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Forum: Offtopic Generator antreiben mit Wasserkraft


Autor: A. B. (funky)
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Nachdem ich das hier gesehen habe: 
http://hackaday.com/2010/08/27/hydropower-generator/

habe ich mal ne Frage:
Für ein Wasserkraftwerk ist ja (meistens??) ein Gefälle nötig um einen 
hohen Wasserdruck aufzubauen.

Wie realistisch ist es denn, einfach nur die Flussgeschwindigkeit des 
Wassers zu benutzen? Könnte man zum Beispiel mit einer Art Schnecke den 
Wasserdruck erhöhen um damit effizienter eine Turbine antreiben zu 
können?

Ich stelle mir so eine Art mobiles Minikraftwerk vor, welches einfach 
nur in den Fluss gehängt wird und das Wasser durch die Schnecke fließt, 
verdichtet wird und am Schneckenende der Wasserstrahl auf eine Turbine 
trifft.

Könnte sowas funktionieren oder eher nicht? Oder gibt es eventuell 
effizientere Möglichkeiten?

Autor: Johnny B. (johnnyb)
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Autor: Florian *.* (haribohunter)
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Eine Moeglichkeit bei geringem Gefaelle waere ein unterschlaechtiges 
Wasserrad.

Fuer Kleinstwasserkraftanlagen hab ich diese Adresse:

http://www.maurelma.ch

Der verkauft recht guenstig Picoanlagen. ... Wobei Du wahrscheinlich 
Aerger mit Deiner unteren Wasserbehoerde bekommen wirst, wenn Du die 
ohne nachzufragen in den Bachlauf reinsetzt.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>das Wasser durch die Schnecke fließt, verdichtet wird und am Schneckenende der 
Wasserstrahl auf eine Turbine trifft.


... Wasser ... verdichtet ... genau. Wie geht das ?

Autor: Florian *.* (haribohunter)
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[helf]
Er meint gesammelt.
[\helf]

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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[weiters_helf]
Und er meint auch nicht Schnecke sondern Trichter
[/weiters_helf]

Autor: A. B. (funky)
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ok, mit dem verdichten war Blödsinn bzw. ungenau ausgedrückt...ich 
meinte das der Wasserdruck erhöht wird.

Aber mit der Schnecke das meinte ich schon so...das bei einem Trichter 
der Wasserdruck am Trichterausgang größer wird ist mir klar. Ich dachte 
nur das man evtl. die Effizienz mit so einer Schnecke steigern 
könnte(sprich noch größeren Druck erzeugen)

Für Wasserkraftwerke werden Schnecken schon eingesetzt: 
http://www.ritz-atro.de/2006/downloads/Wasserkraft_D.pdf

Dort in dem Diagramm ist aber auch zu sehen das eine gewisse Fallhöhe 
benötigt wird wie ich jetzt gerade gesehen habe

Meine Frage ist aber, ob es effizientere Wege gibt einfach nur die 
Flussenergie des Wassers zu benutzen als einfach ein Schaufelrad isn 
Wasser zu halten

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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A. B. schrieb:
> ok, mit dem verdichten war Blödsinn bzw. ungenau ausgedrückt...ich
> meinte das der Wasserdruck erhöht wird.
>
> Aber mit der Schnecke das meinte ich schon so...das bei einem Trichter
> der Wasserdruck am Trichterausgang größer wird ist mir klar. Ich dachte
> nur das man evtl. die Effizienz mit so einer Schnecke steigern
> könnte(sprich noch größeren Druck erzeugen)

Lass doch den Viktor Schausberger mal aussen vor.


Du hast eine Black Box.
Die hat eine Eintrittsöffnung mit einem Querschnitt
Die hat eine Austrittsöffnung mit einem Querschnitt

Falls sich da überhaupt etwas mit höherem Druck machen lässt (schon 
vergessen: Wasser ist nicht komprimierbar, deswegen funktionieren auch 
Hydrauliken), dann hängt das einzig und alleine vom Verhältnis dieser 
beiden Querschnitte ab. Was in der Black Box passiert, interessiert 
nicht.


> Für Wasserkraftwerke werden Schnecken schon eingesetzt:
> http://www.ritz-atro.de/2006/downloads/Wasserkraft_D.pdf

Da gehts aber nicht darum, eine Strömun so zu beeinflussen, dass ein 
nachgeschaltetes Gerät mehr Energie aus dem Wasser gewinnen jann. Die 
Schnecke ist das Bauteil, welches die Energie rausholt.


> Dort in dem Diagramm ist aber auch zu sehen das eine gewisse Fallhöhe
> benötigt wird wie ich jetzt gerade gesehen habe

Letzten Endes geht es doch nur darum, welche Menge Wasser kann mit 
welcher Geschwindigkeit durch die Schaufel/Turbine/Schnecke gejagt 
werden und wie hoch ist der Wirkungsgrad der Schaufel/Turbine/Schnecke


E = m * v^2 / 2

Und davon will man einen Teil über die Turbine/Schaufel/Schnecke 
abzwacken.

Du hast 3 Möglichkeiten das zu beeinflussen
* Wirkungsgrad erhöhen mit der das mechanische Element die Energie
  übernimmt
* Größere Wassermenge durchjagen
* Höhere Geschwindigkeit

Da v im Quadrat steht, wird man im ersten Ansatz dort ansetzen. Eine 
Verdopplung der Geschwindigkeit brint mehr als eine Verdopplung der 
Wassermenge.

