energie opwekken met 10 liter water

[Steven Verhoef]

Vreemd dat nog niemand bedacht heeft dat je moet voorkomen dat de snelheid van het water bij het bereiken van de grond liefst 0 moet zijn, om verliezen in kinetische energie te voorkomen.

Hoe dit te bewerkstelligen? Mogelijkheid is om waterheel langzaam te laten vallen (zoals het gwicht van een klok) dus veel vertraging.

Andere mogelijkheid aan eleastiek laten vallen zodanig dat maximale uitrekking bereikt wordt pal op de grond, en dan vasthouden op die plek (om terugveren te voorkomen). In elastiek zit dan de optimale energieinhoud, die je kan aanwenden zonder dat daar verliezen van kinetisdche aard optreden.

[Bart]

Vreemd dat nog niemand bedacht heeft dat je moet voorkomen dat de snelheid van het water bij het bereiken van de grond liefst 0 moet zijn, om verliezen in kinetische energie te voorkomen.

Hoe dit te bewerkstelligen? Mogelijkheid is om waterheel langzaam te laten vallen (zoals het gwicht van een klok) dus veel vertraging.

Het ging om zowel een zo hoog mogelijk vermogen als zo veel mogelijk energie. In uw geval is het vermogen dus erg laag. Verder is het niet onwaarschijnlijk dat door het lage vermogen het rendement (van bijv een dynamo) ook aanzienlijk lager is.

Andere mogelijkheid aan eleastiek laten vallen zodanig dat maximale uitrekking bereikt wordt pal op de grond, en dan vasthouden op die plek (om terugveren te voorkomen). In elastiek zit dan de optimale energieinhoud, die je kan aanwenden zonder dat daar verliezen van kinetisdche aard optreden.

En wilt u de energie uit het elastiek gaan halen? Veer-energie is leuk, maar ik kan er nog geen lampje mee laten branden.

[gidion]

10 liter water op 1 meter hoogte.

Betekent dat, dat er alleen kinetisch naar het probleem gekeken kan/mag worden?

Als ik wat aan het fantaseren sla over gebruik maken van de temperatuurswisselingen in de omgeving, kom ik op opsluiten van de 10 liter water in een drukvat om zo door oplopende temperatuur extra (thermodynamische) energie aan de omgeving te onttrekken.

In een gesloten vat loopt de druk namelijk op bij verhoging van de temperatuur.

Zo voortfantaserend is het zelfs mogelijk om oneindig veel energie aan het 'water' te onttrekken, door het alleen maar als transducent te gebruiken voor thermodynamische processen in de omgeving. (Vergelijk het vermogen dat een windmolen in principe kan leveren).

Dat het water zich 'op één meter hoogte' bevindt, is dan natuurlijk niet meer van zo heel erg veel belang.

Vraag de opdrachtgevers eens wat precieser naar de grenzen...

Ik ben benieuwd.

[drieentwintig]

Zo'n waterrad zou ik dus niet gebruiken, omdat je daarmee al verliezen introduceert: het water komt onder uit te emmer in een straal, plenst tegen een rad aan en spettert makkelijk weg. Dat is allemaal energie die je kwijt bent. Al het water in de emmer laten zitten en de hele emmer via een katrol laten zakken geeft waarschijnlijk de beste resultaten. Welk soort lier en dynamo je precies nodig hebt weet ik niet, dat hangt er vanaf op welke manier je die energie precies moet leveren. Moet je inderdaad een lampje laten branden, of is het gewoon een kwestie van het meten van de gegenereerde stroom vermenigvuldigd met het voltage, en daar dan weer de tijdsintegraal van?

ik zou het water op de zijkant van het rad plaatsen zonder te morsen. vul een flesje bv cola heeft rechtstaand en dan rechts draaiend op een rad een ander gewicht als je een flesje half vult en je meet de draaikracht is dit bijna nul op 1 kwart is dit max. maar op half terug nul het zit em inde zijkant want op 3/4 is het minder doordat het water loopt in je flesje,het flesje een beetje in het begin draaien in je draairichting voorbeeld 16 flesjes dit rad dit kun je versterken door in je flesje een drijver te steken voorbeeld bezemsteel neem een flesje met een grotere dop er loopt geen water weg en uw rad draait oneindig aan de achterzijde maak je een turbine, een ijzer plaat in het rond in stukjes laat die wrijven zonder te raken op ook stukjes die vast staan magneten

zoek dit maar is op is een van de 1ste eletriekmakers met rad in't water

[Doffer]

Hoi

Missen we niet stap 1 van het onderzoek:

Welk type en hoeveel van dit type energie bevat 10 liter water op 1 meter hoogte?

