Benutzer Diskussion:GD-Heimerl

Hier könnt Ihr mir eine Nachricht hinterlassen. --GD-Heimerl 14:58, 27. Apr. 2011 (CEST)

DIVE-Turbine

anbei meine erarbeiteten Ausführungen zum Thema "DIVE-Turbine". Ich bitte um Vorschläge zur sachgerechten Platzierung. Danke für die Mithilfe.

Beschreibung

Die DIVE-Turbine ist eine drehzahlvariable Turbinenlösung für Kleinwasserkraftwerke im Fallhöhenbereich von 2 bis 25 m (Niederdruckanlage), mit einer Nennleistung von 50 kW bis 1.000 kW. Sie unterscheidet sich zu gängigen Turbinentypen insbesondere durch ihre Bauform mit komplett unter Wasser befindlichem Permanentmagnet-Synchrongenerator und direkt angeschlossenem, festen Propeller. Die DIVE-Turbine wurde als gemeinsames Projekt von der Fella Maschinenbau GmbH, der Oswald Elektromotoren GmbH und der Schodo GmbH Elektrotechnik entwickelt.

Funktionsweise

In einem Laufwasser- oder Schachtkraftwerk wird das Wasser über den verstellbaren Leitapparat der Turbine zugeführt und anschließend über ein Saugrohr abgeleitet. Im Gegensatz zu gängigen Turbinentypen befindet sich bei der DIVE-Turbine der Generator direkt über dem Leitapparat und wird somit vom einströmenden Triebwasser zuverlässig gekühlt. Leitapparat, Turbine und Generator stellen zusammen mit der nötigen Umrichtertechnik die zum Betrieb notwendige Einheit dar.

Der verstellbare Leitapparat aus rostfreiem Stahl dient der Aufnahme der Turbinen-Generator-Einheit und reguliert die Wasserdurchflussmenge, wodurch ein gleichbleibendes Oberwasserniveau sichergestellt wird.

Ausführung

Die DIVE-Turbine selbst besteht aus der Turbine (Propeller-Welle-Nabe) und dem Generator. Sie bildet eine kompakte Einheit. Die Komponenten sind mit einer wartungs- und verschleißfreien Dichtung versehen, die einen zuverlässigen und langjährigen Unterwasserbetrieb aller Bauteile ermöglichen. Im Gegensatz zur doppelt regulierten Kaplanturbine mit verstellbarem Blattwinkel, besitzt der Propeller der DIVE-Turbine fest angeschweißte Laufradflügel. Die zweite Regulierung, welche zum Erzielen hoher Wirkungsgrade bei unterschiedlichen Wasserständen und Durchflüssen unabdingbar ist, erfolgt über eine Regulierung der Propellerdrehzahl.

Die Kraftübertragung vom Turbinenlaufrad zum Generator erfolgt durch eine direkte Verbindung von Turbinenlaufrad (Propeller) und Rotor des Generators. Eine mechanische Übersetzung entfällt bei der DIVE-Turbine. Ein speziell entwickelter, hochpoliger Permanentmagnet-Synchrongenerator ermöglicht dabei die direkte Verbindung von Generator und Laufrad bei niedrigen Drehzahlen und kompakter Bauform.

Um das Turbinenlaufrad drehzahlvariabel betreiben zu können, wird die DIVE-Turbine, vergleichbar mit modernen drehzahlvariablen Windkraftanlagen, über einen elektronischen Umrichter geregelt. Dieser wandelt den generierten Strom mit veränderlicher Frequenz zunächst in Gleichstrom um. Ein weiterer Wechselrichter erzeugt daraus den netzkonformen Wechselstrom, mit konstanter Frequenz und konstanter Spannung. Durch die heutzutage zur Verfügung stehende Leistungselektronik erreicht die Anlage eine sehr gute Netzverträglichkeit bei hohen Wirkungsgraden.

Da sich bei der DIVE-Turbine die gesamte Mechanik unter Wasser in der Turbinenkammer befindet, kann die erzeugte Energie sowie die notwendigen Steuersignale über flexible Kabel in beliebige Entfernung transportiert werden. Somit kann die gesamte Kraftwerkssteuerung und Leistungselektronik sowohl hochwassersicher als auch optisch unauffällig positioniert werden. Es besteht kein Bedarf für ein aufwändiges Kraftwerksgebäude in direkter örtlicher Nähe. Durch diese Eigenschaft der DIVE-Turbine lassen sich die Kosten für Baumaßnahmen, sowie die optischen Einflüsse des gesamten Kraftwerks erheblich reduzieren.

Neben den Anwendungen in klassischen Kleinwasserkraftwerken, eignet sich die DIVE-Turbine insbesondere für neue Anwendungszwecke, wie z.B. Wellenkraftwerke (Prinzip: Rampe/Overtopping), Gezeitenkraftwerke und dem sogenanntem Schachtkraftwerk.

Praxisbeispiel

Kraftwerk Einöden, St. Johann im Pongau, Austria

Auftraggeber: Energie AG Oberösterreich Kraftwerke GmbH

Inbetriebnahme: Dezember 2009

Fallhöhe: 4,50 m

Max. Durchfluss: 3,00 m³/s

Nennleistung: 105 kW (Netto-Einspeiseleistung)

• Einbau Saugrohr
  Einbau Saugrohr
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  Einbau Turbine
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  Installierte Turbine mit Leitapparat
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  Kraftwerksschacht mit Steuerung im Container
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  Ansicht Kraftwerksauslauf