Microaufwindkraftwerk

Na, ich gebe mir noch rund dreißig Jahre (klopfaufholz). Wenn Du es in der Zeit schafft, warum nicht...

Dieter

Ballon hin und Kamin her...
Ich denke wurde gsagt was zu erwarten ist und bevor das in seitenlangen Debatte über ganz was anderes ausartet lassen wirs hier mal sein.
Was dann dabei rauskommt wird der Höhlenbewohner hoffentlich berichten. Bisher gabs zumindest keine postiven Vorschläge für eine Umsetzung eines Aufwind(kraft)werks.
Gruß Hans

generell, je höher die Spannung, desto geringer relativ der Spannungsverlust auf der Leitung. Daher auch die Hochspannungsmasten in der Landschaft, hohe Spannung kleiner Strom. Erst durch die Ampere gibts den Spannungsabfall und damit Verlust auf den Leitungen.

U = R * I (Ohmsches Gesetz) ... R = Widerstand, der ergibt sich aus dem Leitermaterial und dem Querschnitt ( R = spez. WIderstand * Länge / Querschnitt)
I ist der Strom in Ampere. U ist die Spannung in Volt, die an dem WIderstand bzw. Leiter oder Draht abfällt. Die Verlustleistung ist dann dieses U * I.
Hast Du sagen wir mal 1 Ohm Leitungswiderstand und jagst da 10 Ampere drüber, dann sind das 1 Ohm * 10 Ampere = 10 Volt Spannungsabfall.
!0 Volt mal 10 Ampere sind dann 100 Watt Verlust.
Bei 2 Ampere sinds dann 1 Ohm mal 2 Ampere = 2 Volt, 1 Volt mal 2 Ampere gibt 2 Watt Verlust.

Hallo,

Ja es macht Sinn den 700 Ah akkus einzusetzen,
wenn der nicht allzu alt ist und nicht eine zu hohe Selbstentladung hat.
Die Selbstentladung ist normalerweise gering, bei wenigen % pro Monat.
Klar liefert ein kleines Windrad nicht viel Strom, aber das was es liefert wird auch gespeichert.

Gruß Frank

Mir ist nicht ganz klar, wie dein Kalkulator rechnet. Prinzipiell ist es aber so, dass wenn man die vorhandene Leistung über mehr Kabel überträgt, können die einzelnen natürlich dünner sein.

welche Spannung macht denn der Generator?

Ich weiß nicht,ob die Diskussion noch aktuell ist, aber mal hier meine Meinung und eine Idee.

Grundsätzlich müsste man etwas am Boden erwärmen, das dann Aufwind erzeugt. Dafür nutzt man eine größere Fläche. Diese Konvektionsströmung sollte doch dann verdichtet werden- also ein dynamischer Druck erzeugt werden. Über diesen ist es dann einfacher, Energie aus der Konvektionsströmung zu ziehen. Allgemein gilt die Formel wie auch bei den Windkraftanlagen:


Speziell bei Gasen oder Flüssigkeiten:

Da gilt:


Verwendet man nun Wasser anstatt Luft, ist die Dichte des aufsteigenden Wasserdampfes einiges höher als die von Luft- es steckt also mehr Energie in dem aufsteigenden Gas. Dadurch würde man doch weniger Flächen benötigen, da das gleiche aufsteigende Volumen von Wasserdampf mehr Energie enthält als das gleiche Volumen Luft. Wenn etwas nicht stimmt, dann korrigiert mich.

Dabei benötigt man Q=m*c*ΔT;
m=Masse
c=Wäremkapazität/spezifische Wärme (bei Wasser 4,2kJ/kg/°C; bei Dampf 2kJ/kg/°C)
ΔT=Temperaturdifferenz

Hinzu kommt, dass man beim Verdampfen bei Siedetemperatur 2258kJ/kg benötigt.

Druck=Dichte*R_S*Temperatur; (Diese Formel gilt nur bei geschlossenen Systemen)
R_S(H₂O,gasförmig)=462 J*(kg*K)^-1; spezielle Gaskonstante von Wasserdampf
R_S(Luft)=287 J*(kg*K)^-1; spezielle Gaskonstante von Luft

Eine Beispielrechnung:
Es werden 100ml Wasser in einem Zylinder erhitzt. Der Zylinder hat die Maße 20cm Höhe und 10cm Radius. Der Rest ist Luft. Das "Gemisch" soll auf 180°C erhitzt werden, also auf 453K
=> V_Z=pi*r²*h=0,00628m³
=> V_Luft=V_Z-V_W=0,00618m³
=> m_Luft=V/V_m*M=7,99*10^-6kg=7,99*10^-3g

p_Luft(453K)=R_S(Luft)*T*m/V=165,5 J/m³= 165,5N/m²=0,00166bar
p_Wasser(453K)=R_S(Wasser,g)*T*m/V=3,3 MJ/m³=3,3MN/m²=33bar
p_ges=33,00166bar

Das Ergebnis ist meiner Meinung nach realistisch, wenn man sieht, wies den Deckel beim Kochen, der lose ist und nur bei 50°C schon hebt. Nun würde das aber sehr viel Energie benötigen.. und das macht es nahezu unmöglich. Es wird nämlich Energie für die Verdampfung und Energie für die Verschiebungsarbeit aufgebracht werden.

