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Die
Erfindung betrifft eine Maschine, welche eine elektrische Maschine
aufweist, wobei die elektrische Maschine im Betrieb Verlustwärme erzeugt.
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Beim
Betrieb von elektrischen Maschinen, Motoren bzw. auch Generatoren
oder Turbinen entstehen Wärmeenergieverluste.
Diese Wärmeenergieverluste
bedürfen
in der Regel einer Abfuhr der Wärmeenergie.
Hierfür
stehen verschiedenste Kühlvarianten
zur Verfügung.
Die Wärmeabfuhr
dient insbesondere dazu, Teile der elektrischen Maschine zu kühlen, die
sonst ohne die Kühlung,
eine unzulässig hohe
Betriebstemperaturen aufweisen würden.
Die in der Abwärme
enthaltene Energie geht einem Gesamtprozess in der Regel verloren.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Verlustenergie der
elektrischen Maschine zumindest teilweise zu nutzen.
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Eine
elektrische Maschine, bzw. ein Windkraftgenerator nach zumindest
einem der Ansprüche 1
bis 16 dient der Lösung
dieser Aufgabe.
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Eine
Maschine, weist z. B. eine elektrische Maschine, welche in einem
Betriebszustand Verlustwärme
abgibt, und eine Energierückgewinnungseinrichtung
auf, welche für
eine zumindest teilweise Rückgewinnung
der Verlustwärme
der elektrischen Maschine vorgesehen ist. Die Maschine ist also
ein Maschinensystem, welches eine elektrische Maschine aufweist,
wobei der Wirkungsgrad der Maschine, das heißt des Maschinensystems, mittels
der Energierückgewinnungseinrichtung
erhöht
wird. Die Energierückgewinnungseinrichtung
ist zur Umwandlung der Verlustwärme,
also der Verlustenergie der elektrischen Maschine in eine andere
Energieform als Wärmeenergie
vorgesehen. Beispiele für
weitere Energieformen sind, elektrische Energie oder auch mechanische
Energie. Die Verlustwärme
der elektrischen Maschine, welche beispielsweise ein Primärteil und
ein Sekundärteil
aufweist, kann beispielsweise durch das Primärteil oder das Sekundärteil hervorgerufen
werden. So entsteht beispielsweise durch den elektrischen Widerstand
in elektrischen Leitungen im Primärteil und/oder im Sekundärteil Verlustwärme.
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Zur
Abfuhr der Verlustwärmemengen
von der elektrischen Maschine weg, wird beispielsweise ein Entwärmungskonzept
verwendet, welches auf der Konvektionskühlung basiert. Ein weiteres
Kühlungskonzept
ist die Kühlung
unter Zuhilfenahme mechanischer Energie, wie dies beispielsweise
bei der Verwendung von Lüftern
der Fall ist. Hierbei kann es sich um Eigenlüfter oder um Fremdlüfter handeln.
Eigenlüfter
beziehen die mechanische Energie von der elektrischen Maschine selbst.
Fremdlüfter
werden beispielsweise mittels eines elektrisch antreibbaren Lüftermotors
betrieben. Beim Eigenlüfter,
welcher beispielsweise ein Innenlüfter oder auch ein Außenlüfter sein
kann, wird die mechanische Energie zum Antrieb des Eigenlüfters von
einer Welle der elektrischen Maschine abgegriffen. Durch eine Eigenbelüftung mit
Eigenlüfter
kann der Wirkungsgrad der elektrischen Maschine verschlechtert werden.
Wird die Abwärme
unter Verwendung von mechanischer Energie von außen abgeführt (z. B. Fremdkühlung durch
Antrieb eines Lüfters
bei Luftkühlung
oder einer Pumpe bei einem flüssigen
Kühlmittel),
geht aber auch dies zu Lasten der Prozessenergie, bzw. des Wirkungsgrades
einer Anlage bzw. des Maschinensystems.