Autor: A. B. (funky)
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ich informiere mich erstmal wer Viktor Schausberger war :P

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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A. B. schrieb:
> ich informiere mich erstmal wer Viktor Schausberger war :P

Informier dich lieber erst mal über

Satz von der Erhaltung der Energie
kinetische Energie
potentielle Energie
Wirkungsgrad

und denk darüber nach, wie diese Teile in einem schematischen 
Wasserkraftwerk zusammenspielen

Autor: A. B. (funky)
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also sehe ich das richtig, das wenn ich zum Beispiel einen Trichter 
nehme, den ins Wasser hänge und an den Trichterausgang eine Turbine 
hänge, mir das so erstmal gar nix bringt?

Ich erhöhe am Trichterausgang zwar die Wassergeschwindigkeit, aber habe 
auch eine viel geringere Wassermasse...sprich die Energie ist gleich.

Von daher brauche ich einen Höhenunterschied um zusätzlich die 
"Lageenergie" des Wassers zu nutzen wenn ich mehr Leistung bei gleicher 
Wassermenge erreichen will?

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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A. B. schrieb:
> Von daher brauche ich einen Höhenunterschied um zusätzlich die
> "Lageenergie" des Wassers zu nutzen wenn ich mehr Leistung bei gleicher
> Wassermenge erreichen will?

Ohne Lageenergie wirst du keine Geschwindigkeit erreichen.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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A. B. schrieb:

> Ich erhöhe am Trichterausgang zwar die Wassergeschwindigkeit, aber habe
> auch eine viel geringere Wassermasse...sprich die Energie ist gleich.

Wobei zweifelhaft ist, ob ein Trichter, der in einer Wasserströmung 
waagrecht liegt, überhaupt irgendeinen Effekt hat, ausser einen Rückstau 
zu verursachen.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> ausser einen Rückstau zu verursachen.

Welcher für eine kleine Geschwindigkeitserhöhung sorgt...

Bei konstant gehaltenem Strömungswiderstand ist der Druck die Größe, die 
die Fließgeschwindigkeit bestimmt.

Autor: Paul Baumann (paul_baumann)
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Man muß erst mal auf den Trichter kommen...
;-)
MfG Paul

Autor: Thilo M. (Gast)
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Uhu Uhuhu schrieb:
> Bei konstant gehaltenem Strömungswiderstand ist der Druck die Größe, die
> die Fließgeschwindigkeit bestimmt.

So ist es.
Man kann nur die Energie aus dem bewegten Wasser entnehmen, die es 
abgibt, wenn es abgebremst wird.

Also entweder hohe Fließgeschwindigkeit am kleinen Ende des "Trichters" 
oder eine kleine Fließgeschwindigkeit bei großem Querschnitt, die 
Energie bleibt bei beiden fast die Selbe.

Autor: Günther N. (guenti)
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Hab da was nettes zum Thema gefunden: 
http://www.patent-de.com/20040805/DE10302203A1.html

Autor: Florian *.* (haribohunter)
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Ist schon gebaut worden.

http://www.ewbuchs.ch/Strom/SchwimmendesFlusskraft...

Ist das patentfaehig, wenn das Prinzip schon im Mittelalter bekannt 
war???

Autor: A. B. (funky)
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hey ja bitte, genau so etwas schwebte mir vor.(ist mir wohl jemand 
zuvorgekommen :D )

ich hätte jetzt nur das Rad/Schnecke etc komplett ins Wasser gepackt so 
rein gefühlsmäßig...und eben die Überlegung wie man da mehr Kraft aufs 
Rad bekommt.

Aber den Rest hatte ich mir auch so gedacht...mit Seilen irgendwo am 
Ufer festbinden und das ganze möglichst klein, kompakt und mobil

Autor: Weingut Pfalz (weinbauer)
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Egal was auch immer du versuchst, du wirst keinen Wirkungsgrad > 1 
erreichen.

Wenn Du die Strömungsgeschwindigkeit nutzt um Druck zu erzeugen hast Du 
unterwegs Verluste und umgekehrt ebenso.

Eine Turbine antreiben mit Wasser, das von einer Pumpe (wie auch immer) 
vorgepresst wird, welche wiederum von ebendieser Turbine angetrieben 
wird, wird definitiv nen "bescheidenen" Wirkungsgrad haben.

Einfachster Weg, Schaufelrad nach dem Muster "Mühle" oder 
Schaufelraddampfer, wie damals eben.

Autor: Weingut Pfalz (weinbauer)
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Hab gerade gessehen, mit dem Schaufelraddampfer gibts schon.

Die einzige Variante die ich mir noch etwas "besser" vorstellen könnte 
wäre n mobiles Stauwehr.
Im Prinzip könnte man dem Fluss ja ne kleine Stauung unterhalb der 
Wasserobefläche verpassen, sprich eine Kunstruktion versenken die sich 
beidseits des Ufers verklemmt. Unter Wasser deshalb, damit das Gewässer 
eben nicht aufgestaut wird, sondern sich über der Überlaufkante die 
Strömungsgeschwindigkeit erhöht.
Dort dann Propeller / Turbinen hin ... hmmm

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