DE202018001758U1 - Storage power plants - Google Patents

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Abstract

Speicherkraftwerke dadurch gekennzeichnet, dass sie vorzugsweise aus mehreren Aggregaten bzw. Antriebstürmen bestehen, worauf jeweils zwei gegenseitig nach außen herausragende Speicherbehälter angebracht sind, wobei immer nur der oben stehende Speicherbehälter mit Flüssigkeit vorzugsweise mit Wasser, aus dem unten stehenden Behälter mit der Wasserpumpe befüllt wird. Jeder Aggregat ist mit einem Hauptgenerator und zwei weiteren Generatoren ausgestattet, die mit Hochdruckpumpen und mit zwei Wasserdurchströmturbinen angetrieben werden.Storage power plants characterized in that they preferably consist of several units or drive towers, whereupon two mutually outwardly outstanding storage container are mounted, whereby always only the above storage container with liquid is preferably filled with water from the container below with the water pump. Each unit is equipped with one main generator and two additional generators powered by high pressure pumps and two water flow turbines.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Speicherkraftwerke, die in einem geschlossenen System mit dem Gewicht des Speichers angetrieben werden und eine zuverlässige Stromversorgung mit erneuerbaren Energie gewährleisten.Object of the present invention are storage power plants, which are driven in a closed system with the weight of the memory and ensure a reliable power supply with renewable energy.

In Anbetracht der immer größeren Belastung durch störende Bauwerke, nicht effizienten Stromerzeugungsanlagen und ständig steigenden Energiekosten, sollten die Stromerzeugungsanlagen und Kraftwerke effizient, zuverlässig und absolut umweltfreundlich und kostengünstig betrieben werden.Given the ever-increasing burden of disruptive structures, inefficient power plants, and ever-increasing energy costs, power plants and power plants should be operated efficiently, reliably, and in an environmentally sound and cost-effective manner.

Besonders vorteilhaft wäre, wenn die Stromerzeugungsanlagen und Kraftwerke auf kleinen Bauflächen errichtet werden könnten und in keiner Weise die Umwelt belasten, eine hohe Effizienz, eine lange Laufzeit gewährleisten und in bestehende Infrastrukturen integriert werden können.It would be particularly advantageous if the generating facilities and power plants could be built on small construction sites and in no way pollute the environment, ensure high efficiency, a long running time and be able to be integrated into existing infrastructures.

Alle diese Anforderungen werden von den bisher bekannten Stromerzeugungsanlagen und Kraftwerken nicht oder nur teilweise erfüllt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Stromerzeugungsanlagen und Kraftwerke bereitzustellen, die den zuvor genannten Anforderungen gerecht werden.All of these requirements are not or only partially met by the previously known power generation plants and power plants. The invention is therefore based on the object to provide power generation plants and power plants, which meet the aforementioned requirements.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die erfindungsgemäßen Speicherkraftwerke auf kleinen Bauflächen mit außergewöhnlich hohem Wirkungsgrad, absolut umweltfreundlich, mit langer Laufzeit und geringen Wartungskosten errichtet werden können.This object is achieved in that the storage power plants according to the invention can be built on small building areas with exceptionally high efficiency, absolutely environmentally friendly, with long running time and low maintenance costs.

Neben den zuvor genannten Vorteilen liegt der wesentliche Vorteil der Erfindung auch im wirtschaftlichem Bereich. Nicht zuletzt durch die leichte Anpassung und Integration in vorhandene Infrastrukturen und Unterbringung in bereits vorhandenen und leerstehenden Bauwerke.In addition to the advantages mentioned above, the main advantage of the invention is also in the economic field. Not least due to the easy adaptation and integration into existing infrastructures and accommodation in existing and empty buildings.

Die erfindungsgemäßen Speicherkraftwerke beinhalten je nach Bedarf mehrere Antriebseinheiten. Eine Antriebseinheit besteht aus einem Turm, worauf oben und unten jeweils gegeneinander nach außen ausgerichtet, Speichebehälter angebracht sind. Jede Antriebseinheit hat einen Hauptgenerator und zwei weitere Generatoren die von zwei Durchströmturbinen angetrieben werden, mindestens zwei in Speicherbehältern installierten Hochdruckpumpen, die abwechselnd die im unteren Speicherbehälter stehende Flüssigkeit, jeweils in den oben stehenden Speicherbehälter über das Füllrohr in die Durchströmturbinen befördern. Auf diese Weise werden bis zu 40 % der durch die Hochdruckpumpe verbrauchten Energie wieder gewonnen.The storage power plants according to the invention include several drive units as needed. A drive unit consists of a tower, on which top and bottom are aligned against each other outwardly, storage containers are mounted. Each drive unit has a main generator and two other generators which are driven by two flow turbines, at least two high-pressure pumps installed in storage tanks, which alternately convey the liquid in the lower storage tank into the above storage tank via the filling pipe into the flow-through turbines. In this way, up to 40% of the energy consumed by the high-pressure pump is recovered.

