G
Gelöschtes Mitglied 6466
Guest
Hallo zusammen,
ich habe mal wieder meine quanititive Phase...
An den meisten Teichen ist die Teichpumpe der Hauptstromverbraucher (Wer seinen Teich mit Strom beheizt, ist an dieser Stelle leider raus).
Aber warum ist das so? Ich exerziere das jetzt mal an einem Schwerkraftsystem mit durchschnittlich 10 cm Höhendifferenz zwischen Pumpenkammer und Teichniveau durch. Der Einlauf in den Teich soll ein 110 Rohr (Innenquerschnitt 100 mm) sein.
Drei Quellen des Stromverbrauches mag ich erkennen:
1. Überwindung der Höhendifferenz zwischen Pumpenkammer und Teichniveau
2. MOVE - also die kinetische Energie, die das Wasser in der Pumpe aufnimmt und dann im Teich für Strömung sorgt.
3. Reibungsverluste in der Pumpe bzw. Ineffizenzen im Motor.
Zu 1:
Die Überwindung von 10 cm Höhe bei 30.000 l pro Stunde kostet rein physikalisch gesehen 8,17 Watt. Das klingt zwar unglaublich, ist aber richtig.
1 Joule (1 Joule/Sekunde= 1 Watt) = 9,81 Newton * Höhe * Masse
Wenn ich nun 10 Zentimeter bzw. 0,1 Meter Höhendifferenz und 8,3 l bzw. kg pro Sekunde (30.000 l pro Stunde Flow) in die Formel eintrage, bedeutet dies
9,81 * 0,1 * 8,3 = 8,17 Joule pro Sekunde (Watt) [/color]
Zu 2:
Die Fläche eines Kreises ist Pi * Radius² (Fläche = Pi * r ²): Also hat ein 100 mm (10 cm) Rohr eine Fläche von 3,14 * 5 cm * 5 cm = 78,5 cm². (5 cm Radius = 10 cm Durchmesser - dies ist begleitetes Denken :wink: ) Das bedeutet, dass ein Meter Rohr 7,85 l (78,5 cm² *100 = 7850 cm² = 7850 ml = 7,85 l) enthält. Bei einem stündlichen Durchfluss von 30.000 l muss das gegebene Rohr von 1 m Länge und 10 cm Durchmesser 3821,66 mal gefüllt werden, was einer Geschwindigkeit von 3,82166 km/h entspricht. (logisch!)
30.000 kg also die 30.000 l von 0 auf 3,82166 km/h zu beschleunigen kostet 61 Watt. (glaubt es mir! Joule = 0,5* Masse (kg) * km/h² = 219076,2773. Dies dividiert durch 3600 Sekunden (entspricht einer Stunde) = 61 Watt (60,85 etwas genauer genommen)
Zu 3:
Die Differenz zwischen der Leistungsaufnahme einer Pumpe und der Summe von Punkt 1 und 2 ist der Reibungsverlust bzw. die Ineffizenz einer Pumpe.
Wenn ich mir also dieses Teil hier anschaue...
http://www.ebay.de/itm/Osaga-Rohrpumpe- ... xy7odRyX~J
Die Pumpe braucht 235 Watt und pumpt nominell 30.000 l. Das bedeutet für mich, dass 235 Watt-8 Watt für die Höhendifferenz - 61 Watt (für den MOVE) = 166 Watt in den Kamin geblasen werden. Macht im Jahr 1.455 kWh und bei 0,28 Euro pro kWh € 407,44 für den Arsch.
Was heißt das nun? Wo sind also die Potenziale???
1. Bei 30.000 l Flow durch ein 100 mm Rohr sind 69 Watt die physikalische Grenze. Billiger geht´s einfach nicht.
2. Handelsübliche Pumpen sind einigermaßen ineffizent.
3. Wenn man sich anschaut, wo der Stromverbrauch hauptsächlich anfällt, muss man feststellen, dass 88,4 % des wirklich notwendigen Stromverbrauches bei der Beschleunigung des Wassers (MOVE) anfällt. Ein Teichsystem auf eine Pegeldifferenz von unter 10 cm zu bringen ist einigermaßen aufwändig. Und wenn es dann tatsächlich nur noch 5 cm sind statt vorher 10 cm, dann spart man grade mal 4 Watt. :roll: Aber man könnte durch die Verdoppelung des Rohrdurchmessers von 10 cm auf 20 cm (Kreisfläche steigt dadurch um den Faktor 4,035!) die Geschwindigkeit von o.g. 3,82166 km/h auf 0,955414 km/h senken und damit mal locker die dafür notwendige Energie von 61 Watt auf 3,8 Watt senken (Ja, ist richtig! Die Geschwindigkeit sinkt analog der Vergrößerung des Rohrdurchmessers um den Faktor 4,035. Die notwendige Energie zur Beschleunigung der Masse sinkt asymtotisch, da wir ja seit Einstein alle wissen, E=M*c²
Also vergesst Luftheber. Die bringen nur deshalb so guten Flow bei so geringen Stromverbräuchen, da sie das Wasser ganz langsam in den Teich reinblubbern. Baut besser Rohrpumpen mit großen Durchmessern und geringen Reibungsverlusten. Dazu sind übrigens Pilzkopfpumpen prädestiniert, da der Motor oberhalb der Wasserlinie sitzt. Hier sind keine Dichtungen etc. notwendig und somit sinken die Verluste durch Reibung. Kuckst du hier: http://www.mein-schoener-teich.com/page ... n-eprp.php
Nun habe ich hier viel rumgerechnet und hoffe, dass der ein oder der Argumentation noch folgen konnten.
Beste Grüße aus der Perle Westfalens!
