Hallo, ich habe vor, einen kleinen Generator mit einer Dampfturbine anzutreiben. Das ganze braucht nicht viel Leistung zu bringen, ist also nicht für einen speziellen Zweck gedacht. Meine aktuelle Planung sieht einen oben offenen Zylinder vor, in dem unten an den Seiten Löcher für die Luftzufuhr sind und darüber ein Gitter eingezogen ist. Auf diesem Gitter soll etwa in der Mitte ein kleinerer, mit Wasser gefüllter, Zylinder sein, aus dem der Dampf über ein Rohr nach außen treten kann und um den ein kleines Holzfeuer brennt. Eventuell soll dieser Dampf dann auch noch über Rohre, die an der Wand des äußeren Zylinders verlaufen, überhitzt werden. Nun meine Frage, wer hat schon Erfahrung mit so etwas und hat einen Vorschlag, welche Art von Turbine am besten geeignet wäre? Wichtig ist mir, dass sie günstig zu bekommen bzw. einfach zu bauen ist und natürlich bei wenig Leistung und wahrscheinlich relativ niedrigem Druck einen möglichst hohen Wirkungsgrad hat. Außerdem bin ich mir noch nicht sicher, ob ein Überhitzen vom Dampf sinnvoll ist und ob es eventuell was bringt, ein Überdruckventil einzubauen, damit sich zuerst ein gewisser Druck aufbauen kann. Schon mal Danke im Vorraus für hilfreiche Antworten.
Wenn Du so etwas vorhast, solltest Du auch zeichnen können. Wie wär’s mit 'ner kleinen Skizze - ein Bild sagt mehr als 999 Worte. Aber bitte vorher in die Abteilung: Bildformate schauen.
Ich glaube kaum dass in der beschriebenen Anwendung genug Dampfstrom für einen Turbolader zusammenkommt. Mal als grober Überschlag, was durch einen Turbolader an Luft durchgeht, für einen 1,9l TDI 96kW: 1,9l Hubraum 2,3 bar Ladedruck (Absolutdruck) 4000 U/min = 66,66 U/s = 33,33 Ladungswechsel/s 1,9 * 2,3 * 33,33 = 145 Liter pro Sekunde! Aus der Abgasseite ist der Volumenstrom wahrscheinlich nicht gerade geringer.
Angehängte Dateien:
-
dampfturbine.png
42 KB
DNS schrieb: > Ich glaube kaum dass in der beschriebenen Anwendung genug Dampfstrom für > einen Turbolader zusammenkommt. Das denk' ich auch, ein Turbolader scheint mir hier ziemlich überdimensioniert. amateur schrieb: > Wie wär’s mit 'ner kleinen Skizze - ein Bild sagt mehr als 999 Worte. Mir ist im Nachhinein auch aufgefallen, dass die Beschreibung doch etwas komplex und unübersichtlich geworden ist. Im Anhang also eine grobe Zeichnung von meinem bisherigen Plan.
Welche Leistung soll erreicht werden, alles andere ist Glaskugel lesen. Wenn's eine reale Turbine sein soll brauchst Du mindestens einen Stator und einen Rotor, optional könntest Du eine Art "Windmühle" aus einem Propeller mit Umantelung bauen. Oder direkt eine Modellschiffsschraube in das Ausgangsrohr mit einer Lavaldüse davor.
Ein paar Haken. Ein kleines Holzfeuer lässt sich, mit sinnvollem Aufwand, fast nicht regeln. Soviel zum Thema: Überdruckventil. Wie kommt das Wasser in den vom Feuer umschlossenen Zylinder? Gegen den Druck der u. U. noch herrscht. Du musst natürlich nicht nachfüllen, Du kannst den "Kessel" auch, wenn er leer ist, ausglühen oder mit kaltem Wasser schockieren. Im Niederdruckbereich ist effizientes Arbeiten sowieso nicht möglich. Auch nicht mit Dampfrückführung. Ein halbwegs vernünftig (Effizient) konstruierter Kessel wird nicht von außen, sondern von innen geheizt. Dazu ist er von Kanälen durchzogen, mindestens von einem großen, durch den die Heißluft (Abgaß) geleitet wird - zwecks größerer Oberfläche. Grundsätzlich: Einen Druckkessel zu entwerfen und zu bauen erfordert weitreichende Kenntnisse im Bereich der Materialkunde und -verarbeitung. Ich möchte mich zumindest nicht in der Nähe aufhalten, wenn ein Gefäß mit kochendem Wasser platzt. Zumindest meine Haut ist nicht kochfest. Was im schlimmsten Falle deine Augen zu heißem Wasser oder Splittern sagen: Denk mal drüber nach.
