Wie realistisch ist der Plan. Mit Wasserrad Strom erzeugen um eine kleine Fischerhütte mit Strom zu versorgen?
Hallo,
ich bin im Fischereiverein und wir haben da eine kleine Fischerhütte. Damit wir wenigstens in der Nacht Licht haben, hatte einer eine Solarzelle mit Akkumulatoren und Wechselrichter in die Hütte verbaut. Die Akkumulatoren reichen aus, das wir in der Nacht wenn wir an Stammtisch in der Hütte Licht haben. Allerdings kanns passieren, wenn am Tag kein Licht auf die Solarzellen fällt, wir evtl. am Abend nicht genug Strom haben.
Jetzt war meine Überlegung, aber bevor ich sie bei der Vorstandschaft Vorschlage, wollte ich sie erstmal hier bereden, wie realistisch ist meine Idee, da ich selbst noch nie sowas gebaut habe. Leider kann ich nur sehr grobe Angaben machen, ich hoffe zum Überschlagen bzw. Schätzen reicht es. Bräuchte auch Hilfe was ich da am besten hernehme.
Direkt neben der Fischerhütte fließt ein Bach, kein großer ca. 2 Meter breit und 20-30 cm tief vielleicht auch tiefer. Meine Überlegung war jetzt, man könnte doch ein Wasserrad in den Bach setzen ca. 1,5 - 2 m Durchmesser. Dann über ein Getriebe oder zwei Zahnräder (kann ich mir nach Wunsch von einen Bekannten Handwerksmeister in Mechanik anfertigen lassen). Mit den Getriebe oder Zahnrad änder ich mir die Drehzahl auf einen gewünschten Wert und betreibe damit einen Gleichstromgenerator. Wahrscheinlich muss ich mir zum glätten noch einen Kondensator rein schalten. Den generierten Strom fließt dann zum Wechselrichter, der die Akkumulatoren läd, die als Pufferbatterien dienen.
Bin am überlegen aus was für einen Material ich das Wasserrad mache, ich dachte Holz, muss ich aber lackieren. Bootslack wär vielleicht ganz gut.
Zwei stabile Lager bräuchte ich?
Das Getriebe/Zahnräder größe kann ich erst bestimmen wenn das Wasserrad steht und sich dreht. Hier würde ich einmal die Drehzahl mit Stoppuhr messen und den Drehmoment mit einer Zugwage. Muss dann nur noch von Kilo auf den Drehmoment umrechnen und die mechanische Leistung zu berechnen. Dann das Getriebe oder die Zahnräder berechnen die ich brauch!?
Jetzt wär nur noch die Frage, welchen Gleichstromgenerator benutze ich dafür. Es gibt die unterschiedlichsten Arten Reihenschluss, Nebenschluss etc. Welcher wäre dafür am besten geeignet?
P.S. Ich bin ausgebildeter Elektriker und haben an Handwerksmeister in der Elektrotechnik.
13 Antworten
Sind hier zunächst die wasserrechtlichen Fragen geklärt?
Wie hoch ist der Bedarf an täglich zu speichernder Energie in kWh?
Wie hoch ist das Angebot an täglich zu speichernder Energie in kWh?
Soll das System als Laufwasserkraftwerk konzipiert werden oder als Stauwerk mit Wasserrad oder Turbine?
Die Stauwerk-Konzeption hätte den Vorteil, dass sich das Energie- bzw. Leistungsangebot einigermaßen genau im Voraus berechnen ließe aus der Fallhöhe und dem Wasserdurchfluss pro Zeit.
Wenn du alles nur mal durchrechnest wirst du merken, dass ein Generator die bessere Alternative wäre. Getriebe wäre zu aufwendig eine Übersetzung mit Riemenrädern wäre besser aber ein Riesenrad. Wie schnell müsste das Wasser fließen um genügend Druck am Rad aufzubauen? Es klappert die Mühle am rauschenden Bach.... gib es auf
Erstmal geht es mir um den Grundgedanken, wie realistisch ist die Idee.
Wahrscheinlich ist ein Benzingenerator besser.
