Kostenloser Online-Rechner für Mikro-Wasserkraft

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Leistungsrechner für Laufwasser-Mikro-Wasserkraftanlagen

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Eingaben

Durchfluss, Q		X
Bruttofallhöhe, H_gross		X
Rohrdurchmesser der Druckrohrleitung, D		X
Rohrlänge der Druckrohrleitung, L		X
Rohrrauheit, e (Siehe Hinweise)		X
Einzelwiderstandsbeiwert, k_m (Siehe Hinweise)		X
Kinematische Viskosität, ν, in m²/s (1E-6 für Wasser nahe 20°C)		X
Anlagenwirkungsgrad, η (0–1)		X

Ergebnisse

Fließgeschwindigkeit, v	Fließgeschwindigkeit, v	X
Geschwindigkeitsprüfung (Siehe Hinweise)	Geschwindigkeitsprüfung (Siehe Hinweise)	X
Reibungsbeiwert, f	Reibungsbeiwert, f	X
Reibungsdruckverlust, h_f	Reibungsdruckverlust, h_f	X
Einzeldruckverlust, h_m	Einzeldruckverlust, h_m	X
Gesamtverlust der Druckrohrleitung, h_L	Gesamtverlust der Druckrohrleitung, h_L	X
Druckverlustprüfung (Siehe Hinweise)	Druckverlustprüfung (Siehe Hinweise)	X
Nettofallhöhe, H_net	Nettofallhöhe, H_net	X
Leistungsabgabe, P	Leistungsabgabe, P	X
Jahresenergie bei 100 % Kapazität	Jahresenergie bei 100 % Kapazität	X

Hinweise

Druckverlust: Gesamtverlust der Druckrohrleitung h_L = h_f + h_m, wobei h_f = f(L/D)(v²/2g) der Darcy-Weisbach-Reibungsverlust ist und h_m = k_m·v²/2g Einläufe, Krümmer und Armaturen berücksichtigt. Nettofallhöhe H_net = H_gross − h_L.
Fließgeschwindigkeit: Zielbereich: 1–3 m/s. Unter 1 m/s ist das Rohr für den Durchfluss überdimensioniert; über 3 m/s steigen die Reibungsverluste und das Risiko eines Wasserschlags.
Druckverlustziel: Verluste in der Druckrohrleitung unter 10 % der Bruttofallhöhe sind in der Regel wirtschaftlich. Der optimale Kompromiss zwischen Rohrkosten und Leistungsverlust liegt für wertvolle Stromerzeugungs-Standorte oft bei 4–6 %.
Einzelwiderstände k_m: Typische Werte: scharfkantige Einlauföffnung 0,5, jeder 45°-Krümmer 0,2–0,3, Schieber (vollständig geöffnet) 0,1, Schmetterlingsklappe 0,2. Alle Einbauten summieren für den Gesamt-k_m. Standardwert 1,5 geht von einem Einlauf und zwei Krümmern aus.
Rohrrauheit e: Typische absolute Rauheit: Stahl (neu) 0,046 mm, Stahl (gebraucht) 0,15 mm, HDPE 0,003 mm, PVC/uPVC 0,0015 mm, Beton 0,3–3 mm. HDPE ist bei kleinen Mikro-Wasserkraft-Druckrohrleitungen weit verbreitet.
Efficiency: Typical plant efficiency η ranges from 0.70 to 0.85 for Pelton and cross-flow turbines common in micro-hydro. Use 0.75 as a conservative first estimate.
Annual Energy: Annual energy assumes continuous full-flow operation (8760 hours/year). Actual production will be lower due to seasonal flow variation, maintenance downtime, and load factor.

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