Fragen zu Kleinstwasserkraftwerk

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Fragen zu Kleinstwasserkraftwerk

Beitragvon Black Panther » Mi 9. Mär 2011, 15:35

Guten Tag,

und erstmal hallo an alle, ist mein erster Beitrag hier. Mein Name ist Jochen, ich bin Mitte 20 und komme aus Süddeutschland.
Mir schwirrt nun schon seit längerem die Idee eines kleines Wasserkraftwerks für Fließgewässer durch den Kopf.

Dabei hatte ich an eine Energiegewinnung über einen Repeller (d=30cm) gedacht, der einen kleinen Gleichstromgenerator antreibt.

Ich habe dazu verschiedene Gewässer erkundet und mit diversen Behörden Kontakt aufgenommen und bin zu dem Ergebnis gekommen dass durchaus "lohnenswerte" Stellen mit Fließgeschwindigkeiten von 1-1,5 m/s vorhanden sind, die auch die nötige Tiefe des Flußbetts mitbringen.

Über die Betzsche Formel habe ich bei einer Fließgeschwindigkeit von 1,5 m/s und einem Durchmesser von 30cm eine Leistung von ca. 38 Watt herausgerechnet.

Nun haben sich einige Probleme aufgetan, und auch wenn es sich hier um ein Windrad-Forum handelt bin ich dennoch optimistisch dass mir hier etwas auf die Sprünge geholfen werden kann :D:

1. Thema Propeller / Repeller:

Ist es richtig dass ein Repeller grundlegend anderst konstruiert ist als ein Propeller? Kann ich also nicht einen normale "Schiffsschraube" verwenden ?

2. Thema Drehzahlberechnung

Zur Berechnung einer Drehzahl habe ich folgende Formel gefunden: n = (lamda * pi * r) / (30*v).
Mir ist klar dass Lamda die Schnelllaufzahl (Quotient aus Vu/V) ist. Allerdings ist diese Größe doch dann von der Geometrie des Repellers abhängig oder, denn je "besser" der Repeller konstruiert ist desto höhere Schnelllaufzahlen wird er erreichen?
Wenn ich nun aber nach Repellern/Propellern suche die für mein Projekt in Frage kommen, finde ich bei keinem Propeller eine Schnelllaufzahl.
Diese bräuchte ich aber dringend um zumindest einmal überschlägig eine Drehzahl zu erhalten.

3. Thema Generator / DC Motor

Bei meinen Recherchen nach Generatoren bin ich auf die Möglichkeit gestoßen einen normalen DC Elektromotor mit Permanentmagneten zu verwenden, was ja theoretisch funktionieren müsste. Nun meinte aber ein bekannter dass Generatoren und Motoren zwar auf der gleichen Idee basieren, aber dennoch für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert sind. Hat hier jemand bereits Erfahrungen gemacht mit der Verwendung eines DC Motors als Generator?

Ein weiteres Problem ist die wohl niedrige Drehzahl die im Wasser zu erreichen sein wird. Soweit ich mir das bisher überlegt habe, werde ich einen Generator/Motor verwenden müssen, der mit hohen Momenten und niedrigen Drehzahlen arbeitet, also im Prinzip genau gegenteilig zum Medium Luft.

So, das war jetzt schon eine ganze Menge Holz, ich hoffe das ist nicht zu viel für den Anfang :D

Würde mich über eure Erfahrungen mit den oben genannten Themen sehr freuen!

Danke schön!

Gruß Jochen
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Re: Fragen zu Kleinstwasserkraftwerk

Beitragvon Roland » Mi 9. Mär 2011, 18:32

Hallo Jochen !

Wilkommen im Forum.

Ich hab da mal im Internet was über Kleinwasserkraftwerke gefunden, weil ich nach einem Permanentmagnetgenerator für
niedrige Drehzahlen gesucht habe.

