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Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen

Diskutiere Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen im Elektronik allgemein Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Hallo, ich glaube, dass ich mit meiner Frage in diesem Forum richtig bin, vielleicht könnt ihr mir ja weiterhelfen. Aus theoretischem Interesse...

  1. #1 Lukas123, 27.05.2010
    Lukas123

    Lukas123 Neues Mitglied

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    Hallo,

    ich glaube, dass ich mit meiner Frage in diesem Forum richtig bin, vielleicht könnt ihr mir ja weiterhelfen. Aus theoretischem Interesse würde ich gerne wissen, ob folgende Überlegung richtig ist:

    Auch wenn das Heizen mit Windkraft wirtschaftlich nicht sonderlich sinnvoll ist:

    Könnte man an ein 600 Watt / 24 V Windrad (max 750 W) an einen Widerstandsdraht schließen, der Wasser erwärmt?

    Um einen Liter Wasser von Raumtemperatur auf 100 Grad Celsius zu erwärmen, benötigt man 100 Wattstunden an elektrischer Energie, richtig?

    Bei mäßigem Wind bringt das Rad vielleicht 300 Watt, ergo könnte man in einer Betriebsstunde 3 Liter Wasser (wenn nicht auf 100 Grad, wegen Entropie, dann zumindest stark) erwärmen.

    Nur wie müsste hierzu ein geeigneter Widerstandsdraht aussehen?
    Isolierter Konstantandraht hat z.B. 2,5 Ohm Widerstand pro Meter Drahtlänge. Die ganzen 24 V müssen doch abfallen, oder? Bei maximaler Leistung (der Draht soll ja nicht durchbrennen) wären das 750 Watt und 24 Volt, also (759/24 =) 31 Ampere.

    1. Wie viel Ohm muss der Widerstand dann haben, damit das Rad nicht beschädigt wird oder der Draht durchbrennt.
    2. Wird der Draht auch bei geringerer Leistung, sagen wir 200-300 Watt, etwas warm?
    3. Reicht lackisolierter Konstantandraht aus, oder zersetzt sich dieser Lack langfristig und man hätte das Problem einer Elektrolytbildung?

    Vielen Dank im Voraus,

    MFG
     
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  3. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen

    Du darfst nur mit 600W rechnen, weil das die Dauerleistung ist, die deine Turbine schafft.

    Ich kann dir aber nicht sagen, ob die Anlage bei halber Windstärke dann überhaupt anläuft, oder ob du die Last an die Windstärke anpassen musst, indem du evtl. die Last reduzierst, wenn die Spannung unter 24V sinkt.
     
  4. #3 Lötauge35, 27.05.2010
    Lötauge35

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    AW: Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen

    Die Leistung eines Windrades steigt quadratisch zur Windgeschwindigkeit. Oder bei halber Windgeschwindigkeit nur noch 1/4 Leistung. Soweit zum Windrad.

    Elektrisch kommst du bei 2,5 Ohm Heizwiderstand und 24V auf eine Leistung von 230Watt.
    Der Spannungsabfall auf der Zuleitung verringert die Leistung zusätzlich um 20-40% je nach Leitungsquerschnitt.
    Also mit 24V wird das nix. Geht also nur mit Wechselrichter auf 230V hochtransformieren.
    Der Heizstab muss dann auch auf die Leistung angepasst werden, zBsp. 2Stk 1,2KW 230V Heizstäbe in Reihe schalten, ergiebt dann 600W.
    Einfacher wäre eine Anlage mit Photovoltaikmodulen, 12 Stk ergeben eine eine Spannung von 205V im Arbeitspunkt. Damit kann man einen Warmwasserspeicher ohne Wechselrichter direkt beheizen. Und billiger als eine thermische Solaranlage wäre es auch.
     
  5. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen

    Das ist aber sehr pauschal. Erstens ist noch von keiner Leitungslänge die Rede gewesen und 2. Weist du nicht, was für ein Kabel er legen will.
     
  6. #5 Lötauge35, 27.05.2010
    Lötauge35

    Lötauge35 Lichtbogenlöscher

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    AW: Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen

    Hab nur keine Lust gehabt den Spannungsabfall bei 24V zu berechnen.

    bei 230V kann man den Abfall vernachlässigen.
     
  7. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen

    Dafür verbrätst du 5-20% im Spannungswandler
     
  8. #7 NachtHacker, 28.05.2010
    NachtHacker

    NachtHacker Spannungsgeprüft

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    AW: Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen

    Also bei 24V und 750W hast du:
    I = P / U = 31,25 A
    R = U^2/P = 768 mOhm
    Wenn dein Draht 2,5 Ohm/m hat, müsste er dann 0,768 / 2,5 = 0,307 mm lang sein... Kommt mir ein bisschen kurz vor! Wenn 750W auf 0,3m verheizt werden, wird der Draht hellrot grlühen!
    Wenn dann solltet du einen anderen Draht hernehmen.

    Die Spezifische Wärmekapazität des Wassers beträgt 4,187 Ws/(g*K)
    Mit der Formel:
    W = m * c * dT / 3,6 [Elektrische Arbeit in Wh]
    m =Masse = 1 kg (1l Wasser)
    c = Wärmekapazität
    dT Temperaturdifferenz 100 - 25 = 75°C = 75K
    3,6 Umrechnung in Stunden
    W = 1 * 4,187*75 / 3,6 = 87,2 Wh

    Schau dir auch mal folgende Seiten an:
    Spica - Artikel 74

    http://www1.tu-darmstadt.de/schulen/hems/Hems2002/ET/ET1A-15-18.pdf
     
  9. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen

    Wie schon gesagt, wenn der Generator eine Dauerlast von 600W hat, kannst du die Heizung nicht für 750W auslegen.
    Wenn er direkt im Wasser hängt, könnte es gehen zumindest glüht er dann nicht.
     
  10. #9 NachtHacker, 28.05.2010
    NachtHacker

    NachtHacker Spannungsgeprüft

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    AW: Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen

    Also dann:
    bei 24V und 600W hast du:
    I = P / U = 600 / 24 = 25 A
    R = U^2/P = 960 mOhm
    Wenn dein Draht 2,5 Ohm/m hat, müsste er dann 0,96 / 2,5 = 0,384 mm lang sein...
     
  11. #10 Günther, 28.05.2010
    Günther

    Günther Spannungstauglich

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    AW: Tauchsieder basteln / Mit Windkraft Wasser erwärmen

    "wie müsste hierzu ein geeigneter Widerstandsdraht aussehen?"

    dein Heizdraht sollte um die 1 Ohm haben. Dazu würde ich einen bandförmigen Leiter (größere Fläche!) nehmen. Recherchiere mal Edelstahl-Blech, das ist ein relativ schlechter Leiter, also ein guter Heizkörper. Gibts aber Dutzende Varianten. Schnorr mal beim Heizungsbauer Abfälle von Edelstahlkaminen und experimentier mal schön . . .
     
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