Merkblatt Rohrmechanik
Änderungshinweis
Generelles
Durch Ihn inspiriert ist auch dieses kleine Merkblatt des Gas- und Wasserinstallateurs, da ich die meisten Probleme mit der Rohrmechanik hatte (und immer noch habe).
Dieser Guide ist also reine Notwehr...
Achtung: Alle meine Bauvorschläge gehen immer davon aus, dass die Mod "Self-sealing Airlocks" verwendet wird, da ich keine Lust auf die Wasser-Airlocks habe. Ich bitte dies zu beachten!
... to be continued ...
- Rohre die Flüssigkeiten oder Gas durchleiten funktionieren grundsätzlich auf die gleiche Weise
- Rohre für Flüssigkeiten transportieren 10 Kg
- Eine Flüssigkeitspumpe pumpt 10 Kg, d.h. um ein Rohr komplett zu füllen wird 1 Pumpe benötigt
- Rohre für Gase transportieren 1 Kg
- Eine Gaspumpe pumpt 0,5 Kg, d.h. um ein Roh komplett zu füllen werden 2 Pumpen benötigt
Verteilung
- an der Verzweigestelle wird jeweils ein Teil nach rechts und danach ein Teil nach links geschickt.
- Dieser Verteilvorgang dauert jeweils eine Sekunde, dadurch entsteht immer eine Leerstelle
- Kann ein Rohr nicht die vollen 10Kg aufnehmen, dann wird nur die Differenz geschickt
Diese Lösung sollte Standardmäßig für alle Verteilungen benutzt werden.
- wird direkt vor der Verteilung eine Brücke eingefügt, dann wird das Medium jeweils gleichmäßig verteilt
- Wenn auf einer Linie nicht das volle Volumen abgenommen werden kann (obere Linie), dann wird das nur das Delta abgenommen
- Die Brücke sorgt für eine gleichmäßige Verteilung und hebt die Links-Rechts Mechanik auf, wodurch auch keine Leerstellen entstehen.
Zusammenführung
- An der Zusammenführungsstelle kommt wieder die LinksRechts Mechanik zum Tragen, d.h. es wird jeweils ein Teil aus dem einen, dann ein Teil aus dem anderen Rohr genommen.
Findet seine Verwendung in der Erstellung eines Loops
- Wird vor der Zusammenführung eine Brücke eingefügt, dann wird der Hauptlinie nur Medium hinzugefügt, wenn Kapazität vorhanden ist (d.h. Durchfluss < max)
- Ist Kapazität auf der Hauptlinie vorhanden wird das Medium aus der Sekundärlinie hinzugefügt. Es entstehen keine Leerstellen.
- Sorgt dafür, dass die Hauptlinie immer „fließen“ kann
- Nützlich im Umgang mit unendlichen sporadischen Resourcen (z.B, aus einem Geysir) um eine Backuplinie zu etablieren
Anwendungsbeispiele:
- Luftreiniger - Wassersieb - Loop
- In den Auslauf der von unten kommenden Sekundärlinie wurde ein Auslauf eingefügt.
- Dieser wird genutzt, wenn die Sekundärlinie nicht 100% ihres Volumens auf die Hautplinie entladen kann.
- Nützlich um z.B. das mehr entstandene Verschmutzte Wasser aus einer Badlinie in den Fingerhutschilf zu pumpen.
Anwendungsbeispiele
Luftreiniger - Wassersieb - Loop
Badezimmerloop
Auch hierzu wird ein Wasserkreislauf sowie eine Fülllinie benötigt, dessen Aufbau ich nachfolgend relativ detailliert beschreiben möchte.
- initial startet man mit dem Zeichnen des kompletten Aufbaus
- Dabei reißt man noch nichts vom alten Bad ab, damit es auch weiterhin benutzbar bleibt (sonst gibt's soviel Sauerei).
- Erst dann werden die weiteren Schritte zur Befüllung, sowie zum fertigen Umbau unternommen.
- Alle Leitungen des späteren Loops sollten aus isolierten Rohren gebaut werden, da sich das Wasser nach dem Durchlauf durch das Wassersieb aufheizt.
