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FP4-NNE-THERMIE C, Variable speed technology for low heat hydropower systems

Das Projekt "FP4-NNE-THERMIE C, Variable speed technology for low heat hydropower systems" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Kassel, Fachbereich 16 - Elektrotechnik,Informatik, Institut für Elektrische Energietechnik, Rationelle Energiewandlung.Objective: Aim is to modify two small hydropower plants to variable speed operation in order to increase annual energy output by improved part load efficiency and design flow. A 100 kW vertical axis Francis turbine (Kaltenburg, DE) and a new 18 kW waterwheel (Bettborn, LU) will be modified to variable speed operation by use of a AC-AC converter. There will be installed a movable free-overfall weir at the waterwheel. By an expected increase of the electricity production in the range of 10 to 20 per cent , the aim is to proof viability of improving existing low head hydro sites with this technology. Especially low head sites have high variation of head and flow. Variable speed technology allows the system to operate at maximum efficiency for a wide range of hydraulic conditions. Modern power electronics replaces complex mechanical control systems with a high need for maintenance. In wind energy, variable speed technology has already proven its advantages compared to other mechanical technologies. General Information: Unlike earlier approaches with a combination of double regulated turbines and variable speed in a new installation, in this project the combination of a Francis turbine (respectively a water wheel) in existing plants together with a frequency converter will be used to increase part load efficiency and design flow of the system. Only the new IGBT controlled converters which are now used in wind energy as well as in motive power industry appliances can guarantee a reliable variable speed operation of a normal asynchronous generator. The combination of the movable weir and variable speed operation of the water wheel will allow to optimise the power output of the plant under all conditions. The use of an IGBT converter makes it possible to compensate reactive power to improve the mains performance. Due to detailed theoretical analysis and according to the positive experience with variable speed operation in wind energy and motive power technology, the expected increase of the annual power output of the two plants is in the range of 10 to 20 per cent of the actual value. This will reduce the specific cost of the electricity by the same range. For the actual payback tariffs of many European countries, this will increase the number of feasible low head sites. The top water level control by variation of turbine speed (and so flow) will be demonstrated to show a simple, reliable and energy saving alternative to the old hydraulic systems, which are still installed in many sites. The success of the variable speed system in this plants will open a big European SME market for cheap technological improvement of small hydropower plants and low head sites. The monitored performance of the plants data will be stored in a data logger with a modem, to allow automatic down-loading from a server-PC via modem. ... Prime Contractor: Universität Kassel, Fachbereich Elektrotechnik/Informatik, Institut für Elektrische Energietechnik - IEE; Kassel; Germany.

Messung der Dampf-(Luft-)Feuchte und des Tropfengroessenspektrums

Das Projekt "Messung der Dampf-(Luft-)Feuchte und des Tropfengroessenspektrums" wird/wurde gefördert durch: VGB-Forschungsstiftung Essen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Aachen, Fachbereich 4, Lehrstuhl und Institut für Dampf- und Gasturbinen.Untersuchung von Einflussgroessen auf Bildung kondensierter und mitgerissener Tropfen in Hd- und Ueberstromdampfleitungen, Nd-Turbinen, internen und externen Wasserabscheidern, Nasskuehltuermen, Atmosphaere. Die Kenntnis der Zusammenhaenge erlaubt eine Verbesserung von Turbinenwirkungsgraden, Verringerung der Abwaerme sowie Verringerung der Kuehlturmemission und damit der Umweltbelastung durch Kuehlturmschwaden.

TurboGruen - Turbomaschinen für Energiespeicher und grüne Brennstoffe, Teilvorhaben: 2.1

Das Projekt "TurboGruen - Turbomaschinen für Energiespeicher und grüne Brennstoffe, Teilvorhaben: 2.1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Fluiddynamik.

MEO-TBCs - Multikomponentige äquiatomare Oxide als Hochleistungsmaterialien für zukünftige Wärmedämmschichten

Das Projekt "MEO-TBCs - Multikomponentige äquiatomare Oxide als Hochleistungsmaterialien für zukünftige Wärmedämmschichten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts.

Konzentrierender Rinnenkollektor zur Bereitstellung industrieller Prozesswaerme

Das Projekt "Konzentrierender Rinnenkollektor zur Bereitstellung industrieller Prozesswaerme" wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Würzburg-Schweinfurt, Labor für regenerative Energien.Entwicklung einer rinnenkonzentrierenden Solaranlage fuer die Bereitstellung von Prozesswaerme. Konstruktion und Bau eines Moduls SP1.1 mit 40 bzw 60 Spiegelflaeche. Erhoehung der Waermetraeger-Temperatur auf 350-400 Grad Celsius. Untersuchung des Wirkungsgrades. Ermittlung eines geeigneten Waermetraegers. Optimierung der Steuerelektronik. Optimierung der Messdatenerfassung. Optimierung der Kostenstruktur. Untersuchung unterschiedlicher Waermesenken wie zB Turbine, Schraubenexpansionsmaschine, Stirling-Motor, usw fuer Generatorantrieb. Erarbeiten einer Regelung fuer den Betrieb im elektrischen Netzverbund. Feldtests an der Versuchsanlage SP1.

Laermentstehung und Laermminderung an Turbinenstufen mit Kuehlluftausblasung an den Turbinenleitschaufeln

Das Projekt "Laermentstehung und Laermminderung an Turbinenstufen mit Kuehlluftausblasung an den Turbinenleitschaufeln" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Aachen, Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen.Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Ergebnisse von Untersuchungen der Laermentstehungsmechanismen bei Geblaesen und Verdichtern auf den Anwendungsfall der Turbine mit Kuehlluftausblasung uebertragen werden. Ziel des Vorhabens ist es, Auslegungskriterien fuer die Wahl der Kuehlluftausblasung bei gekuehlten Turbinenstufen festzulegen, die zu einer Laermminderung von Turbinen beitragen.