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Zur
Rückgewinnung
der Verlustenergie ist die Energierückgewinnungseinrichtung mit
der elektrischen Maschine und/oder mit einer Kühleinrichtung der elektrischen
Maschinen gekoppelt. Die Kopplung erfolgt z. B. dadurch, dass ein
durch die elektrische Maschine erwärmter Kühlluftstrom zur Energierückgewinnungseinrichtung
geführt
ist, prinzipiell handelt es sich also um eine Kopplung bei welcher
Wärmeenergie übertragen
wird. Wird zur Kühlung
der elektrischen Maschine eine Kühlflüssigkeit
verwendet, so wird die durch die Abwärme der elektrischen Maschine
erwärmte
Kühlflüssigkeit
zur Energierückgewinnungs-Einrichtung
geführt
bzw. transportiert.
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Die
Energierückgewinnungseinrichtung weist
vorteilhaft einen Stirlingmotor auf. Mit Hilfe des Stirlingmotors
kann Wärmeenergie
in mechanische Energie umgewandelt werden. Die so gewonnene mechanische
Energie kann dann beispielsweise wieder mittels eines elektrischen
Generators in elektrische Energie umgewandelt werden. Ein Stirlingmotor wandelt,
wenn auch mit geringem Wirkungsgrad, abhängig von der Temperaturdifferenz,
Wärmeenergie in
mechanische Energie um.
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Die
mit der Energierückgewinnungseinrichtung
gewonnene mechanische oder elektrische Energie kann beispielsweise
zum Antrieb
- – einer Pumpe für eine Fremdkühlung mittels Wasser, Öl, und/oder
Gas,
- – eines
Lüfters
für eine
zusätzliche,
bzw. teilweise Fremdkühlung,
und/oder
- – eines
Generators zur Erzeugung von elektrischer Energie verwendet werden.
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Bei
einer Kombination von elektrischer Maschine und Stirlingmotor, welcher
insbesondere ein Niedertemperaturmotor ist, kann ein Temperaturhub zwischen
einer heißen
Innenumluft (mit einer Innenlufttemperatur von ca. 70° bis 100°C) in der
elektrischen Maschine und z. B. einem Kühlwasser (mit einer Kühlwassereintrittstemperatur
von z. B. 30°C) ausgenutzt
werden.
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In
einer Ausführungsform
der beschriebenen Maschine weist die zugehörige Energierückgewinnungseinrichtung
einen Wärmetauscher
auf. Mittels dieses Wärmetauschers
kann Wärmeenergie
von der elektrischen Maschine weg gebracht werden. Die Wärmeenergie,
welche durch den Wärmetauscher bereitgestellt
wird, kann vom Stirlingmotor genutzt werden. Der Wärmetauscher und/oder
die Energierückgewinnungs-Einrichtung
weist insbesondere einen Kondensator und einen Verdampfer auf.
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Um
nun den Transport der Wärmeenergie von
der elektrischen Maschine weg zur Stirlingmaschine hin zu bewerkstelligen
ist auch der Einsatz einer Heatpipe möglich. Mit Hilfe einer oder
mehrerer Heatpipes kann in einfacher und effektiver Weise Wärmeenergie
transportiert werden.
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Der
Stirlingmotor kann als ein Flachplatten-Stirlingmotor ausgebildet
sein oder auch als ein Zylinderkolben-Stirlingmotor. Der Flachplatten-Stirlingmotor
ist insbesondere für
geringe Temperaturdifferenzen geeignet, da eine vergleichsweise
größere Fläche für den Wärmeübergang
zur Verfügung
steht.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Maschine weist die elektrische Maschine ein Gehäuse auf.
Das Gehäuse
weist Befestigungselemente wie z. B. Verschraubungslöcher, einen
Flansch oder dergleichen auf. Diese Befestigungselemente dienen beispielsweise
zur Befestigung der elektrischen Maschine auf eine Bodenplatte.