Sobald der oben stehende Behälter mit Flüssigkeit befüllt ist und der unten stehende Behälter entleert ist, kippt das Speicherkraftwerk, so dass der befüllt Behälter unten und der entleerte Behälter oben steht. Durch diesen Vorgang wird durch die am Kraftwerkturm angebrachte Antriebsscheibe der Hauptgenerator angetrieben.As soon as the container above is filled with liquid and the container below is emptied, the storage power plant tilts so that the filled container is at the bottom and the emptied container is at the top. By this process is driven by the mounted on the power train tower drive pulley of the main generator.

Dieser Vorgang kann in kurzen Abständen wechselseitig von mehreren Antriebseinheiten pausenlos wiederholt werden.This process can be repeated at short intervals alternately by several drive units without pause.

Das Speicherkraftwerk ist mit mindestens einem Energieregler ausgestattet. Dieser regelt die aus der Rückkuppelung zugeführte Energie. Die Energie des Hauptgenerators wird gesondert einem Stromverteiler zugeführt, wobei der Hauptgenerator AC und die zwei Turbinengeneratoren AC und DC Strom liefern.The storage power plant is equipped with at least one energy regulator. This regulates the energy supplied from the feedback. The power of the main generator is supplied separately to a power distributor, the main generator AC and the two turbine generators AC and DC supply power.

Das Speicherkraftwerk, wie zuvor beschrieben, kann aus mehreren Einheiten bestehen und je nach Größe in einer oder mehreren Hallen, oder in verschiedenen Gebäuden oder Bauwerken untergebracht und auf tragenden Fundamenten verankert werden. Die Speicherkraftwerke können, je nach Bedarf, für die zentrale oder dezentrale Energieversorgung in verschiedenen Größen errichtet werden.The storage power plant, as described above, can consist of several units and depending on the size in one or more halls, or housed in different buildings or structures and anchored on supporting foundations. The storage power plants can, depending on requirements, be built in different sizes for centralized or decentralized energy supply.

Der außergewöhnlich hohe Wirkungsgrad dieser Kraftwerke liegt darin, dass, wie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, der Hub die Hälfte des Antriebsweges ausmacht.

  • 1 zeigt ein Speicherkraftwerk
    • Bezugszeichen 1 zeigt den oberen befüllten Behälter
    • Bezugszeichen 2 zeigt den entleerten Behälter
    • Bezugszeichen 3 zeigt den Kraftwerkturm
    • Bezugszeichen 4 zeigt die Hochdruckpumpen
    • Bezugszeichen 5 zeigt die Wasserleitungen
    • Bezugszeichen 6 zeigt die Turbinen
    • Bezugszeichen 7 zeigt die Antriebsscheibe
    • Bezugszeichen 8 zeigt den Hauptgenerator
    • Bezugszeichen 9 zeigt die Verlagerungskonstruktion
    • Die Pfeile zeigen die Drehrichtung
  • 2 zeigt ein Speicherkraftwerk in einem Kühlturm
    • Bezugszeichen 1 zeigt das Dach des Kühlturms
    • Bezugszeichen 2 zeigt den Kühlturm
    • Bezugszeichen 3 zeigt die Verkleidung mit Solarmodulen
    • Bezugszeichen 4 zeigt das Speicherkraftwerk
  • 3 zeigt ein Speicherkraftwerkgebäude mit Solarfassade
    • Bezugszeichen 1 zeigt die Solarzellen
  • 4 zeigt den Grundriss eines Speicherkraftwerkes in einem Silo
  • 5 zeigt ein Gebäude mit mehreren Kraftwerketagen
    • Bezugszeichen 1 zeigt das Solardach
    • Bezugszeichen 2 zeigt das Gebäude
    • Bezugszeichen 3 zeigt die Solarfassade
    • Bezugszeichen 4 zeigt die Speicherkraftwerke
The exceptionally high efficiency of these power plants is that, as shown in the accompanying drawings, the stroke constitutes half of the drive path.
  • 1 shows a storage power plant
    • Reference numeral 1 shows the upper filled container
    • Reference numeral 2 shows the emptied container
    • Reference numeral 3 shows the power tower tower
    • Reference numeral 4 shows the high-pressure pumps
    • Reference numeral 5 shows the water pipes
    • Reference numeral 6 shows the turbines
    • Reference numeral 7 shows the drive pulley
    • Reference numeral 8 shows the main generator
    • Reference numeral 9 shows the displacement structure
    • The arrows show the direction of rotation
  • 2 shows a storage power plant in a cooling tower
    • Reference numeral 1 shows the roof of the cooling tower
    • Reference numeral 2 shows the cooling tower
    • Reference numeral 3 shows the panel with solar modules
    • Reference numeral 4 shows the storage power plant
  • 3 shows a storage power plant building with solar façade
    • Reference numeral 1 shows the solar cells
  • 4 shows the floor plan of a storage power plant in a silo
  • 5 shows a building with several power plant floors
    • Reference numeral 1 shows the solar roof
    • Reference numeral 2 shows the building
    • Reference numeral 3 shows the solar facade
    • Reference numeral 4 shows the storage power plants