Entwicklung und Aufbau einer Modellaufwindkraftanlage

Das Projekt "Entwicklung und Aufbau einer Modellaufwindkraftanlage" wird/wurde gefördert durch: Fachhochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, Fachbereich 01 Ingenieurwissenschaften I. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, Fachbereich 01 Ingenieurwissenschaften I.Anwendung/Zielgruppe: Für Ausbildungszwecke. Reale Nutzung vor allem in Entwicklungsländern und Regionen des Sonnengürtels der Erde. Großprojekte im Planungsstadium. Projektdarstellung: Nach der erfolgreichen Erprobung eines Versuchskraftwerkes in Almeria/Spanien durch das Stuttgarter Ingenieurbüro Schlaich, Bergermann und Partner kann die Technologie als gesichert und tragfähig betrachtet werden. Ein Großprojekt in Mildura/Australien mit einem 1000 m-Kamin ist in Vorbereitung. Die Modellanlage mit einem 7 m-Kamin dient vor allem der praktischen Ausbildung von Ingenieuren am Objekt. Nach dem bekannten 'Treibhauseffekt' in einem transparenten 'Großkollektor' solar erwärmte Luft wird in einem Kamin in kinetische Energie (konvektive Strömung) und potentielle Energie (Druckabfall an der Turbine) gewandelt. Eine druckgestufte ummantelte Turbine kann bis zu 2/3 des Druckes abbauen und nutzen. Der modulare Aufbau gestattet verschiedenste Kollektor- und Speichervarianten (Nachtbetrieb) und somit die Testung realer regionaler Bedingungen. Als besondere Innovation wurde vom Projektleiter eine Kaminregulierung entwickelt, die mit Laborsystemen bedient werden kann. Umfangreiche Meßsysteme gestatten weitergehende Forschungen und praxisrelevante Simulationen. Das System wird in die Laborausbildung integriert. Es gestattet die Veranschaulichung diverser physikalischer Prinzipien.

Experimentation and CFD-Contrifugal Compressor Technology

Das Projekt "Experimentation and CFD-Contrifugal Compressor Technology" wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen.

CO2-Rückhaltung mit dem Kohlenwasserstoff/Sauerstoff-Kraftwerk Graz-Cycle

Das Projekt "CO2-Rückhaltung mit dem Kohlenwasserstoff/Sauerstoff-Kraftwerk Graz-Cycle" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Graz, Institut für Thermische Turbomaschinen und Maschinendynamik.Österreich hat neben vielen anderen Industriestaaten im internationalen Kyoto-Protokoll erklärt, den Kohlendioxidausstoß zu beschränken. Die in diesem Forschungsprojekt behandelte Wärmekraftanlage soll durch die interne Feuerung fossiler Brennstoffe mit Sauerstoff dieser Aufgabe dienen. Der von H. Jericha vorgestellte 'Graz Cycle' (Jericha et al., 1987) verspricht für die interne Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff höchste Wirkungsgrade (CRIEPI, 1994). In diesem Arbeitsgebiet soll die Fähigkeit dieses Kreisprozesses untersucht werden, intern fossile Brennstoffe mit Sauerstoff zu verbrennen und mit einem Medium aus Dampf und Kohlendioxid zu arbeiten. Es besteht dadurch die Möglichkeit, das gesamte bei der Verbrennung entstehende Kohlendioxid durch Kondensation des Dampfes aus dem Prozeß abzuscheiden. Das Kohlendioxid kann dann gelagert oder in Zukunft als Trägermedium für Wasserstoff als Teil eines integrierten Solarenergiesystems eingesetzt werden. Im Rahmen dieses rbeitsgebietes sollen die thermodynamischen Parameter eines solchen Kreislaufes optimiert und die Auslegung der Hauptkomponenten Brennkammer und Turbomaschinen für dieses neue Arbeitsmedium untersucht werden.

Thermodynamische Kreisprozeßoptimierung

Das Projekt "Thermodynamische Kreisprozeßoptimierung" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Graz, Institut für Thermische Turbomaschinen und Maschinendynamik.In den vergangenen Jahren wurde am Institut ein neuer Hochtemperaturkreisprozeß für Kraftwerksanlagen konzipiert, bei denen eine CO2-Rückhaltung auf einfache Art realisierbar ist (Graz Cycle). Derzeit wird an Kreisprozessen mit innerer Verbrennung im Sinne der Gasturbinenprozesse gearbeitet, wobei jedoch zur Verbrennung nicht Luft, sondern Sauerstoff benützt wird. Durch die Proßzessfürhung und die Verbrennung mit reinem Sauerstoff kann ein thermisches Kraftwerk geschaffen werden kann, das keinerlei Abgase in die Umgebung emittiert. Der vorgeschlagene Kreisprozeß läßt sich mit geringen Änderungen durch Feuerung von Methan bei Oxidation durch Sauerstoff und Kühlung mittels Wasserdampf in Brennkammer und Gasturbinenschaufeln durchführen. Es ergeben sich dabei durchaus günstige Verhältnisse für die Gestaltung dieser beiden Komponenten und es wird möglich, am Ende der Expansion nach dem Kondensator das nichtkondensierbare CO2 durch Rekompression aus der Anlage auszuscheiden und zur Speicherung bzw. Wiederverwendung darzubieten. Die Anlagenkonzeption hat den Vorteil, dass größtenteils auf existierende Komponenten zurückgegriffen werden kann und keine Sonderentwicklungen z.B.: für die CO2 Abweichung notwendig werden.

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