Seuraa 
Viestejä45973

Hei. Suunnittelen pientä vesivoimalaa mökin sähköistämiseksi.
Vettä virtaa 1,2 litraa sekunnissa ja pudotusta on 4 metriä noin 25 metrin rännillä, (tai mahdollisesti saadaan käyttöön 10 metrin tai max 12 metriin noin 40 metrin rännillä. (Jälkimmäiset eivät ole vielä varmaa, vaativat toisenkin henkilön mukaan).)

Löysin kaavan http://www.kuukuna.net/masinistit/3504.html:
Vesivoimalan teho lasketaan kaavalla
P=npgQh

missä
P=Teho
n=hyötysuhde
p=Veden tiheys = 998kg/m3
g=Putoamiskiihtyvyys = 9.81m/s2
Q=Veden virtaama =m3/s
h=Putouskorkeus =m

4 metrin pudotuksella saan P= n*998*9,81*0,0012*4 =47J/s*n=47W*n, n<1
12 metrin pudotuksella saan P=n*998*9,81*0,0012*12= 141J/s*n=141W*n, n<1
Missä aikayksikössä tuo 47 wattia tai 141 wattia sähköä saataisiin? Minusta näyttää, että se tulisi tuossa kaavassa sekunnissa, mutta tuntuu uskomattoman suurelta sähköntuotolta silloin noin pienestä purosta!
Auttakaa osaajat, kiitos, kun minulta jäivät fysiikan opinnot käymättä.

Toinen kysymys: saako turbiiniin saman määrän energiaa, jos (a) vesi putoaa sinne 4 metriä pystysuoraan, tai (b) jos vesi johdetaan sinne ränniä pitkin viistosti alaspäin 25 metrin mitan?

Tässä kuva (a) vesi- - - - -- -
|
| 4 metriä pystysuoraa pudotusta
|
|

tässä kuva (b) vesi - -
- -
--
--
eli vesi putoaa samat 4 metriä alaspäin, mutta pudotus tapahtuu vähitellen 25 metrin pituisella matkalla viistossa rännissä.

Kolmas kysymys, minkä nimistä ja paksuista sähköjohtoa pitää olla, jos sähköjohtoon haluttaisiin normaali 230 V jännite, ja johdon pituus on 400/500 metriä. Käy ilmassa (puusta puuhun) vedettävä johto ja myös maakaapeli, mieluimmin viimeiselle 100 metrille maakaapeli.
Johdon hinta hirvittää.

Yritän arvioida, kuinka paljon purosta saisi sähköä, ja mitä sen rakentaminen maksaisi. Luvat tarvitaan tietysti, mutta ne eivät ole vielä tässä vaiheessa ajankohtaisia: ensin pitää selvittää, voiko sähkön rakentaa ja kannattaako se taloudellisesti. Verkkovirtaa ei ole saatavilla, ja paikka ei ole tuulinen, ja aurinkokin paistaa vaan joskus, puutkin varjostavat.

Kiitos!

Sivut

Kommentit (22)

Vierailija
Purosähkö
Missä aikayksikössä tuo 47 wattia tai 141 wattia sähköä saataisiin? Minusta näyttää, että se tulisi tuossa kaavassa sekunnissa, mutta tuntuu uskomattoman suurelta sähköntuotolta silloin noin pienestä purosta!

Watti on siis tehon eikä energian yksikkö. Watti tarkoittaa yhtä joulea sekunnissa.

http://fi.wikipedia.org/wiki/Watti

Noin pienestä purosta ei saa ehkä yhtään sähköä tai ei ainakaan 220 V ehkä 12 volttia voi saada järkevästi.

EDIT: Unohtakaa äsköinen!
olin rapulassa unohtanu akkujen olemassaolon.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Purosähkö
Missä aikayksikössä tuo 47 wattia tai 141 wattia sähköä saataisiin? Minusta näyttää, että se tulisi tuossa kaavassa sekunnissa, mutta tuntuu uskomattoman suurelta sähköntuotolta silloin noin pienestä purosta!

Se on jatkuvasti sen 47 wattia. Sekunnissa se on 47 wattisekuntia eli 47 joulea. Tuossa ei ollu sulla kyllä mitään kerrointa sille hyötysuhteelle että se pienentää vielä kivasti lukemaa.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8643

Kyllä vaan. Saat sen jopa millisekunnissa. Teho on siitä mielenkiintoinen, että se on sen suuruisena siinä kuin on. Nonniin. Nälvimiset on nälvitty ja yritän selittää.

