- Startseite
- Flüssiggas
- Optimierung Flüssiggas
Optimierung Flüssiggas
Mit über 2.000 Anwendungsmöglichkeiten von Flüssiggas wird es so schnell keine andere Energieart aufnehmen können.
Die Einsatzmöglichkeiten sind dabei vielfältig: als Antriebs-, Heiz- und Prozessenergie, in Flaschen oder Tanks. Diese große Vielseitigkeit macht Flüssig-Gas sowohl interessant für Privatkunden, als auch für Gewerbe & Industrie.
Die häufigsten Einsatzbereiche sind:
- Heizen (z. B. Wohnhäuser, Hallen, Büros, Ställe, Marktstände, Mobilheime)
- Kühlen (z. B. für Kühlschränke, Büros)
- Kochen (z. B. Gastronomie, Privathaushalte, auf Baustellen, auf Volksfesten)
- Warmwasser (z. B. Wohnhäuser, Schwimmbäder)
- Beleuchtung (z. B. Camping, Unterkünfte)
- Trocknen (z. B. Lacke, Beton, Papier, in der Landwirtschaft)
- Metallbearbeitung (z. B. Schweißen, Schneiden, Schmelzen)
- Antrieb (z. B. Autogas, Treibgas, Stapler, Heißluftballons, Turbinen, Pumpen)
- Wärmeprozesse (z. B. Folienschrumpfen, Abflammen)
- Düngung (z.B. CO2 in Gewächshäusern)
Die Flüssiggase-Produkte Propan und Butan sind organische Verbindungen und gehören zu der Gruppe der gesättigten Kohlenwasserstoffe (auch Paraffine oder Alkane genannt).
Chemische Formel
Die allgemeine chemische Formel lautet: C3H8 für Propan und C4H10 für Butan.
Energiegehalt
Der Heizwert von Propan beträgt 12,87 kWh/kg, der Brennwert 13,98 kWh/kg. Der Heizwert von Butan liegt bei 12,69 kWh/kg und der Brennwert bei 13,74 kWh/kg.
Verbrennungsgeschwindigkeit (Zündgeschwindigkeit)
Die Verbrennungs- bzw. Zündgeschwindigkeit ist die Expansionsgeschwindigkeit der Verbrennung, die Gas bei der Mischung mit Luft oder Sauerstoff erreichen kann. Dabei ist die Ausströmgeschwindigkeit von Flüssig-Gas in der Luft größer als seine Verbrennungsgeschwindigkeit. Deshalb ist ein Flammenrückschlag in den Tank oder die Flasche, unabhängig von deren Füllinhalt, ausgeschlossen.
Dichte
Die Dichte von Flüssigkeiten und Gasen ist druck- und temperaturabhängig. Bei Flüssiggas unterscheidet man zusätzlich zwischen der Flüssigphase und der Gasphase:
Normzustand Flüssigphase Gasphase
Propan 0,5305 kg/l 2,037 kg/m³
Butan 0,5968 kg/l 2,66 kg/m³
Diese Dichtezahlen zeigen, dass Propan und Butan im gasförmigen Zustand mehr als doppelt so schwer sind wie Luft – hier beträgt die Dichte 1 kg/m³. Aufgrund der höheren Dichte sinkt ausströmendes Fluessiggas zu Boden und sammelt sich an der tiefsten Stelle. Aus Sicherheitsgründen dürfen Fluessiggas-Produkte in Flaschen bzw. Druckbehältern deshalb nicht in Räumen unter Erdgleiche gelagert werden.
Die Volumenvergrößerung bei Verdampfung von Propangas ist beachtlich: So nimmt ein Liter flüssiges Propan im gasförmigen Zustand ein Volumen von ca. 260 Litern ein.
Flüssiggasbehälter und -flaschen sind nie vollständig gefüllt, da sie einen vorgeschriebenen Gasraum besitzen müssen. Dieser Gasraum dient als Puffer, da der Druckanstieg in einem vollständig mit Flüssiggas-Produkten gefüllten Behälter bei jedem Kelvin Temperaturerhöhung 7 bar Druckerhöhung betragen würde.
Zündgrenzen
Flüssiges Gas im Gemisch mit Luft ist nur in bestimmten Konzentrationsbereichen zünd- bzw. explosionsfähig. Die obere bzw. untere Zündgrenze ist die Konzentration von Gas in der Luft, bei deren Unter- bzw. Überschreitung eine Zündung nicht mehr zu einer weiteren Verbrennung führt.
Energie untere und obere Zündgrenze
Propan 2,1 und 9,5 Vol.%
Butan 1,5 und 8,5 Vol.%
zum Vergleich Erdgas 4,0 und 16,0 Vol.%
Praktisch bedeutet dies ein hohes Maß an Sicherheit, da nur in diesen engen Grenzen überhaupt eine Zündung oder Verpuffung erfolgen kann. Gemische unter dieser Zündgrenze sind zu mager, Gemische über diesen Grenzen sind zu fett, um zu verbrennen. Erdgas, aber auch viele technische Gase, haben ein sehr viel größeres Verbrennungsspektrum, wodurch zusätzliche vorbeugende Sicherheitsmaßnahmen notwendig werden.
Temperatur
Bei Erwärmung einer Flüssigkeit erfolgt bei einer bestimmten Temperatur, der Siedetemperatur (die vom Druck abhängig ist), der Übergang vom flüssigen zum gasförmigen Zustand. Unter atmosphärischen Bedingungen, also bei 1013 mbar, liegt der Siedepunkt für:
Propan bei -42,1 °C
n-Butan* bei -0,5 °C
zum Vergleich Wasser hat einen Siedepunkt von +100 °C
* neben n-Butan (= Normal-Butan), gibt es noch iso-Butan. Beides ist C4H10. Die Siedetemperatur von iso-Butan liegt bei ca. -11 °C.
Im Vergleich zu Wasser werden Propan und n-Butan also bereits bei deutlich geringeren Temperaturen gasförmig.
Dampfdruck
Unter dem Dampfdruck bzw. Sättigungsdruck versteht man den Druck, bei dem der Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Aggregatzustand erfolgt.Der Dampfdruck von Gas in einem geschlossenen Behälter ist nur von der Zusammensetzung des Gases und der Temperatur abhängig, nicht vom Füllungsgrad.
Wird aus einem Flüssiggasbehälter Gas entnommen, so versucht flüssiges Gas seinen Gleichgewichtszustand durch Nachverdampfen der Flüssiggasphase wieder herzustellen. Erst wenn mehr flüssiges Gas entnommen wird als die Verdampfungsleistung des Behälters zulässt, erfolgt ein Absinken des Druckes.