Thermodynamische Wirkungsgradmessung

Die thermodynamische Wirkungsgradmessung dient zu Bestimmung des absoluten Wirkungsgrads hydraulischer Maschinen wie beispielsweise Turbinen, Pumpturbinen und Pumpen. Diese Messmethode wird seit Jahrzehnten in Wasserkraftwerken sowie Industrieanlagen eingesetzt und bietet die höchste Messgenauigkeit im Vergleich zu anderen Verfahren, da die Durchflussmenge nicht bestimmt werden muss. Die Anlageneffizienz vom Kilo- bis zum mehrstelligen Megawatt-Bereich werden mit der thermodynamischen Methode exakt bestimmt. Das Messverfahren beruht auf den Strömungsverlusten im Wasser und es wird die Temperaturerhöhung im mK-Bereich gemessen.

Oft entscheiden ungenaue Wirkungsgradmessungen über Wirtschaftlichkeit, daher empfehlen wir die thermodynamische Wirkungsgradmessung als die exakteste Messung zur Bestimmung der Anlageneffizienz.

 

Unabhängige Messexpertise

Das Institut für Hydraulische Strömungsmaschinen (HFM) der TU Graz gehört zu den führenden Experten mit jahrzehntelanger Erfahrung für strömungstechnische Fragestellungen im anwendungsorientierten Maschinenbau: Turbinen, Pumpen und Systeme.

Als Institut der TU Graz sind wir völlig unabhängig. Profitieren Sie von unserer Expertise und erhalten eine neutrale und belastbare Aussage über Ihre Anlage.

 

Wozu eine Wirkungsgradmessungen durchführen?

Die Bestimmung des Wirkungsgrads ist ein grundlegender Beitrag zur Analyse und Optimierung von bestehenden Wasserkraftwerken oder Industrieanlagen und ermöglicht eine zuverlässige Bewertung der Anlagenrentabilität (RoI - Return on Investment) zuverlässig bestimmt.

  • Kontrolle der Garantiewerte durch eine Abnahmemessungen
  • Verifizierung (Überprüfung / Beglaubigung) der projektierten Anlagendaten
  • Zur Kontrolle vor und nach umfangreichen Revisions- und Reparaturarbeiten
  • Aktuelle Bestandsaufnahme um Optimierungspotentiale aufzuzeigen
  • Messungen zur Überprüfung und Kalibrierung von eingebauten Messequipment
  • Trouble Shooting bei  Schwingungen, Druckpulsationen und Lärmemissionen

 

Nach welchen Normen messen wir?

Unsere Messungen basieren auf den weltweit anerkannten Normen der IEC (International Electrotechnical Commission).

  • Anlagenmessungen von hydraulischen Strömungsmaschinen (Turbinen, Pumpturbinen, Pumpen) auf Basis der Norm IEC 60041 "Field acceptance tests to determine the hydraulic performance of hydraulic turbines, storage pumps and pump-turbines".
  • Für Wirkungsgradmessungen bei Kleinwasserkraftwerke wird die speziell für diese Zwecke verfasste Norm IEC 62006 "Hydraulic machines - Acceptance tests of small hydroelectric installations" zusätzlich angewendet.

 

Vorbereitung und Messung

Die Planung und Durchführung der Messung erfolgt gemeinsam mit dem Kunden. Die Festlegung der
Anschlussstellen der Sonden ist für die Messgenauigkeit essentiell. Notwendige Einbauten und Hilfseinrichtungen können von uns geplant und gefertigt werden.

 

Auswertung

Eine erste Beurteilung der Messergebnisse erfolgt  bereits vor Ort. Der finale Messbericht besteht aus fundierten Messprotokollen, grafischen Darstellungen der Messergebnisse, wie beispielsweise des hydraulischen Turbinenwirkungsgrades über der Leistung oder dem Durchfluss, sowie Detailangaben zu einzelnen Messpunkten unter Berücksichtigung der jeweiligen systematischen und zufälligen Fehler.

 

Vorteile der thermodynamischen Wirkungsgradmessung

  • Ermittlung des absoluten hydraulischen Wirkungsgrad mit einer Unsicherheit von unter 0,4 %
  • Einsetzbar für Turbinen, Pumpturbinen und Pumpen
  • Ab 100 m Nettofallhöhe, nach Rücksprache / Abklärungen auch geringer.
  • Messung der Durchflussmenge / des Volumenstroms nicht notwendig

 

Anlagenmessungen weltweit.

Thermodynamische Wirkungsgradmessung: Gemeinsame Planung und Vorbereitung der Messkampagne in Absprache mit dem Auftraggeber
Thermodynamische Wirkungsgradmessung: Spezialkonstruktion für die Einbringung der Sonden. Spezialkonstruktionen werden entweder in unserer institutseigenen Werkstätte gefertigt oder vom Auftraggeber zur Verfügung gestellt.
Thermodynamische Wirkungsgradmessung: Einbringen der Sonde
Thermodynamische Wirkungsgradmessung: Sonden im Einlaufkanal, Fertigung der Messkonstruktion in der institutseigenen Werkstatt

Unsere weiteren Messmethoden gemäß IEC Normen:

Durchfluss:

Instationäre Messungen:

  • Schwingungen
  • Druckpulsationen

Prof. Helmut Jaberg, Institutsleiter HFM

Prof. Helmut Jaberg - Institutsleiter HFM

"Anlagen-
rentabilität lässt sich nur durch eine exakte Wirkungs-
gradmessung bestimmen und optimieren."

Publikationen und weiterführende Infos