Kleines Wasserkraftwerk zur Teichversorgung

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Rodeoclown

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Hallo liebe Community,
ich habe mir anfang des Jahres ein angrenzendes Grundtück gekauft wo ich mir jetzt einen Teich ausgehoben habe.
An diesem Grundstück fließt ein kleiner Bach in dem ich ein kleines unterschwelliges Wasserrad montieren will, das wiederrum einen Generator antreiben soll um Pumpen, Filter und LED Beleuchtung zu betreiben.
Da mein gelerntes Handwerk Schlosser ist und ich nur Grundkenntnisse im Elektrobereich habe hoffe ich das mir hier geholfen werden kann.
Die ganze Idee entstand vor ein paar Wochen als ich beim Aufräumen einen Asynchronmotor fand.
(Technische Angaben
Leistung bei 50 Hz / 1,10 KW
Nenndrehzahl bei 50 Hz/1440 U/min)
Jetzt zu meinen Fragen...
Erreiche ich die angebenen 1KW wenn ich die 1440U/min erreiche oder gibt es da irgendwo größere Verluste?
Wenn ich diese Umdrehungen nicht erreiche sinkt meine Frequenz, wenn ich das richtig verstanden habe. Kann man das "hochtransformieren"?
Und brauche ich sonst noch Bauteile von denen ich jetzt noch gar nichts weiß?

MfG Rodeoclown
 
Vergiss es mit dem Asynchronmotor, den als Generator braucht der eine höhere Drehzahl.Zudem muss die Spannung auch geregelt werden.
Besser wäre es an deinem Wasserrad ein Getriebe zu setzen und als Generator eine KFZ-Lima mit passendem Akku. Es soll unbestätigten Gerüchten nach auch Pumpen für 12V DC geben. Die Lima hat meistens schon den passenden Regler für den Akku.
 
Rodeoclown schrieb:
Erreiche ich die angebenen 1KW wenn ich die 1440U/min erreiche oder gibt es da irgendwo größere Verluste?
Wenn ich diese Umdrehungen nicht erreiche sinkt meine Frequenz, wenn ich das richtig verstanden habe. Kann man das "hochtransformieren"?
Zum Vergrößern anklicken....
Ganz allgemein: Du kannst aus einem Generator nicht mehr Energie rausholen, als du reinsteckst (Verluste mal vernachlässigt).
Welche Wassermengen hast du denn mit welchem Gefälle zur Verfügung?
 
Mal so noch allgemeiner:
Es gibt oberschlächtige, mittelschlächtige, und tiefschlächtige Wasserräder.
Bei den oberschlächtigen und unterschlächtigen Wasserrädern sind u.a. die Fallhöhen entscheidend für den Energie-Eintrag.
Du meinst vermutlich ein tiefschlächtiges Wasserrad, das die Energie aus der Strömungsgeschwindigkeit mal Wassermenge pro Zeiteinheit bezieht.

Wenn Du das Gerinne, sprich den Bach, mal vermisst, also Breite mal Höhe x Fließgeschwindigkeit, kann man den theoretischen Ertrag mal ausrechnen.

Leprechaun
 
Sicherlich wurden dem Fragesteller mit obigen 3 "wunderbaren" Beiträgen seine Fragen zielführend beantwortet,
so dass er bereits sein Projekt zu verwirklichen begonnen hat, oder ?
.
 
Hi, als Wasserrad empfehle ich das Pelton-Rad. Das ist besonders effektiv. Viel Erfolg. Super Idee.
 
Danke erstmal für die schnellen und zahlreichen Antworten.
Ich bin zurzeit noch das schöne Wetter am ausnutzen und mit der Gestaltung der Anlage beschäftigt...
@Pumukel: Die Pumpen und Beleuchtung laufen mit 230V und die werd ich hoffentlich nicht so schnell ersetzten müssen. 12V fallen daher für mich flach. Die Drehzahl die ich brauche wollte ich mir "einfach" mit zahnrädern und einer Kette herstellen.
@Leprechaun: ja es ist ein tiefschlächtiges Wasserrad gemeint. Das "bächlein" ist ca. 40cm breit, 20cm tief und fließt mit ca 0,5m pro Sekunde.
@Antonia-2 das Pelton Rad ist Bestandteil einer Turbine, was für mich aufgrund fehlender fallhöhe leider nicht passt.

Ich hab noch ein paar alte osp Platten aus denen ich am Wochenende mal ein provisorisches Wasserrad zusammen Schuster werde. Einfach mal um zu schauen wie sich das ganze verhält (Drehzahl, Kraft etc...)

Lg rodeoclown
 
Wenn Du 50 Hz benötigst dann brauchst Du dazwischen einen Frequenzumformer, der aus einer Spannung mit unbekannter Frequenz saubere 230V50Hz macht. Da wird die Suche sicher sehr schwer.
Auch aufgrund der Verluste macht es sicher erheblich mehr Sinn zunächst einen Gleichstromgenerator zu betreiben, den man über einen DC Laderegler an eine 12V Batterie anschließt und dann daraus 230V 50Hz macht. (oder einfach eine Auto Lima mit Batterie um es ganz einfach zu machen)
Der Vorteil wäre hier vor allem, auch bei Lastschwankungen in der Produktion oder Lastspitzen im Verbrauch einen Puffer zu haben.
Mit mechansichen Getrieben zu arbeiten verursacht zusätzliche unnötige Verluste
 
Um ein Tiefentladen der Batterie zu vermeiden und auch ein passendes Laden empfiehlt sich allerdings auch bei Der Auto Lima Version einen Laderegler mit Tiefentladeschutz zu verwenden.
 