Das Gehäuse
der elektrischen Maschine weist nicht nur einen Bereich mit Befestigungselementen
auf, sondern auch einen anderen, weiteren Bereich, welcher dem Bereich
der Befestigungselemente gegenüber
liegt. Wird davon ausgegangen, dass die elektrische Maschine auf
einer Bodenplatte montiert ist, so befindet sich der gegenüber liegende
Bereich in einem oberen Bereich der elektrischen Maschine. In dem
Bereich, welcher dem Bereich mit den Befestigungselementen gegenüber liegt,
ist der Stirlingmotor positioniert. Dadurch ergibt sich ein platzsparender
Aufbau der gesamten Maschine.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist die Maschine, welche die elektrische
Maschine und den Stirlingmotor aufweist, auch derart ausgebildet,
dass die elektrische Maschine vom Stirlingmotor räumlich beabstandet
ist. Dies hat den Vorteil einer höheren Flexibilität bezüglich des
Aufbaus der Maschine.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Maschine weist diese eine Vielzahl
elektrischer Maschinen auf, also zumindest zwei elektrische Maschinen.
Gemäß einer
derartigen Ausgestaltung sind zumindest zwei elektrische Maschinen
mit einer gemeinsamen Energierückgewinnungseinrichtung
energetisch verbunden. Die Energierückgewinnungseinrichtung, welche
z. B. einen Stirlingmotor aufweist, kann somit die Abwärme nicht
nur von einer elektrischen Maschine nutzen sondern auch von zwei
oder von noch mehr elektrischen Maschinen. Damit kann die Energierückgewinnungseinrichtung
bzw. zumindest der Stirlingmotor besser ausgenutzt werden.
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In
einer Variante der Maschine weist diese also eine Kombination von
elektrischer Maschine und Stirlingmotor, bzw. Niedrigtemperaturmotor,
in der Art auf, dass ein Teil der in der elektrischen Maschine entstehenden
Wärmemenge
einen Stirlingmotor, bzw. Niedertemperaturmotor, antreibt.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Maschine weist die Energierückgewinnungseinrichtung
einen Thermovoltaikgenerator auf. Der Thermovoltaikgenerator kann
anstelle des Stirlingmotors vorhanden sein oder in Kombination mit
diesem betrieben werden. Durch eine Kombination des Stirlingmotors mit
dem Thermovoltaikgenerator kann mehr Verlustenergie zurückgewonnen
werden, so dass die Effizienz der Maschine gesteigert werden kann.
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Die
Maschine, welche die elektrische Maschine und die Energierückgewinnungseinrichtung aufweist
ist beispielsweise in einer Windkraftanlage, einer Pumpe, einem
Lüfter,
einer Antriebseinrichtung z. B. für ein Walzwerk oder einer Druckmaschine, aber
auch in einem Kraftwerk einsetzbar. Beim Einsatz in einer oder in
mehreren Windkraftanlagen kann der Wirkungsgrad erhöht werden.
Dies ist insbesondere in einem Windpark vorteilhaft in welchem auch
eine Energierückgewinnungseinrichtung
für mehrere
Windkraftgeneratoren einsetzbar ist. Ist die Windkraftanlage im
Meer aufgestellt so ist mit dem Meerwasser ein Medium vorhanden
welches eine in etwa gleichbleibende niedrige Temperatur aufweist. Das
Meerwasser kann sehr viel Wärmeenergie
aufnehmen ist somit gut dafür
geeignet sowohl beim Stirlingmotor wie auch beim Thermovoltaikgenerator die
Rolle der Wärme-Senke
zu übernehmen.
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Die
Funktionsweise des Thermovoltaikgenerators, basiert auf dem so genannten
Seebeck-Effekt. Der Thermovoltaikgenerator wandelt, abhängig von einer
Temperaturdifferenz, Wärmeenergie
in elektrische Energie um.
