NL8101401A - Stelsel voor het in elektrische energie omzetten van veranderlijke mechanische energie. - Google Patents

Description

Lx 5S33

Stelsel voor het in elektrische energie omzetten van veranderlijke mechanische energie.

Er bestaat behoefte aan stelsels, die een doeltreffende benutting van mechanische- energiebronnen, in het bijzonder van de windenergie, mogelijk maken.

Windenergie kan op eenvoudige wijze in elektrische energie 5 worden omgezet door een elektrische generator met een windmotor of dergelijke te koppelen. Daar de windkracht nooit standvastig is, zal bij een rechtstreekse koppeling het door de generator afgegeven vermogen, en ia het bijzonder de spanning en/of de frequentie, dienovereenkomstig schommelen, hetgeen meestal ongewenst is. Er zal dan 10 ook meestal een stabiliserende regeling worden toegepast, zoals bijvoorbeeld een de snelheid begrenzende rem en/of een elektrische regeling voor de generatorspanning of dergelijke.

Dergelijke regelingen hebben echter het bezwaar, dat daarbij een aanmerkelijk deel van het beschikbare vermogen onbenut verlo-15 ren gaat, aangezien een dergelijk stelsel bij een zekere minimale windsterkte al voldoende moet kunnen werken, zodat bij sterkere wind de regeling in werking moet komen om het energie-overschot af te voeren.

De uitvinding verschaft een voor dit doel bestemd stelsel, 20 dat toelaat alle.door een windmotor of vergelijkbare energiebron geleverde energie doeltreffend te benutten.

. Daartoe wordt het stelsel volgens de uitvinding gekenmerkt door een met de energiebron verbonden vloeistofpomp, door een door tussenkomst van een vloeistofleiding met een daarin opgenomen stro-25 mingsregelaar daarmede verbonden vloeistofmotor, welke regelaar is ingericht voor het met een vaste snelheid doen draaien van deze motor, die met een elektrische generator is verbonden, door een tussen de drukuitgang van de.pomp en de regelaar met de pompleiding verbonden aftakleiding, die van een smooronderdeel is voorzien, door een met 30 dit smooronderdeel verbonden warmtewisselaar, die is ingericht om de door het smoren veroorzaakte warmte op een warmte-overdrachtsmiddel over te dragen, en door een vloeistofvoorraad, waarin de uitgangs-. zijden van de vloeistofmotor en de warmtewisselaar en de inlaatzijde van de vloeistofpomp uitmonden.

35 In het bijzonder kan de stromingsregelaar zijn ingericht 81 01 4 01 - 2 - voor het handhaven van een vaste vloeistofstroomsnelheid, welke stro-mingsregelaar een elektrisch bestuurde regelklep kan omvatten, waarbij de stuurstroom afhankelijk is van de draaisnelheid van de vloei-stofmotor of de generator» 5 Voorts kan tussen de pomp en de stromingsregelaar een buf fervat met de pompleiding zijn verbonden, terwijl verder met de pomp-leiding een druktaster kan zijn verbonden, die is ingericht voor het besturen van een met de aandrijving van de vloeistofpomp samenwerkende rem, die wordt ingeschakeld, wanneer de draaisnelheid van de aan-10 drijving te groot wordt, welke rem in het bijzonder een vloeistofrem kan zijn, die met behulp van de door de pomp geleverde vloeistof wordt bediend.

Het smooronderdeel kan voorts door een veiligheidsklep zijn overbrugd, die bij een te hoge druk wordt geopend, welk smooronder-15 deel voorts in de warmtewisselaar kan zijn opgenomen, zodat ook de in het smooronderdeel vrij*»komende warmte doeltreffend kan worden benut. Ook de uit laat van de vloeistofmotor kan met de warmtewisselaar zijn verbonden om de in de motor opgewekte warmte te kunnen benutten.

Het kan soms aanbeveling verdienen de aandrijving van de 20 vloeistofpomp van een versnellende overbrenging te voorzien, teneinde ook bij geringe snelheden van het aandrijfmiddel een voldoende snelheid te kunnen verkrijgen.

De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toegelicht aan de hand van een tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld 25 van het stelsel volgens de uitvinding schematisch is weergegeven.

' Het afgebeelde stelsel omvat een voorraadhouder 1 voor een geschikte vloeistof, bijvoorbeeld olie, welke vloeistof door een leiding 2 d*m.v. een vloeistofpomp 3 daaruit kan worden aangezogen. De aandrijfas b van de pomp’ 3 staat door tussenkomst van een in het bij-30 zonder versnellende overbrenging 5 met een bron van mechanische energie 6, in het bijzonder een windmotor of windschroef, ia'verbinding. Uiteraard'kan deze bron ook een andere bron van mechanische energie zijn, bijvoorbeeld een waterrad, een rookgasturbine of dergelijke.

De uitgangszijde van de pomp 3 staat in verbinding met een 35 drukleiding 7t die naar een stromingsregelaar 8 voert, die anderzijds met een vloeistofmotor 9 is verbonden. Deze motor drijft een elektrische generator 10 aan. De uitgangszijde van de pomp 3 staat door middel van een leiding 11 weer met de voorraadhouder 1 in verbinding.

De generator 10 is van een onderdeel 12 voorzien, dat is 81014 01 - 3 - 9 9 ingericht voor het meten van de werkingstoestand van de generator, bijvoorbeeld de draaisnelheid, de spanning, de frequentie of dergelijke. Dit onderdeel 12 is verbonden met een bedieningsonderdeel 13 van de regelaar 8, teneinde de werking van de motor 9 zodanig te re-5 gelen, dat de gemeten grootheid op een vaste waarde wordt gehouden. Het onderdeel 12 kan bijvoorbeeld een snelheidsmeetgenerator zijn, die rechtstreeks met een bedieningsmagneet voor de regelaar 8 is gekoppeld.

In plaats van een op deze wijze door een meetgrootheid van 10 de generator 10 bestuurde regelaar 8 kan ook een regelaar worden gebruikt, die een vaste vloeistofstroomsnelheid in stand kan houden, terwijl uiteraard ook andere regelmiddelen kunnen worden toegepast, die de gewenste standvastige werking van de generator 10 kunnen bewerkstelligen. De motor 3, «ie overbrenging 5 en <ie windmotor 6 of 15 dergelijke zijn zodanig gekozen, dat bij een bepaalde minimale windkracht de generator 10 het gewenste vermogen kan afgeven, waarbij op niet nader aangeduide wijze ervoor kan worden gezorgd,dat bij te geringe snelheden de vloeistoftoevoer naar de motor 9 wordt uitgeschakeld, hetgeen eventueel door de regelaar 8 zelf kan geschieden.

20 Wanneer de pomp 3 sneller dan met de minimale snelheid wordt aangedreven, moet de vloeistofovermaat worden afgevoerd. Dit geschiedt door een aftakleiding 14, waarin een smooronderdeel 15 is opgenomen. De stromingsweerstand daarvan is normalerwijs groter dan die van de regelaar 8 en de motor 9, zodat alleen een vloeistofover- -25 maat door de leiding 14 zal worden afgevoerd. De andere zijde van het smooronderdeel 15 staat in verbinding met de afvoerleiding 11, waarin voorts een warmtewisselaar 16 is opgenomen.

In de warmtewisselaar 16 wordt de warmte, die bij het smoren van de vloeistof in het onderdeel 15 ontstaat, alsmede de in de 30 vloeistofmotor 9 opgewekte warmte, op een warmte-overdrachtsmiddel overgedragen, dat in een niet nader aangeduide kringloop 1? wordt rondgevoerd. Deze kringloop kan bijvoorbeeld deel uitmaken van een verwarmingsstelsel, of kan naar andere toestellen voeren, waarin de warmte verder kan worden benut of opgeslagen.

35 Aldus wordt het mogelijk de noodzakelijkerwijs in het stel sel optredende energie-overmaat, die anders onbenut verloren zou gaan, zo doeltreffend mogelijk te benutten.

De wijze van overdracht kan nog op vele wijzen worden gewijzigd. Het smooronderdeel kan bijvoorbeeld deel uitmaken van de 81014 01 - k - warmtewisselaar, die bijvoorbeeld nauwe leidingen kan omvatten, waarin de gewenste smoring optreedt, 20dat dan de warmte onmiddellijk tijdens de vorming kan worden overgedragen· In dat geval dient de van de motor 9 afkomstige leiding 11 buiten deze smoordoorgangen van 5 de warmtewisselaar om worden gevoerd, en eventueel van een eigen warmtewisselaargedeelte te worden voorzien. In elk geval verdient bet aanbeveling bet smooronderdeel 15 zo dicbt mogelijk bij de warmtewisselaar 16 te plaatsen·

Het smooronderdeel 15 is verder overbrugd met een veilig-10 heidsklep 18, die bij te grote druktoeneming, bijvoorbeeld bij sterke windstoten, een deel van de vloeistof kan afleiden. Eventueel kan bet smooronderdeel 15 zijn uitgevoerd als een regelbare smoordoorgang, die bij drukstoten wordt geopend.

Door middel van een terugslagklep 19 is een drukvat 20 met 15 de leiding 7 verbonden, terwijl een door een druktaster 21 bestuurde regelklep 22 met dit drukvat in verbinding staat, welke klep bij bet overschrijden van een bepaalde druk in de leiding 7 vloeistof uit bet vat 20 naar een niet nader aangeduide rem kan doorlaten, waarmede de snelheid van de motor 3 ban worden verminderd, bijvoorbeeld bij bet 20 optreden van zeer sterke windstoten. Het is uiteraard ook mogelijk deze rem rechtstreeks elektrisch met behulp van de taster 21 te besturen. Het drukvat 20 kan voorts zijn ingericht als buffervat, waarmede drukschommelingen in de leiding 7 kunnen worden afgevlakt, waarbij de terugslagklep 19 door een ander geschikt verbindingsonderdeel 25 kan worden vervangen of aangevuld.

• Het zal duidelijk zijn, dat bet stelsel volgens de uitvinding nog op vele andere wijzen kan worden gewijzigd. Zo is bet bijvoorbeeld mogelijk verscheidene vloeistofmotoren 9 met gekoppelde generatoren 10 daarin op te nemen, en deze afhankelijk van de vloei-30 stofopbrengst van de pomp 3 achtereenvolgens met de pomp 3 te verbinden dan wel uit te schakelen, waarbij het smooronderdeel 15 alleen in de tussenperioden in werking zal komen.

81014 01

Claims (8)

1. Stelsel voor het tenminste ten dele in elektrische energie omzetten van veranderlijke mechanische energie, in het bijzonder wind- of waterenergie, omvattende een met de bron van mechanische energie gekoppelde elektrische generator, gekenmerkt door een 5 met de energiebron verbonden vloeistofpomp, door een door tussenkomst van een vloeistofleiding met een daarin opgenomen stromings-regelaar daarmede verbonden vloeistofmotor, welke regelaar is ingericht voor het met een vaste snelheid doen draaien van deze motor, die met een elektrische generator is verbonden, door een tussen de 10 drukuitgang van de pomp en de regelaar met de pompleiding verbonden aftakleiding, die van een smooronderdeel is voorzien, door een met dit smooronderdeel verbonden warmtewisselaar, die is ingericht om de door het smoren veroorzaakte warmte op een warmte-overdrachts-middel over te dragen, en door een vloeistof voorraad, waarin de uit- 15 gangszijden van de vloeistofmotor en de warmtewisselaar en de inlaat-zijde van de vloeistofpomp uitmonden.

2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stromingsregelaar is ingericht voor het handhaven van een vaste vloeistofstroomsnelheid* 20 3· Stelsel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de stromingsregelaar een elektrisch bestuurde regelklep omvat, waarbij de stuurstroom afhankelijk is van de draaisnelheid van de vloeistofmotor of de generator. km . Stelsel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de 25 stuurstroom van de regelklep door een snelheidsmeetgenerator wordt geleverd.

5· Stelsel volgens een van de conclusies 1··4, gekenmerkt door een tussen de pomp en de stromingsregelaar met de pompleiding verbonden buffervat.

6. Stelsel volgens een van de conclusies 1«·5, gekenmerkt door een met de pompleiding verbonden druktaster, die is ingericht voor het besturen van een met de aandrijving van de vloeistofpomp samenwerkende rem, die wordt ingeschakeld, wanneer de draaisnelheid van de aandrijving te groot wordt. 35 7- Stelsel volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de rem een vloeistofrem is, die met behulp van de door de pomp geleverde vloeistof kan worden bediend. .81 014 01 w *- - 6 -

8. Stelsel volgens een van de conclusies 1..7» met het kenmerk, dat het smooronderdeel door een veiligheidsklep is overbrugd, die hij een te hoge druk wordt geopend.

9· Stelsel volgens een van de conclusies 1..8, met het ken-5 merk, dat het smooronderdeel in de warmtewisselaar is opgenomen.

10. Stelsel volgens een van de conclusies 1 * - 9» met het kenmerk, dat de uitlaatzijde van de vloeistofmotor met de warmtewisselaar is verbonden.

11. Stelsel volgens een van de conclusies 1..10, gekenmerkt 10 door een versnellende overbrenging in de aandrijving van de vloeistof pomp. 8101401