Münsteraner
ich habe mal wieder meine quanititive Phase...
An den meisten Teichen ist die Teichpumpe der Hauptstromverbraucher (Wer seinen Teich mit Strom beheizt, ist an dieser Stelle leider raus).
Aber warum ist das so? Ich exerziere das jetzt mal an einem Schwerkraftsystem mit durchschnittlich 10 cm Höhendifferenz zwischen Pumpenkammer und Teichniveau durch. Der Einlauf in den Teich soll ein 110 Rohr (Innenquerschnitt 100 mm) sein.
Drei Quellen des Stromverbrauches mag ich erkennen:
1. Überwindung der Höhendifferenz zwischen Pumpenkammer und Teichniveau
2. MOVE - also die kinetische Energie, die das Wasser in der Pumpe aufnimmt und dann im Teich für Strömung sorgt.
3. Reibungsverluste in der Pumpe bzw. Ineffizenzen im Motor.
Zu 1:
Die Überwindung von 10 cm Höhe bei 30.000 l pro Stunde kostet rein physikalisch gesehen 8,17 Watt. Das klingt zwar unglaublich, ist aber richtig.
1 Joule (1 Joule/Sekunde= 1 Watt) = 9,81 Newton * Höhe * Masse
Wenn ich nun 10 Zentimeter bzw. 0,1 Meter Höhendifferenz und 8,3 l bzw. kg pro Sekunde (30.000 l pro Stunde Flow) in die Formel eintrage, bedeutet dies
9,81 * 0,1 * 8,3 = 8,17 Joule pro Sekunde (Watt) [/color]
Zu 2:
Die Fläche eines Kreises ist Pi * Radius² (Fläche = Pi * r ²): Also hat ein 100 mm (10 cm) Rohr eine Fläche von 3,14 * 5 cm * 5 cm = 78,5 cm². (5 cm Radius = 10 cm Durchmesser - dies ist begleitetes Denken :wink: ) Das bedeutet, dass ein Meter Rohr 7,85 l (78,5 cm² *100 = 7850 cm² = 7850 ml = 7,85 l) enthält. Bei einem stündlichen Durchfluss von 30.000 l muss das gegebene Rohr von 1 m Länge und 10 cm Durchmesser 3821,66 mal gefüllt werden, was einer Geschwindigkeit von 3,82166 km/h entspricht. (logisch!)
30.000 kg also die 30.000 l von 0 auf 3,82166 km/h zu beschleunigen kostet 61 Watt. (glaubt es mir! Joule = 0,5* Masse (kg) * km/h² = 219076,2773. Dies dividiert durch 3600 Sekunden (entspricht einer Stunde) = 61 Watt (60,85 etwas genauer genommen)
Zu 3:
Die Differenz zwischen der Leistungsaufnahme einer Pumpe und der Summe von Punkt 1 und 2 ist der Reibungsverlust bzw. die Ineffizenz einer Pumpe.
Wenn ich mir also dieses Teil hier anschaue...
http://www.ebay.de/itm/Osaga-Rohrpumpe- ... xy7odRyX~J
Die Pumpe braucht 235 Watt und pumpt nominell 30.000 l. Das bedeutet für mich, dass 235 Watt-8 Watt für die Höhendifferenz - 61 Watt (für den MOVE) = 166 Watt in den Kamin geblasen werden. Macht im Jahr 1.455 kWh und bei 0,28 Euro pro kWh € 407,44 für den Arsch.
Was heißt das nun? Wo sind also die Potenziale???
1. Bei 30.000 l Flow durch ein 100 mm Rohr sind 69 Watt die physikalische Grenze. Billiger geht´s einfach nicht.
2. Handelsübliche Pumpen sind einigermaßen ineffizent.
3. Wenn man sich anschaut, wo der Stromverbrauch hauptsächlich anfällt, muss man feststellen, dass 88,4 % des wirklich notwendigen Stromverbrauches bei der Beschleunigung des Wassers (MOVE) anfällt. Ein Teichsystem auf eine Pegeldifferenz von unter 10 cm zu bringen ist einigermaßen aufwändig. Und wenn es dann tatsächlich nur noch 5 cm sind statt vorher 10 cm, dann spart man grade mal 4 Watt. :roll: Aber man könnte durch die Verdoppelung des Rohrdurchmessers von 10 cm auf 20 cm (Kreisfläche steigt dadurch um den Faktor 4,035!) die Geschwindigkeit von o.g. 3,82166 km/h auf 0,955414 km/h senken und damit mal locker die dafür notwendige Energie von 61 Watt auf 3,8 Watt senken (Ja, ist richtig! Die Geschwindigkeit sinkt analog der Vergrößerung des Rohrdurchmessers um den Faktor 4,035. Die notwendige Energie zur Beschleunigung der Masse sinkt asymtotisch, da wir ja seit Einstein alle wissen, E=M*c²
Also vergesst Luftheber. Die bringen nur deshalb so guten Flow bei so geringen Stromverbräuchen, da sie das Wasser ganz langsam in den Teich reinblubbern. Baut besser Rohrpumpen mit großen Durchmessern und geringen Reibungsverlusten. Dazu sind übrigens Pilzkopfpumpen prädestiniert, da der Motor oberhalb der Wasserlinie sitzt. Hier sind keine Dichtungen etc. notwendig und somit sinken die Verluste durch Reibung. Kuckst du hier: http://www.mein-schoener-teich.com/page ... n-eprp.php
Nun habe ich hier viel rumgerechnet und hoffe, dass der ein oder der Argumentation noch folgen konnten.
Beste Grüße aus der Perle Westfalens!
Münsteraner