Claims (10)

Speicherkraftwerke dadurch gekennzeichnet, dass sie vorzugsweise aus mehreren Aggregaten bzw. Antriebstürmen bestehen, worauf jeweils zwei gegenseitig nach außen herausragende Speicherbehälter angebracht sind, wobei immer nur der oben stehende Speicherbehälter mit Flüssigkeit vorzugsweise mit Wasser, aus dem unten stehenden Behälter mit der Wasserpumpe befüllt wird. Jeder Aggregat ist mit einem Hauptgenerator und zwei weiteren Generatoren ausgestattet, die mit Hochdruckpumpen und mit zwei Wasserdurchströmturbinen angetrieben werden.Storage power plants, characterized in that they preferably consist of several units or drive towers, whereupon two mutually outwardly outstanding storage container are mounted, whereby only the above storage container with liquid is preferably filled with water from the container below with the water pump. Each unit is equipped with one main generator and two additional generators powered by high pressure pumps and two water flow turbines. Speicherkraftwerke nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kraftwerksaggregate abwechselnd beim Betrieb über ihre eigene Achse drehen und auf diese Weise ununterbrochen zuverlässige Stromversorgung mit erneuerbaren Energie gewährleisten.Storage power plants after Claim 1 characterized in that the power plant units rotate alternately during operation on their own axis and ensure in this way uninterrupted reliable power supply with renewable energy. Speicherkraftwerke nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Drehvorgang der Kraftwerksaggregate durch Entleeren des unteren und Befüllen des oberen Speicherbehälters mit dem Wasser erfolgt.Storage power plants after Claim 1 and 2 characterized in that the turning operation of the power plant units takes place by emptying the lower and filling the upper storage tank with the water. Speicherkraftwerke nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass der hohe Wirkungsgrad der Speicherkraftwerke drin besteht, dass durch das Befüllen des oben stehenden Speicherbehälters mit den Hochdruckpumpen, also der Hub, nur ca. die Hälfte des Antriebsweges ausmacht.Storage power plants after Claim 1 - 3 characterized in that the high efficiency of the storage power plants is there that accounts for only about half of the drive path by filling the above storage container with the high-pressure pump, so the hub. Speicherkraftwerke nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptgenerator über die am Kraftwerkturm angebrachten Antriebsscheibe angetrieben wird und dieser die Aufgabe hat, die Geschwindigkeit des Drehvorgangs des Speicherkraftwerkes zu regeln.Storage power plants after Claim 1 - 4 characterized in that the main generator is driven by the mounted on the power train tower drive pulley and this has the task to control the speed of rotation of the storage power plant. Speicherkraftwerke nach Anspruch 1-5 dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherkraftwerke grundsächlich zeitversetzt arbeiten.Storage power plants after Claim 1 - 5 characterized in that the storage power plants are basically time-delayed work. Speicherkraftwerke nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptgeneratoren vorzugsweise AC Strom und die Durchströmturbinen AC oder DC Strom liefern.Storage power plants after Claim 1 - 6 characterized in that the main generators preferably provide AC power and the flow-through turbines AC or DC power. Speicherkraftwerke nach Anspruch 1-7 dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherkraftwerke in verschiedenen Größen und nach Maß hergestellt werden können. Insofern können sie auch in bereits vorhandenen leerstehenden Hallen, Silos, außer Betrieb stehende Kühltürme und sonstigen Gebäuden installiert werden.Storage power plants after Claim 1 - 7 characterized in that the storage power plants can be made in different sizes and made to measure. In this respect, they can also be installed in existing empty warehouses, silos, out of service cooling towers and other buildings. Speicherkraftwerke nach Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherkraftwerke auch auf kleinsten Grundstücksflächen errichtet werden können.Storage power plants after Claim 1 - 8th characterized in that the storage power plants can be built on the smallest land areas. Speicherkraftwerke nach Anspruch 1-9 dadurch gekennzeichnet, dass die Hallendächer und Hallenwände der Kraftwerke der Umgebung angepasst, vorzugsweise jedoch mit Sonnenkollektoren verkleidet werden und dadurch den Charakter der modernen Glasbauarchitektur vorweisen.Storage power plants after Claim 1 - 9 characterized in that the hall roofs and hall walls of the power plants adapted to the environment, but preferably are clad with solar panels and thereby demonstrate the character of modern glass architecture.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019007325A1 (en) * 2019-10-22 2021-04-22 Klaus Kaiser Pumped storage plant

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102019007325A1 (en) * 2019-10-22 2021-04-22 Klaus Kaiser Pumped storage plant

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