Wasserkraft

Wasserkraft bezeichnet die Umwandlung kinetischer und potentieller Energie von Wasser in elektrische Energie. Die ursprüngliche Energiequelle für die Wasserkraft ist eingestrahlte Sonnenenergie, die über die Verdunstung den globalen Wasserkreislauf hervorruft. Etwa 80 % der zur Erdoberfläche gelangenden Wärmeenergie werden für die Verdunstung von Wasser verbraucht.



 
 
 
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Leitströmung an Fischaufstiegsanlagen: Bewertung und Optimierung über ethohydraulische Modellierung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2016)
Schlüsselkomponente an Fischaufstiegsanlagen ist deren Auffindbarkeit. Eine Erweiterung des Habitatmodells CASiMiR ermöglicht die Bewertung der Leitströmung durch die Kombination von Numerik und Ethohydraulik. Über einen agentenbasierten Ansatz und die Particle-Tracking-Methode lassen sich Migrationspfade von aufsteigenden Fischen, unter Annahme idealer Rheotaxis, ermitteln. Der Ansatz ermöglicht eine adaptive Planung von Fischpässen durch Optimierung von Position, Geometrie und Ausrichtung der Einstiege und Anpassung des Dotierabflusses.

Skalierung von Wasserkraftschnecken - Ein Beitrag zur einer überfälligen Dimensionierungsrechnung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2016)
Die Installation von Wasserkraftschnecken an verschiedenen Standorten erfordert, dass bekannte und erfolgreich getestete Schnecken-Geometrien hinsichtlich der unterschiedlichen Gegebenheiten bezüglich Fallhöhe und Durchfluss skaliert werden. Dies ist besonders für die Zulaufhöhe zur Schnecke wichtig, da diese den Durchfluss durch die Schnecke entscheidend bestimmt. Hier wurden durch verschiedene Hersteller in der Vergangenheit Anlagen realisiert, die deutliche Mängel in Hinsicht auf die erbrachte elektrische Leistung aufwiesen. Ursache hierfür war sowohl die ungeeignet gewählte Zulaufhöhe als auch eine Unterdimensionierung der Schnecke. Aus diesem Grund werden in diesem Artikel entsprechende, neu abgeleitete Regeln vorgestellt, die eine richtige Dimensionierung zulassen. Anhand eines Beispiels wird die Anwendung der Gleichungen vorgestellt, um fortan die erwähnten Fehler zu vermeiden.

Neues Pelton-Konzept - bis zu sechs Düsen in horizontaler Anordnung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2016)
Seit der Erfindung der Pelton-Turbine vor 140 Jahre gab es kaum signifikante Änderungen. Ursprünglich als 1-düsige horizontale Turbine konzipiert, merkte man schnell, dass eine mehr-düsige Anordnung wegen der höheren Drehzahl und der damit verbundenen Kompaktheit von großem Nutzen wäre. Dies wurde später mit der vertikalen Anordnung mit bis zu sechs Düsen erreicht. Bis jetzt war es nicht möglich, diese bis zu 6-düsige vertikale Ausführung als eine horizontale Turbine zu realisieren, da man die Ableitung des Austrittswassers aus den Laufrad-Bechern im Zusammenwirken mit dem Gehäuse nicht beherrschte.

 
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