DE102005028300A1 - Gitterkollektor für eine Wärmepumpenanlage auf einem Wasserkraftwerk bzw. Wasserkraftwerksgelände - Google Patents

Gitterkollektor für eine Wärmepumpenanlage auf einem Wasserkraftwerk bzw. Wasserkraftwerksgelände Download PDF

Info

Publication number
DE102005028300A1
DE102005028300A1 DE102005028300A DE102005028300A DE102005028300A1 DE 102005028300 A1 DE102005028300 A1 DE 102005028300A1 DE 102005028300 A DE102005028300 A DE 102005028300A DE 102005028300 A DE102005028300 A DE 102005028300A DE 102005028300 A1 DE102005028300 A1 DE 102005028300A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
power station
rake
grid
collector
heat pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102005028300A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102005028300B4 (de
Inventor
Max Loidl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102005028300A priority Critical patent/DE102005028300B4/de
Publication of DE102005028300A1 publication Critical patent/DE102005028300A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102005028300B4 publication Critical patent/DE102005028300B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B9/00—Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
    • E02B9/02—Water-ways
    • E02B9/04—Free-flow canals or flumes; Intakes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B5/00—Artificial water canals, e.g. irrigation canals
    • E02B5/08—Details, e.g. gates, screens
    • 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
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V50/00—Use of heat from natural sources, e.g. from the sea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • 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
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/24—Rotors for turbines
    • F05B2240/241—Rotors for turbines of impulse type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

In Wasserkraftwerken werden zum Schutz der Turbinenanlagen vor dem Turbineneinlauf Schutzgitter, sogenannte Kraftwerksrechen, angebracht. Diese Schutzgitter, wenn es kraftwerksseitig durch ein Röhrensystem mit entsprechendem Rohrquerschnitt und Rohrwanddicke ergänzt wird, kann gleichzeitig als Kollektor (Primärkreislauf) für eine Wärmepumpenanlage auf dem Kraftwerk bzw. auf dem Kraftwerksgelände verwendet werden. DOLLAR A Um das Röhrensystem des Kollektors gegen Stöße zu schützen, kann der Kollektor auch zusätzlich als "weiterer Kraftwerksrechen" im Bereich zwischen dem eigentlichen Kraftwerksrechen und dem Turbinenbereich des Wasserkraftwerks angebracht werden, z. B. Anbringung bei den Dammtafeln. DOLLAR A Zur besseren Nutzung der "Restwärme" des durchfließenden Wassers können auch mehrere derartige Kollektoren parallel hintereinander, in entsprechendem Abstand, im oben genannten "Schutzbereich" parallel zum Rechen oder parallel zu den Dammtafelführungen angebracht werden. DOLLAR A Bei besonders schwierigen Anströmungsverhältnissen zu den Turbinen können die Kollektorgitterelemente zusammen, geschützt durch einen weiteren zusätzlichen Kraftwerksrechen, auch dem ursprünglichen Kraftwerksrechen (bei entsprechender Befestigung an den Zwischenpfeilern) vorgesetzt werden.

