Federspeicher

Federspeicher

Beitragvon Roland » Mo 15. Feb 2010, 21:44

Hallo !

Also bei unserem letzten Besuch im Wiener Prater im Sommer ist mir beim betrachten des Ejektion Seat die
Idee gekommen die Federkraft als Speicher zu nutzen.
Bei dieser "Schleuder Kugel" werden mittels einem starken Elektromotor viele parallel geschaltete Federn über
Umlenkrollen aufgezogen, und die Leute dann, mit betätigen des Auslöseknopfes, in schwindelerregende Höhen katapultiert.
Nachstehend mal ein Foto (ist aber nicht die Anlage vom Prater)
Katapult.jpg
Katapult.jpg (81.36 KiB) 12160-mal betrachtet


Auf dem Bild hab ich den Federspeicher rot eingekreist ! (Ich bin mit dem Ding übrigens noch nie "geflogen" :D )

Wenn ich mir jetzt Vorstelle über eine entsprechende lange Übersetzung so einen Federspeicher mit der Überschuß Energie des Windrades "aufzuladen", und dann bei schwachem Wind "kontrolliert" zu entladen könnte man doch zumindest einige Stunden, vielleicht aber auch Tage mit schwachem Wind überbrücken.
So ähnlich wie bei einer Pendeluhr, wo die Uhr über das Pendel aufgezogen wird, und dann "gehemmt" entladen wird.

Das könnte ich mir übrigens auch bei einem Auto als Zwischenspeicher für die Bremsenergie, und bei der Entladung als Anfahrhilfe vorstellen. (Die Federn könnte man im Autodach unterbringen...Damit könnte man beim Stadtverkehr sicher eine Menge Sprit einsparen !) Beim Auto wäre das dann aber eher ein Speicher für ein paar Minuten.

Was haltet Ihr von der Idee....Machbar ??

lg
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Re: Federspeicher

Beitragvon andreas » Mo 15. Feb 2010, 22:34

Hallo Roland,

im Prinzip ist das machbar, aber nicht sonderlich gut. Federspeicher taugen zum einmaligen Speichern einer bestimmten Energiemenge bei vorgegebenem, gleichmäßigen Antrieb bis zu einer Maximalmenge. Eine stufenlose Speicherung von anfallenden Häppchen ist da recht aufwendig, zumal die Antriebsleistung bei zunehmender Speicherfüllung immer größer werden muß. Das ist wie beim Aufziehen einer Uhrenfeder, zum Ende hin wird es immer schwerer...

Die Entnahme der Energie dürfte noch aufwendiger sein, wenn sie dosiert erfolgen möchte. Bei einer Uhr sind das immer gleiche Happen, also eine sehr begrenzte Leistung. Bei schlagartiger Entnahme ist es einfach, aber für uns wohl kaum nutzbar.

Federspeicher sehe ich allenfalls als Notreserve an, wo man einen ungeladenen Speicher zu einem frühen Zeitpunkt gezielt (und keineswegs nur gelegentlich mit Überschüssen) befüllt und er danach so gefüllt verbleibt. Im Einsatzfall wird er dann fast schlagartig die gespeicherte Energie freigegeben und stellt damit einen bestimmten, zwingend notwendigen End-Zustand her, auch wenn sonst keinerlei Energie mehr verfügbar ist.

Auf jeden Fall ist das eine Menge an Mechanik, die wohl kaum jemand selbst bauen möchte. Vielleicht macht es als Wasserspeicher Sinn, wenn man viel Platz und Gefälle hat (Pumpspeicherwerk), aber rein mit Federn schint mir das eher unggeignet.

MfG. Andreas
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Re: Federspeicher

Beitragvon jb79 » Di 16. Feb 2010, 06:51

Wasserspeicher haben wir schon mal durchgerechnet, da braucht man bei moderatem Gefälle (10m) schon große Wassermengen.
Auch ein Speicher mit einem auf hohen Drehzahlen rotierenden Metallzylinder wurde schon besprochen.

Beim Federspeicher ist die Energieeinspeisung mit einem Elektromotor möglich, über den man die Energie auch entnehmen könnte. Problematisch sehe ich die auftretenden Kräfte und die Steuerung an, wird keine Energie eingespeist/herausgeholt dann müßte man das Ganze mechanisch sperren so daß die Energie nicht verlorengeht.

Der Federspeicher ist ebenso wie der mit dem schnelldrehenden Metallzylinder eher eine Möglichkeit, kurzfristig sehr hohe Energiemengen freizusetzen oder aufzunehmen.

Einsetzbar wäre er meiner Meinung nach z.B. mit einem zweiten Speicher (z.B. Wasserspeicher), um die Energie bei Sturm aufzunehmen und bei längeren Flauten dann den Wasserspeicher schnell wieder zu füllen.
lg Jürgen
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Re: Federspeicher

Beitragvon Roland » Di 16. Feb 2010, 08:12

Hallo Andreas !
Federspeicher taugen zum einmaligen Speichern einer bestimmten Energiemenge bei vorgegebenem, gleichmäßigen Antrieb bis zu einer Maximalmenge.

Für welchen Speicher gilt das nicht ?? ;)

Auf jeden Fall ist das eine Menge an Mechanik, die wohl kaum jemand selbst bauen möchte.


