor]

Also, ich hätte mich beschwert statt mich geärgert.

Peter:)

[Hägar]

Korrekt, 1m³ Bleedair mit 200°C kostet das selbe wie 1m³ Bleedair nachdem sie durch die Air Cycle Machine gelaufen ist, und 0°C hat.

Aber die Menge 200°C Luft die ich brauche, um die Kabine um 1°C zu erwärken, ist deutlich weniger als die Menge 0°C Luft, die ich brauche um sie um 1°C zu kühlen. (Grob geschätzt : die Differenz zwischen 200°C und 20°C ist ungefähr 9 mal mehr als die zwischen 0°C und 20°C, also ist 1° Runterkühlen ungefähr 9x teuer als 1° erwärmen)

Rein physikalisch gesehen korrekte Aussage, hat aber mit der Praxis nichts zu tun.

Unabhängig davon, ob die Kabine geheizt oder gekühlt werden muss bleibt der Luftzufluss gleich gross, resp. variiert nur wenig in Abhängigkeit der aktuellen Triebwerksleistung.

Die Air Cycle Machine hat keinen externen (z.B. elektrischen) Energiebedarf und läuft ausschliesslich durch die Druckenergie der Bleed Air.

Somit spielt es finanziell für den Operator keine Rolle, welche Temperatur im Flugzeug herrscht.

 

Lediglich wenn (beim Airbus zumindest) sehr wenige Passagiere transportiert werden, kann der Luftdurchsatz um 20% reduziert werden, was den Treibstoffverbrauch, wie schon erwähnt, ein wenig senkt. Auf die Kabinentemperatur hat das aber keinen Einfluss.

 

 

Gruss

 

Ruedi

[G115B]

Esse gerade heisse Wienerli!

 

Oh, habt ihr gewusst, scharfer wie milder Senf sind vom gleichen Korn - der unterschied besteht hauptsächlich darin wie fein er gemahlen ist. Das hat auch nix mit der Reife zu tun oder sowas.

 

Heizt gut auf ...Und mit Senf (scharf) wunderbar. Muss man im Flieger haben!

 

hehe...

 

Gruss *der nur Klimabahnhof verstanden hat*

 

PS: Die Crew würde die Temperatur ändern, würde es ihnen unangenehm sein. Daher weiss ich, wenn ich um eine Anpassung frage, würde ich etwas wollen das der Crew zu evtl unangenehmer ist... Daher beiss ich lieber in den kalt-saueren Apfel, als dass ich der hübschen, freundlichen FA den Arbeitsplatz unangenehmer mache. Correction, nicht Apfel... Wienerli! :D

[Flying-Andy]

Also mal an Alle,

 

Vielen Dank für alle Inputs in diesem Thread. Ich für mich persönlich habe wieder viel Interessantes dazu lernen dürfen und für mich selber noch einen Irrtum ausräumen können. Keine Ahnung wie ich daruf gekommen war, dass "eine höhereTemperatur in der Kabine höhere Kosten verursachen würde". :001: ( hab da wohl irgenwie etwas verwurschtelt :D )

 

Mir ist nun nach all dem Studium aller Postings und Links auch vieles in Sachen Bleedair, ACM u.s.w. klarer geworden.

 

Nochmals besten Dank auch an jene User, welche mich noch persönlich per PM weiter informiert haben.

 

Beste Grüsse

Andy :)

[Gast]

Moin,

Hab noch was...

Die ganze Sache ist insgesamt komplexer als die Knöpfe im Cockpit und die paar Ventile,Sensoren,Leitungen,Kühler,usw über die hier sehr gut berichtet wurde.Bei unzähligen Triebwerktests,viele wegen Problemen mit der Aircon,

konnte ich registrieren,dass die ACM durchaus Einfluss auf die Leistung des Triebwerkes,und damit auch auf den Kraftstoffverbrauch hat.

Kann man zB alle Sensoren und Regeleinheiten umgehen und direkt die wichtigen Ventile ansteuern,stellt man fest,dass die ITT um über 100° steigt

wenn max Heat gefordert wird.Hierbei wird der meiste Teil der Bleedair an der ACM vorbei Richtung Kabine befördert,und die Temperatur erreicht 80° hinter den Packs.

Bei maximaler Kühlleistung ist die ACM der Hauptverbraucher,die ITT legt über 70° zu !Dies sind aber die Extremwerte,im Flug nicht zu erreichen,aber als Tendenz ablesbar.(Alles auf ATR 42/72 bezogen)

Das zZ machbare stellt wohl die 403 Kg schwere Einheit von Hamilton Sundstrand dar.Hier wird in großen Höhen nur noch eine der zwei Turbinen(pro ACM !)

genutzt,da man weniger Kühlleistung benötigt und mehr Luftdurchsatz bevorzugt.Die Hauptregelung der Temperatur erfolgt über den Durchsatz der Ramair zu den Wärmetauschern,die ACM läuft gleichmäßig mit,muß kaum kühlen und verbraucht dadurch nur wenig Zapfluft.

Beim Defekt einer ACM schafft die Verbleibende fast die volle Leistung,bei

Ausfall beider ACM pro Seite gibt es einen "heat exchanger only backup cooling mode".Hier wird komplett auf die ACMs verzichtet,trotzdem kann die

Cabin Altitude gehalten werden.Wie es MEL seitig aussieht kann ich nicht

sagen,aber das System würde einen Weiterflug in gleicher Höhe ermöglichen.

Die Steuerung (Blackbox) pro Seite passt nicht in einen Cabintrolley und

will gerne mit 2 Händen getragen werden...

 

Gruß

Alex