Wieder zurück- macht man sowas mit erhöhter Energie und viel Wasser, funktioniert es. Jedoch wird nur ein Teil der Energie in Bewegungsenergie/Konvektionsströmung umgewandelt- zum anderen Teil haben die Moleküle eine hohe Wärmeenergie/innere Energie, die aber wieder abgegeben wird. Es entsteht dabei die Kondensationswärme- bei der Umwandlung vom Gas zur Flüssigkeit. Um auf solch hohe Temperaturen zu kommen, müsste das Licht gebündelt werden.
Vorteil wäre, man könnte dabei auch Wärme erzeugen und sie auch speichern.

Gibt es irgendwo Fehler? Was haltet ihr von der Idee?

Klar- für Privatleute lohnt sich das nicht, aber wenn einige zusammenkommen- warum nicht..

Hallo Danile,

Danke für deinen Beitrag; solche sind, nach meinem Verständniss, eigentlich der Sinn eines Forums. Grundsätzlich ist das einbringen von Wasser in dieser Geschichte gut, es ist im Versuch auch klar geworden dass Kondensation im Schlot zubringlich für die Funktion ist. Dieser Effekt hat sich eigentlich nebenbei ergeben, da jemand auf die findige Idee gekommen ist innerhalb der Kollektorfläche Wassertonnen aufzustellen, die dann Nachts die tagsüber gespeicherte Wärme abgaben, und somit die Funktion des nachtens unterstützten. In diese Richtung, zusammen mit anderen Ideen, gehen auch meine Versuche das Konzept auch im kleinen Masstab zur Funktion zu bringen. Jedoch geht für meinen Zweck das Einbringen von Dampf z.Bsp. zu weit; Die eigentliche Idee ist ja die herrliche Simplizität de Prinzips und der wenige Aufwand den es mit sich bringt. Da sich hier aber einige nicht verkneifen können zum zigsten mal darauf hinzuweisen dass ein PV-Modul doch sooo viel effizienter ist (was natürlich unter gewissen Bedingungen, wie Tag z.Bsp., fraglos der Fall ist ) und damit so nachhaltig am Punkt vorbeireden, spare Ich mir Erläuterungen zu meinen Ideen; Es wurde ja auch von der Moderation angedeutet das es reicht, und Ich bin kein Stresskopf in dieser Hinsicht.
Aber wo Wir schon beim Verkneifen sind, erwähne Ich mal ein par Fakten für die PV-Fraktion ( Ich weise NOCH einmal darauf hin dass Ich eine PV Anlage installiere und mir über deren Funktion, Nutzen sowie Effizienz vollstens im klaren bin)
- PV funktioniert auch nur unter bestimmten Bedingungen "auf Volltouren", diese werden sogut wie nie erreicht, siehe Einstrahlungswinkel, Modultemperatur. Wer das optimieren will greift mit Tracer schon ziemlich in die Tasche, und im gegensatz zu MPPT und generell PV gibt es beim AWKW keine Übertemperatur, ganz im Gegenteil, und da wo Ich wohne wird es halt H.E.I.S.S.
- Die Sonne scheint Nachts nicht, die Erde ist nämlich rund und vollzieht einige Bewegungen die dazu führen dass während einiger Zeiträume die gute Sonne nicht auf einen Teil der Kugel scheint, während jedoch die Wärme die ihre Strahlen Tagsüber erzeugt haben deutliche Nachwirkungen während der Lichtlosen Phase haben.
beste grüsse
el cavernicola

Wie gesagt- war eben meine Idee, wie man die Leistung des Systems steigern könnte bzw. ein neues System mit mehr Leistung nutzen könnte. Allerdings- wie auch schon gesagt- erst ab einer höheren Leistung wirtschaftlich.

Aber was mit zu deinem Vorhaben eingefallen ist- es gibt Öfen- die Bullerjan's, die nach diesem Prinzip arbeiten. Es ist im Prinzip ein Kessel, der zylinderförmig ist, in dem das Holz brennt. Um diesen Kessel herum sind Rohre, die gebogen sind. Hier ein Video von einem ähnlichen Nachbau:
http://www.youtube.com/watch?v=X2N55UwgrJ4

Im Prinzip könnte man die kinetische Energie der Konvektionsströmung folgendermaßen berechnen:
Ekin=E_Ofen-m*c*ΔT
m=Masse der Luft
c=spezifische Wärmekapazität (bei Luft 1,005)
ΔT=Temperaturdifferenz (Temperatur der wärmeren Luft-Umgebungstemperatur)

Nun müsste man das Volumen der Luft messen, die durch das System strömt sowie auch die Leistung des Ofens kennen. Ist der Ofen nun ein Sonnenofen, kann man die Energie berechnen. Mit Holz ist es nahezu unmöglich, eine genaue Aussage über die Heizleistung zu treffen, da der Brennstoff stark variiert, was den Wassergehalt im Holz angeht.

Das wäre mal mein erster Entwurf für eine Anlage mit Wasser- ist leider nicht alles drauf :