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In
einer Variante der beschriebenen Maschine weist diese eine Kombination
von elektrischer Maschine und Thermovoltaikgenerator, in der Art
auf, dass ein Teil der in der elektrischen Maschine entstehenden
Wärmemenge
einem im Innern der Maschine befindlichen Thermovoltaikgenerator
zugeführt
wird. Die mit dem Thermovoltaikgenerator gewonnene elektrische Energie
kann dann beispielsweise
- – über einen Wechselrichter in
ein Stromnetz eingespeist werden, um so beispielsweise eine Einspeisevergütung zu
erhalten;
- – bei
einem Motor mit Frequenzumrichter-Betrieb in den Gleichsspannungszwischenkreis
eines dazugehörigen
Umrichters eingespeist werden;
- – bei
einem Windkraftgenerator mit Kaskadenbetrieb in den Gleichspannungszwischenkreis
des jeweiligen Umrichters eingespeist werden;
- – in
eine Batterie eingespeist werden; und/oder
- – zum
elektrischen Antrieb einer Pumpe oder eines Lüfters zur Kühlung einer Hauptmaschine bzw.
der elektrischen Maschine selbst dienen.
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Durch
die Verwendung der Energierückgewinnungseinrichtung
können
sich verschiedene Vorteile ergeben:
- – eine Erhöhung des
Gesamtwirkungsgrads der elektrischen Maschine, bzw. einer Anlage
(z. B. einer Windkraftanlage), bzw. eines Gesamtprozesses;
- – eine
erhöhte
Unabhängigkeit
von Fremdenergie, bzw. Hilfseinrichtungen; und/oder
- – ein
teilweiser Entzug der Abwärme
durch den Stirlingmotor, so dass nur noch der verbleibende Restanteil
der Abwärme
durch die herkömmlichen Maßnahmen
wie Konvektionskühlung,
Wasserkühlung,
usw. von der elektrischen Maschine abzuführen ist.
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Energetische
Vorteile der Maschine tragen zum Schutz der Umwelt bei, wobei dies
bei einer Kombination von elektrischer Maschine und Stirlingmotor,
bei einer Kombination von elektrischer Maschine mit Thermovoltaikgenerator
und auch in Details der konstruktiven Anordnung des Stirlingmotors oder
des Thermovoltaikgenerators zum Tragen kommt. Insbesondere bei größeren Motoren
bzw. Generatoren ergeben sich markante energetische Vorteile.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Maschine weist diese einen Stromrichter
mit einem Zwischenkreis (Spannungszwischenkreis oder Stromzwischenkreis)
auf, wobei der Stromrichter zur Speisung der elektrischen Maschine
vorgesehen ist, wobei mittels der Energierückgewinnungs-Einrichtung elektrische
Energie erzeugbar ist, welche mittels einer Einspeiseeinrichtung
in den Zwischenkreis des Stromrichters einspeisbar ist, wobei der
Zwischenkreis insbesondere ein Gleichstromzwischenkreis ist und
der Stromrichter insbesondere ein Frequenzumrichter ist. Mittels
eines Stromrichters lässt
sich auch ein Stromnetz durch einen an den Stromrichter angeschlossenen
Generator speisen. Der Energiegewinn aus der Abwärme mittels eines Thermovoltaikgenerators,
insbesondere bei einer Einheit von Motor, Windkraftgenerator und
Frequenzumrichter, kann folglich dahingehend verbessert werden,
dass die elektrische Energie in Form von Gleichspannung und Gleichstrom
möglichst
direkt in den Gleichspannungszwischenkreis des Frequenzumrichters
eingespeist wird. Mittels des Thermovoltaikgenerators ist es möglich beispielsweise
ca. 1/20 der Abwärme
wieder zurück
zu gewinnen. Bei einem größeren Windkraftgenerator
mit ca. 100 kW Verlusten wären
dies immerhin ca. 5 kW, die dann den Wirkungsgrad der Anlage verbessern
und z. B. zu einer erhöhten
Einspeisevergütung
in ein Energieversorgungsnetz führen
würden.
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Ein
Windkraftgenerator weist folglich in einer Ausgestaltung eine Energierückgewinnungseinrichtung
auf, mit welcher Wärmeenergie
in eine weitere Energieform umgewandelt werden kann, wobei die weitere
Energieform insbesondere aus folgender Gruppe gewählt ist:
elektrische Energie; mechanische Energie; oder eine Kombination
davon. Der Windkraftgenerator befindet sich beispielsweise in einer
Gondel einer Windkraftanlage. Beim Antrieb eines Generators durch
den Stirlingmotor kann z. B. bei Windkraftgeneratoren zusätzliche
elektrische Energie in ein elektrisches Netz eingespeist werden. Diese
zusätzliche
Energie könnte
jedoch auch für Hilfsaggregate,
Anzeigen, Beleuchtungen, etc. verwendet werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Maschine ergibt sich eine Kombination von Motor und Generator
mit Luft-Luft-Kühlung oder
auch mit einer Luft-Wasser-Kühlung
und zusätzlich
mit einem Thermovoltaikgenerator im inneren der elektrischen Maschine,
wobei sich ein flacher Thermovoltaikgenerator sehr gut zwischen
der warmen Innenluft und der kalten Kühlluft (nach Austritt aus einem
Wasserkühler)
platzieren lässt.
Ist sowohl die elektrische Maschine wie auch der Thermovoltaikgenerator
luftgekühlt
so handelt es sich um ein einfach zu realisierendes Kühlkonzept.
Ist die elektrische Maschine luftgekühlt und der Thermovoltaikgenerator
wassergekühlt,
so kann sich dadurch ein höherer
Wirkungsgrad des Systems ergeben. Der Thermovoltaikgenerator ist
plattenförmig
aufbaubar, wobei entsprechende Platten auch bei wassermantelgekühlten Motoren eingesetzt
werden können.
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Bei
einer weiteren Variation ist die elektrische Maschine und der Thermovoltaikgenerator
mit Luft-Wasser-Kühlung
(oder für
einen wassermantelgekühlten
Motor/Generator) mit einem Stirlingmotor zum Antrieb einer Pumpe
kombiniert, die Kühlwasser fördert. Ein
Teil des Stirlingmotors kann dabei im Inneren der elektrischen Maschine
und/oder an einem Außenmantel
der elektrischen Maschine und/oder an einem Lagerschild der elektrischen
Maschine angebracht sein.
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Bei
geringer Motorabwärme,
insbesondere bei einem Teillastbetrieb der elektrischen Maschine, wird
die Leistung des Stirlingmotors ebenfalls reduziert, womit die Motorkühlung ebenfalls
vermindert wird, falls mittels des Stirlingmotors die Kühlung der elektrischen
Maschine unterstützt
wird. Bei einer entsprechenden Dimensionierung stellt sich dann
bei einer Nennleistung, bzw. etwas erhöhter Nennleistung, ein Gleichgewicht
ein (gleichbleibende Wicklungserwärmung).
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Auch
in der Fahrzeugindustrie ist die Verwendung einer beschriebenen
Maschine vorteilhaft. Durch die Kombination des elektrischen Motors
mit einer Energierückgewinnungseinrichtung
lässt sich der
Wirkungsgrad der eingesetzten Motoren erhöhen und damit z. B. auch die
Reichweite in Kilometer eines entsprechend elektrisch angetriebenen
Fahrzeuges. Dieses Fahrzeug ist beispielsweise ein Personenkraftwagen,
ein Kraftrad, ein Lastkraftwagen oder dergleichen.
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Der
Thermovoltaikgenerator weist ein Thermoelement auf, welches insbesondere
zwei unterschiedliche miteinander verbundene Metalle aufweist. An
freien Enden der beiden miteinander verbundenen Metalle, welche
elektrische Leiter sind, ergibt sich bei einer Temperaturdifferenz
entlang der Leiter aufgrund des Seebeck-Effekts eine elektrische Spannung.
