Archiv der Kategorie: Kraftwerkstechnik

Blindleistung

Im Artikel „Synchronmaschinen“ wurde im Zusammenhang mit einem ihrer Vorteile in Form des Phasenschieberbetriebes erwähnt, dass diese Aggregate bauartbedingt neben der nutzbaren Wirkleistung auch eine sogenannte Blindleistung aufnehmen oder abgeben können. In diesem Beitrag soll nun erläutert werden, was unter dem weniger geläufigen elektrotechnischen Terminus der Blindleistung zu verstehen ist. Weiterlesen

Synchronmaschinen

Im letzten Artikel wurden Asynchronmaschinen behandelt, die ihren Namen aufgrund der Differenz in der Drehzahlfrequenz von Rotor und Drehfeld besitzen. In diesem Beitrag soll nun auf sogenannte Synchronmaschinen eingegangen werden, bei denen entsprechend kein derartiger Schlupf vorherrscht, und die mechanische Drehzahl des Stators somit der des Läufers entspricht. Demnach herrscht bei diesen Aggregaten eine synchrone, das heißt eine in Bezug auf das Drehfeld gleichzeitige bzw. zeitlich übereinstimmende Laufweise vor. Weiterlesen

Asynchronmaschinen

In den Artikeln „Umrichter“ und „Umformer“ wurden Maschinen zur Umrichtung bzw. Umformung von Strom, Spannung und Frequenz des bewirtschafteten Versorgungsnetzes vorgestellt, wie sie beispielsweise im deutschen Bahnstromverkehr infolge der Frequenzdifferenz zum öffentlichen Elektrizitätsnetz zur Anwendung kommen. Diese basieren zu einem großen Teil auf dem Prinzip der sogenannten Asynchronmaschine, die im Jahr 1889 vom russischen Elektroingenieur Michail O. Dobrowolski bei der Fa. AEG entwickelt wurde und in diesem Beitrag erläutert werden soll. Weiterlesen

Metallhydride zur Wasserstoffspeicherung

Die Tanks von Kraftfahrzeugen auf der Basis einer Brennstoffzellentechnologie werden als Treibstoff mit Wasserstoff befüllt. Dieses Verfahren ist vergleichsweise umweltfreundlich, jedoch mit einem hohen energetischen bzw. technischen und somit kostenseitigem Aufwand verbunden. Mit Hilfe einer neuen Methodik zur chemischen Energiespeicherung, die in diesem Artikel vorgestellt werden soll, könnte die Kapazität und somit die Reichweite dieser Autos deutlich erhöht werden, indem eine größere Menge des Kraftstoffs durch eine spezielle chemische Bindung in den Behältern gespeichert wird. Weiterlesen

Hybridregelkraftwerke

Um den Ausgleich der natürlichen, immer größer werdenden Schwankungen in der Stromerzeugung aus Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie zum Beispiel aus Sonne und Wind gewährleisten können, bedarf es flexibler Kraftwerke, die entweder über den Mechanismus der Stromspeicherung – wie beispielsweise die im letzten Artikel vorgestellten kyrogenen Speicher – bei Bedarf kurzfristig die umgewandelte und gespeicherte Energie bei erhöhtem Elektrizitätsbedarf wieder in Form von Strom in das Versorgungsnetz einspeisen oder systemdienstleistend über die sogenannte Regelenergie die Soll-Frequenz des Elektrizitätssystems stabilisieren können. Weiterlesen

Kyrogene Speicher

In einem der letzten Artikel wurden sogenannte Kältemaschinen vorgestellt. Neben der Erzeugung von industrieller Prozesskälte können diese Aggregate wie dort beschrieben jedoch auch zu einem weiteren Zweck eingesetzt werden: sie kühlen Gase wie zum Beispiel Luft durch extrem niedrige Temperaturen bis zu ihrer Verflüssigung ab, so dass regenerativ erzeugter überschüssiger Strom beispielsweise aus Wind- oder Solarkraft darin gespeichert werden kann. Ein solches Energiespeichersystem mit flüssiger Luft als Lagermedium soll im Folgenden in seinen wesentlichen Grundzügen erläutert werden. Weiterlesen

Eisspeicherheizungen

Wärmepumpen kommen in der Wärme- und Kältetechnik gleichermaßen in unterschiedlicher Art und Weise zum Einsatz; das zugrundeliegende verfahrenstechnische Prinzip ist jedoch stets das gleiche. Aufgrund ihrer vielseitigen Anwendbarkeit können Wärmepumpen sogar dazu verwendet werden, um unter Ausnutzung von Wasser als Wärmespeicher mit Eis zu heizen – was zunächst erst einmal widersprüchlich klingt, physikalisch aber durchaus möglich ist. Eine solche Ausführung wird auch als Eisheizung, Eisspeicherheizung oder Latentwärmespeicherheizung bezeichnet und soll in diesem Beitrag in ihren wesentlichen Grundzügen vorgestellt werden. Weiterlesen

Wärmepumpen

Im vorangegangenen Artikel wurden Kältemaschinen beschrieben, die in der dort vorgestellten Ausführung auch als Kompressionswärmepumpen bezeichnet werden. Aufgrund ihrer technischen Wirkweise können derartige Kühlaggegrate somit auch als „umgekehrt“ funktionierende Wärmepumpen verstanden werden, bei der nicht die Wärme-, sondern die Kälteerzeugung bzw. -nutzung im Mittelpunkt ihrer physikalischen Anwendung steht. Das Prinzip der zugrunde liegenden konventionellen Wärmepumpe soll nun in diesem Beitrag skizziert werden. Weiterlesen