cppler schrieb: > Welche Leistung soll erreicht werden, alles andere ist Glaskugel lesen. Mit 10 Watt elektrischer Leistung wäre ich schon sehr zufrieden, mehr ist auf keinen Fall nötig. amateur schrieb: > Wie kommt das Wasser in den vom Feuer umschlossenen Zylinder? Gegen den > Druck der u. U. noch herrscht. > Du musst natürlich nicht nachfüllen, Du kannst den "Kessel" auch, wenn > er leer ist, ausglühen oder mit kaltem Wasser schockieren. Genau so hatte ich das geplant, per Hand nachfüllen wenn das ganze abgekühlt ist. Alles andere (Wasser vorheizen und unter Druck in den „Kessel“ pressen o.ä.) wäre meiner Meinung nach mit Kanonen auf Spatzen geschossen. amateur schrieb: > Grundsätzlich: Einen Druckkessel zu entwerfen und zu bauen erfordert > weitreichende Kenntnisse im Bereich der Materialkunde und -verarbeitung. Das ist mir durchaus bewusst und genau deswegen suche ich auch nach einer Lösung, für die kein hoher Druck nötig ist. amateur schrieb: > Im Niederdruckbereich ist effizientes Arbeiten sowieso nicht möglich. Das ist mir auch klar, wirklich gute Effizienz brauche ich auch nicht. Ich will kein Kraftwerk bauen, es wäre nur schön wenn die oben genannten 10 Watt am Ende nach Turbine und Generator rauskommen würden.
Ich vergaß: Ein Lokomobil, so der Fachbegriff für eine "aufgebockte" Lokomotive ist auch nach außen hin Isoliert und im Allgemeinen langgezogen um eine größere Heizfläche zu erreichen. Zu Deiner Zeichnung: Du kannst "sehen", dass die äußere Heizfläche viel größer ist als die Kesseloberfläche. Nicht besonders wirtschaftlich. Da Dampf nur noch eine geringe Masse hat, ist natürlich auch die Wärmeaufnahmemöglichkeit, in den äußeren Schlangen, entsprechend gering. In diesem Bereich werden häufig Löffelturbinen verwendet. Ähnlich den kleinen Windmessrädchen, die wie halbe Eierschalen aussehen, nur nicht ganz so tief.
amateur schrieb: > Da Dampf nur noch eine geringe Masse hat, ist natürlich auch die > Wärmeaufnahmemöglichkeit, in den äußeren Schlangen, entsprechend gering. Also meinst du, dass das Überhitzen, zumindest in der Form, nicht wirklich was bringen wird? amateur schrieb: > In diesem Bereich werden häufig Löffelturbinen verwendet. Das klingt logisch, dazu werde ich mal einen Versuch machen um zu sehen ob das funktionieren könnte.
Schon mal über Alternativen nachgedacht? a) old fashion: Spielzeug-Dampfmaschine plus Generator b) modern style: Peltier-Thermogenerator
Noch eine kleine Anmerkung zum Thema Dampfturbine. Das halte ich für ziemlich problematisch sowas einfach mal so zu bauen. Der Arbeitsprozess eine Dampfturbine ist sehr komplex und es muss viel beachtet werden (Rankine-Prozess). Es reicht nicht einfach erhitzten Dampf durch die Turbine durchzujagen. Erstens brauchst du eine hohe Geschwindigkeit (durch Lavaldüse z. B.) und dann darf der Dampf keine Wasserteile enthalten (also überhitzt), der Druck jetzt mal garnicht betrachtet. Das Wasser Zerpflückt dir ansonsten die Turbine. Deshalb ist eine Turbine für den Leistungsbereich von ca. 10 W total overpowerd und viel zu komplex. Ich würde ehr auf eine kleine Kolbenmaschine setzen (sind auch einfach zu bauen^^). MfG Walleby
>Wichtig ist mir, dass sie günstig zu bekommen bzw. einfach zu bauen ist und
natürlich bei wenig Leistung und wahrscheinlich relativ niedrigem Druck
einen möglichst hohen Wirkungsgrad hat.
Mein Tip : Thermodynamik ... da ist nichts mit Wuenschen und Zaubern.
Was ist denn dein fachlicher Hintergrund ?