Den Link dazu findest du in diesem Beitrag: viewtopic.php?f=8&t=672

Hoffe der Link hilft dir etwas weiter.

lg

Roland
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Re: Fragen zu Kleinstwasserkraftwerk

Beitragvon Bernd » Mi 9. Mär 2011, 18:59

Hallo Jochen, auch von mir ein herzliches Willkommen hier im Forum.

Es ist richtig das ein Repeller und ein Propeller zwei verschiedene Dinge sind.
Sie sehen sich zwar sehr ähnlich, wenn man aber genauer hinsieht dann stellt man fest das deren
Profilgebung genau entgegengesetzt aufgebaut ist.
Aus einem Propeller wird daher nicht ein vernünftiger Repeller und umgedreht, auch nicht wenn man
ihn einfach anders herum montiert. Auch dann passt es nicht.
Es würde sich zwar drehen, wäre aber keineswegs optimal.

DC Motoren (mit Permanentmagneten) kannst du ohne weiteres auch als Generator einsetzen.
Besser weil wartungsfrei wären aber bürstenlose Generatoren.
Ich kenne zwar noch nicht dein Drehzahlniveau aber ich könnte mir vorstellen das z.B. einem
Nabenmotor aus einem Elektrofahrrad gut zu deinem Projekt passen könnte.
Diese Nabenmotoren sind ohne Veränderung auch gleichzeitig Generatoren die bei ca. 100 U/min
um die 12 Volt liefern, je nach Bauart natürlich. Es sind also Generatoren für sehr langsame Drehzahlen
die ein Anlaufmoment (zumindest die getesteten) von ca. 0,4 Nm haben.

Grüsse

Bernd
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Re: Fragen zu Kleinstwasserkraftwerk

Beitragvon Black Panther » Mo 14. Mär 2011, 09:50

Hallo Roland, hallo Bernd,

vielen Dank für eure Antworten ;)

Das heisst ich werde mich wohl nach Bezugsquellen für geeignete Repeller umschauen müssen, ich hatte ein bisschen gehofft normale Wasserschrauben aus dem Modellbau verwenden zu können ^^

Den Link werde ich mir im Laufe des Tages auch mal genau ansehen, vielen Dank dafür!

Das mit dem Nabenmotor ist ein sehr wertvoller Tipp, da die Faktoren niedrige Drehzahl und hohes Momente wie geschaffen sind für die Wasserkraft :!:

Werde in der nächsten Zeit mal ein bisschen zu diesem Thema recherchieren und hier zurückmelden!


Gruß Jochen
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Re: Fragen zu Kleinstwasserkraftwerk

Beitragvon dieseltrieb » Mo 14. Mär 2011, 21:00

Hallo Black Panther!

Hast Du einmal an die Nutzung eines ordinären unterschlächtigen Wasserrades gedacht?

schau mal, die machen das vor, und ich habe auch schon ein paar in meiner Laufbahn als Wasserkraftingenieur gesehen:

http://translate.google.at/translate?hl ... ctory.com/

lg
Armin
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Re: Fragen zu Kleinstwasserkraftwerk

Beitragvon Erzstrom » Fr 28. Okt 2011, 10:20

Hallo Black Panther, schaue einmal bei google unter Wasserrad rein und studiere die Konstruktion von Wasserkrafträdern. Was Du bisher angeführt hast ist nur unnütze Bastelei. Apropo: Um die Drehzahl zu ändern ist der Lederriemen und entsprechenten Scheibenräder heute noch gebräuchlich ( auch Keilriemen ). Jeder Elektromotor wird bei Antrieb zum Generator. Glück Auf
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Re: Fragen zu Kleinstwasserkraftwerk

Beitragvon Roland » Fr 28. Okt 2011, 11:15

Hallo Erzstrom !

Jeder Elektromotor wird bei Antrieb zum Generator


Das stimmt mit Sicherheit nicht !


lg

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Re: Fragen zu Kleinstwasserkraftwerk

Beitragvon jomixl » Di 8. Nov 2011, 19:17

.... schau mal bei kleinstwasserkraftwerk.de,
vielleicht wirst du da fündig ....

jomixl
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