BE1007680A3 - Inrichting voor het opwekken van elektrische energie. - Google Patents

Abstract

Inrichting voor het opwekken van elketrische energie, welke inrichting een drijfinrichting met inwendige verbranding (1) bevat, tenminste twee stroomgeneratoren (2,3) en een koppeling (4) tussen deze drijfinrichting met inwendige verbranding (1) en deze stroomgeneratoren (2,3), daardoor gekenmerkt dat stroomgeneratoren (2 en 3) generatoren met verschillende frekwentie zijn.

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Inrichting voor het opwekken van elektrische energie. De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het opwekken van elektrische energie, welke inrichting een drijfinrichting met inwendige verbranding bevat, tenminste twee stroomgeneratoren en een koppeling tussen deze drijfinrichting met inwendige verbranding en deze stroomgeneratoren. 



  De drijfinrichting met inwendige verbranding kan een verbrandingsmotor, bijvoorbeeld een dieselmotor, of een gasturbine zijn. Deze   drijfinrichting kreeert   ook warmte die eventueel kan worden benut. 



  Een inrichting voor het opwekken van elektrische energie van voornoemde soort is bekend uit   US-A-4   686 375. Deze inrichting dient voor het verzekeren van de stroomlevering. De eerste generator voedt kontinu een eerste belasting terwijl de tweede generator enkel stroom levert aan een tweede belasting wannneer nodig. Beide stroomgeneratoren leveren evenwel stroom met een zelfde bepaalde frekwentie. 



  In de praktijk wordt deze frekwentie meestal gelijk gekozen wordt aan de frekwentie van het openbare elektrische net, namelijk 50 of 60 Hz. 



  In dit laatste geval zou een van de stroomgeneratoren stroom aan het openbare net kunnen leveren. Dit kan ekonomisch interessant zijn bijvoorbeeld indien de drijfinrichting met inwendige verbranding deel uitmaakt van een   warmte/kracht-koppelingsinstallatie,   dit is een inrichting die zowel elektrische of thermische energie benut. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Voor sommige toepassingen is het meer   efficiënt   stroom op een andere, meestal hogere, frekwentie te gebruiken. Dit kan soms tot kompaktere toestellen en tot een hoger globaal elektrisch rendement leiden. Een praktisch voorbeeld hiervan is het voeden van een verlichtingssysteem met hoge druk natriumlampen. Bij een hogere frekwentie neemt de waarde van de ballast en van de kompensatie kondensator af. 



  Hierdoor kan de kostprijs van het verlichtingssysteem sterk dalen, terwijl door het gebruik van kleinere ballasten de elektrische verliezen verminderen tot bijvoorbeeld 6%. 



  De uitvinding heeft tot doel een dergelijke inrichting voor het opwekken van elektrische energie te verschaffen waarvan het globale rendement optimaal is. 



  Tot dit doel zijn de twee stroomgeneratoren generatoren met verschillende frekwentie. 



  Voor verschillende toepassingen kan dus telkens de meest   efficiënte   frekwentie worden gekozen door de keuze van de generator die de stroom levert. Zo kan stroom met een hogere frekwentie dan de frekwentie van het openbaar net worden verkregen waarbij de afstand waarover deze stroom zal worden getransporteerd minimaal is. Het transport van stroom met hoge frekwentie over lange afstand is moeilijk omwille van de lijninduktantie. 



  Doelmatig is de ene stroomgenerator een generator die stroom levert op de frekwentie van het openbaar stroomnet terwijl de andere stroomgenerator een generator is die stroom levert op een hogere frekwentie. 



  Deze hogere frekwentie kan bijvoorbeeld 400   +/- 40   Hz zijn. 



  Generatoren die dergelijke frekwentie opleveren zijn immers kommercieel beschikbaar. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de inrichting een reduktor of tandwielkast tussen de twee generatoren. 



  De koppeling waarmee de stroomgeneratoren aan de drijfinrichting met inwendige verbranding gekoppeld zijn, is bijvoorkeur van een loskoppelbaar type, terwijl   een   van de stroomgeneratoren op het openbare stroomnet is aangesloten. 



  In deze uitvoeringsvorm kan de drijfinrichting met inwendige verbranding losgekoppeld worden van de stroomgeneratoren en kan de stroomgenerator die op het stroomnet is aangesloten als motor worden gebruikt voor het aandrijven van de andere stroomgenerator. 



  In een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding maakt de drijfinrichting met inwendige verbranding deel uit van een warmte/kracht-koppelingsinstallatie. 



  Vooral in deze uitvoeringsvorm, waarin zowel een warmtevraag als een elektrisch verbruik aanwezig is, kan een hoog globaal rendement worden verkregen. 



  Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hiervolgende beschrijving van een inrichting voor het opwekken van elektrische energie, volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet. De verwijzingscijfers betreffen de hieraan toegevoegde tekeningen die schematisch een inrichting voor het opwekken van elektrische energie volgens de uitvinding weergeeft. 



  De inrichting voor het opwekken van elektrische energie weergegeven in de figuur dient voor het opwekken van 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 energie voor een serre en bevat in hoofdzaak een door een verbrandingsmotor 1 gevormde drijfinrichting met inwendige verbranding, een stroomgenerator 2 met een frekwentie van 50 Hz en een stroomgenerator 3 met een frekwentie van 400 +/- 40 Hz. 



  De verbrandingsmotor 1 maakt deel uit van een warmte/kracht-koppelingsinstallatie die is gemonteerd aan de serre. De restwarmte van de verbrandingsmotor   1,   die bijvoorbeeld een gas-of dieselmotor is, wordt benut voor het verwarmen van de serre onder tussenkomst van een warmtewisselaar 14 en radiatoren 15. 



  De kracht van deze verbrandingsmotor 1 wordt gebruikt voor het aandrijven van de stroomgeneratoren 2 en 3. De stroomgenerator 2 is via een pneumatisch stuurbare koppeling 4 met de uitgaande as van de verbrandingsmotor 1 verbonden. Elektrisch is deze stroomgenerator 2 via leidingen 5   met het openbare wisselstroomnet   6 van 50 Hz verbonden. 



  De stroomgenerator 3 is op zijn beurt via een reduktor 7 of tandwielkast gekoppeld aan de stroomgenerator 2. Deze stroomgenerator 2 voedt een eigen net 8 van 400 Hz. Een besturing 9 kan bijvoorbeeld de spanning van het net 8 bijsturen. Dit net kan zowel een gelijkstroom-als een wisselstroomnet zijn en de stroomgenerator 3 dus zowel een gelijkstroomgenerator als een wisselstroomgenerator. 



  In dit net 8 zijn een aantal hogedruk natriumlampen 10 geschakeld die instaan voor de assimilatieverlichting van de serre met een verlichtingsvermogen van bijvoorbeeld 36 
 EMI4.1 
 2 w/m2. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 Een startmotor 11 is voorzien om desgewenst zonder de verbrandingsmotor   1,   de stoomgeneratoren 2 en 3 te starten en te synchroniseren indien synchrone generatoren worden gebruikt. 



  Indien men warmte en 400 Hz elektrische energie nodig heeft, zijn de stroomgeneratoren 2 en 3 dan aan elkaar en aan de verbrandingsmotor 1 gekoppeld. Door de reduktor 7 kan de generator 3 op een hogere snelheid worden gedreven dan de generator 2. 



  De door middel van de besturing 9 kan de netspanning van de hoge frekwentie stroomgenerator 3 bijgestuurd worden in funktie van een externe parameter, bijvoorbeeld het   buitenlicht.   Deze besturing 9 kan gekoppeld zijn aan de besturingen 12 en 13 van respektievelijk de stroomgenerator 2 en de verbrandingsmotor 1. 



  De stroomgenerator 2 op netfrekwentie kan via de leidingen 5 elektriciteit aan het openbare net leveren. De andere stroomgenerator 3 voedt het afzonderlijke net 8. 



  Door het loskoppelen van de koppeling 4 kan de verbrandingsmotor 1 afgekoppeld worden. De stroomgenerator 2 kan men als motor gebruiken die via de leidingen 5 door het openbare net 6 wordt gevoed en die de 400 Hz stroomgenerator 3 aandrijft. 



