Liebe WWW-Gemeinde
In unserem Geschäft habe ich mit einem türkischen Arbeitskollegen über folgendes Problem diskutiert.
Er hat in der Türkei einen Acker. Auf diesem Acker gibt es einen Bach der in eine Talsohle fliesst, die ebenfalls ihm gehört. In dieser Talsohle gibt es einen kleinen See, der etwa 50 m lang und 10 m breit ist. Dieser wird durch einen Bach gespiesen der etwa 2 m breit und 1 m tief ist und mit etwa 4 km/h fliesst.
Die erste Frage, die sich zuerst stellte, ist die, wie bringe ich das Wasser auf den 30 m (dreissig) höher gelegenen Acker. Anmerkung, die Anwohner des Ortes nutzen das Wasser im Sommer bis der See fast leer ist. Bis jetzt müssen Sie immer zum See hinunter gehen. Dass will man mit einer Wasserpumpe oder ähnlichem umgehen.
Nun haben wir aber eine andere Möglichkeit noch gefunden, dass Wasser zu nutzen. Mit einer Flussturbine könnte man Strom gewinnen. Wohl hat der Ort schon Strom, aber die Stromversorgung ist eher schlecht.
Jetzt die Frage: Der See wäre, wenn er gestaut wäre, etwa 100 m breit und ca. 300 m lang und ca. 32 m tief.
a) Wie lange dauert es etwa, bis das Becken voll ist?
b) Wieviel Druck hat das Wasser auf die Turbine, wenn der Durchmesser des Einflusses an der engsten Stelle etwa 3 m Durchmesser hat?
c) Wie hoch ist die Fliessgeschwindigkeit des Baches (m3/sek) und wieviel Tonnen(?) Druck gäbe das?
Für Eure Hilfe bin ich sehr dankbar.
Gruss HaegarCH
Hallo Andreas,
a) Wie lange dauert es etwa, bis das Becken voll ist?
b) Wieviel Druck hat das Wasser auf die Turbine, wenn der
Durchmesser des Einflusses an der engsten Stelle etwa 3 m
Durchmesser hat?
c) Wie hoch ist die Fliessgeschwindigkeit des Baches (m3/sek)
und wieviel Tonnen(?) Druck gäbe das?
Also, der Bach fließt mit ca. 1,1 m/s und hat eine Querschnittsfläche von 2x1=2m². Das ergibt einen Durchfluß von ca. 2,2 m³/s. (Ich nehme Bachquerschnitt als Rechteck und See als Quader an.)
Das der See ein Volumen von 300x100x32=960.000 m³ hat, füllt er sich in ca. 436.000 s oder 5 Tagen.
Der Druck auf die Turbine bei 30 m Höhenunterschied ist ca. 3 bar. Bei einem Durchmesser von 3 m und somit einer Querschnittsfläche von ca. 7 m² wirkt auf sie eine Kraft von 2,1 MN, was ca. 214 Tonnen Masse entspricht.
Die Werte sind natürlich alle nur grobe Schätzungen.
Hoffe, das hilft Dir ein wenig.
Gruß Kubi
Die erste Frage, die sich zuerst stellte, ist die, wie bringe
ich das Wasser auf den 30 m (dreissig) höher gelegenen Acker.
Hi Andreas
Ganz einfach,mit einem Hydraulischen Widder.Funktioniert nur mit
fließendem Wasser,aber dann sehr effizient.
Gruß
Lenz
Und hier noch der passende Link zum Widder :
http://home.pages.at/s-az/widder/funktionsprinzip.htm
Gruss,
Jürgen
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Hallo HaegarCH
Die erste Frage, die sich zuerst stellte, ist die, wie bringe
ich das Wasser auf den 30 m (dreissig) höher gelegenen Acker.
Anmerkung, die Anwohner des Ortes nutzen das Wasser im Sommer
bis der See fast leer ist. Bis jetzt müssen Sie immer zum See
hinunter gehen. Dass will man mit einer Wasserpumpe oder
ähnlichem umgehen.
Nun haben wir aber eine andere Möglichkeit noch gefunden, dass
Wasser zu nutzen. Mit einer Flussturbine könnte man Strom
gewinnen. Wohl hat der Ort schon Strom, aber die
Stromversorgung ist eher schlecht.
Hier ist noch ein kleines physikalisches Grundproblem enthalten:
Bei 100% Wirkungsgrad und 30m Stauhöhe reicht die erzeugte Energie um alles Wasser welches durch die Turbine geflossen ist wieder 30m in die Höhe zu pumpen oder die hälfte des Wassers auf 60m.
Wie du schreibst wird im Sommer mehr Wasser aus dem See entnommen als durch den Bach zufliesst. Also wird die Höhe in dem Stausee auch abnehmen und dadurch auch die erzeugte Energie-Menge.
Der Wirkungsgrad aus der Kombination Turbine, Generator und Pumpe wird aber sicher nicht 100% betragen, insofern könnte deine Rechnung nicht aufgehen!
MfG Peter(TOO)
Danke an alle
die hier geantwortet habt. Aus irgendeinem Grund habe ich nur gerade eine Antwortbenachrichtigung erhalten.
Die erste Antwort (von Kubi) hat alle meine Fragen beantwortet.
Danke viel mals (Stern vergeben)
Gruss HaegarCH
Danke Jürgen
Deine Antwort und die deines Vorgängers beantworten die Möglichkeit der Wasserausschöpfung aus dem kleinen See.
Gruss HaegarCH
Das Wasser fliesst. Wäre eine Möglichkeit. Dank dem Link weiter unten weiss ich nun auch, was ein Widder ist.
Gruss HaegarCH
Da der See ja innert kürzerer Zeit vollfliesen wird (ca. 1 Woche wie mir gesagt wurde) bringen es die Anwohner aber nicht fertig den gesammten See zu entleeren. Des weiteren will man ja auch noch Strom gewinnen können. Die Ergebnisse, die jetzt hier zutage getreten sind, werde ich mal meinem Kollegen weiter geben und schauen, was er macht.
Gruss HaegarCH
Hilf mir sehr viel. Danke Kubi. Das sind genau die Angaben, die ich brauchte.
Gruss Andreas