45 W teho on siis se, jolla voit polttaa vaikka lamppua (45 W) tai ladata akkua. Jatkuvana tehona 45 W on aika käypäinen akun lataamiseen. Kun tarvitset isompaa tehoa, käytät akkuun varattua energiaa. Jos sinulla on vaikka 100 Ah akku varattuna, saat siitä 1,2 kWh energian hyötysuhteet unohtamalla. Jos otat tuon käyttöön kolmessa tunnissa, saat 400 W tehoa ja sitten onkin akku tyhjä.

Eli energia ei ole sama kuin teho. Energiaan pääset kiinni kertomalla tehon määrän sen vaikutusajalla. 45 W teholla voit saada esimerkiksi vuodessa vajaat 400 kWh käyttöösi joko koko ajan käyttämällä sitä tai varastoimalla koko ajan ja käyttämällä varastosta. Muista laadut ja kertoimet. Esimerkiksi tuo vajaa 400 kWh/a tulee kertomalla vuoden tunnit 8760 h/a ja teho 0,045 kW keskenään.

Tehoa käytetään hallitusti tietyillä jännitetasoilla. Jännitetasot ovat käytännön tason asiaa eivätkä oleellisesti muuta tätä. Esimerkiksi voit tehdä laturin auton laturista, jolloin operoidaan jännitealueella 11,5 V-14,5 V. Akkua ei parane purkaa alle 11,5 V ja latausjännittä ei parane nostaa yli 14,5 V. Näin siis nimellisesti 12 V systeemissä.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Ei ole tässä vaiheessa kerrointa hyötysuhteelle: riippuu turbiinista yms., ja muussakin tulee hukkaa.
Eli akkuja olisi pakko käytännössä käyttää. Toiveissa olisi saada toimimaan läppäri (joka ei aina tarvitse olla latuussa), pari lamppua (energiasäästölamppu käy) ja sen verran pieni pakastin, että sen voisi henkilöautolla/peräkärryllä suht. helposti siirtää syksyn lopussa pois. Pakastin tarvitsisi sähköä jatkuvasti silloin, kun se on päällä. Ei taida 4 metrin pudotus oikein riittää.
Keväisin siellä on enemmän vettä, mutta pakastimen olisi hyvä toimia kesällä/syksyllä.

"Esimerkiksi tuo vajaa 400 kWh/a tulee kertomalla vuoden tunnit 8760 h/a ja teho 0,045 kW keskenään."
Eli vuorokaudessa tulisi 0,047 kW*24=1,23 kW/vrk- hävikit. Ei se ihan huonolta kuulosta, sillä saisi jo tärkeimmät asiat pyörimään, riippuen hävikistä.
Jos saisin 12 metrin pudotuksen järjestettyä, tulisi 3,7 kW/vrk - hävikki.

Olen käsittänyt, että esim. 12 V jännitteellä tulee sähkönsiirrossa kohtuuttomasti hävikkiä, kun matkaa on 400/500 metriä, muta 230 V jännitteillä hävikkiä ei tulisi siirrossa paljon, ja jännite riippuu siitä, mitä jännitettä kyseinen generaattori tekee? Onko 230 V jännitteinen muuten sen vaikeampi toteuttaa, paitsi että se tarvitsee lakisääteisesti sähkömiehen tekemään liitännät (tarvitsisin varmaan muutenkin omien taitojen vuoksi sähkömiehen).

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665

Tuo virtaama 1.2 litraa sekunnissa kuulostaa kyllä enemmän kuin vaatimattomalta. Kannattanee padota ja ottaa vähän enemmän vettä silloin kun tarvitsee sähköä, tai vaihtoehtoisesti ladata akkua jatkuvasti.

Patoaminen ei riittäisi, pitäisi kaivaa lammikko jos haluaa vesivaraston, koska kyseessä on korkea rinne, jossa on pudotusta pitkällä matkalla noin 50 metriä, suurin osa tuosta pudotuksesta on vain pitkällä matkalla loivaa laskua, ja vasta lopussa alhaalla tuo jyrkempi lasku. Lammikon kaivuussa menisi metsää. Siellä ylhäällä ei siis ole valmista lampea vesivarastoksi, suota on ja hetkittäin märkänä keväänä saattaa suosta tulla "lampi".

Virtaama on pieni, mutta eikö pudotuksen suuruudella voi sitä kompensoida?

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Purosähkö

Virtaama on pieni, mutta eikö pudotuksen suuruudella voi sitä kompensoida?


