Dampfmaschine zur Stromerzeugung nutzen

Anmerkungen zur Dampfmaschine

Das Projekt ist in mehrfacher Hinsicht interessant. Es demonstriert, wie aus Wärmeenergie kinetische Energie entsteht. Außerdem zeigt es, dass ein Gleichstrommotor auch zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Die Bewegungsenergie wird in elektrische Energie umgewandelt. Im Prinzip könnten Sie die Dampfmaschine selber bauen, da aber Überdruck entsteht, müssen beim Bau bestimmte Sicherheitsaspekte beachtet werden. Daher ist es sinnvoller, einen Bausatz zu kaufen.

• Eine Dampfmaschine besteht aus einem Brenner, einem Druckkessel und einem Motor, der über den heißen Dampf aus dem Kessel angetrieben wird.
• Die Umsetzung von Wärmeenergie in Bewegung geschieht nach dem oszillierenden Prinzip. In einem beweglichen Zylinder befinden sich ein Kolben und zwei Löcher, um den Dampf einzulassen beziehungsweise abzulassen.
• Wenn der Zylinder leicht nach oben geneigt steht, öffnet sich der Dampfeinlass, der Kolben wird nach vorne gedrückt und bewegt dabei eine Schwungscheibe. Gleichzeitig kippt der Zylinder in die Waagerechte. Das System ist nun am vorderen Totpunkt. Beide Dampflöcher sind geschlossen.
• Durch den Schwung des Schwungrades kippt der Zylinder schräg nach unten, der Dampfauslass öffnet sich. Gleichzeitig bewegt sich der Kolben zurück. Das System erreicht den unteren Totpunkt, beide Öffnungen sind geschlossen. Durch den Schwung des Rades kippt der Zylinder wieder leicht nach oben. Der Vorgang wiederholt sich.
• Der Bau dieses Motors erfordert große Präzision. Einem Bastler gelingt es kaum, die benötigten Teile selber herzustellen. Ein Bausatz, der alle Teile enthält, kostet weniger als 40 € und kann auch von wenig geübten Bastlern zusammengesetzt werden.

Stromerzeugung über Dampf

Die fertige Dampfmaschine setzt die Bewegung des Kolbens in eine gleichmäßige Drehbewegung einer Welle um. Diese Welle soll Ihren Minigenerator antreiben.

1. Im Modellbauhandel gibt es DC-Motoren für ca. 5 €. Suchen Sie sich einen Motor aus, der bei 12 V mit etwa 3500 U/min läuft. Die Dampfmaschine dreht meist mit etwa 200 U/min. Das reicht bei diesen Motoren, um einen schwachen Strom zu erzeugen.
2. Bauen Sie aus Fimo eine Unterlage für den Motor, um diesen auf der Grundplatte der Dampfmaschine anzubringen. Seine Welle sollte sich in der gleichen Höhe wie die der Dampfmaschine befinden. Brennen Sie die Fimounterlage im Backofen.
3. Kleben Sie diese am Motor fest. Suchen Sie einen Platz auf der Grundplatte, um das Teil anzukleben. Die beiden Wellen müssen parallel stehen und über ein Gummiband miteinander verbunden werden.
4. Prüfen Sie, ob die Welle der Dampfmaschine die Welle des Generator drehen kann. Verbessern Sie die Reibung durch Moosgummistreifen, die Sie um die Wellen kleben.
5. Dann verbinden Sie mit den Krokodilklemmen der Messstrippen je einen Anschluss des Motors mit einem Drahtende des Birnchens.
6. Beheizen Sie die Dampfmaschine. Das Lämpchen wird nun zumindest schwach leuchten.

Mit Sonnenenergie Strom erzeugen.

Den für den oszillierenden Antrieb benötigten Dampf können Sie mit einer einfachen Vorrichtung durch Sonnenenergie gewinnen.

1. Wölben Sie das Blech so, dass es die Form einer Parabel einnimmt. Richten Sie es zur Sonne aus, die Sonnenstrahlen werden durch die Konstruktion entlang einer Linie gebündelt. Diese Linie können Sie finden, wenn Sie Papier in die Wölbung halten. Das Papier beginnt an der Stelle zu kokeln.
2. Montieren Sie mit Draht das schwarz angestrichene Rohr genau entlang dieser Linie. Verbinden Sie es auf der einen Seite über einen Gartenschlauch mit der Wasserversorgung.
3. Entfernen Sie die Verbindung zwischen dem Kessel der Dampfmaschine und dem Motor. Sie benötigen nun einen Schlauch, der vom Rohrende zum Motor der Dampfmaschine reicht und den richtigen Durchmesser hat. Stecken Sie den Schlauch an den Motor.
4. Befestigen Sie das andere Ende mit dem Knetmetall an dem schwarzen Rohr. Sofern die Sonne mit ausreichender Kraft scheint, wird sich der Motor drehen und den Generator antreiben.

Auf diese Art können Sie eine kleine Dampfmaschine für die Stromerzeugung umbauen.