Hallo zusammen, die meisten Kraftwerke arbeiten ja mit Dampfturbinen, welche einen Generator antreiben. Der (Wasser-)dampf wird da in der Regel durch die Verbrennung von Kohle oder Gas oder durch einen Atomreaktor erzeugt. Warum aber muss der Dampf aber nachdem er durch die Turbine "gedampft" ist wieder akgekühlt werden? Einen Teil seiner (Wärme-)Energie hat er ja sowieso schon an die Turbine abgegeben. Kann man den Dampf nicht einfach wieder zurückführen und wieder die Wärme reinheizen die vorher an die Turbine abgegeben worden ist?
Wobei der Wikipedia-Artikel ein bischen verständlicher wäre, wenn er in dieser Frage mehr auf die Druckverhältnisse als auf die Temperatur Bezug nehmen würde. Das hängt zwar miteinander zusammen, ist aber als Druckverhältnis klarer. Der Druck im Kondensator liegt erheblich unter dem athmosphärischen Druck.
A. K. schrieb: > Wobei der Wikipedia-Artikel ein bischen verständlicher wäre, wenn er in > dieser Frage mehr auf die Druckverhältnisse Was hindert Dich daran, das zu ändern?
>Was hindert Dich daran, das zu ändern?
Wahrscheinlich die Wikipedia-Administration.
Da könnte ja sonst jeder kommen.
Max M. schrieb: > Wahrscheinlich die Wikipedia-Administration. > Da könnte ja sonst jeder kommen. Nö. Wenn man auch die Änderungen vernünftig kommentiert, gibt es in der Regel keine Probleme. Ich habe schon einige Artikel korrigiert - ohne Probleme. Man sollte das nur nie kommentarlos machen, evtl. sogar auf der Diskussionsseite.
Prinzipiell funktioniert jedes Wärmekraftwerk als thermodynamischer Kreisprozess. Dafür benötigt man zwingend ein warmes und ein kaltes Wärmereservoir, um überhaupt einen Energiefluss zu erhalten. Je näher die Temperaturen beider Reservoirs beieinander liegen, desto schlechter wird der Wirkungsgrad (siehe Carnot-Prozess). Bei identischer Temperatur beider Reservoirs ist der Wirkungsgrad 0. Maximal wird dieser, wenn das kalte Reservoir Temperatur 0k und das warme Reservoir eine möglichst hohe Temperatur hat. Geht alles aus den Hauptsätzen der Thermodynamik hervor. Daniel
Tobias C. schrieb: >die meisten Kraftwerke arbeiten ja mit Dampfturbinen, welche >einen Generator antreiben. Zu deiner Frage der Wiederverwendung des Dampfes: Wärmekraftwerke, egal ob Kohle, Gas, oder Kernkraft, haben nur den äüßerst geringen Wirkungsgrad von etwa 40 Prozent. Der Rest, 60 Prozent, verpufft als Erderwärmung in der Umwelt.
> Kann man den Dampf nicht einfach wieder zurückführen und wieder die > Wärme reinheizen die vorher an die Turbine abgegeben worden ist? Könnte man vielleicht schon, nur daß dann die Turbinenleistung zurückgehen würde, weil ja dann die Energie im Dampf steckt. Man möchte im Dampfkraftwerk ja möglichst große Leistungen dem Generator zuführen und nicht möglichst effizient Dampf beheizen ;-) Perpetuum mobile is nich! Was aber gemacht wird, ist die sog. Zwischenüberhitzung. Dabei wird der Dampf, wenn er vom Dampferzeuger kommt, nicht sofort in einem Rutsch von der Turbine (Hochdruckturbine) ins Naßdampfgebiet entspannt, sondern die Turbine bleibt zunächst im Heißdampfbereich. Der Dampf wird nach dem Turbinenaustritt noch mal im Zwischenüberhitzer überhitzt und in eine weitere Turbine geleitet (Mittel- oder Niederdruckturbine). Dan kann auch mehrstufig geschehen.
> Wärmekraftwerke, egal ob Kohle, Gas, oder Kernkraft, haben nur den > äüßerst geringen Wirkungsgrad von etwa 40 Prozent. Der Rest, 60 Prozent, > verpufft als Erderwärmung in der Umwelt. Mit Kraft-Wärme-Koppluung lässt sich die Abwärme aber auch noch teilweise nutzen, so dass Gesamtwirkungsgrade von 70...80% erreichbar sind. Meist scheitert das aber an einer ganz einfachen Sache: Fernwärmeleitungen lassen relativ viel Wärme entweichen, weil eine extrem starke Dämmung teuer und unwirtschaftlich wäre. Daher sollten die Leitungen so kurz wie möglich sein, also muss das Kraftwerk dicht an einem großen Wärmeverbraucher (z.B. Großstadt) stehen. Und kaum jemand will ein riesiges Verbrennungskraftwerk oder AKW direkt an einer Großstadt haben... Warum der Dampf aber kondensieren muss weiß ich auch nicht. Immerhin sind zur Verdampfung von 1kg Wasser (also Wasser von 100°C bei gleichbleibendem Druck in Dampf von 100°C verwandeln) ja über 2,2MJ Energie nötig. Und in der Turbine kondensiert der Dampf ja noch nicht. Vielleicht hängt es mit den Druckverhältnissen zusammen, dass man den Dampf nicht einfach wieder in den Erhitzer pumpen kann. Und irgendwo muss dem Danpf auch Wärme-Energie entzogen werden, sonst würde das Ganze wegen dem Carnot-Prinzip nicht mehr funktionieren. Der Carnot-Wirkungsgrad kann nämlich (nach dem aktuellen Stand der Forschung) nicht überschritten werden.
Markus F. schrieb:
> Vielleicht hängt es mit den Druckverhältnissen zusammen
So ist es.
Um es mit einfachen Worten zu sagen:
- im Dampferzeuger vergrößert das Wasser das Volumen um das ca.
2700-fache (=> Überdruck)
- im Kondensator (unter der Turbine) verkleinert das Wasser das Volumen
um das ca. 2700-Fache (=> Unterdruck).
Die entstehende Strömung treibt die Turbine an.
60% der Leistung im Hochdruckteil (kleinste Abnessungen), der Rest in
(evtl. mehrstufiigen) Niederdruckteilen, sehr groß und Aufwändig.
Wasser kann problemlos vom Kondensator (über den Kühlturm, evtl. mit
Zwischenkreislauf) zum Dampferzeuger zurückgepumpt werden
(Speisewasserpumpen), mit erheblichem Energieaufwand.
Hallo, das Problem bei der Erklärung der Kraftwerksprozesse ist m.E. das, dass niemand auf den KREIS (!) -Prozess eingeht. Du füllst am Anfang den Kessel mit Wasser; wie deinen Dampfkochtopf. Machst ihn zu und machst unter ihm Feuer. Nun wird die Temperatur steigen, das Wasser verdampfen und damit auch der Druck steigen. Diesen Dampf leitest Du auf die Turbine, der Dampf leistet Arbeit, kühlt dadurch ab und auch der Druck wird sich verringern. Jetzt muss Du aber das, was aus der Turbine rauskommt, wieder in den Kessel bringen. Der wird nämlich sonst irgendwann leer werden. Im Kessel herrscht aber ein hoher Druck!! Würdest Du einfach einen Kompressor einschalten, würde dieser den Dampf verdichten und dabei den Druck, aber auch die Temperatur wieder soweit steigern, dass die gleichen Zustände wie am Kesselausgang herrschen. Die Energie, die der Kompressor bräuchte wäre haargenau dieselbe, die zuvor die Turbine erbracht hat (Verluste vernachlässigt); Du hast damit nichts erreicht. Nun kommt der Kühlturm: der macht aus dem WasserDAMPF wieder Wasser! Dieses Wasser kann die Kesselspeisepumpe mit erträglichem Aufwand (Leistung ca. 10MW) gegen den Kesseldruck in den Kessel zurückdrücken; Wasser ist - gegenüber Dampf - kaum kompressibel und wird sich dabei kaum aufheizen. Der Kreislauf beginnt von Neuen. Der Trick des Kühlturmes ist also, aus Wasserdampf wieder Wasser zu machen, um es in den Kessel zu bringen. Jürgen
Markus F. schrieb: .. > > Warum der Dampf aber kondensieren muss weiß ich auch nicht. Immerhin > sind zur Verdampfung von 1kg Wasser (also Wasser von 100°C bei > gleichbleibendem Druck in Dampf von 100°C verwandeln) ja über 2,2MJ > Energie nötig. Ja genau, um Dampf zu erzeugen, muss man die 2,2 MJ reinstecken. Was passiert, wenn aus dem Dampf wieder Wasser wird? die 2,2 MJ kommen wieder raus! Dies wird z. B. in Anlagen mit Brennwerttechnik genutzt.
Jürgen Franz schrieb: > Der Trick des Kühlturmes ist also, aus Wasserdampf wieder Wasser zu > machen, um es in den Kessel zu bringen. Das Wasser kondensiert im Kondensator, nicht im Kühlturm. Der Kühlturm kühlt das kondensierte Wasser im Kondensator nur weiter ab, um den Wirkungsgrad zu erhöhen (das Druckgefälle vom Turbineneintritt zum -austritt zu steigern).
Thilo M. schrieb: > Das Wasser kondensiert im Kondensator, nicht im Kühlturm. Der Kühlturm > kühlt das kondensierte Wasser im Kondensator nur weiter ab, um den > Wirkungsgrad zu erhöhen (das Druckgefälle vom Turbineneintritt zum > -austritt zu steigern). Das Wasser im Kühlturm ist nicht das Wasser aus dem Turbinenkreislauf, sondern ein separater Kühlkreislauf, der nur den Kondensator kühlt (Ich stelle mir grad vor, wie ein Siedewassereaktor das Turbinenwasser durch den Kühlturm rieseln lässt ;-).
A. K. schrieb: > Das Wasser im Kühlturm ist nicht das Wasser aus dem Turbinenkreislauf, > sondern ein separater Kühlkreislauf Das ist auch bei uns so (Druckwasserreaktor). ;) Habe mich evtl. etwas undeutlich ausgedrückt.
@Jürgen Franz >das Problem bei der Erklärung der Kraftwerksprozesse ist m.E. das, dass >niemand auf den KREIS (!) -Prozess eingeht. Das Problem ist wohl eher, dass Du meinen Beitrag nicht gelesen hast. Vielleicht hab ich einfach vergessen, ein Geschichtchen zu erzählen ;)
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