Die Thermovoltaik betrifft die direkte Umwandlung von Wärmeenergie
in elektrische Energie mittels thermoelektrischer Effekte. Ein Thermovoltaikgenerator
weist z. B. eine Reihe von Thermoleitern auf, die miteinander verbunden
sind. Die elektrische Leistung des Thermovoltaikgenerators wird
durch die verwendeten Materialien beeinflusst. Ein Add-Thermogenerator
weist mehrere in Reihe als Dünnfilmschichten
flächig
kontaktierte Thermozellen auf und bildet eine Art Säulenblock.
Eine Thermozelle kann folglich aus mehreren Dünnfilmschichten unterschiedlicher
Materialien gebildet sein. Wird einem Thermosäulenblock Wärme zugeführt, ist die Gesamtspannung
die Summe aller einzelnen Thermozellen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung an Hand von Beispielen beschrieben,
wobei kein Anspruch auf Vollständigkeit
erhoben wird, dabei zeigt:
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1 eine
Prinzipskizze zur Verlustwärmenutzung
bei einer elektrischen Maschine mit Hilfe eines Stirlingmotors;
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2 eine
weitere Prinzipskizze zur Verlustwärmenutzung bei einer elektrischen
Maschine mit Hilfe eines Stirlingmotors mit einer einflutigen Belüftung;
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3 eine
Prinzipskizze zur Verlustwärmenutzung
bei einer elektrischer Maschinen mit Hilfe eines Thermovoltaikgenerators;
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4 eine
weitere Prinzipskizze zur Verlustwärmenutzung bei einer elektrischer
Maschinen mit Hilfe eines Thermovoltaikgenerators mit einer einflutigen
Belüftung;
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5 eine
weitere Prinzipskizze zur Verlustwärmenutzung bei elektrischen
Maschinen mit einem Stromrichter und einer Kombination aus elektrischer Maschine,
Stirlingmotor und Thermovoltaikgenerator; und
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6 eine
weitere Prinzipskizze zur Verlustwärmenutzung bei einer Windkraftanlage.
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In
den Figuren tragen gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen, um eine
prinzipielle Ähnlichkeit zu
verdeutlichen.
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Die
Darstellung gemäß 1 zeigt
eine Maschine 1, welche eine elektrische Maschine 2 aufweist.
Die elektrische Maschine 2 weist einen Primärteil 3 und
einen Sekundärteil 5 auf,
wobei zur Kühlung
der elektrischen Maschine 2 eine Kühleinrichtung 10 vorgesehen
ist. Die Kühleinrichtung 10 weist insbesondere
eine Vielzahl von Kühlrippen
auf. Auf der Kühleinrichtung 10 ist
ein Verdampfer 11 positioniert. Der Verdampfer 11 ist über eine
Dampfleitung 20 mit einem Kondensator 9wärmetechnisch
verbunden. Eine weitere Verbindung zwischen dem Verdampfer 11 und
dem Kondensator 9 ergibt sich durch eine Flüssigkeitsleitung 30 zur
Kondensatrückführung. Eine
Energierückgewinnungseinrichtung 7 weist
einen Stirlingmotor 8 auf. Der Stirlingmotor 8 weist
ein Schwungrad 28 auf. Der Stirlingmotor 8 weist
zudem einen Wärmetauscher 24 und
eine Arbeitskammer 22 auf. Die elektrische Maschine 2 ist mittels
Befestigungselementen 17 an einem Gehäuse 16 auf einer Bodenplatte 33 befestigt,
wobei die Befestigungselemente 17 Löcher sind durch welche Schrauben
durchgreifen können
um die Maschine 1 mittels einer Schraubverbindung mit der
Bodenplatte 33 zu verbinden. Das Gehäuse 16 weist neben
den Befestigungselementen 17 auch Lagerschilde 39 auf.