Wie Ihr seht wurde der Kreislauf bereits bis zu den Abnehmern (Toiletten und Waschbecken) befüllt. Auch die Leitungen und das Wassersieb sind bereits fertiggebaut. Nur die Rückführung in den Kreislauf wurde noch nicht vollendet sondern nur vorbereitet, damit es im Vorlauf nicht zu Irritierungen des Wasserkreislaufes kommt.
Trick zum Verbindungsaufbau
Dabei wurde ein Trick verwendet. Wenn man 2 Rohren direkt nebeneinander baut aber noch nicht verbindet, dann kann man zu einem späteren Zeitpunkt die Rohre einfach direkt verbinden und braucht dazu auch keinen Duplikanten mehr. So sollte man eigentlich alle seine Aufbauten vorbereiten und nach der Fertigstellung dann zum richtigen Zeitpunkt verbinden und damit aktiv schalten.
Dieser Trick funktioniert sowohl mit Gas- und Flüssigkeitsrohren, als auch mit Stromkabeln.
Jetzt muss auch der Kreislauf zurück ins Badzimmer geschlossen werden, da sonst das gereinigte Wasser nicht fließen kann.
Auch die Fülllinie wurde vom Wasserkreislauf getrennt.
Und nachdem sich der Wasserkreislauf gefüllt und bis zur Flüssigkeitsbrücke zurückgestaut hat, fließt alles weitere Wasser in den Überlauf und landet somit in unserem Wassertank.
Und fertig ist der Badezimmerloop...
Wie ihr sehen könnt haben wir links neben den Toiletten auch noch Platz für ein oder zwei Duschen gelassen die wir zu einem späteren Zeitpunkt aufbauen und in den Kreislauf integrieren können.
Vorratstank mit Überlauf
Unten haben wir einen kleinen See mit Verschmutztem Wasser und Wasser. Ziel ist es diesen See leer zu pumpen, wobei das verschmutzte Wasser nach rechts in ein großes Becken und das saubere Wasser in die beiden Tanks laufen soll.
Dafür werden wir 2 Flüssigkeitselementsensoren, 1 Flüssigkeitsventil und etwas Logik verwenden. Und weil wir weiterhin gewährleisten wollen, dass, wenn die beiden Tanks vollgelaufen sind, der See weiter abgepumpt wird, werden wir auch noch einen Überlaufdetektor implementieren.
Prinzipiell funktionieren Sensoren zusammen mit Absperrventilen immer so, dass das Absperrventil direkt hinter dem Sensor sitzen muss. Im positiven Fall, d.h. das gesuchte Element wurde gefunden, schaltet sich das Ventil ein und der Weg des Mediums führt direkt durch das Absperrventil hindurch auf die andere Seite. Wird das gesuchte Medium nicht gefunden, schaltet sich das Absperrventil aus, und der Weg führt am Eingang vorbei in den Fehlerweg.
Unser Elementsensor soll nach verschmutztem Wasser suchen, wird dieses gefunden, dann geht’s rechts weiter, im Fehlerfall geht es nach Oben weiter.
Im ersten Schritt bauen wir, ausgehend vom Eingang des Absperrventils den fehlerhaften Ausgang direkt zum Eingang des Tanks. Die Brücke im Fehlerweg benötigen wir um den primären Weg zu kennzeichnen.
Als nächstes bauen wird den Überlauf, ausgehend von der Brücke …
Und bringen den 2ten Sensor in der oberen Ecke des Überlaufes an.
Abschließend führen wir den Überlauf mit einer Brücke wieder in den normalen Zulauf in die Wassertanks zurück, damit das Wasser aus dem Überlauf auch wieder abfließen kann wenn sich die Tanks leeren.
Jetzt müssen wir nur noch warten, dass auch alles gebaut wird...
Nachdem alles fertig gestellt ist, können wir daran gehen, die gesuchten Elemente in den Sensoren einzustellen und dann die primitive Automatisierung die wir uns ausgedacht haben zu implementieren.
Dazu überlegen wir uns im ersten Schritt wie das Absperrventil reagieren soll und stellen eine Wahrheitstabelle auf.
Vorher kurz ausformulieren, was gebaut werden soll:- Wenn verschmutztes Wasser an Sensor A gefunden, dann Absperrventil immer auf
- Wenn Wasser an Sensor B gefunden (d.h. Tanks voll) dann soll das Ventil auch geöffnet werden, da die gewünschte Bevorratung angelegt wurde.
- Wenn verschmutztes Wasser an Sensor A NICHT gefunden und Wasser an Sensor B auch NICHT gefunden (d.h. Tanks NICHT voll), dann soll das ankommende Wasser in die Tanks fließen. Dazu muss das Absperrventil geschlossen sein.
1 = Gefunden/offen
0 = Nicht Gefunden/Geschlossen
Anhand der Tabelle erkennt man, dass hier ein ODER-Gatter verwendet werden muss:
Siehe auch Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Logikgatter
… und ich weiß, da kann man sich einen Knick ins Hirn denken …
Die Implementierung an sich ist dann schnell gemacht:
Zum Schluss verbinden wir wieder wie üblich das letzte Rohrstück und schauen dem Wasser beim fließen zu:
Unendlicher Gasspeicher
Kommen wir zu etwas Speziellem. Da ich die Gastanks nicht sooo gerne in großer Zahl benutze, bin ich dazu übergegangen unendliche Gasspeicher zu bauen.
Dazu wird ein Exploit der Spielmechanik benutzt, der besagt, daß zu einem Zeitpunkt nur ein Medium an einer Stelle sein kann. Deswegen wird über dem Gasabzug ein miniales Flüssigkeitsreservoir geschaffen. Dieses bewirkt, dass der hier herrschende Druck nicht erkannt wird und somit (ohne Plastik und Hochdruckventil) ein unendlicher Gasspeicher geschaffen werden kann.
Dann Strom und die Automatisierung
Initiale Befüllung mit Flüssigkeit
Jetzt kommt der eigentliche Kniff an der Sache. Wie oben erwähnt, muss über dem Gasabzug ein minimales Reservoir an Flüssigkeit erzeugt werden um die Druckprüfmechanik ausser Kraft zu setzen.
Dazu kann man beliebige Flüssigkeiten benutzen.
In der Praxis hat sich meiner Meinung nach aber nur Wasser und Petroleum bewährt:
In Wahrheit brauchen wir nur ein paar Gramm über 1000 Kg, bzw 870 Kg. Wie man das am Besten bewerkstelligt wird nachfolgend in einem Beispiel mit Wasser gezeigt.
Wie bekomme ich die richtige Menge an Flüssigkeit
Wenn die Kammer korrekt befüllt ist und der Gasabzug keinen Überdruck mehr anzeigt ist die korrekte Menge an Flüssigkeit erreicht. Nach dem fertig bauen der Kammer kann dann der Speicher leergepumpt werden, damit zum Schluss nur noch das gewünschte Gas vorhanden ist.
Gasfilter bauen
Jetzt muss man noch die eingehende Rohrleitung mit dem Gasfilter bauen um auch das richtige Gas einleiten zu können.
und das gewünschte Gas einstellen
nach dem fertigbauen des Gasspeichers sieht die komplette Speicherreihe so aus:
zu beachten ist, dass die Gasspeicher an eine geeignete Stelle gebaut werden müssen und reichlich Platz für die ein- und ausgehenden Rohrleitungen vorhanden sein muss.
SPOM (self powered oxygen module)
Nachfolgend das Beispiel eines einfachen und erweiterbaren SPOM (self powered oxygen module).
Wie schon in den vorherigen Kapiteln besprochen muss bei meinen Beispielen darauf geachtet werden, dass ich leider immer mit dem „Self-sealing Airlocks“-Mod (Link siehe Einleitung) spiele, da ich keine Lust auf die Water-Airlocks habe…
Das Praktische an diesem Beispiel ist, dass man erst mit einem Elektrolyseur + einer Sauerstoffpumpe beginnen und dann nach und nach den 2ten Elektrolyseur + Sauerstoffpumpe hinzufügen kann.
Eine kleine Beispielrechung in der vollen Ausbaustufe:
Energie In = 1440W, bzw 1680W
Energie Out = 1600W, bzw. 2400W
Sauerstoff = 2 x 888 g/s = 1776 g/s => 17 normale Duplikanten
Wasserstoff = 2 x 112 g/s = 224 g/s => 2 Wasserstoffpumpen
D.h. mit diesem SPOM kann man max 17 normale Duplikanten und 2 Wasserstoffpumpen versorgen, die, wenn getunet, max. 2400W Strom erzeugen können. In der max. Ausbaustufe werden dafür 1440W benötigt. Oder noch 240W mehr wenn man die Wasserpumpe die die Elektrolyseure versorgen muss dazu rechnet.
An der Einstellung der Automatisierung muss man auch beim weiteren Ausbau eigentlich nichts verändern, d.h. man startet jeweils mit > 500g und behält einfach diese Einstellungen bei.
Initial ist es notwendig den kompletten Raum leer zu pumpen und ein Vakuum zu erzeugen, dann kann man mit der Produktion starten. Anfangs kann es sein, dass der Wasserstoff etwas mit Sauerstoff verunreinigt ist, d.h. man sollte darauf vorbereitet sein die ersten 1 – 2 Minuten des Wasserstoffausganges abzupumpen und wegzuschmeissen. Danach stabilisert sich der Druck im oberen Linken Eck und das wars dann.
Der Sauerstoff aus diesem SPOM wird direkt in einen unendlichen Gasspeicher gepumpt und von dort weiter in die Kolonie.
Architektur:Energieversorgung:
Automatisierung:
Flüssigkeitsschaubild:
Gasschaubild:
Dampfturbine / Wasserkühler einfach
Ein weiterer Bauvorschlag ist eine einfache Dampfturbine die dazu benutzt werden kann z.B. ein Kühlbecken auf konstanter Temperatur zu halten.
Für mich war lange Zeit die Dampfturbine eine abschreckendes Stück. Ein Synonym für extreme Komplexität. Das sie das nicht ist und dass habe ich erst spät begriffen und meine Ängstlichkeit abgelegt. Hat man es einmal begriffen, ist es eigentlich ganz easy...
Das Allerwichtigste, das ich gerne vergesse, ist, das man inital den Raum mit dem Wasserkühler leer pumpt und ein Vakuum erzeugt (mein Weg)! Ein anderer Weg ein Vakuum in diesem Raum zu erzeugen ist alles komplett zuzubauen, dann den Raum mit einem Airlock zu versiegeln und dann alle Ziegel wieder abzureißen.
Der Raum mit der Dampfturbine muss bei diesem Aufbau keine Wasserstoffbefüllung aufweisen, das ist erst wichtig, wenn so etwas wie ein Vulkan gekühlt werden soll.
Nachdem das Vakuum erzeugt wurde, ist meine Taktik, in die untere rechte Ecke, bzw. unter dem Auslass der Dampfturbine 200kg Öl zu kippen um den Wärmeübergang zwischen dem Abwasser und der Dampfturbine zu maximieren und für die optimale Dampfverteilung zu sorgen.
Des Weiteren habe ich als Faustformel noch, dass für jedes Bodenteil des Wasserkühlerraumes noch 200kg Wasser vorhanden sein müssen.
Diese Flüssigkeiten bringt man mit der installation eines Flaschenentleerers ein und reißt ihn danach wieder ab.
D.h. für 5 Kacheln:- 200kg Öl unter dem Auslass der Dampfturbine
- 5 x 200kg Wasser
Kühlraum mit Wasser / Öl befüllen:
Wenn ich ehrlich bin interessiert mich die ganze Mathematik dahinter nicht. Ich will nur das die Dampfturbine mit dem Wasserkühler ihren Job tut und ein Wasserbecken kühlt.
Wer trotzdem interessiert ist, findet auf dem Oxygen-Wiki im entsprechenden Eintrag[oxygennotincluded.gamepedia.com] viele zusätzliche interessante Angaben und Berechnungen.