Und was willst du mit der Dampfbombe machen? Wahrscheinlich beim Outdoor-Abenteuer das Smartphone aufladen :-(
Frank schrieb: > Schon mal über Alternativen nachgedacht? > > a) old fashion: Spielzeug-Dampfmaschine plus Generator Hab' ich schon drüber nach gedacht, war aber ehrlich gesagt der Meinung, dass eine Turbine einfacher und geeigneter wäre. Aber du hast recht, wahrscheinlich hab' ich das zu schnell ausgeschlossen. > b) modern style: Peltier-Thermogenerator Habe ich auch schon drüber nachgedacht & mit einem Peltier-Element, das ich noch rumliegen hatte, ausprobiert. Das war auch die Anregung für die ganze Sache hier, ich bin aber zu dem Schluss gekommen, dass es mit Dampf einfach viel cooler ist bzw. interessiert es mich, welche der beiden Methoden im Endeffekt besser funktioniert. Walleby schrieb: > Deshalb ist eine Turbine für den Leistungsbereich von ca. 10 W total > overpowerd und viel zu komplex. Ich würde ehr auf eine kleine > Kolbenmaschine setzen (sind auch einfach zu bauen^^). Danke, dann werd' ich wohl eher in diese Richtung weiter planen. Udo Schmitt schrieb: > Wahrscheinlich beim Outdoor-Abenteuer das Smartphone aufladen :-( Das war die Inspiration für meine Versuche. Ich hatte vor einiger Zeit von einem kommerziellen, fertig zusammengebauten Ofen mit Peltier-Element und USB-Ladefunktion gelesen, ich fand bzw. finde es aber langweilig so was fertig zu kaufen. Dann hab' ich gestern ein Video gesehen, wo jemand so etwas selbst baut, indem er ein iPhone-Ladekabel an ein Peltier-Element lötet (ohne Spannungsregler, Kühlkörper auf der kalten Seite o.ä.) und das mit einer Schlauchklemme an einem Ofen befestigt. Das war mir persönlich wiederum viel zu unprofessionell, weshalb ich angefangen hab, mit einem Peltier-Element ein bisschen rumzuprobieren, bis mir dann irgendwann die (Schnaps-)Idee mit der Dampfturbine kam. Aber in erster Linie ist es „just for fun“.
Robert K. schrieb: > Das war die Inspiration für meine Versuche. Ich wusste es doch, Aaaaarghh! Robert K. schrieb: > Aber in erster Linie ist es „just for fun“. Damit kann ich leben :-) Viel Spass bei deinen weiteren Versuchen
Hallo, vom Spielzeugdampfmaschinenhersteller Wilesco gibt es auch eine Dampfturbine. Vielleicht ist die geeignet. Einfach mal Googeln: Wilesco Turbine MfG Willi
Schonmal an einen Stirling gedacht, hat einen internen Kreislauf und ist sicherlich einfacher auf 10W zu dimensionieren. Peltier hat bei der Leistung meistens ein Kühlungsproblem, außer ist'n Fluß in der Nähe aber dann könntest Du auch gleich eine Wasserturbine nehmen. Ein Darrius-H-Rotor wäre auch noch zu überlegen, müßte man mal ausrechnen welche Größe der bei normalem Wind bräuchte.
Hier wird ein Buch angeboten, in dem ein Stirlingmotor für "Skihütten" beschrieben ist, der mit einem Generator ausgerüstet werden kann. http://www.ebay.de/itm/Stirlingmotor-Bauplan-BHKW-Heisluftmotor-Selbstbau-Ofen-/330854368199?pt=Kamine&hash=item4d087503c7
10W lassen sich noch problemlos erreichen. Da genügt ein geeigneter Permanentmagnetmotor und ein offenes Laufrad. Ich habe mir vor einiger Zeit Gedanken gemacht, sowas für 3-5kW elektrisch zu bauen. Es scheitert daran, daß man keine geeigneten Turbinen, Stirling-Motoren oder Dampfmaschinen findet. Entweder ist das was man kaufen kann deutlich zu groß (Dampfturbine so ab 200kW aufwärts, bis in den Megawatt-Bereich) oder Spielzeugkram, der gerade so sich selbst antreiben kann ohne zu zerfallen. Die Überhitzung macht erst Sinn wenn Du die Entspannung des Dampfes nutzen willst und nicht nur die kinetische Energie durch den Austritt. Dadurch wird verhindert, daß der Dampf schon in der Turbine kondensiert, was die Turbine beschädigen könnte. Dabei kommen auch meistens mehrstufige Turbinenanlagen zum Einsatz und eine Zwischenüberhitzung nach der Hochdruckturbine erhöht den Wirkungsgrad. Ich glaube aber für eine Bastel-Anlage machts wenig Sinn...
Schau Dir die Bände #4 und #21 der 'Dampf'-Buchreihe vom NV-Verlag an. Der Band #11 über Durchlaufkessel und #18 über Befeuerungen können auch nicht schaden. Viel Erfolg!
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.