Low Cost Dampfturbinengenerator für dunkle Tage

  • Nabend in die Runde,


    jedes mal wenn ich meinen wasserführenden Kaminofen befeuere, frage ich mich, wieso es beispielsweise teure BHKW`s mit Gasmotoren zu erwerben gibt, aber keine einfachen Festbrennstoffkessel mit einem mini-Turbinensatz inkl. LiMa mit ca. 1-3kW Leistung (mehr oder minder drehzahlunabhängig, ähnlich wie im PKW) hinten dran zum laden der Batteriebank. Dabei wäre das System so einfach, wie auch kostengünstig zu realisieren. Ein einfacher Ofen mit geschlossenem Dampfkreislauf, also Rohrwendel, in welcher das Wasser zum sieden gebracht wird und der Dampf durch die Turbine geleitet wird, danach würde der Dampf in den Pufferspeicher geleitet werden wo er wieder kondensiert und gleichzeitig das Heizwasser erhitzt, um danach wieder das Wasser der Rohrwendel im besagten Ofen zugeführt zu werden, wo der Kreislauf von vorne beginnt. Dazu noch eine kleine Regelung, welche Druck, Kondensationsprozess und demnach die Wasserzuführung usw. regelt. Sozusagen ein konventionelles Festbrennstoff-Minikraftwerk für Jedermann (Gasunabhängig) mit 100% Energieausbeute aufgeteilt in Wärme und einen kleineren Teil Strom, gerade dann wenn man beides bräuchte (kalt und dunkel).


    Ist das nur ein Traum? Ein Denkfehler? Oder wieso gibt es das so, oder so ähnlich (noch) nicht zu kaufen?

    Gruss, Bunzlaus


    3,87 kWp; 13x Asola 175W/48-156 auf 48°DN, 9x auf 42°; Ausr.: 195°; SMA SB4000TL21;
    Seit 08.2012; EinsMan.
    Insel: 12V 820Wp; Ladereg.: 2x Solar30; 450Ah Blei; WR: 3,5kW Chinese + Victron 350VA.
    ST: 11qm VRK; 800L Puffer, 500L Ww.

  • Hi,
    ich glaube du unterschätzt den Aufwand und die "Knackpunkte" :shock::shock:
    Mit wieviel Druck und welcher Temperatur möchtest du den so daheim arbeiten?
    100Bar bei 250c (Werte nur mal zum drüber nachdenken)
    Da kann verdampt viel bei schief gehen und wort wörtlich Wände versetzen. :shock:



    Ein Kaminofen verbunden mit der Heizungsanlage ist doch auch eine Nette Sache!

    5040Wp 28x180Wp Module in 14 Strings
    525Ah SOPZS 24V mit RecPlug1 von Bater pl
    250F@32V Kondensatorspeicher von Maxwell
    2x 60A MPPT I-Panda V4.0
    2x 2500VA USV Trafowechselrichter von Volt pl
    Siemens LOGO! 0BA7 in Vollausbau ;-)

  • Na ja, ich denke so ein Turbinchen würde - je nach Ausführung - auch schon mit 5bar gut laufen mit Bypassregelung usw. Im Auto laufen sie schließlich auch schon mit 0,... aber das müsste man erst mal alles durchrechnen. Dass aber etwas durch Wände schießt, das muss nicht sein. Dafür gibt es ja auch Überdruckventile, thermische Ablaufsicherungen usw.

    Gruss, Bunzlaus


    3,87 kWp; 13x Asola 175W/48-156 auf 48°DN, 9x auf 42°; Ausr.: 195°; SMA SB4000TL21;
    Seit 08.2012; EinsMan.
    Insel: 12V 820Wp; Ladereg.: 2x Solar30; 450Ah Blei; WR: 3,5kW Chinese + Victron 350VA.
    ST: 11qm VRK; 800L Puffer, 500L Ww.

  • Zitat von Bunzlaus

    Na ja, ich denke so ein Turbinchen würde - je nach Ausführung - auch schon mit 5bar gut laufen mit Bypassregelung usw. Im Auto laufen sie schließlich auch schon mit 0,... aber das müsste man erst mal alles durchrechnen. Dass aber etwas durch Wände schießt, das muss nicht sein. Dafür gibt es ja auch Überdruckventile, thermische Ablaufsicherungen usw.


    Hallo,
    du musst für eine ordentliche "Ausbeute" ein möglichst hohes Druck und Temperaturgefälle haben.
    Wenn du an 5bar Frischdampf denkst, dann sollte der um die 200°C haben und in der Turbine auf etwa 0,5bar und kleiner 50°C entspannt werden....
    Der Dampf muss "trocken" also überhitzt sein damit die Turbine keinen Schaden nimmt!!
    Zudem muss man gewisse Qualitätsanforderungen an das Wasser erfüllen damit sich keine Salze in den Rohren oder auf der Beschaufelung absetzen und entweder zu Rohrschäden oder zu Versalzungen an der Turbine führen.
    Eine Turbine ist ja ein "drehendes" Teil, es benötigt also auch eine ordentliche Schmierung usw.
    Ich denke der Aufwand ist in dem Aufwand größer wie der nutzen....leider.