Description

  • Technische Beschreibung der Erfindung
  • In Wasserkraftwerken werden zum Schutz der Turbinenanlagen vor dem Turbineneinlauf Schutzgitter, sogenannte Kraftwerksrechen angebracht.
    •
  • Hinter jedem Stab (bzw. hinter jedem n-ten Stab je nach dem Rohrkrümmungsradius der Kollektorrohre) des Schutzgitters (Kraftwerksrechen) soll geschützt auf der Kraftwerksseite, parallel zu den Gitterstäben, zusätzlich ein Rohr angebracht werden und diese Rohre dann fortlaufend miteinander verbunden werden (z. B. mäanderförmig).
    (Siehe Skizzen für Kollektorgitterelemente Beispiel 1 u. 2)
  • Das dabei entstehende Röhrensystem kann einerseits einer Verstärkung des Kraftwerksrechens dienen und soll andererseits gleichzeitig als Kollektor (Primärkreislauf) für eine Wärmepumpenanlage auf dem Kraftwerk bzw. Kraftwerksgelände verwendet werden.
  • Die dabei verwendeten Rohre (z.B. Flachovalrohre) müssen aus nichtrostendem Material und von sehr guter Wärmeleitung sein.
  • Um den Kollektor (Kollektorgitterelemente) gegen Stöße zu schützen, kann er auch zusätzlich, als „weiterer Kraftwerksrechen", im Bereich zwischen dem eigentlichen Kraftwerksrechen und dem Turbinenbereich des Wasserkraftwerks angebracht werden, z. B. Anbringung bei den Dammtafeln.
  • Zur besseren Nutzung der „Restwärme" des durchfließenden Wasser können auch mehrere derartige Kollektoren parallel hintereinander, in entsprechendem Abstand, im obengenannten „Schutzbereich" parallel zum Rechen oder parallel zu den Dammtafelführungen angebracht werden.
    (Siehe Schraffierung auf der Zeichnung auf Anlage 2 zum speziellen Anbringungsbereich des Kollektorgitters bzw. der Kollektorgitter und Kollektorgitterelemente)
  • Bei besonders schwierigen Anströmungsverhältnissen zu den Turbinen können die Kollektorgitterelemente zusammen, geschützt durch einen weiteren zusätzlichen Kraftwerksrechen auch dem ursprünglichen Kraftwerksrechen (bei entsprechender Befestigung an den Zwischenpfeilern) vorgesetzt werden.
  • Zum bisherigen Stand der Technik:
  • Wärmepumpen werden bereits in der Nutzung der Erdwärme, des Grundwassers etc. eingesetzt. Fernwärme-Wärmepumpenheizkraftwerke und Fernwärme-Geothermieheizkraftwerke etc. sind bereits in Betrieb.
  • Der Bau von Wärmepumpenanlagen ist heute bereits im MW-Leistungsbereich möglich. Durch Hintereinanderschaltung mehrerer Wärmepumpen kann auch ein zum Betrieb einer Dampfturbine zur Elektrizitätserzeugung erforderliches Temperaturniveau erreicht werden. Wegen Gerölls und Treibguts und dem Druck des fließenden Wassers lassen sich Kollektoren von Wärmepumpen in fließenden Gewässern nur sehr erschwert frei verlegen.
  • Kollektoren in Gewässern und Kraftwerke außerhalb von Kraftwerksanlagen können sich störend auf die Umwelt auswirken.
  • Die Errichtung von neuen Kraftwerken ist im allgemeinen mit hohen Auflagen verbunden.
  • Besondere Vorteile meiner Erfindung:
  • Optimale Entnahme von Wärme des gestauten bzw. fließenden Wassers durch einen Wärmetauscher (Kollektor) im Bereich unter Wasser vor den Turbinenanlagen. Temperatur des Wassers in diesem Bereich relativ konstant.
  • Die spezielle Anordnung des Kollektors ermöglicht es, die wichtigen Anströmverhältnisse vor den Kraftwerksturbinen beizubehalten.
  • Einfache und sichere (auch nachträgliche) Befestigungsmöglichkeit und Wartungsmöglichkeit des Kollektors im Bereich innerhalb der Dammtafeln möglich, da dieser Bereich dazu wasserfrei gemacht werden kann.
  • Einfache Stromzuführung für die Wärmepumpenanlage durch das Wasserkraftwerk. Umweltverträgliche Errichtung eines Wärmepumpen-Heizkraftwerks auf der Wasserkraftwerksanlage oder auf dem Werksgelände möglich.
  • Fernwärmeleitungen auch auf der Trassenführung der Stromleitungen möglich. Nachhaltige umweltfreundliche Energieversorgung ohne Abhängigkeit von weiteren Energieträgern möglich.
  • Es erfolgt umweltfreundliche Abkühlung des Gewässers und keine Aufheizung.
  • Je nach Wasserführung ist die Erzeugung von Wärmeenergie (evtl. durch hintereinander geschaltete Kollektoren) auch über den MW-Leistungsbereich hinaus möglich.
  • Geringer technischer Aufwand und evtl. vereinfachtes Genehmigungsverfahren bei der Errichtung eines Wärmepumpen-Heizkraftwerkes (Wärmepumpenanlage) Wartung der Wärmepumpenanlagen durch Einbindung des bereits vorhandenen Personals des Wasserkraftwerks.

Claims (1)

  1. Patentschutz wird für den in obiger technischer Beschreibung genannten, mit Rohren verstärkten Kraftwerksrechen bzw. „weiteren Kraftwerksrechen" im Bereich zwischen dem eigentlichen Kraftwerksrechen und dem Turbinenbereich des Wasserkraftwerks bzw. „weiteren Kraftwerksrechen", der dem eigentlichen Kraftwerksrechen vorgesetzt wird, gefordert, der gleichzeitig als Kollektor (bestehend aus einzelnen Kollektorelementen) für eine Wärmepumpenanlage dienen soll.
DE102005028300A 2005-06-18 2005-06-18 Verfahren zur Erzeugung von Wärme mit einer Wärmepumpenanlage auf einem Wasserkraftwerk bzw. Wasserkraftwerksgelände Expired - Fee Related DE102005028300B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005028300A DE102005028300B4 (de) 2005-06-18 2005-06-18 Verfahren zur Erzeugung von Wärme mit einer Wärmepumpenanlage auf einem Wasserkraftwerk bzw. Wasserkraftwerksgelände

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005028300A DE102005028300B4 (de) 2005-06-18 2005-06-18 Verfahren zur Erzeugung von Wärme mit einer Wärmepumpenanlage auf einem Wasserkraftwerk bzw. Wasserkraftwerksgelände

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102005028300A1 true DE102005028300A1 (de) 2006-12-28
DE102005028300B4 DE102005028300B4 (de) 2009-08-20

Family

ID=37513429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005028300A Expired - Fee Related DE102005028300B4 (de) 2005-06-18 2005-06-18 Verfahren zur Erzeugung von Wärme mit einer Wärmepumpenanlage auf einem Wasserkraftwerk bzw. Wasserkraftwerksgelände

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005028300B4 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2206914A1 (de) * 2008-12-23 2010-07-14 Siegfried Jank Verfahren zum Betrieb einer Wasserkraftwerksanlage
CN101705671B (zh) * 2009-11-19 2013-05-15 武汉大学 黄河上游梯级水电站运行设计与优化调度方法及设备
FR3092626A1 (fr) * 2019-02-11 2020-08-14 Compagnie Nationale Du Rhone Dispositif pour assurer le refroidissement des equipements electromecaniques d’une centrale hydroelectrique
DE202019105947U1 (de) * 2019-10-25 2021-01-26 Thomas Noll Vorrichtung zur Energiegewinnung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202012104170U1 (de) 2012-07-27 2013-09-10 Heribert Metz Wärmepumpeneinsatz an künstlichen Wasserstauwerken

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH237313A (de) * 1943-04-01 1945-04-15 Egli Max Ing Dipl Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage.
AT6811U1 (de) * 2002-05-15 2004-04-26 Lms Metall Und Stahlbautechnik Schmutzabscheider (beheizbarer rechen)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH247948A (de) * 1944-04-05 1947-04-15 Escher Wyss Maschf Ag Wärmepumpenanlage.
AT387813B (de) * 1987-04-08 1989-03-28 Enerag Energy Resources Ag Verfahren zur warm- und/oder heisswasserbereitung und speicherwasserkraftwerk zur durchfuehrung des verfahrens

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH237313A (de) * 1943-04-01 1945-04-15 Egli Max Ing Dipl Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage.
AT6811U1 (de) * 2002-05-15 2004-04-26 Lms Metall Und Stahlbautechnik Schmutzabscheider (beheizbarer rechen)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2206914A1 (de) * 2008-12-23 2010-07-14 Siegfried Jank Verfahren zum Betrieb einer Wasserkraftwerksanlage
CN101705671B (zh) * 2009-11-19 2013-05-15 武汉大学 黄河上游梯级水电站运行设计与优化调度方法及设备
FR3092626A1 (fr) * 2019-02-11 2020-08-14 Compagnie Nationale Du Rhone Dispositif pour assurer le refroidissement des equipements electromecaniques d’une centrale hydroelectrique
DE202019105947U1 (de) * 2019-10-25 2021-01-26 Thomas Noll Vorrichtung zur Energiegewinnung
WO2021078929A1 (de) 2019-10-25 2021-04-29 Thomas Noll Vorrichtung zur energiegewinnung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005028300B4 (de) 2009-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005028300A1 (de) Gitterkollektor für eine Wärmepumpenanlage auf einem Wasserkraftwerk bzw. Wasserkraftwerksgelände
CN105993722B (zh) 蔬果大棚太阳能供暖增温系统
EP2255136B1 (de) Container und sonnenstromkraftwerk
DE3619269A1 (de) Vorrichtung zur stromerzeugung
DE102004021028A1 (de) Solargenerator mit Warmwasserbereitung
DE102007013398A1 (de) Erdrotationskraftwerk
EP2077425B1 (de) Verfahren zur Erzeugung von Wärme aus einem natürlichen Gewässer
DE102013109763A1 (de) Hochwasserschutz
DE2533099A1 (de) Stroemungstechnische kraftanlage zur verwertung niedriger thermodynamischer potentiale
Mills et al. Lower temperature approach for very large solar power plants
DE102015113951A1 (de) Provisorische Patentanmeldung Wasser-Ring-Energiespeicher
Abbood et al. Experimental characteristic of a solar parabolic trough collector with indirect steam generation system
DE102006009908A1 (de) Solar-Luft-Modul
Burbidge et al. Stanwell solar thermal power project
Sridharan et al. Experimental investigation on series solar flat plate collectors with variable mass flow rates
CN217761103U (zh) 一种火力发电厂汽轮机用凝结水收集装置
RU2531461C1 (ru) Конденсационная паротурбинная электростанция с акустической кабиной для оператора
CA2978935C (en) Cohesion based hydroelectric power
Lentz et al. Solar Thermal Projects in Mexico
US20150047355A1 (en) Ciudad Sinergia: a production and research facility in the southwestern United States for electrical power and fresh water, and for processing burnable waste, without the use of nuclear fission, coal or oil
JP5246565B2 (ja) 海水地下発電所
EP4001633A1 (de) Hydroelektrisches pumpspeicherkraftwerk mit einem rohr, das so eingebaut ist, dass beide enden des rohrs unterschiedliche höhen aufweisen, wodurch ein flüssigkeitsstrom innerhalb der leitung induziert wird und nutzung des flüssigkeitsstroms
Milcă et al. Numerical modelling of the cooling water system of a 106MW Hydro-Power Plant using EPANET
AT6109U1 (de) Anlage mit einer als strömungsmaschine ausgebildeten kraftmaschine
TWM600343U (zh) 供應用於水管末端之水力發電裝置

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8122 Nonbinding interest in granting licences declared
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee