Auftriebskraftwerk

Inhalt

 

1. Funktionsprinzip

2. Physikalische Grundlagen

3. Grundlagen für eine Berechnung

6. Quellen

 

 

1. Funktionsprinzip

 

Die Idee eines Auftriebkraftwerkes ist es eine Kette von Auftriebskörpern, die unter Wasser sind, durch einem Kompressor mit Luft zu befüllen. Wie unten auf dem Bild zu sehen, wird dadurch auf der rechten Seite ein Auftrieb erzeugt. Dieser führt dazu, dass sich der innere Aufbau an der Kette, mit den Behältern anfängt zu drehen.

An den Umlenkrollen kann diese Auftriebskraft als Drehbewegung für einen Generator zur Stromerzeugung genutzt werden. 

Auftriebskraftwerk - Funktionsprinzip
Auftriebskraftwerk - Funktionsprinzip

 

Bei idealem Aufbau und Verwendung von genügend Auftriebskörpern auf der einen Seite, ist die Annahme, das die Auftriebskraft irgendwann so groß wird, das mehr Energie in Form von Strom ausgekoppelt werden kann, als für den Kompressor an Energie benötigt wird.

 

Grund der Annahme: Der Kompressor kann immer nur 1-3 Kammern gleichzeitig an der unteren Umlenkrolle mit Luft befüllen. Die Anzahl der Auftriebskörper kann unabhängig davon jedoch erhöht werden, wodurch die Auftriebskraft ständig steigt, und damit verbunden das Drehmoment an der Umlenkrolle.

 

 

2. Physikalische Grundlagen

 

 

Zwei wichtige Faktoren beim Auftriebskraftwerk sind die Auftriebskraft/Behälter und der Strömungswiderstand. Im folgenden Bild wird beides kurz erklärt.

Auftriebskraftwerk - Grundlagen
Auftriebskraftwerk - Grundlagen

 

 

3. Grundlagen für eine Berechnung

 

Um Berechnungen durchzuführen, muss unter anderem auf Folgendes geachtet werden:

  • Die Leistung und der Wirkungsgrad des Kompressors
  • Die Form der Auftriebskörper, da diese je nach Form einen unterschiedlichen cw-Wert aufweisen. Damit direkt verbunden der Widerstand im Wasser, der dem Auftrieb entgegenwirkt und mit steigender Drehzahl steigt.
  • Die Verluste durch Reibung, Kompressor, Wasserwiderstand der Auftriebskörper, Generator, Getriebe, usw.
  • Mit welcher Technik kann das Wasser optimal eingeblasen werden, und wie viel Wasser kann eingeblasen werden, während die Auftriebsköroer unten an der Umlenkrolle anliegen?
  • Wie kann beim oberen umlenken die Luft wieder schnell aus den Behältern entweichen, damit die linke Seite keinen Gegenauftrieb erzeugt?

 

Sie sehen, das für den Bau und die Konstruktion einer solchen Anlage viele Faktoren genau betrachten und berechnet werden müssen.

 

Wir haben hierzu versucht genauere Berechnungen anzustellen.

Da die Auftriebskraft,  dadurch die Beschleunigung und der Wasserwiderstand und die daraus resultierende Kraft an der Umlenkrolle jedoch nicht ohne Prototyp genau bestimmt werden konnte, wurden die Berechnungen nicht fertig gestellt.

 

 

6. Quellen