De meest voor de hand liggende:

potentiële energie (98 J)

Maar 10 liter zoet water bevat in combinatie met zoutwater; blue energy ongeveer 10.000J

Zoals je ziet is de beschikbare energie met Blue energy ongeveer 100x meer dan de potentiële energie.

Aangezien het toegestaan is om ijzer, kunststof, hout, koper en magneten te gebruiken om elektrische energie op te wekken, neem ik aan dat het ook toegestaan is om 10 liter zout water te gebruiken en de benodigde membranen.

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

Dan zijn er nog wel meer soorten energie welke het water bevalt?

chemische energie,

Hoeveel energie krijg je beschikbaar als je natrium in dat water toevoegt, enz.

[Boaz]

We zijn alweer een paar jaar verder, maar toch;

Ik voel het meest voor een vliegwiel denk ik. Uiteindelijk gaat het om energieomzetting. Energie kan nu eenmaal niet vermeerderd worden, hooguit omgezet. Het aantal omzettingen zou ik dan ook tot een minimum beperken. Een vliegwiel dat soepel loopt, waar tevens magneten aan vast zitten met daar tegenover een of meerdere spoelen, dan zijn er maar twee omzettingen; potentieel naar kinetisch en van kinetisch naar elektrisch (en natuurlijk luchtweerstand).

Wel een goede opmerking van Steven Verhoef; de emmer heeft zijn maximale snelheid net voor hij de grond raakt (ook als de meeste energie reeds is opgenomen door het vliegwiel). Het touw zou dan zo kort moeten zijn dat het weer opgewikkeld wordt. Het vliegwiel beweegt dan 2 kanten op. Hier zou je een rechtlijnige beweging van kunnen maken door gebruik te maken van een een-richting-lager...

[Brandts]

Of je gebruikt eerst een vliegwiel om de energie van het vallen om te zetten. Zodra de emmer de grond raakt laat je hem omvallen (door hem op een helling terecht te laten komen o.i.d.) en gebruikt vervolgens de stroming van het water om energie om te zetten

[ternary]

Er zijn al heel wat opties naar voren gebracht. Maar uiteindelijk gaat het om verzilvering van energie vanuit een theoretisch maximum aan kinetische energie in de vorm van een stilstaande hoeveelheid van 10 liter water op een hoogte van 1 meter naar een situatie , dat alle waterdruppels hun energie op de grond hebben afgegeven in de vorm van elektrische energie. Aangezien het om benutbaar maximum vermogen gaat en niet om maximum stroom en maximum spanning heb je te maken met een aantal fasen in het vermogensverloop. Dit kan in theorie bepaald worden zonder rekening te houden met verliezen, maar daarna moet tevens gekeken worden naar een wijze, dat de verliezen zo gering mogelijk zijn. Buiten beschouwing is gelaten de tijd in de opgave. Het process mag dus onafhankelijk van tijd plaats hebben. Maar tijd is echter wel degelijk een factor.

De drie fasen van omzettingen zijn:

1. een aanloopfase, waarin de kinetische energie in een stilstaande massa water op gang komt van nul tot een maximum stroming.

2. Een konstante fase, waarin stromend vermogen zich handhaaft gedurende een tijd.

3. Een afloopfase, waarin het lopend maximum stromend vermogen weer afloopt naar nul tot stilstaand water.

Bekijk wél, dat er zeer verschillende omzetters zijn van welke vorm van energie ook naar de elektrische energie.

