Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

alles ausser Windenergie, wie z.B. Solar oder regenerative Energien,

Re: Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

Beitragvon andreas » Fr 28. Jun 2013, 20:36

Hallo,

hier erzeugt jemand schon die passenden Temperaturen zum Thema.

MfG. Andreas
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Re: Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

Beitragvon Famzim » Sa 29. Jun 2013, 17:22

Hallo

Ja nur die Erreichung von einer Temperatur nützt uns ja recht wenig.
Die Leistung wird ja dann komplett abgestrahlt und der Nutzen ist gleich null .
Wir können nur die Temperatur nutzen, bei der wenigstens 75 % oder mehr nutzbar sind.
Wenn die Abstrahlung auch quadratisch mit der Temperatur steigt, kann auch nur die halbe Temperatur genutzt werden.
Dann kann aber 75 % zur Erwärmung gerechnet werden.
Und so ein paar Bahr Druck braucht man schon, und möglichst mit Expansionsmaschine!
Durch Spiegel erreicht man ja schon eine Konzentration für hohe Temperaturen,
Dazu ist aber eine Sonnennachführung nötig, ich denke das so Vakuumröhren das auch nicht haben, das Vakuum ist ja nur die Isolierung.

Gruß Aloys.
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Re: Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

Beitragvon Querdenker » Sa 29. Jun 2013, 18:16

@ Aloys ,
Hier mal ein paar Fakten:
Der Vakuum-Röhrenkollektor
Skizze eines Vakuum-Röhrenkollektor (Heat-Pipe)

Bei dieser Art von Vakuumkollektor befindet sich der Absorberstreifen in einer evakuierten, druckfesten Glasröhre. Die Wärmeflüssigkeit durchströmt den Absorber direkt in einem U-Rohr oder im Gegenstrom in einem Rohr-im-Rohr-System. Mehrere einzelne hintereinandergeschaltete bzw. über eine Sammelleitung verbundene Röhren bilden den Sonnenkollektor. Beim Heat-Pipe-Röhrenkollektor befindet sich eine schon bei geringen Temperaturen verdampfende Flüssigkeit in einem Wärmerohr. Bei Erhitzung verdampft die Flüssigkeit. Der Flüssigkeitsdampf steigt im Wärmerohr auf und gibt die aufgenommene Wärme über einen Wärmetauscher an die das Sammelrohr durchfließende Wärmeträgerflüssigkeit ab.

Die kondensierte Flüssigkeit fließt anschließend wieder an das Wärmerohrende zurück. Damit der beschriebene Verdampfungs- und Kondensierungsprozeß ablaufen kann, müssen die Röhren mit einer Mindestneigung von der Horizontalen aufgebaut sein. Man unterscheidet zwei Arten von Kollektoranbindung an den Solarkreislauf. Entweder ragt der Wärmetauscher in die das Sammelrohr hinein ("nasse Anbindung") oder er ist wärmeleitend mit dem Sammelrohr verbunden ("trockene" Anbindung). Die "trockene" Anbindung ermöglicht den Austausch einzelner Röhren ohne ein Entleeren des gesamten Solarkreises. Vakuumkollektoren bieten den Vorteil, daß sie auch bei hohen Absorbertemperaturen und bei niedrigen Einstrahlungen mit einem guten Wirkungsgrad arbeiten. Außerdem sind höhere Temperaturen erreichbar (Heißwasserbereitung, Dampferzeugung, Klimatisierung).


Wieviel Energie liefert ein Sonnenkollektor?
Der Wirkungsgrad eines Sonnenkollektors ist definiert als Quotient aus nutzbarer thermischer Energie und auftreffender Sonnenenergie. Außer Wärmeverlusten treten optische Verluste auf. Der Konversionsfaktor oder optische Wirkungsgrad h0 gibt an, wieviel Prozent der Sonnenstrahlung durch die transparente Abdeckung des Kollektors gelangt und vom Absorber aufgenommen wird. Er ergibt sich im wesentlichen aus dem Produkt aus Transmissionsgrad der Abdeckung und Absorptionsgrad des Absorbers.

