Få el ur å utan att dämma

[torbjorn]

Problemet med kaplan är dock att den, åtminstone då förra seklet var ungt, var alldeles för dyr för att användas i små anläggningar. Den passade bra i vattenkraftverk med minst 500 kW per enhet, men för små sågar och kvarnar var det ju på sin höjd frågan om 10 eller 50 kW.
Även Francis och enklare propellerturbiner med fasta skovlar (t ex Lawaczeck) kan fungera bra vid låga fallhöjder, dock får man vara beredd på att varvtalet blir lågt och att vattenekonomin blir bäst vid full last och verkningsgraden sjunker snabbt när man stryper turbinen. I en del mindre anläggningar hade man av den anledningen dubbla francisturbiner på samma axel och styrde ledskenorna individuellt så den ena turbinen fick antingen gå för fullt eller vara helt avstängd medan regleringen gjordes med den andra.

[Karlsdotter]

Är du helt säker på det där torbjörn ? Om turbinerna sitter på samma axel så snurrar de med samma hastighet och då krävs det att de har samma hastighet oxå annars så kommer ena att bromsa den andra och hela axeln kan vridas av .
Tvillingturbinet var byggda så att de ofta var mindre än motsvarande enkel och därför hade de bättre vattenekonomi vilket kanske är svårt att se men löphjulen var "kortare" och luckorna inte lika breda .

Har både en dubbel och en enkelturbin på plats och vet hur de fungerar och kan säga att det inte går att styra tvillingens luckor var för sig utan endast tillsammans .

[torbjorn]

Om man stänger ledskenorna till en Francis helt så snurrar löphjulet i stort sett fritt. Tänk på ett kraftverk där generatorn går infasad på elnätet, inte blir den fastbromsad och löser för överström bara för att man slår igen turbinen helt och hållet.

En anläggning med just en sån där dubbelturbin där man kan stänga av en halva i taget är Skärsätts kraftstation i Stångån strax söder om Sundsvall, ett byakraftverk byggt någon gång på 1920-talet.

[Vargerik]

Klipper in ett räkneexempel:

P = effekt i kW
h = anläggningens verkningsgrad
g = jordaccelerationen 9.82 m/s²
q = vattenföringen m³/s
h = nettofallhöjden i m

Exempel:
Vilken effekt har ett vattendrag med flödet 1 m³/s och fallhjöden 14 meter?
Antag att verkningsgraden är 0,8.

0,8 · 9,82 · 1 · 14 = 110 kW

Som TS ser så måste man ha en damm eller annan fallhöjd. Som svar på frågan då.. En lösning kan kanske vara att dra en slang långt uppströms?

[Själv är bäste dräng]

Ett problem med en lång slang är att den måste vara grov, annars blir det så stora friktionsförluster att det inte ger mycket energi trots ökad fallhöjd.

[Karlsdotter]

Om man stänger ledskenorna till en Francis helt så snurrar löphjulet i stort sett fritt. Tänk på ett kraftverk där generatorn går infasad på elnätet, inte blir den fastbromsad och löser för överström bara för att man slår igen turbinen helt och hållet.

En anläggning med just en sån där dubbelturbin där man kan stänga av en halva i taget är Skärsätts kraftstation i Stångån strax söder om Sundsvall, ett byakraftverk byggt någon gång på 1920-talet.

Det kräver då att de har två axlar ut som styr ledskenorna till luckorna och dessutom två regulatorer en till varje sida på turbinen .  Men axeln går genom båda löphjulen och även om vi stägner stationen så att axeln står stilla och svänghjulet är still så öppnar vi luckorna så att vattnet kan strömma fritt genom stationen .
Enda sättet för det där att fungera är att axeln till tvillingen är delad mitt i huset så att både axeln till generatorn och axeln till/för ledskenorna går ut åt varsitt håll och då är det i praktiken två turbiner vid sidan av varandra .
Här står det ju tre turbiner i samma turbinhus , men den ena en tvilling . Och det är kraftig påverkan på axeln , syntes tydligt då den gick av för ett par år sedan .

[torbjorn]

Skärsättsanläggningen har båda turbinerna på gemensam axel men de är vända med sugrören åt var sitt håll. En enda regulator, men dubbla regleraxlar och en mekanism så att man kan frikoppla den ena eller andra turbinen från regulatorn och handreglera den. Jag har tyvärr inga bilder på den.

[Vargerik]

Ett problem med en lång slang är att den måste vara grov, annars blir det så stora friktionsförluster att det inte ger mycket energi trots ökad fallhöjd.

Jo, men i jämförelse med ingenting alls..

[sydtobak]

Gå in här och kolla http://24volt.eu/index.php Finns mycket om vattenkraft. Både beräkningar och byggtips.