Die elektrische energie komt hoe dan ook uit een vorm van elektrische generator, die vanuit mechanische roterende energie via spoelen en magnetisme de elektriciteit opwekt in de vorm van een wisselspanning en -stroom. We kunnen dus terugrekenen vanaf de aansluitdraden van de generator, die een belasting voedt. Daarbij is de belasting extern een weerstand. En de generator heeft een interne weerstand. Maximum vermogensoverdracht vindt plaats bij een gelijke interne en externe weerstand.

Vast staat dus, dat er een belasting is, een generator en een voorliggende installatie, die de oorspronkelijke kinetische energie omzet in mechanische energie op de as van de generator. Van daaruit kunnen diverse scenario's bedacht en vergeleken worden.

[Schonedal]

hallo,

wij zijn een groep studenten van de Erasmus Hogeschool Brussel, industrieel ingenieurs in opleiding (1ste jaar).

We hebben een project waar we met 10 liter water, op 1 meter hoogte, een zo groot mogelijk electrisch vermogen moeten opwekken.

Het meest logische lijkt een waterrad. Maar we zoeken nog meer informatie (internet, boeken, ...) over wrijving bij tandwielen, versnelling van assen, traagheidsmomenten van assen...

we zijn dus op zoek naar het hoogste rendement van de potentiele energie van het water.

als er nog andere ideeën zijn over hoe dit te realiseren, die zijn altijd welkom. Onze opdracht is zeer vrij, de uitwerking mag op eenders welke manier...

alvast bedankt voor de antwoorden/hulp

Als het om een zo groot mogelijk vermogen gaat dus de arbeidsopbrengst per tijdseenheid zou ik de hele emmer water in een keer naar beneden laten vallen.

Moet dit in elektrisch vermogen worden omgezet dan zou je kunnen denken aan een zeer sterke magneet in een spoel geplaatst die de klap zo effectief mogelijk opvangt in zo kort mogelijke tijd.

[Novidamus]

Na het scannen van het e.e.a. wil ik als filosoof toch wel graag de exacte vraag weten.

Als u er allerlei hulpmiddelen bij mag gebruiken (waterrad) dan schakelt u beter andere bronnen in.

Mijn antwoord; laat de emmer met water op de "aan" schakelaar van een energiecentrale vallen.

Als u geen hulpmiddelen mag gebruiken dan valt de emmer water op het lampje en is deze kapot.

M.a.w. voor mij graag meer randvoorwaarden.

[edhoeven]

hallo,

wij zijn een groep studenten van de Erasmus Hogeschool Brussel, industrieel ingenieurs in opleiding (1ste jaar).

We hebben een project waar we met 10 liter water, op 1 meter hoogte, een zo groot mogelijk electrisch vermogen moeten opwekken.

Het meest logische lijkt een waterrad. Maar we zoeken nog meer informatie (internet, boeken, ...) over wrijving bij tandwielen, versnelling van assen, traagheidsmomenten van assen...

we zijn dus op zoek naar het hoogste rendement van de potentiele energie van het water.

als er nog andere ideeën zijn over hoe dit te realiseren, die zijn altijd welkom. Onze opdracht is zeer vrij, de uitwerking mag op eenders welke manier...

alvast bedankt voor de antwoorden/hulp

Hallo,

Emmer water idee?

Ik ga direct een stap verder, vanaf de water leverancier lijkt het mij dat daar de watertransport het grootst is, dus daar in de waterleiding geïntegreerd dynamo's plaatsen en dat kunnen er een heleboel zijn, dan hebben we toch ook gratis stroom opgewekt toch?

Iedereen gebruikt water dus vanaf de levering's bron is de stroming het grootst!!

Er zijn diverse manieren om stroom op te wekken, onder andere;

wind energie

kern energie

en ga zo maar door..., maar energie opwekken via waterleiding, daar heb ik nog niets over gehoord, en lijkt mij een prachtig idee om uit te testen in een project.

alle beetjes helpen en dus dit ook!!

Edu van der Hoeven, alias edhoeven

[B7Art]

Wat dachten jullie ervan om de emmer water -met behulp van een touw- als de slinger aan een pendule te gebruiken. De emmer slingert dan voortdurend op en neer. Deze draaibeweging kan door een dynamo in het draaipunt te plaatsen stroom opwekken. Zal wel even duren voor deze stil komt te hangen.