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Die
Darstellung gemäß 2 zeigt
eine zur 1 ähnliche Maschine 1,
wobei es sich hier um eine einflutige Belüftung handelt. Bei einer einflutigen Belüftung ergibt
sich bei der Luftkühlung
von Ständer und
Rotor in den entsprechenden Kühlluftkanälen nur
eine Strömungsrichtung
der Kühlluft
in Ständer und
Rotor (Läufer).
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An
den Wärmetauscher 24,
welcher insbesondere ein Wasserwärmetauscher
ist, schließt
sich die Arbeitskammer 22 des Flachplatten-Stirlingmotors
an, wobei dies der Kaltseite entspricht. An die Arbeitskammer 22 schließt sich
der Kondensator 9 an, also die Heizseite des Stirlingmotors 8.
Der Kondensator 9 ist mit dem Verdampfer 11 verbunden.
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Die
Darstellung gemäß 3 zeigt
eine Maschine 1, welche eine Thermovoltaikgeneratorplatte 42 und
einen Wasserwärmetauscher 24 aufweist.
Die Maschine 1 weist zudem ein erstes Gehäuseelement 37 als
eine Warmseite auf und ein zweites Gehäuseelement 35 als
eine Kaltseite auf. Der Thermovoltaikgeneratorplatte 42 ist
mit diesen Gehäuseelementen
wärmetechnisch
verbunden. 3 stellt eine zweiflutige Belüftung dar.
Bei einer zweiflutigen Belüftung
ergeben sich bei der Luftkühlung
von Ständer und
Rotor in den entsprechenden Kühlluftkanälen zumindest
zwei Strömungsrichtungen
der Kühlluft in Ständer bzw.
Rotor (Läufer).
In 3 wird die zweiflutige Belüftung mittels zweier Lüfter erreicht.
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Die
Darstellung gemäß 4 zeigt
wie 3 eine Maschine 1, welche eine Thermovoltaikgeneratorplatte 42 und
einen Wasserwärmetauscher 24 aufweist.
Die Maschine 1 ist im Sinne einer einflutigen Belüftung aufgebaut.
Eine einflutige Belüftung kann
auch als Z-Belüftung
bezeichnet werden.
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Das
Gehäuseelement 37 bildet
die Warmseite und das Gehäuseelement 35 bildet
die Kaltseite. Zwischen der Warmseite 37 und der Kaltseite 35 ist der
Wasserwärmetauscher 24 und
die Thermovoltaikgeneratorplatte 42 positioniert.
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Die
Darstellung gemäß 5 zeigt
eine Maschine 1, welche zwei elektrische Maschinen 2 aufweist.
Beide elektrische Maschinen 2 sind über eine Dampfleitung 20 und über Flüssigkeitsleitungen 30 zur
Kondensatrückführung mit
der Energierückgewinnungseinrichtung 7 verbunden.
Die Energierückgewinnungseinrichtung 7 weist
einen Stirlingmotor 8 und einen elektrischen Generator 47 auf.
Der elektrische Generator 47 ist mit dem Stirlingmotor 8 mechanisch
gekoppelt. Der vom Generator 47 erzeugte elektrische Strom
wird vorteilhaft mittels Stromleitungen 45 in einen Zwischenkreis 44 eines
Stromrichters 43 gespeist. Der Stromrichter 43 ist
zur Speisung zumindest einer der elektrischen Maschinen 2 vorgesehen.
Die elektrischen Maschinen 2 weisen auch Thermovoltaikgeneratorplatten 42 auf,
wobei die von diesen erzeugte elektrische Energie ebenfalls mittels Stromleitungen 45 dem
Zwischenkreis 44 des Stromrichters 43 zugeführt wird.
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Die
Darstellung gemäß 6 zeigt
eine Windkraftanlage 49, welche eine Maschine 1 der
beschriebenen Art aufweist. Die elektrische Maschine 2 der
Maschine 1 ist der elektrische Generator der Windkraftanlage 49.