Befüllung des Kühlkreislaufes
Was noch wichtig ist: ich befülle immer den Kühlkreislauf mit einer externen Pumpe und lasse IMMER ein Rohrsegment frei von Wasser. Auch hier kümmere ich mich nicht um die 1000%tige Optimierung des Aufbaus, sondern bin zufrieden wenn der Kreislauf läuft. Wenn man den Kreislauf nämlich komplett voll füllt, dann kommt die Zirkulation zum erliegen und man muss alles wieder abreißen. Auch hier ist das Internet voll von Diskussionen, die man getrost unbeachtet lassen kann, da sie einen nur verunsichern.
Der Kühlkreislauf:Das zu kühlende Wasserbecken. Dient auch zur intialen Befüllung des Kühlkreislaufes:
Wirkungsweise des Temperaturfühlers im Zusammenspiel mit dem Wasserkühler.
Der Temperaturfühler ist auf 14° eingestellt. D.h. wenn die Flüssigkeit im Rohr > 14° dann wird das Medium durch den Wasserkühler geleitet, lässt diesen Anspringen und wird aktiv gekühlt (in dem die Energie auf den Wasserkühler übertragen wird und sich dieser Stark erhitzt).
Fällt die Temperatur unter 14°, dann springt der Fühler auf Rot und leitet die Flüssigkeit am Wasserkühler vorbei über die Brücke. D.h. das im Rohr befindliche Medium wird NICHT gekühlt und dreht noch eine Runde im Kühlkreislauf. Dabei erhitzt es sich wahrscheinlich bei der Kühlung des zu kühlenden Wasserbeckens, ist beim nächsten Vorbeifluss am Temperaturfühler > 14° warm, wird damit in den Wasserkühler geleitet und wieder aktiv gekühlt.
Wie funktioniert, was bewirkt, der Temperaturfühler:
Zusammenfassung was zu beachten ist:
- Initial ein Vakuum im Wasserkühlerraum erzeugen
- Wenn man extrem heiße Umgebungen fährt den Turbinenraum mit 2kg Wasserstoff pro Teil füllen (meistens nicht unbedingt notwendig)
- 200kg Öl unter dem Auslass der Dampfturbine (auch nicht unbedingt notwendig, sorgt aber dafür, dass die Dampfturbine mehr Energie abgibt)
- 200kg Wasser pro Bodenkachel des Wasserkühlerraumes
- Wasserkühler aus Stahl bauen.
- Der Rest kann (wenn kein Vulkan betrieben wird) wenn man sicher gehen will, aus Gold sein. Meistens langt auch Kupfer.
- In diesem Beispiel habe ich leider Wasser im Kühlkreislauf verwendet. Besser ist es verschmutztes Wasser zu nehmen, da damit auch extremere Temperaturen gefahren werden können (-20° -> 120°), mit normalem Wasser nur 0° -> 100°.
Chlorraum
Um das im Badezimmerloop gewonnene Wasser (oder auch verkeimtes Wasser aus anderer Quelle) reinigen und dem herkömmlichen Wasservorrat wieder hinzugeben zu können, ist es notwendig das Wasser durch einen mit Chlor gefüllten Raum zu leiten.
Dabei gibt es mehrere Ansätze. siehe Septic System V3[forums.kleientertainment.com].
Mein persönlicher Ansatz ist es, so wenig Strom und so wenig seltene Materialen (wie etwa Plastik für Keimsensoren) wie möglich zu verwenden.
Im Voraus muss ich leider noch erwähnen, dass mir beim Bauen des Chlorraums aufgefallen ist, dass ich die Mod "Self-sealing Airlocks" verwende. D.h. ich muss nicht umständlich Airlocks bauen (was ich nicht so spaßig finden)!
So, jetzt starten wir aber mit dem bauen des Chlorraumes.
Zuerst die geeignete Location aussuchen. Bei mir ist dies direkt neben den Aufbewahrungstanks für das Wasser aus dem Badezimmerloop:
Dabei sind die Abmasse des Raumes zu beachten. Innenmaß ist 11 auf 4. Es geht noch kleiner aber dazu mehr in der Nachbesprechung.
