DE10143638A1 - Kompakte Energiezentrale - Google Patents

Kompakte Energiezentrale

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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/005—Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Abstract

Die Wandlung von Wärme-Energie in elektrische Energie erfolgt in thermischen Kraftwerken über das Erhitzen von Wasser zu Wasserdampf, die Entspannung dieses Dampfes in einer Dampfturbine und die Anbindung der Rotationsbewegung an einen Stromgenerator. Dieses erfordert ein sehr hohes Temperaturniveau. Die nachfolgend beschriebene Erfindung beschreibt eine kompakte Energiezentrale, die diese Umwandlung in elektrische Energie auf einem niedrigem Temperaturniveau (Sonnenkollektor oder Restwärme eines BHKW) möglich macht, durch den Einsatz einer leicht laufenden Kombination von Wasserturbine und Generator.

Description

  • Die Wandlung von Wärme-Energie in elektrischer Energie erfolgt in thermische Kraftwerke über das Erhitzen von Wasser zu Wasserdampf, die Entspannung dieses Dampfes in einer Dampfturbine und die Anbindung der Rotationsbewegung an einem Stromgenerator. Dieses erfordert ein sehr hohes Temperaturniveau. Die nachfolgend beschriebene Erfindung beschreibt eine kompakte Energiezentrale, die diese Umwandlung in elektrischer Energie auf einem niedrigeren Temperaturniveau (Sonnenkollektor oder Restwärme eines BHKW) möglich macht, durch den Einsatz einer leicht laufende Kombination von Wasserturbine und Generator. Es ist bekannt, daß Wärme im Temperaturbereich 50 bis 95°C in großen Mengen zu Verfügung stehen. Hier ist zu nennen die Wärme aus Sonnenkollektoren, Restwärme aus der Stromerzeugung mit BHKW insbesondere im Sommer, Wärme aus Industrieprozessen. Die Erfindung zeigt, wie man diese Wärmeenergie umwandeln kann in eine große Anzahl von leicht rotierende, in Reihe und Parallel geschaltete Wasserturbinengeneratoren. Es beruht auf dem Prinzip der Photovoltaik-Anlage, wo auch eine große Anzahl von kleinen Spannungsgeneratoren die elektrische Energie erzeugen.
  • Die kompakte Energiezentrale besteht aus einem unterem Flüssigkeitsbehälter Bild 1 (4), einem oberen Flüssigkeitsbehälter Bild 1 (2), einem Wärmetauscher Bild 1 (1), der die im Kreislauf Bild 1 (6) befindliche Flüssigkeit mittels einer beliebigen Wärmequelle erwärmt, einem Ausdehnungsgefäß Bild 1 (5) und einer Kaskade von Wasserturbinengeneratoren Bild 1 (3), die im einzelnen aus einem feststehendem Rohr Bild 2 (1), ein durch Flüssigkeitsdurchfluß rotierender Zylinder Bild 2 (2), mit an der Innenseite befestigte Permanentmagneten Bild 2 (3) und im Zentrum des Rohres Bild 2 (1) eine feststehende Säule mit über einander angeordneten Generatorwicklungen Bild 2 (5) so angeordnet, daß durch die Erwärmung der Flüssigkeit in dem Wärmetauscher Bild 1 (1), den Höhenunterschied zwischen dem unteren Behälter Bild 1 (4) und dem oberen Behälter Bild 1 (2) und die Umwandlung der zugeführte Wärme-Energie in dem leicht rotierenden Wasserturbinenzylinder Bild 2 (2) eine Rotation entsteht, die in den über einander angeordnete Wicklungen Bild 2 (5) durch die drehende Bewegung der Permanentmagneten Bild 2 (3) eine Spannung erzeugen, die dann über die feststehende Säule Bild 2 (4) nach außen geführt werden kann. Die Wasserturbinengeneratoren Bild 2 (1 bis 5) können beliebig lang sein und beliebig in Reihe oder Parallel und in Kaskade geschaltet werden.

Claims (3)

1. Kompakte Energiezentrale, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezentrale besteht aus einem unteren Flüssigkeitsbehälter Bild 1 (4), einem oberen Flüssigkeitsbehälter Bild 1 (2), einem Wärmetauscher Bild 1 (1), der die im Kreislauf Bild 1 (6) befindliche Flüssigkeit mittels einer beliebigen Wärmequelle erwärmt, einem Ausdehnungsgefäß Bild 1 (5) und einer Kaskade von Wasserturbinengeneratoren Bild 1 (3), die im einzelnen aus einem feststehenden Rohr Bild 2 (1), ein durch Flüssigkeitsdurchfluß rotierender Zylinder Bild 2 (2), mit an der Innenseite befestigte Permanentmagneten Bild 2 (3) und im Zentrum des Rohres Bild 2 (1) eine feststehende Säule mit über einander angeordneten Generatorwicklungen Bild 2 (5) so angeordnet, daß durch die Erwärmung der Flüssigkeit in dem Wärmetauscher Bild 1 (1), den Höhenunterschied zwischen dem unteren Behälter Bild 1 (4) und dem oberen Behälter Bild 1 (2) und die Umwandlung der zugeführte Wärme-Energie in dem leicht rotierendem Wasserturbinenzylinder Bild 2 (2) eine Rotation entsteht, die in den über einander angeordneten Wicklungen Bild 2 (5) durch die drehende Bewegung der Permanentmagneten Bild 2 (3) eine Spannung erzeugen, die dann über die feststehende Säule Bild 2 (4) nach außen geführt werden kann.
2. Kompakte Energiezentrale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserturbinengeneratoren Bild 2 (1 bis 5) beliebig lang sein können und beliebig in Reihe oder Parallel und in Kaskade geschaltet werden können.
3. Kompakte Energiezentrale nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle für den Wärmetauscher Bild 1 (1) Wärme-Energie aus Solar-Kollektoren, Restwärme von BHKW oder Restwärme aus Industrieprozessen sein kann.
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