Die Wärmeverluste werden durch den thermischen Verlustfaktor oder k-Wert angegeben. Er gibt den Energieverlust in W pro m² Kollektorfläche und °C Temperaturdifferenz zwischen Absorber und Umgebung an. Je höher diese Temperaturdifferenz ist, desto größer sind die Wärmeverluste. Ab einer bestimmten Temperaturdifferenz sind die Wärmeverluste gleich dem Energieertrag des Kollektors, so daß dieser keine Energie mehr an den Solarkreislauf liefert.
Ein guter Kollektor verfügt über einen hohen Konversionsfaktor und einen niedrigen


Kollektortyp Konversionsfaktor Thermischer Verlustfaktor in W/m² °C Temperaturbereich in °C



Vakuum-Flachkollektor 0,81 bis 0,83 2,6 bis 4,3 20 bis 120


Vakuum-Röhrenkollektor 0,62 bis 0,84 0,7 bis 2,0 50 bis 120

Speicherkollektor etwa 0,55 etwa 2,4 20 bis 70

Luftkollektor 0,75 bis 0,90 8 bis 30 20 bis 50



Ich muß wohl doch mal einen Kollektor auspacken und hier an der Hauswand aufstellen Oben in den Sammler einfach eine definierte Menge Wasser rein und messen , wie lang es braucht eine bis sie vollständig verdampft oder wie viel in welcher Zeit verdampft... ( Restmenge messen!)
Anfangstemperatur , Menge Wasser verdampft und in welcher Zeit, damit dürfte ich sehr genau die Leistung errechnen können....
Es darf aber auch jeder Andere "Neugierige " auch machen.... ;) (und mir die Messdaten mitteilen! ) Bei mir wird es noch dauern, bis ich dazu komme. ( seit letzter Woche habe ich das "Go" vom Bauamt für die komplette Modernisierung meines Wirtschaftsgebäudes...Neues Dach, Fenster, Fassade,Keller trockenlegen...usw....)
Bei mir wird es dauern, bis Ihr von mir die Daten kriegen könnt... :D

Netten Gruß:-)
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Re: Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

Beitragvon Querdenker » So 30. Jun 2013, 08:57

Es kribbelt mir doch zu sehr in den Fingern ......

Den Versuch doch schnellstmöglich durch zuführen.
Alle weiteren "theoretischen Spekulationen", ob und wie viel Dampf erzeugt werden könnte führen nicht weiter!

Nach dem Motto :"Versuch macht Klug!"

Also folgendes habe ich mir überlegt:
Einen Kollektor an einen sonnigen Platz zu provisorisch zu installieren . Ein ca 20l Behälter mit Wasser ( gefiltertes Regenwasser !....habe hier sehr kalkhaltiges Wasser) über den Kollektor hängen, so dass aufgrund der Schwerkraft das Wasser in den Kollektor fließt.
Der "Ausgang" ( andere Ende des Sammler!) so weit hoch führen, dass es über den Wasserstandniveau des Behälters ist. Der Sammler hat eine leichte Steigung zum Ausgang!

Da ich aber auch wissen möchte wie gut ( viel) an dem Tag den auch die Sonne geschien hat. Werde ich zum Nachbar gehen und die Daten seiner Fotovoltaikanlage verwerten......
Gemessen werde soll :

-Temperatur des Wassers (Eingang Kollektor...!)
- Menge des verdampften Wassers
- Die Zeit
- Die Sonneneinstrahlung ( Mit Hilfe von Fotovoltaik)

Eventuell könnte man noch am Ende mit einem Druckventil arbeiten.....um die Dampferzeugung auch unter "Druck" auszuprobieren...
- Temperatur am Ausgang (habe mir letztens schon bei Ebay 5 analoge Steck-Thermometer bis 160 C erworben)

Mit den so ermittelten Daten hoffe ich mehr "Licht", in die doch sehr wagen Prognosen, zu bringen.

Für weitere Anregungen oder Ideen ,wie und was man damit noch testen oder messen könnte, wäre ich dankbar.
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Re: Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

Beitragvon Manfred » So 30. Jun 2013, 10:06

du möchtest ja auch Leistung haben, also ein Druckmanometer und eine Reduzierventil zum einstellen des Druckes mit verbauen. Die Zeit ermittel wie lange deine Anlage z. Bsp. bei 5 bar blasen tut, genau solange läuft deine Dampfmaschine und der Geni macht Strom.
Das ganze dann noch mit anderen Dampfdrücken wiederholen und du bekommst ein gutes Gefühl (und Daten) für dein System.
Dampfexplosionen können sehr gefährlich werden und sind tunlichst zu vermeiden.

Grüße Manfred
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Re: Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

Beitragvon Querdenker » So 30. Jun 2013, 10:31

Ja Danke Manfred!

Werde ich machen! ( Manometer und Überdruckventil). ;)
Mir ist schon Klar, dass mit Dampf nicht zu spaßen ist!