Das ist mir schon klar gewesen, daß diese Art von Speicher nicht unbedingt leicht zu bauen ist. :(

Eine stufenlose Speicherung von anfallenden Häppchen ist da recht aufwendig


Das ist richtig, aber so könnte man die überschüssige Windenergie bei einem Sturm "ernten".
Ich könnte mir das so vorstellen: Auf der Winradwelle ein seperates Zahnrad montieren, welches mittels Übersetzung und Elektromagnetkupplung direkt auf die Aufziehmechanik wirkt. Übersteigt die Windgeschwindigkeit einen bestimmten Wert wird dann der Federspeicher aufgezogen. (Das Seil für den Federspeicher könnte man auch mit einer Art Feder/Elektromagnet Fixierung sichern..dh. im Normalfall fixiert die Federkraft das Seil, nur wenn der Elektromagnet anzieht wird der Durchlauf des Seiles freigegeben) Ist der Federspeicher geladen fallen die Elektromagnete ab, und der Speicher ist im geladenen Zustand. Bei sehr schwachem Wind wird dann der Federspeicher kontrolliert (genau da fehlt mir noch die Idee wie man das realisieren könnte :D ) entladen, und wirkt auf die Windradwelle (Die könnte man ja ähnlich wie die Achse bei einem Fahrrad beim Abwärtsfahren, so aufbauen, daß man die Rotorblätter nicht auch mit antreiben muß)

@Jürgen + Andreas

Der Wasserspeicher ist spitze, wenn man z.b. in den Bergen wohnt, und dort ausgedehnte Ländereien mit Wasserrechten besitzt.
Auf die meisten Windrad- Bastler wird das allerdings eher nicht zutreffen. Die Akkus sind extrem Teuer, spätestens nach ca. 5- max 10 (je nach Umgebungstemperatur) Jahren kaputt und müssen erneuert werden. Und andere Langzeitspeicher seh ich auch nicht wirklich.

lg

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Re: Federspeicher

Beitragvon mario » Di 16. Feb 2010, 09:00

Das mit dem kontrollierten Abgeben der Energie wird schwierig.

wie groß soll denn ein Auto werden mit so einem Speicher? ;)
Es gab aber vor vielen Jahren mal ein Studentenprojekt, welches die Energie des Verbrennungsmotors
in Druckluftflaschen speicherte. (Heute gibts ja entsprechende Abschaltungen für den Verbrenner)
Diese Energie wurde dann für den Anfahrvorgang mitgenutzt, der ja bekanntlich sehr Verbrauchsintensiv ist.

Vielleicht sollte man lieber so die Überschussenergie speichern, denn Druckluft lässt sich sehr kontolliert wieder
entnehmen.

Viele Grüße

Mario
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Re: Federspeicher

Beitragvon Bernd » Di 16. Feb 2010, 09:24

Druckluft ist vermutlich ein schlechter Speicher weil sie einen sehr schlechten Wirkungsrad aufweist.
Wir erinnern uns wie warm die Fahradluftpumpe wird, denn Luft wird sehr warm wenn sie komprimiert wird.
Das heisst ein Grossteil der Pumpenergie wird gleich in Wärme umgewandelt. Ein Durchluftkompressor den
viele besitzen hat deswegen viele Kühlrippen am Zylinder und selbst die zum Kessel führende Luftleitung ist oft
auch noch verrippt.

Will man grössere Luftmengen entnnehmen, tritt der gegenteilige Effekt auf, die Entnahmestelle vereist.

Grüsse

Bernd
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Re: Federspeicher

Beitragvon Roland » Di 16. Feb 2010, 09:44

Hallo Mario !

wie groß soll denn ein Auto werden mit so einem Speicher?


Tja, da ist glaub ich mal die Frage wieviel Energie man in einer Feder speichern kann...
Vom Gefühl her würd ich sagen das man sicher nicht mehr Platz und eher weniger Gewicht verbraucht, als
bei herkömmlichen Blei Akkus

Hallo Bernd !

Will man grössere Luftmengen entnnehmen, tritt der gegenteilige Effekt auf, die Entnahmestelle vereist


Das denke ich auch. Nicht umsonst arbeiten alle Kälteanlagen mit diesem Prinzip ! Die Abwärme bei der Kompression wird bei den neuen Kühlanlagen im Supermarkt Bereich sogar zum Heizen des Marktes verwendet ! (Das Ganze funktioniert allerdings nicht mit Luft, sondern mit einem eigenen Kältemittel.)

lg

Roland
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Re: Federspeicher

Beitragvon Faserfreund » Di 16. Feb 2010, 11:56

Hallo auch,

Mach doch einfacher mit dem Überschuss-Strom Wasserstoff, fand den auf gibt´s mittlerweile genug Technik für.
Dann kannst du damit ´nen Sterlingmotor ( gibt´s Baupläne für) betreiben. Ich denke damit ist einem besser geholfen


Gruss Jan
LG Jan

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Re: Federspeicher

Beitragvon Bernd » Di 16. Feb 2010, 11:58

Oder man baut sich eine Hindenburg davon. :D

Grüsse

Bernd
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Re: Federspeicher

Beitragvon Faserfreund » Di 16. Feb 2010, 12:01

Tja, das geht natürlich auch hilft aber wohl nicht so wirklich weiter...


Gruss Jan
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