Nochmal zusammengefasst die bisherigen Überlegungen zum mechanischen Leistungsbedarf an der Abtriebswelle der kleinen Vorführ-Anlage: Die 4 Kompressoren verbrauchen nach der
Messung von floppy1963 jeweils ca. 80 W Wirkleistung, zusammen also 320 W. Die beiden LED-Strahler verbrauchen lt. Angabe von GAIA zusammen 60 W. Der Wechselrichter hat lt.
Datenblatt (pdf) (Archiv-Version vom 12.04.2015) einen Wirkungsgrad von ca. 90%. Der Generator hat lt. der
Angabe des Users Rosch einen Wirkungsgrad von 80% (das klingt realistisch, und es gibt m.E. derzeit keinen Grund, diesen Wert anzuzweifeln). Den Wirkungsgrad des Getriebes würde ich grob auf ca. 95% schätzen. Daraus folgt:
320 W + 60 W = 380 W (Leistungsbedarf Kompressoren + LED-Strahler)
380 W / 0,9 = ca. 422 W (Verlust Wechselrichter)
422 W / 0,8 = ca. 528 W (Verlust Generator)
528 W / 0,95 = ca. 556 W (Verlust Getriebe)
Aus einer Umlaufzeit von ca. 1 Minute und einer grob geschätzten Länge der Kette, die die Auftriebsbehälter verbindet, von 4 Metern, ergibt sich für die Geschwindigkeit der Kette:
4 m / 60 s = ca. 0,067 m/s
Aus der oben ermittelten mechanischen Leistung, die die Kette auf die Abtriebswelle übertragen müsste, und der Geschwindigkeit der Kette, kann man die notwendige Zugkraft berechnen, die auf die Kette einwirken müsste, um diese Leistung zu erzeugen:
F = P / v = 556 W / 0,067 m/s = ca. 8299 N
Das entspricht der Gewichtskraft einer Masse von:
m = F / g = 8299 N / 9,81 m/s2 = ca. 845 kg
D.h. man müsste auf eine Seite der Kette ein Gewicht von 845 kg hängen, und es mit der Geschwindigkeit ablassen, mit der sich die Kette normalerweise im Betrieb bewegt, um theoretisch an der Abtriebswelle (solange, bis das Gewicht "unten" ist) die erforderliche Leistung von 556 W zu erreichen. Praktisch würde natürlich etwas ganz anderes passieren: Die ganze Konstruktion würde unter der Last zusammenbrechen.
Tatsächlich ist die Kraft, die auf die Kette einwirkt, sehr viel geringer. Das Luftvolumen pro Auftriebsbehälter lässt sich inzwischen ziemlich gut auf ca. 2,5..3 Liter (im entspannten Zustand) eingrenzen (siehe
hier und
hier). Die Luft ist anfänglich beim Befüllen der Behälter in 2 m Wassertiefe um ca. 20% komprimiert, und entspannt sich während der Aufwärtsbewegung der Behälter auf ihr ursprüngliches Volumen. Nimmt man zur Vereinfachung einen durchschnittlichen Kompressionsgrad von 10% an, ergibt sich ein durchschnittliches Luftvolumen pro Behälter von ca. 2,25..2,70 Liter. Bei 8 aktiven Behältern ergibt das insgesamt ein verdrängtes Wasservolumen von ca. 18..22 Litern. Daraus folgt eine Auftriebskraft, die dem Gewicht dieses Wasservolumens von ca. 18..22 kg entspricht. Es ist unmöglich, mit diesem Gewicht bei der o.g. Geschwindigkeit der Kette eine Leistung von 556 W an der Abtriebswelle zu erzeugen. Vielmehr ergibt sich:
P = F x v = m x g x v = 18..22 kg x 9,81 m/s2 x 0,067 m/s = ca. 11,8..14,5 W
Da der Wert -- selbst für mich als Kritiker -- erstaunlich niedrig ist, sicherheitshalber noch eine Vergleichsrechnung: Ich würde den Abstand zwischen dem Punkt, an dem die Befüllung eines Behälters abgeschlossen ist (ungefähr auf Höhe der Achse des unteren Paternoster-Rades) und der Wasseroberfläche auf ca. 1,80 m schätzen. Die potentielle Energie der aus einem einzelnen Auftriebsbehälter verdrängten Wassermasse beträgt demnach (vereinfacht):
E = m x g x h = 2,25..2,70 kg x 9,81 m/s2 x 1,80 m = 39,7..47,7 Ws
Das ist die ungefähre Energiemenge, die ein einzelner Auftriebsbehälter während seines Aufstiegs liefern kann. Diese Energiemenge wird entsprechend der Behälterfolgezeit alle 3,33 s bereitgestellt (diese Zeit unterscheidet sich von der Befüllungszeit von 5 s, weil phasenweise zwei Behälter gleichzeitig befüllt werden). Das entspricht einer Leistung von:
P = E / t = 39,7..47,7 Ws / 3,33 s = 11,9..14,3 W
Die Werte stimmen zwar (aufgrund der diversen Schätzungen und Vereinfachungen) nicht exakt mit denen der ursprünglichen Berechnung überein, aber gut genug, um diese im Grundsatz zu bestätigen.
Diese Leistung reicht bestenfalls, um den Reibungs- und Strömungswiderstand zu überwinden.
Die Leistung zum Betrieb der Kompressoren und der LED-Strahler kommt demnach mit Sicherheit weder vom Auftrieb noch vom
"Sepia-Effekt".
Ich schliesse mich Miky an, dass es öfters unmissverständlich wiederholt werden sollte:
Das Rosch Auftriebskraftwerk kann keine Überschussenergie liefern!Casa_blanca schrieb:Ehrlich, ich fress einen Bartwisch, wenn ich irre.
RudiW schrieb:Du gibst uns hoffentlich sofort Bescheid, wenn sich was mit dem Termin am 05. ergibt?
kiefer schrieb:wollen wir wetten abschliessen? 5er einsatz :)
pluss schrieb:Rosch gegenüber GAIA, nicht aber GAIA gegenüber dem Endverbraucher.