Hallo,

Emmer water idee?

Ik ga direct een stap verder, vanaf de water leverancier lijkt het mij dat daar de watertransport het grootst is, dus daar in de waterleiding geïntegreerd dynamo's plaatsen en dat kunnen er een heleboel zijn, dan hebben we toch ook gratis stroom opgewekt toch?

Iedereen gebruikt water dus vanaf de levering's bron is de stroming het grootst!!

Er zijn diverse manieren om stroom op te wekken, onder andere;

wind energie

kern energie

en ga zo maar door..., maar energie opwekken via waterleiding, daar heb ik nog niets over gehoord, en lijkt mij een prachtig idee om uit te testen in een project.

alle beetjes helpen en dus dit ook!!

Edu van der Hoeven, alias edhoeven

In een waterleiding lijkt mij niet een oplossing. Het water wordt verplaatst door een pomp. Dus ergens de energie in de waterleiding eruit halen betekend dat de pomp harder zal moeten werken.

[Boaz]

Na het scannen van het e.e.a. wil ik als filosoof toch wel graag de exacte vraag weten.

Als u er allerlei hulpmiddelen bij mag gebruiken (waterrad) dan schakelt u beter andere bronnen in.

Mijn antwoord; laat de emmer met water op de "aan" schakelaar van een energiecentrale vallen.

Als u geen hulpmiddelen mag gebruiken dan valt de emmer water op het lampje en is deze kapot.

M.a.w. voor mij graag meer randvoorwaarden.

We hebben een project waar we met 10 liter water, op 1 meter hoogte, een zo groot mogelijk electrisch vermogen moeten opwekken.

Elektrisch vermogen opwekken doe je niet door een schakelaar om te zetten. En de vraag is natuurlijk simpel; hoe zet je zo efficient mogelijk de energie van een emmer met 10L water om in elektriciteit?

[king nero]

Nog een voorstel... zie tekening

hier veronderstel ik dat de emmer in zijn geheel op een hefboom geplaatst wordt, op 1m hoogte, en die dan over 1m zal dalen.

Die hefboom doet dan een vliegwiel draaien (liefst zonder tussenstappen, maar ik heb het uitgetekend voor de duidelijkheid) via een one-way gelagerd tandwiel (dus het kan blijven draaien wanneer de hefboom volledig op de grond ligt).

Enkele experimenten om de ideale overbrengingsverhouding en vliegwieldimensies te bepalen, en je bent vertrokken.

Hoe langer de hefboom, hoe langer je de tandlat kunt maken, en hoe langer je het vliegwiel kunt aandrijven, mits natuurlijk de beperkingen die eigen zijn aan de opgave (1m, ...).

(met de nodige credits aan Archie Medes natuurlijk...)

[Curious Luke]

Lomp idee:

Gegeven: een emmer met 10 liter water, 1 meter hoogte. Dat is de input.

Output: Zo veel mogelijk elektrische energie. Dat is de output.

't is jammer dat het per se elektrisch moet zijn en in de praktijk moet werken, anders had je het theoretisch maximum kunnen berekenen en dat in kunnen leveren. Maar goed, omdat de opdracht verder vrij gelaten is valt er nog best wat winst te halen...

Ik heb al ergens gelezen het water 4 graden Celsius te maken voor de maximale dichtheid. Als je dan ook de ruimte waar het water instaat flink opstookt kun je met een peltier element nog wat extra energie winnen. Of juist het water heet maken en de ruimte koud, dan kun je het verlies aan watermassa compenseren met wat meer emmermassa: dus geen kunsstof emmer, maar een van gietijzer, lood, verarmd uranium of wolfraam. Naast meer massa voor de mechanische oplossingen, is dat ook meer thermische massa. Neem een flink dikwandige emmer.

Nog lomper dan een dikwandige emmer uit wolfraam, is om de emmer samen te stellen uit een dikke zinken bodem, een kunststof tussenring, en een bovenkant uit koper. Scheutje van een of ander zuur (of een base, of een schep zout) in het water et voila, de klassieke elektrochemische cel. Een beetje valsspelen, maar zo werken die klokjes en speelgoedautootjes "op water" ook.