Es ist physikalisch erst zu klären welche Leistung überhaupt möglich ist. Ich schlage vor mal die Fließgeschwindigkeit zu messen und dann mal grob abzuschätzen welche Kraft benötigt wird um ein Brett mit einer bestimmten Fläche in der Strömung festzuhalten. Wenn sich das Brett mit der Strömung bewegt ist die Kraft null. Der Einfachheit halber also mal abschätzen: Fließgeschwindigkeit mal Kraft am Brett mal maximal mögliche Brettfläche zu aktueller Fläche des Versuchsbrettes und davon die Hälfte. Dann kann man schon mal abschätzen wie breit und tief die Schaufeln sein müssten um die benötigte Leistung zu erhalten. Wenn das ok wäre kann man sich mit der Größe des Wasserrades und der benötigten Verankerung beschäftigen, die sich daraus ergibt und grobe Kosten der Mechanik ermitteln. Das wird wahrscheinlich die Entscheidung herbeiführen. Die Elektrik und das evtl benötige Getriebe wären dann kein großes Kunststück mehr.
Hallo,
immer diese Halbfragen-Steller :-(
Das:
>Es geht um keine großen Leistungen, ein paar Lampen sollen in der Hütte leuchten >und vielleicht ein Kühlschrank laufen und das wars. Vielleicht wenn es ganz kalt ist >noch ein kleines Heizgebläse.
hättest du von Anfang an dazu schreiben sollem.
Ein entsprechender Wassserkraftgenerator dürfte von dem Bach kaum angetrieben werden können.Da wären dann schon Staumaßnahmen usw. erforderlich.MIt einem Wort viel zu teuer.
Außerdem würde ich mal einen Blick in die Landesbauordnung werfen,ob ihr überhaupt Kühlschrank und Ofen da aufstellen dürftet.
Hier bei uns wäre schnell der Kreis da mit einem Bußgeld wegen dauerhafter Nutzung der Hütte.
nichts für ungut. aber anhand der beschreibung würde ich sagen, dass die wirtschaftliche rentabilität absolut nicht gegeben ist.
ich meine damit jetzt dass der erfolg der geschichte in keinem wirklichen verhältnis zum aufwand steht.
ich persönlich würde eher an der PV Anlage schrauben.
wenns wirklich nur um etwas licht und musik etc. geht. würde ich die beleuchtung direkt über 12 volt betreiben. ebenso ggf. ein radio z.B. ein Autoradio verwenden.
son wechselrichter, gerade wenn er nicht ausgelastet ist, hat einen sehr bescheidenen wirkungsgrad. der wechselrichter kann ja ruhig bleiben. man macht ihn dann eben nur an, wenn er unbedingt gebraucht wird z.B. wenn mal im rahmen von Bauarbeiten an der hütte E Werkzeug gebraucht wird.
ich persönlich würde aber tatsächlich noch mal überlegen, ob ihr die komplette anlage noch mal neu auslegt. d.h. 24 Volt Anlage (2 Akkus in reihe) ein entsprechender Laderegler, umverschaltung der Panele und eben alle verbraucher direkt auf 24 Volt auszulegen. da sind die leitungsverluste um 75% geringer als bei einem vergleichbaren 12 volt System.
lg, Anna
du schriebst dass du dich nicht am wirkungsgrad stören würdest. das trifft auch auf die solaranlage zu. und da ist der preis pro installiretes kiloiwatt DEUTLICH geringer als bei der, verzeihung "schnapsidee " mit dem wasserrad. also ruhig noch ein wenig mehr solarpanele und einen wechselrichter für 24 volt. das ist immernoch billger, als ein wasserrad, das die geforderte leistung bringt. und dann eben zwei große batterien zur überbrücjung der dunkelphase.
dein wasserrad jedenfalls wird im sommer, wenn das wasser weniger wird probleme mchen, die spolaranlage nur im winter, wenn die panele zugeschneit sind und dann wirst du so wie so keinen kühlschrank brauchen.
lg, Anna
Deine Gedanken sind nachvollziehbar. Danke :-)
Da die Anlage komplett auf Inselbetrieb läuft, in kein Stromnetz einspeisen und wir die Energie über das Wasserrad kommt, würd mich jetzt der schlechte Wirkungsgrad wenn kein Verbraucher angeschlossen ist nicht stören.
Hmm aber was mir jetzt einfällt, man könnte eine Teichpumpe oder kleine Belüftungslanlage als Grundlast für unseren Fischweiher betreiben. Da der See immer noch ein Problem mit zuviel Phosphor im Wasser hat. Der würde dann 24 Stunden durchlaufen.
Lampen könnte man schon mit 24V betreiben, aber den Kühlschrank kann ich nicht an 24V betreiben.