Frage von andsert, 48

Hallo zusammen, ich verstehe leider derzeit nicht so viel. Es geht um die Frage wie viel Energie muss aufgebracht werden, so das 200 Literwasser aus dem Hahn?

Der Eigentümer eines Blockhauses fernab der Zivilisation (kein Strom-/Wasser-/Gasanschluss), will das Blockhaus mit fließendem Wasser aus dem Wasserhahn ausstatten. Hierzu will er das Wasser aus einem Bach nutzen, der 3 m tiefer liegt als der geplante Wasserhahn in der Hütte. Welche Energie in Ws ist mindestens erforderlich damit 200 Liter Wasser mit einem Überdruck von 0,5 bar (1 bar = 105 Pa, 1 Pa = 1 N/m2) aus dem Hahn fließen können? 

Antwort
von fjf100, 9

Eges=Epot +Edruck hier ist Epot=m *g *h die potentielle (Lageenergie) und

Edruck=v * p ist die Druckenergie,die das Wasser noch hat,wenn es aus den Hahn austritt

Eges=m *g *h + v*vp=200 kg * 9,81 m/s^2 * 3 m+0,2 m^3 *105Pa/2=5896,5 J

1000 J(Joule)=1000 Nm (Newton mal Meter)=1 KJ

5896,5 J=5,8965 KJ und 1Kwh(Kilowattstunde)=3600 KJ

Verluste in der Leitung sind hier nicht berücksichtigt !!Diese sind aber relativ gering .

1 Kwh ist,wenn ein Elektromotor mit einer Anschlußleistung von 1Kw 1 Stunde lang läuft.Er verbraucht dann eine elektrische Energie von 1 KWh

Antwort
von dompfeifer, 20

Da sind zwei verschiedene Größen zu addieren. Davon ist aus den gegebenen Daten nur eine leicht errechenbar:

- Die Hubarbeit für 200 kg Wasser über 3 Meter beträgt 3 mal 200 mal 2,72 X 10^-6  = 0,01632 kWh. Für 0,5 bar rechne ich 8 Meter Hub (statt 3m) und komme dann auf 0,04352 kWh.

- Die Reibungsarbeit ist abhängig vom Leitungsquerschnitt, der Leitungslänge und der Leitungsbeschaffenheit (Reibungskoeffizient). Diese Daten haben wir nicht. 

Antwort
von Karl37, 14

Zunächst sind einmal die Angaben zu verbessern, denn um die Leistung zu projektieren benötigt man den Volumenstrom pro Zeit.

200 l pro Stunde ist etwas wenig, pro Minute oder gar Sekunde schon sehr viel. Dann wo wird die Pumpe positioniert, denn man hat 2 Teile zu beachten, einmal den Ansaugstrang und dann den Druckstrang. Grundsätzlich gilt: der Gesamtdruck ist die Summe aus statischen Druck + dynamischen Druck. Saugseitig kann es Probleme geben, daher versucht man den Einlauf unter das Niveau des Vorfluter zu legen. Das kann man am einfachsten mit einer Tauchpumpe realisieren.

Wichtig wäre es auch zu wissen, wie die Bauform des Wasserhahn gestaltet ist, denn hier liegt der kleinste Querschnitt, den man beim Ausfluss beachten muss.

Antwort
von Kaenguruh, 20

Ich denke, dazu mußt Du den Querschnitt  der Leitung kennen.

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