Kyllä se purosta saatava energia on sama aina. Lyhyessä ja loivassa rännissä valuu paljon vettä mutta hitaasti ja pitkässä ja jyrkässä vettä valuu vähän mutta nopeasti.

Sepi
Seuraa 
Viestejä3265
CE-hyväksytty
Kyllä se purosta saatava energia on sama aina. Lyhyessä ja loivassa rännissä valuu paljon vettä mutta hitaasti ja pitkässä ja jyrkässä vettä valuu vähän mutta nopeasti.

Tarkoittanet pitkässä ja loivassa vs. lyhyessä ja jyrkässä rännissä?

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Sepi
CE-hyväksytty
Kyllä se purosta saatava energia on sama aina. Lyhyessä ja loivassa rännissä valuu paljon vettä mutta hitaasti ja pitkässä ja jyrkässä vettä valuu vähän mutta nopeasti.

Tarkoittanet pitkässä ja loivassa vs. lyhyessä ja jyrkässä rännissä?

Niin just...

On sama onko putki suora vai vino, kunhan se on putki eikä ränni, eli se pitää painetta. Koko 50 metrin pudotuksenkin voi ottaa käyttöön jos siihen rinteeseen tekee putken josta lasketaan vettä sen verran läpi että se on aina täynnä ylös asti. Yläpäähän pieni suodatusallas ettei mene roskia, ja alapäähän sumppu jonka voi tarvittaessa tyhjentää.

Pacanus Rusticanus
Seuraa 
Viestejä7845

Jääkaappi ja pakastin vaatii aika paljon virtaa käynnistykseen.

Kun naapuri yritti kilowatin invertillä Tapanin-myrskyllä auton akusta jääkaappia käyttää, se ei onnistunut, Jääkaappi taisi hajota jopa. Käynnistyspiikki oli niin raju. Itse laittaisin luokkaa 2-3kW invertin
pakastimelle. Eipä ole kyllä omaa kokemusta, mutta kuullun perusteella.

Motonetissa kerran katselin, että 1-3 kw invertit olivat 200-500€ haarukassa riippuen oliko sini-/kanttiaaltoa ja oliko merkkivehes.

Taitaa 45W (- hukka%) hävitä 24/7-invertin uumeniin, eli akusta ei ole mitä ottaa x- )

Olen ymmärtänyt, että kaupalliset pikku pudotusturbiinit tuottavat suoraan 230-400V 50Hz kotitaloussähköä koska se on niillä mahdollista, mutta virtaamaa ja putousta pitää löytyä "riittävästi", eli "torven täydeltä". Häviöt on ihan hirveät jos jollain turbiini, auton laturi, akku, invertti systeemillä lähtee jostain 45W lähtökohdista yrittämään pakastimelle virtaa.

Joku ylävesiratas noilla virtaamilla kestomagneettigenulla. Jos rakentaa noilla lähtöarvoilla jonkin miniatyyriturbiinin se on jo aika eksentristä. Palstallahan on näitä näpertelijöitä ainakin yksi ännältä alkava jolta voisi...

- Ubi bene, ibi patria -

Hei. Powerpal ei sovellu, ainakin heidän valmiit mallit vaatii enemmän virtaamaa ja useimmat vähemmän pudotuskorkeutta. Joku valmis turbiini tai turbiini-generaattori-yhdistelmä olisi ok, jos sen hinta olisi kohtuullinen ja sopiva löytyisi.
50 metrin pudotus on putkena vähän ongelmallinen, koska ylempänä puroon tulee monessa paikassa pikkupuroja ja vettä kosteikoista. Pitää käydä mittaamassa, miten pitkän pudotuksen sieltä pisimmällään saisi samalla vesimäärällä. Haittaako, jos putki kääntyy kulmassa, kitka? Siellä on puita, ja suoraa näkyvyyttä ei ole noin pitkälti.
Jos sähkö riittää vain tietokoneen lataukseen, niin rakentaminen ei varmaan kannata, sen saa varmaan aurinkopaneeli/akkusysteemeilläkin, vaikka aurinkoa ei aina ole. Syksyllä, kun on pimeää, ei aurinkopaneeleista ehkä saa sähköä, kun taas puro pulputtaa. Toivoin, että purosta olisi saanut sähköä ilman akkuja, mutta se ei taida tässä onnistua. Akuttomuudessa olisi lähtenyt yksi kustannus ja niiden talvinen latailutyö pois.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat