Luchtdruk ontwikkelen en nog vele andere vragen

[Ferenc]

Hallo,

Ik ben een student op Avans die economie studeert maar naast mijn studie ben ik zelf veel bezig met het bedenken van nieuwe ideeën op het gebied van groene energie, duurzaamheid, recyclen en dan met name voor de huishoudens.

Nu heb ik een idee bedacht om meerdere windturbines te laten draaien door zelf luchtdruk te ontwikkelen in een grote lange buis. Ik zal vast niet de eerste zijn die dit bedenkt, maar ik wil het zelf toch wel graag verder uitwerken. Zeker nu ik weet hoeveel windturbines tegenwoordig wel niet opleveren.

Mijn vraag luid: stel, ik heb een buis van 1 km met een diameter van 5 meter. (Inhoud 19634 m3) En aan beide kanten van de buis heb ik 2 grote ruimtes met dezelfde inhoud waarvan er 1 vol is geperst met lucht en de ander leeg. Door gewichten te gebruiken laat je om en om de ruimtes vol lopen met lucht waardoor er wind/luchtdruk komt in de buis wat weer leidt tot draaiende windturbines. Nu is mijn vraag, Wat voor een gewicht moet er nodig zijn om een ruimte van 19634 m3 leeg te persen, waardoor de ander gevuld wordt? En is het ook berekenbaar wat voor een windkracht je hiermee ontwikkeld?

Zoals je ziet nogal veel vragen. Maar je zou me echt een stuk verder helpen. Verder heb ik nog een heleboel andere projecten/ideeën waar een natuurkundige eens goed naar zou moeten kijken, wat het allemaal oplevert aan stroom, druk etc..

Als je me hiermee verder wilt helpen zou ik dat natuurlijk geweldig vinden, want alle hulp is welkom.

Gr. Ferenc

[Michel Uphoff]

Ik neem aan dat je ongeveer dit bedoelt:

Image1 883 keer bekeken

Als er niets is dat die gewichten om en om optilt (waarvoor energie nodig is), houden beide gewichten in de ruimtes elkaar in evenwicht en gebeurt er niets.

Als ik even aanneem dat een externe kracht het gewicht uit een van de ruimtes weer omhoog brengt, dan is de maximale energie die het gewicht aan de andere zijde kan leveren gelijk aan m*g*h. Is het gewicht een ton zwaar en het hoogteverschil bijvoorbeeld 5 meter, dan wordt dat 1000 kg * 9,81 m/sec² * 5 m = 49.000 kgm²/sec²= 49.000 Joule = 49.000 Ws = ongeveer 13,6 Wattuur per slag.

Natuurlijk zal het in werkelijkheid (aanmerkelijk) lager liggen, omdat er wrijving is , er warmte wordt ontwikkeld en er nog andere verliezen zijn.

Er is geen gewicht vast te stellen, want een geringe massa zal de lucht langzaam naar de andere zijde persen en een grote massa zal dat snel doen.

Wat gaat die gewichten om en om optillen?

[Ferenc]

Inderdaad, dat is het idee. De gewichten wil ik omhoog laten komen door naast de luchtruimtes 2 ruimtes te vullen met water. Wanneer de gewichten al het lucht uit hun ruimte geperst hebben zullen ze uit de ruimte geschoven worden in de bak met water. Waarom in water? Omdat er dan minder kracht nodig is om het omhoog te krijgen. Onder het gewicht wil ik een soort van bak die vol is geperst met lucht die het gewicht omhoog brengt. En wanneer de ruimte weer gevuld is met lucht, kan het gewicht weer naar de ruimte met lucht.

Dat is een beetje het idee.

[klazon]

Als je het gewicht onderin opzij schuift in de bak met water verdring je dus een bepaald volume water. Dat moet dus weg, en dat kan alleen naar boven. Dat kost je dus de energie die je denkt uit te sparen.

[Ferenc]

Ja, het opzij schuiven van het gewicht en het openen van de poorten voor het water zou energie gaan kosten. Het gewicht verplaatsen zou gewoon d.m.v van wieltjes of iets dergelijks gebeuren, en het gewicht verplaatsen in het water door een extra ruimte. Zodat de ruimte zich eerst vult met water en dan naar de volgende ruimte kan. Wat wel vaststaat is dat deze poorten enorm sterk moeten zijn om zo een grote massa aan water tegen te houden.

[Michel Uphoff]

Helemaal duidelijk is het mij niet, maar ik zie een poging tot schending van de energiewetten.

Klazon slaat de spijker op de kop als jij denkt dat er alleen energie nodig is voor het opzij rollen van het gewicht en het openen van de poorten. Om het gewicht in de waterbak te brengen moet er een hoeveelheid water omhoog verplaatst worden gelijk aan het volume van dat gewicht.

De energie die daar voor nodig is, is ideaal gezien gelijk maar in de praktijk groter dan de energie die jij dacht te winnen door het gewicht mbv. de opwaartse kracht van het water omhoog te helpen.

Als je inderdaad denkt dat het apparaat energie kan leveren zonder dat daar van buiten energie aan toegevoegd wordt bespaar je dan de moeite, want dat kan echt niet.

[Ferenc]

Dit is in mijn ogen het idee.schematisch. Als het gewicht tot aan het einde van het water is zou deze moeten worden opgetild door een grote grijpmachine die deze verplaatst op de wieltjes, en deze weer op de plaat zet voor de luchtruimte. In mijn ogen ogen hoeft er geen hoeveelheid water omhoog verplaatst te worden wanneer de tussenkamer die steeds gevuld en geleegd wordt met water toepast. Klopt dit?

[Michel Uphoff]

Nee dat klopt niet.

Ik neem aan dat het gewicht naar de tussenbak wilt rollen en dan de tussenbak wilt vullen met water uit de grote bak. Het waterpeil in de grote bak zakt dan.

Hoe wil je zonder externe energie het water uit de tussenbak weer terug krijgen in de grote bak?

Of, als je de tussenbak gewoon leeg laat lopen, hoe wil je de grote bak zonder externe energie weer vol laten lopen?

Hoe je het ook wendt of keert, dat zal meer energie kosten dan het oplevert.

Probleem bij dit soort 'energie uit niets' constructies is meestal dat door de toenemende complexiteit het correcte zicht op de processen en daarmee op de energiewetten makkelijker verloren gaat.

[Ferenc]

En stel je zou de tussenbak steeds extern vullen, dus niet vanuit de grote bak, maar met bijvoorbeeld nog een andere bak. Dan zit je niet meer met de druk van de grote bak.

Dat het gebruik van de tussenbak en de poorten stroom zal gaan kosten is gewoon een feit, maar als door het gewicht een redelijke windsnelheid ontstaat in de buis kan dit ook ontzettend veel gaan opleveren.

[Michel Uphoff]

Dat het gebruik van de tussenbak en de poorten stroom zal gaan kosten is gewoon een feit

Dat helaas altijd meer energie zal kosten dan het hele systeem aan bruikbare energie kan opleveren.

Zie dat hele toestel als een black box. Hoe het toestel intern werkt doet er niet toe. Laten we aannemen dat het geniale ontwerp zo goed als perfect werkt.

Image1 885 keer bekeken

We voegen van buitenaf een hoeveelheid energie E_-in toe aan de black box. Uit de box kan nooit meer komen dan we er in hebben gestopt. Dus wat er uit komt is nooit meer dan E_-in

Hier ben je het mee eens? Zo nee, verdiep je dan eerst in de behoudswet van energie .

Probleem met de energie die er uit komt is, dat die nooit volledig bruikbaar is.

Een deel is bruikbaar, en dat noemen we E_-uit, en als we een goed toestel gebouwd hebben is dat een flink deel.

Maar er komt ook altijd onbruikbare energie uit, warmte bijvoorbeeld door interne wrijving, dat is E-_verlies.

Kijken we naar de bruikbare energie dan is E_uit gelijk aan E_in minus E_verlies

Mee eens?

Dus zal er ook uit jouw toestel - hoe vernuftig dan ook bedacht - nooit meer energie kunnen komen dan je er in stopt. Wat je er in stopt is de energie om de tussenbak te vullen en de gewichten te verplaatsen. Wat er aan bruikbare energie uit komt is dus altijd minder.

[kwasie]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Perpetuum_mobile

Dit is de meest gemaakte fout door niet fysici.

Zelfs mijn vader en oom die beide al 25+ jaar ervaring hebben met het technische vakgebied,

komen in discussies met dit soort argumenten of systemen aan, en schuiven wat ik zeg aan de kant, omdat ik geen "ervaring heb".

Dus je bent niet de enige.

Voor "schone" energie opwekking zul je dan gebruik moeten maken van externe bronnen. (de zon)

De wind, stroming of zon zouden het water moeten verplaatsen en dan kun je er energie uithalen.

[jadatis]

Inderdaad, dat is het idee. De gewichten wil ik omhoog laten komen door naast de luchtruimtes 2 ruimtes te vullen met water. Wanneer de gewichten al het lucht uit hun ruimte geperst hebben zullen ze uit de ruimte geschoven worden in de bak met water. Waarom in water? Omdat er dan minder kracht nodig is om het omhoog te krijgen. Onder het gewicht wil ik een soort van bak die vol is geperst met lucht die het gewicht omhoog brengt. En wanneer de ruimte weer gevuld is met lucht, kan het gewicht weer naar de ruimte met lucht.

Dat is een beetje het idee.

waarom deze omweg van water vullen, dan kun je beter direct dat water door de buis late stromen om turbines aan te drijven.

Edit: zie alweer dat ik het verkeerd begrepen heb, maar probleem hier is om de verschuiving van luchtkamer naar water zonder lekken te laten verlopen.

Zoek dan ook eens uit hoe energie-winning uit golfslag werkt, daar gaat ook iets heen en weer .

Mogelijk daar ook luchtdrukverschillen door verschillen in waterstand binnen het apparaat.

Iedere tussenweg geeft meestal weer energieverlies.

[Ferenc]

Ik ben nog steeds bezig met het idee om door zelf luchtdruk te ontwikkelen stroom op te wekken en ik begrijp het black box idee. Maar dan had ik nog iets anders in mijn gedachte, stel je ontwikkeld zelf hoge en lage druk gebieden. Ik weet niet of dit überhaupt mogelijk is, maar ik zie zelfs thuis dat dit behoorlijk wat wind levert. Is het mogelijk om zelf hoge en lage drukgebieden te ontwikkelen op redelijk grote schaal? Of zit je dan weer met het zelfde verhaal als de black box? Want in mijn ogen stop je hier geen energie in maar laat je gebeurt dit gewoon door het luchtdruk verschil. En dan zou het enige wat energie zou verbruiken de machines zijn voor het ontwikkelen van een hoge luchtdruk, en een lage.

[Michel Uphoff]

Of zit je dan weer met het zelfde verhaal als de black box?

Daar zit je altijd mee.

En dan zou het enige wat energie zou verbruiken de machines zijn voor het ontwikkelen van een hoge luchtdruk, en een lage.

En dus kan je tevoren al vaststellen dat het opwekken van die drukverschillen tenminste evenveel energie kost (en in de praktijk meer..) als het apparaat op kan leveren.

Maar wind is gratis, eigenlijk is het omgevormde zonne-energie. Waarom gebruik je die niet?

[Ferenc]

Wind is inderdaad gratis, maar als het redelijk wat energie moet opwekken heb je grote en hoge windturbines nodig. En het nadeel hiervan is dat sommigen dit landschapsvervuiling vinden, en of geluidhinder hebben etc.. Daarom zocht ik iets wat niet in het beeld is en niemand er last van heeft maar dit is gewoon niet mogelijk is gebleken.

Ik had nog een andere mogelijkheid bedacht waarvan ik denk dat die wel mogelijk zijn en waarbij je gebruik maakt van de echte wind.

1. Een kleine windturbine die lager staat en geruisloos is. Het nadeel hiervan wel is dat je van deze kleinere windturbines er veel meer moet plaatsen om hetzelfde vermogen te generen als een grote windturbine.

Waarom ik uitzoek hoe ik energie kan opwekken is allemaal voor mijn project waarmee ik een woonwijk van de toekomst wil ontwikkelen. En een woonwijk in de toekomst ziet er voor mij uit als een woonwijk die helemaal onafhankelijk qua stroom, verwarming en afvalverwerking.