Wichtig ist auch, das jetzt eine Gaspumpe eingebaut und der Raum komplett leergepumpt werden muss:
Um dann anschließend das Chlor einzuleiten. Dies kann, wie im Bild gezeigt, entweder über eine Kannisterentleerer oder über ein Gasventil eingeleitet werden:
Wenn dann der Raum mit Chlor gesättigt ist (gut wären > 1.8 Kg pro Kachel):
Werfen wir jetzt noch schnell einen Blick auf unsere Wasserquellen. Mit über 3 Millionen Keime wunderbar verseucht...
und starten anschließend mit dem Aufbau der Technik:
Wenn wir jetzt soweit fertig sind, verbinden wir wie oben beschrieben das letzte Rohrstück und schauen dem Wasser beim Einfließen in den ersten Tank zu. Dabei sehen wir, dass sich die Anzahl der Keime schon deutlich verringert hat:
Beim nächsten Zyklus, wird das erste Ventil freigeschaltet und das Wasser läuft weiter in den zweiten Tank. Die Anzahl der Keime hat sich noch einmal verringert:
Wieder eine Zyklus weiter wandert das Wasser in den letzten Tank. Hier sollten nach einiger Zeit gar keine Keime mehr vorhanden sein:
Spätestens nachdem wieder ein Zyklus vergangen ist, sollte das Wasser komplett Keimfrei sein und kann jetztz, freigeschaltet wieder durch den taktgebenden Zeitsensor, aus dem Chlorraum rausgepumpt werden.
Und sollte jetzt komplett Keimfrei sein:
In ganz seltenen Fällen, warum auch immer, kommt es vor, dass noch einzelne Keime auftauchen. Diese sollten aber nach einiger Zeit von selbst abgebaut werden.
Abschließend kann gesagt werden, dass dieser Raum auch noch kompakter gestaltet werden kann. Etwa durch vorschalten eines Ventils vor den ersten Tank. Wenn man jetzt noch den Zeitzyklus etwas kleiner wählt, kann man sich in den meisten Fällen den 3.Tank einfach sparen.
Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität
Die Wärmekapazität bestimmt, wie viel Wärmeenergie übertragen werden muss, damit das Objekt die Temperatur ändert. Wenn beispielsweise ein Objekt die doppelte Wärmekapazität eines anderen Objekts hat, ansonsten aber identisch ist, wird doppelt so viel Wärmeenergie benötigt, um es um 1 Kelvin aufzuheizen.
Das Aufheizen oder Abkühlen von Objekten mit hoher Wärmekapazität kann lange dauern, aber die tatsächlich übertragene Energiemenge ist höher als bei Objekten mit geringer Kapazität.
Die Wärmeleitfähigkeit gibt an, wie schnell der Energieaustausch erfolgt. Wie viele Watt (Joule pro Sekunde) pro Fläche (Meter).
Wärmeleitfähigkeit = Langsamer (0) <-> (> 0) Höher (je höher der Wert, desto schneller die Wärmeübertragung)
Ein Material mit hoher Leitfähigkeit wird also versuchen, seine Energie so schnell wie möglich weiterzugeben. (abhängig von der Leitfähigkeit des Empfängers)
Wärmekapazität
Die Wärmekapazität gibt an, in was die Energie (Joule) in Bezug auf die Temperatur (Kelvin) umgewandelt wird.
Wärmekapazität = weniger Wärme (0) <-> (> 0) mehr Wärme (je höher die Energie oder Wärme, die es "aufsaugen" kann)
Ein Material mit hoher Wärmekapazität verbraucht eine Menge Energie für eine KLEINE Temperaturänderung. Umgekehrt hat ein heißes Material mit hoher Wärmekapazität genug Energie, um viel mehr Material mit geringerer Wärmekapazität aufzuheizen
Materialtabelle Allgemein
Materialtabelle isolierte Rohre
Keramik liegt nur Aufgrund seiner extrem geringen Wärmeleitfähigkeit (K) vorne.
Materialtabelle Radiatorrohre
und weil Gold noch die etwas niedrigere Wärmekapazität (C) hat ist es noch eine ticken besser, ist aber eigentlich zu vernachlässigen.
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