  Indien de generator 2 in het openbare net 6 is geschakeld, heeft dit een gunstige invloed op de stabiliteit van het net 8 doordat men vermogenschommelingen kan opvangen. In dit net 8 treden dan minder spannings-en frekwentievariaties op die bijvoorbeeld aanleiding zouden kunnen geven tot hinderlijke flikkeringen in de verlichting. De verbrandingsmotor 1 kan dan ook draaien op 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 een regime dat volledig onafhankelijk is van de belasting in het net 8. Door dit alles kan het motorregime flexibel worden gekozen zodanig dat aan de warmtevraag wordt voldaan of zodanig dat het motorrendement maximaal is. 



  De hiervoor beschreven inrichting is relatief eenvoudig van konstruktie, en laat toe, vooral in de gevallen waar er zowel een warmtevraag is als een elektrisch verbruik een optimaal rendement te verkrijgen, en in het bijzonder een elektrisch verbruik met een beter rendement op een hogere frekwentie zodat de volledige inrichting ekonomisch en energetisch interessant is. Verlieswarmte van de verbrandingsmotor kan worden gebruikt om te-verwarmen. 



  De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, en binnen het raam van de oktrooiaanvrage kunnen aan deze uitvoeringsvorm vele veranderingen worden aangebracht. 



  In het bijzonder is de toepassing van de inrichting niet beperkt tot de verwarming van serres en de voeding van de assimilatieverlichting ervan. De inrichting kan ook in andere gevallen worden toegepast vooral in die gevallen waarin zowel thermische energie als elektrische energie nodig zijn en de elektische energie   efficiënt   op een andere frekwentie is. Zo kan de inrichting toegepast worden in de chemische industrie voor de verwarming enerzijds en de voeding van kompressoren of elektrolyse-eenheden anderzijds of in de metaalindustrie voor induktiesmeltinstallaties en/of walsinstalaties. 



  Ook is het niet absoluut noodzakelijk dat   een   van de stroomgeneratoren met het openbare stroomnet is verbonden. 



  Het kan ook aansluiten op een eigen net. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



  De stroomgeneratoren moeten niet noodzakelijk wisselstroomgeneratoren zijn. Het zouden ook gelijkstroomgeneratoren kunnen zijn. 



  De drijfinrichting met inwendige verbranding moet ook niet noodzakelijk een verbrandingsmotor zijn.

Claims (9)

Konklusies.

1. - Inrichting voor het opwekken van elektrische energie, welke inrichting een drijfinrichting met inwendige verbranding (1) bevat, tenminste twee stroomgeneratoren (2, 3) en een koppeling (4) tussen deze drijfinrichting met inwendige verbranding (1) en deze stroomgeneratoren (2,3), daardoor gekenmerkt dat stroomgeneratoren (2 en 3) generatoren met verschillende frekwentie zijn.

2.-Inrichting volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat de ene stroomgenerator (2). een generator is die stroom levert op de frekwentie van het openbaar stroomnet (6) terwijl de andere stroomgenerator (3) een generator is die stroom levert op een hogere frekwentie.

3.-Inrichting volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat deze hogere frekwentie 400 +/- 40 Hz is.

4.-Inrichting volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat ze een reduktor (7) of tandwielkast tussen de twee stroomgeneratoren (2 en 3) bevat.

5.-Inrichting volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat de koppeling (4) waarmee de stroomgeneratoren (2) aan de drijfinrichting met inwendige verbranding (1) zijn gekoppeld, van een loskoppelbaar type is, terwijl een van de stroomgeneratoren (2) op het openbare stroomnet (6) is aangesloten.

6.-Inrichting volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat de stroomgeneratoren (2 en 3) synchrone stroomgeneratoren zijn en de inrichting een startmotor (11) <Desc/Clms Page number 9> bevat voor het opstarten van de stroomgeneratoren (2 en 3) los van de drijfinrichting met inwendige verbranding (1).

7.-Inrichting volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat de drijfinrichting met inwendige verbranding (1) deel uitmaakt van een warmt/kracht-koppelingsinstallatie.

8.-Inrichting volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat een van de stroomgeneratoren (3) een eigen net (8) voedt en de inrichting een besturing (9) bevat voor het besturen van de netspanning van dit net (8) in funktie van een externe parameter.

9.-Inrichting volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat een van de stroomgeneratoren (3) een eigen net (8) voedt waarin fluo-verlichtingstoestellen (10) zijn gemonteerd en de besturing (9) de spanning van dit net (8) bestuurt in funktie van het buitenlicht.