[Karlsdotter]

Skärsättsanläggningen har båda turbinerna på gemensam axel men de är vända med sugrören åt var sitt håll. En enda regulator, men dubbla regleraxlar och en mekanism så att man kan frikoppla den ena eller andra turbinen från regulatorn och handreglera den. Jag har tyvärr inga bilder på den.

Då är det ingen tvillingturbin för de har ett gemensamt sugrör


På bilden är huven över borttagen för reparationen av löphjulen och byte av axel . Närmast kameran så ser du ena löphjulets luckor och de till andra turbinen sitter runt det blåa löphjulet , sedan strömmar vattnet genom luckorna över löphjulen och in till utrymmet mellan där täckplåten ska sitta sedan så går vattnet ut genom ett centralt placerat sugrör .
Och du kan aldrig få ett löphjul att stå still när det andra rör sig för de sitter fast på axeln så vattnet kommer att gå genom det hjulet som är stängt bakvägen och orsaka kavitation och bromsa den turbinen som har luckorna öppna .

[torbjorn]

Det är alltså inte frågan om att något av löphjulen skulle stå stilla när det är avstängt, i Skärsätt sitter båda stumt fastkilade på den genomgående axeln.
Eftersom man ska kunna köra med olika pådrag på turbinerna så blir det stora axialkrafter, så kamlagret måste vara lika kraftigt som på en enkel francisturbin. I en tvillingturbin balanserar ju krafterna från de båda löphjulen ut varandra så där har man inte så stora bekymmer med att hålla axeln i rätt läge i längdled.

[Karlsdotter]

Och då kan man inte stänga luckorna till det ena löphjulet för då blir det väldigt ojämn belastning eftersom vattnet kan gå in i det andra löphjulet och skada det pga kavitationen då luckorna är stängda . Vattnet går innifrån och utåt och trycks mellan huset och löphjulets kant där det nöter av material .

[TW]

Intressant diskussion......

[torbjorn]

Och då kan man inte stänga luckorna till det ena löphjulet för då blir det väldigt ojämn belastning eftersom vattnet kan gå in i det andra löphjulet och skada det pga kavitationen då luckorna är stängda . Vattnet går innifrån och utåt och trycks mellan huset och löphjulets kant där det nöter av material .

På precis det där sättet har man ju kört även i stora vattenkraftverk när man vill köra en generator bara för faskompensering men inte behöver producera någon aktiv effekt för tillfället. Ett exempel på detta är Malfors i Motala ström, en anläggning som Vattenfall byggde på 30-talet. Francisturbiner, jag gissar att de är på ca 10 MW per styck och fallhöjden bör vara 20-30 m. Där försåg man turbinerna med gummitätningar på ledskenorna för att minska vattenläckaget och på så sätt spara på vatten när den skulle gå som faskompensator.

[Leineri]

Ja, en intressant diskussion helt klart. Dock OT

[hans]

Självförtroendeförstörande diskussion (mitt alltså......)

[krikav]

Vi har två små bäckar i närheten.
En har ganska hög fallhöjd, men det är över långt avstånd.
10-20 meter över 300m.
Dock är det 10m på 50m som brantast.

Uppskattning av flödet mellan armbågen och knät ger 2l/sekund.

Hur tjockt rör ska man fixa till för att minska friktionerna där?
Vilken turbin lämpar sig?

[hans]

Hmm läste på någon sight att man kan ha ett väldigt litet flöde i sin bäck och ändå kunna ta ut en 2-3amp/24volt.Om jag nu inte vill tillbringa större delen av våren böjd med gummistövlar i min lilla bäck konstruerande ett vattenkraftverk som aldrig kommer att fungera något vidare då jag är en synnerligen dålig uppfinnare/konstruktör resten av våren skulle jag behöva läsa in mig på Francisturbiner och annan fakta som jag antagligen skulle glömma lika fort då är frågan vem vänder jag mig till?Finns det personer som jobbar med så små vattenverk som har färdiga konstruktioner och kan göra installationen alltså har man erfarenhet av detta så bör man på plats kunna se hur man skall leda vattnet för att få maximal effekt.Finns telefon........?

[Själv är bäste dräng]

Krikav, kolla den här enkla tryckfallstabellen  http://www.rinkabyror.se/sida/hjalp/tryckfallstabell-pem-slang-2/

1 liter per sekund och 10 meter fallhöjd ger 100 watt teoretiskt, så 10-30 watt beroende på vad du kopplar för turbin/generator.

[Qeruiem]

Klantjag. Man kan ju skriva nåt innan man postar med.

Hur tjockt rör ska man fixa till för att minska friktionerna där?

Du kan annars alltid göra en enkel U-formad träränna av grova plankor, som man ofta gjorde förr (lock är överkurs, men det förekom det med). Problemet blir väl att få det helt tätt.

Stånggång är däremot kanske inte att rekommendera, förlusterna är oerhörda...