ich denke für einige von euch wird die Aufgabe sicher einfach sein, aber leider fehlen mir die Grundkenntnisse um diesen ersten technischen Teil der Aufgabe zu lösen.
A cheaper (because “off the shelf”) yet robust (because designed for continuous operation) alternative to a synchronous generator for a small hydro plant is to adapt an induction electric motor (eg with a resistive “ballast load” controller). A 7.5kW induction motor is proposed for use as a generator for a Pt = 7kW water turbine output and there are two options available:
“standard” with generating efficiency e = 86% for £400; or
“energy efficient” with efficiency e = 90% for £600.
(a) Calculate the electrical power output for both options and hence determine the additional cost per kW output of the “efficient” alternative?
Ein preiswerterer (weil „vom Bord“) noch robust (weil dafür entworfen für die dauernde Operation) Alternative zu einem gleichzeitigen Generator für ein kleines Wasserdruckprüfungswerk soll eine Induktion elektrischer Motor (mit einem widerspenstigen „Ballast“ Lastkontrolleur) anpassen. Ein 7.5-Kilowatt-Induktionsmotor wird für den Gebrauch als ein Generator für einen Pt = 7-Kilowatt-Wasserturbinenproduktion vorgeschlagen und es gibt zwei verfügbare Optionen:
„Standard“ mit dem Erzeugen der Leistungsfähigkeit e = 86 % für 400 £; oder
„Energie effizient“ mit der Leistungsfähigkeit e = 90 % für 600 £.
(a) Die Produktion der elektrischen Leistung für beide Optionen berechnen und bestimmen Sie folglich die zusätzlichen Kosten pro Kilowatt-Produktion der „effizienten“ Alternative?
Um hier auch eine produktive Antwort zu geben und nicht bloß die Frage abzuschmettern:
Die Effektivität (efficency) beeinflusst die tatsächliche Leistung des Motors. 7,5kW sind die Nennleistung, hier muss aber eben noch der Verlust durch Reibung usw. mit einberechnet werden. Mit Hilfe der Effektivität, im Deutschen auch gerne Wirkungsgrad genannt, kann man die tatsächlich Leistung errechnen.
Pt=Pnenn*eta
mit Pt: tatsächliche Leistung
und eta: Wirkungsgrad
Der Rest der Aufgabe ist nun wirklich leicht. Beide Modelle berechnen, schauen wieviel Unterschied herrscht et voilá! Kannst auch gleich den Unterschied der Wirkungsgrade nehmen.
Zur Fortbildung einfach mal Wirkungsgrad bei Wiki nachschlagen, dann hat die Hausaufgabe auch was gebracht!
Hoffe das hilft, und wie immer: Alle Angaben ohne Gewähr. Ist schon länger her, dass ich sowas gemacht habe.
Um hier auch eine produktive Antwort zu geben und nicht bloß
die Frage abzuschmettern:
Die Effektivität (efficency) beeinflusst die tatsächliche
Leistung des Motors. 7,5kW sind die Nennleistung
Halt, so wie ich das verstehe, hat der Motor, welcher als Generator
dienen soll, zwar eine Nennleistung von 7,5kW.
Ist aber egal, weil die Turbine eh nur Pt=7kW liefern wird.
Ausgangswert sollte also eher die Pt=7kW sein, oder?
Diese 7kW von der Wasserturbine werden nun also einmal mit
86% und alternativ mit 90% Wirkungsgrad in elektr. Energie gewandelt.
Pout = Pt x eta
mit Pt: Turbinenleistung und Pout: abgegebene elektr. Leistung
und eta: Wirkungsgrad
Der Rest der Aufgabe ist nun wirklich leicht. Beide Modelle
berechnen, schauen wieviel Unterschied herrscht et voilá!