5 Bar? .....Ich werde mich langsam "ran tasten"! :)
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Re: Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

Beitragvon Querdenker » Mo 1. Jul 2013, 18:31

...Ich werde den Sammler neu konstruieren... mit nur einem Rohr behindern sich die "Ströme" (Dampf und zurückfließendes Wasser!) ein Zweirohrsystem halte ich für effektiver....
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Re: Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

Beitragvon Querdenker » Mi 3. Jul 2013, 20:06

Ich bin da auf einen Artikel gestoßen:

Der modulare solare Dampferzeuger basiert auf der Anwendung der Fresnel- Kollektortechnologie. Es handelt sich hierbei um eine Weiterentwicklung der Parabolrinnentechnologie, die flache Glasspiegel anstelle parabolisch geformter Spiegeloberflächen verwendet. 16 parallele Spiegelreihen werden angeordnet, um Sonnenenergie auf einen Strahlungsempfänger (Receiver) zu lenken, in dem Wasser verdampft. Der hierbei entstehende Dampf kann als Prozessdampf, zur Meerwasserentsalzung oder solaren Kühlung verwendet werden, oder, durch eine Dampfturbine geleitet, zur Stromerzeugung genutzt werden.

Die Verwendung von Flachspiegeln vereinfacht das Solarfeld deutlich, insbesondere im Vergleich zur konventionellen Parabolrinnentechnologie. Novatec Solar´s lineares Fresnel-Design bietet im Vergleich zur Parabolrinne folgende Vorteile:

Geringere Baukosten und vereinfachte Montage.
Schnell ausbaubare Produktionskapazitäten.
Geringere Anfälligkeit gegenüber Windschäden.
Höhere Effizienz bei der Landnutzung.
Geringere Reflektorverschattung durch den Receiver.
Vollautomatisierte Herstellung von Schlüsselkomponenten.
Verwendung kleinerer Motoren durch leichtere Konstruktion.
Kein Nachführen des Receivers erforderlich.
Sehr geringer Wasserverbrauch aufgrund Novatec Solar´s patentierter automatischer Reinigungstechnologie.


Mit den Angbgen der technischen Daten habe ich einen Jahresertrag ( elektrischer Leistung) pro m² installierter Reflektorfläche vor ca 165 KWh in einem Jahr
(165 Kwh/m²a ausgehend von einem optischen Wirkungsgrad von 67 % )
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Re: Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

Beitragvon gamemaker007 » Do 4. Jul 2013, 22:09

Hi, eine "Idee", welche ich im Internet so nicht gefunden habe.
Man nehme einen Röhrenkollektor und stellt ihn senkrecht hin. Um ihn befestigt man Spiegel (als Scheiben um den Kollektor). Damit sich die Spiegel nicht selber verschatten, müsste man sie oval oder so machen. Das heißt, die Sonnenstrahlen werden nach hinten gelenkt und scheinen "auch" von der Rückseite den Röhrenkollektor an.
Man kann dies auch auf "allerengstem" Platz platzsparend machen. ...oder z.b. als Balkonsichtverkleidung oder als Art Fassadenverkleidung, als Verschattungswand.

Der nächste Schritt ist, dass man den dadurch aufsteigenden Wasserdampf mit ner Turbine "bremst" oder "in Energie" umwandelt.
Der wieder in den Ursprung zurückgewandelte Dampf (Wasser :D ) könnte man wiederrum über eine Turbine beim herunterlaufen umwandeln. Laut Adam Riese sollte dann eine Leistungsstarke Turbine eingesetzt werden können, da z.b. 3 Liter Wasser 3 Kilo als Antriebskraft besitzt. Oder, damit man hier nicht wieder angegriffen wird, 0,5 Liter (halbes Kilo), um nicht zu übertreiben.

Möchte hier jetzt nicht blöde Antworten (persönlich), habe auch nicht darüber nachgedacht ob die Theorie in die Praxis umgesetzt werden kann. War nur so ne Idee für, nennen wir es mal beim Namen, "Pommersche Soli Turm" (PST) :lol: :mrgreen:
Was sagt ihr dazu?? Funktioniert??

MfG Jürgen
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Re: Dampfmaschine mit Solarenergie betreiben

Beitragvon Querdenker » Fr 5. Jul 2013, 13:25

Lieber Jürgen
Ich bin leider nicht in der Lage deine Frage zu beantworten. ;)
Aber man kann ja nicht Alles wissen, nur jemand kennen, der es weiß oder wissen wo man es findet...:

http://www.physik-formeln.de/formeln-mechanik.html
http://www.frustfrei-lernen.de/mechanik ... gkeit.html
http://www.scheib.info/skripte/Grundlag ... echnik.pdf
http://www.abfrager.de/gymnasium/klasse ... chanik.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Energieerhaltungssatz
http://m.schuelerlexikon.de/mobile_phys ... gssatz.htm

http://www.frustfrei-lernen.de/mechanik/hubarbeit.html

http://vorhilfe.de/forum/Antriebskraft_ ... en/t408141

Der Physikunterricht in unseren Schulen lässt sehr zu wünschen übrig ......!!
Ich selber habe ihn leider auch nicht "ernst" genommen... :(

Mit freundlichen Grüßen :-)
Querdenker
 
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