Rodeoclown schrieb:
...... Ich hab noch ein paar alte osp Platten aus denen ich am Wochenende mal ein provisorisches Wasserrad zusammen Schuster werde. Einfach mal um zu schauen wie sich das ganze verhält (Drehzahl, Kraft etc...)
Lg rodeoclown
Zum Vergrößern anklicken....
.
Um aus dem "einfach mal schauen wie sich das ganze verhält" auch einen Nutzen ziehen zu können, solltest du auch die von dir angedachten Verbraucher leistungsmäßig erfassen (zusammenzählen) , damit du eine vernünftige Gegenüberstellung von erzeugter Energie zu benötigter Energie auflisten kannst.

Mit den bisherigen Zuschriften wirst du wohl kaum eine zielführende Antwort bekommen haben, oder ?

Hast du die Idee mit deiner 1kW-Maschine bereits verworfen ?
.
 
Hallo patois
Was ich letztendlich mit dem wasserkraftwerk betreibe mache ich abhängig davon wieviel Leistung mir zur Verfügung steht. Alle Verbraucher habe ich separat in eine unterverteilung gezogen und könnte das dann zusammenlegen wie ich möchte.
Leider muss ich dir recht geben, dass mir mit den bisherigen Antworten nicht wirklich geholfen wurde... Aber vllt kannst du das ja:)

Die Idee mit dem 1kw Motor habe ich nicht verworfen und wäre mir immer noch das liebste da ich ihn schon zur Verfügung habe...

@Octavian1977 um die Lima zu betreiben muss ich doch auch mit einer Übersetzung arbeiten...
Denke nicht das die sich mit 20-30 upm zufrieden stellen wird...
 
Du hast zu Beginn des Threads gefragt, was du zusätzlich zum Motor für Generator-Betrieb benötigst.
Da wären 3 Kondensatoren erforderlich, um den erforderlichen Blindstrom zur Verfügung zu stellen.

Da ich der Meinung bin, dass im vorliegenden Fall der Einsatz einer LiMa nicht das Gelbe vom Ei wäre,
würde ich hinter den ungeregelten Generator, dessen Spannung und Frequenz etwas schwanken dürften,
einen FU (Frequenz-Umformer) schalten. Da im FU ein Gleichstrom-Zwischenkreis vorhanden ist (das ist das Prinzip des FU),
sollte das Gerät am Ausgang die parametrierte Frequenz und Spannung ausgeben können.

Thema "Kondensatoren für Generatorbetrieb" und "Funktionsweise des FU" durch Nachlesen im Internet erforschen.
.
 
Ein normaler Asynchronmotor läuft im Inselbetrieb nur mit Kondensatoren. Die müssen aber genau auf die Wicklung abgestimmt sein. Das ist eher eine Schnaps Idee. Wenn du direkt 230V erzeugen willst, dann kauf dir ein preiswertes Inverter Aggregat und bau den Verbrennungsmotor ab. Ist allemal einfacher als so einen Asynchronmotor zum Aggregat zu machen.
Einfacher ist aber eine Lichtmaschine vom Schrottplatz, eine Batterie und ein Wechselrichter, wenn es denn unbedingt 230V sein müssen. Und man hat dann auch die Möglichkeit Solarpaneele nachzurüsten, wenn die Wasserradausbeute nicht reicht
 
Der Anbau der Kondensatoren ist gängige Praxis.

Es ist die billigste Methode (!) verglichen mit den anderen "Empfehlungen" die hier bisher gegeben wurden.

In meinen Augen ist für den vorliegenden Fall die LiMa als Schnaps-Idee einzustufen.

Der Fragesteller ist derjenige, der letztendlich die Entscheidung trifft ... ;)
.
 
Also als nicht Elektriker find ich die Idee mit dem Aggregat super.
Ich werd mich auf jeden Fall mal umhören... An dem Aggregat ist ja schon alles dran und ich müsste nur noch einen Übergang auf die Welle basteln. Fast schon plug&play.
Werd mich trotzdem mal einlesen, denn der gute Motor steht sich hier nur kaputt.
Danke @bigdie und @patois
 
Bei dem "Wasserdargebot" von 0,4 m Breite, 0,2 m Höhe und einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,5 m/s
kommt man auf maximal 5 Watt.

Formel:
Quelle: Wasserrad – Wikipedia

P Fluss = 1/2 * m * v Fluss ² , m = A * p * v Fluss , m = 0,4 m * 0,2 m * 1000kg/m³ * 0,5 m/s = 40 kg/s

P Fluss = 0,5 * 40 kg/s * 0,25 m/s = 5 Watt

Staut man das Bächlein etwa 1 m hoch an, erhält man mit einem oberschlächtigen Wasserrad etwa 300 Watt

Leprechaun
 
Es gibt nix besseres als vernünftiges Anschauungsmaterial!
Das web ist voll davon, ich hab mal ein in etwa passendes Video ausgewählt:


Geschätzte Maße, dem Video entnommen:

Das Rad hat einen Ø von ca 1,5 m. 16 Schaufeln, 8 Becher, wobei jeder Becher etwa 1Liter Wasser etwa 1 m höher entleert.
Pro Sekunde wird ein Becher entleert, was einer Leistung von 10 Joule entspricht.

10J/s entspricht 10 Watt. Mehr Leistung hat dieses Wasserrad nicht. Dabei dürfte die Fluss- Geschwindigkeit bei deutlich über 1 m/s liegen.

Für weitere Infos kann man auch mal nach " stream water wheel" suchen.

PS: mein Avatar ist ein Foto des Zuppinger- Wasserrades.

Leprechaun
 
Na, Du hast ja Ahnung!
Dann berechne doch mal die zur Verfügung stehende elektrische Leistung bei einem angenommen η von 0,5 des Nabendynamos.

Leprechaun
 
Merkt ihr denn gar nicht, dass der euch auf den Arm nehmen will?
 
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