    Schau mal hier: http://www.google.de/imgres?cl…ved=1t:429,r:42,s:0,i:214
    Da sieht man das Fließbild wie es Kesseltechnisch aussehen müsste....dahinter halt noch die Turbine....


    gruss
    Jörg


  • Hmm, da müssten dann aber die normalen Wasserturbinen größeren "Problemen" gewachsen sein. So ein Kreislauf könnte man ja auch mit destilliertem, oder Regenwasser befüllen. Wenn dann die Turbine und Lagerung aus Edelstahl ausgeführt wären, dürften sie auch relativ standhaft sein. Evtl. wäre es ja auch mit einem offenen Dampfkreislauf möglich, so dass das Wasser nach durchlaufen des Pufferspeicherwärmetauschers ggf noch zusätzliche Kühler (Heizkörper) durchläuft für einen effektiven Druckabbau, bevor das Wasser dann zu einem Ausgleichbehälter geleitet wird, um hinterher wieder dem Ofen zugeführt zu werden. Ich denke, das wäre in einem "gewissen Rahmen" - die kleinen Wilesco Dampfmaschinen machen es uns ja vor - alles möglich und machbar. Ist eigentlich nur eine Berechnungssache der physikalisch relevanten Faktoren. Klar ist das kein Ding zum Selbstbau. Aber eine industrielle Fertigung solcher mini Festbrennstoff-Dampf-BHKW dürfte m.E. eigentlich kein Problem sein. Das wäre sicherlich ein Renner bei den Waldbesitzern (ich bin keiner :wink: ).

    Gruss, Bunzlaus


    3,87 kWp; 13x Asola 175W/48-156 auf 48°DN, 9x auf 42°; Ausr.: 195°; SMA SB4000TL21;
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  • Zitat von Bunzlaus

    Hmm, da müssten dann aber die normalen Wasserturbinen größeren "Problemen" gewachsen sein. So ein Kreislauf könnte man ja auch mit destilliertem, oder Regenwasser befüllen. Wenn dann die Turbine und Lagerung aus Edelstahl ausgeführt wären, dürften sie auch relativ standhaft sein. Evtl. wäre es ja auch mit einem offenen Dampfkreislauf möglich, so dass das Wasser nach durchlaufen des Pufferspeicherwärmetauschers ggf noch zusätzliche Kühler (Heizkörper) durchläuft für einen effektiven Druckabbau, bevor das Wasser dann zu einem Ausgleichbehälter geleitet wird, um hinterher wieder dem Ofen zugeführt zu werden..


    Mach mal einen Betriebsbesuch in ein Dampfturbinenkraftwerk.
    Regenwasser oder normales "destilliertes" Wasser hat bei weitem nicht die Qualität wie sie in einem Kraftwerk benötigt wird.
    Wasserturbinen....du meinst solche von z.b. Pumpspeicherkraftwerken?? Da ist ein steter Wasserstrom, das ist ein Unterschied zu Dampf der mit hohen Durchströmungsgeschwindigkeiten in der Turbine expandiert und dann tlw. kondensiert, also tröpfchen bildet....auf dauer ist das wie ein Beschuss mit dem Gewehr...irgendwann ist halt von der Turbinenbeschaufelung immer weniger vorhanden und die Leistung sinkt.
    In AKW hat man aufgrund der sehr niedrigen Frischdampftemperaturen spezielle Turbinen wo die letzten Schaufelreihen für einen geringen Nassdampfanteil ausgelegt sind...ich bin mir zwar nicht sicher, könnte mir aber vorstellen das die bei jeder Revision der Turbine auch gleich die letzten Schaufelreihen komplett austauschen....sind ja nur ein paar Millionen die sowas in einem großen Kraftwerk kostet ;)
    Alles in Edelstahl auslegen ist ein großer Fehler....wenn was "frisst" dann ist die Welle hin...in aller Regel sind die Lagerschalen in Weissmetall ausgeführt....sollte da was passieren bleibt die Welle als "härteres" Bauteil unbeschädigt, nur die Lagerschalen müssen dann ersetzt werden....
    Ich weis nicht ob bei so einer Anwendung eine Lagerung wie beim Radlager eines PKW eine alternative wäre??
    Aufjedenfall müsste die Lagerung in der Längsachse ein wenig Spiel zulassen....genau wie die Beschaufelung (Lauf+Leischaufel)
    Evtl. wäre da eine Art Dampfmaschine die einen Generator antreibt die zwar Wirkungsgrad schwächere, aber trotzdem unproblematischere Alternative??


    gruss
    Jörg

  • Zitat von Solarm


    Um so etwas zu verhindern, werden gewöhnlich alle wasserführenden Öfen mit einem entsprechenden Abblasventil und thermischer Ablaufsicherung ausgestattet. Schließlich muss die Energie auch bei einem Pumpenausfall irgendwo entweichen können.
    Leider wagen sich aber auch vermeintliche Heimwerker an die Installation eines wasserführenden Ofens, ohne ans Wesentliche zu denken, was manchmal bösen Folgen nach sich zieht.

    Gruss, Bunzlaus


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