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05.
 

Energiegewinnung durch Druckreduzierung von Trinkwasser


Energiegewinnung durch Druckreduzierung von Trinkwasser mit rückwärtslaufender Kreiselpumpe, Hocheffizienzgenerator und 4105-konformer Netzeinspeisung

Technische Highlights


• Trinkwassereinspeisung über eine Pumpe als Turbine (PaT) und über einen Bypass

• Typ der PaT: KSB, Etanorm 100-315 mit 45kW-Synchron-Reluktanzmaschine (IE4-Maschine)

• durchschnittliche Strom-Erzeugung: ca. 185TkWh/pa

• Generator:
Hocheffizienter 4pol. Synchron-Reluktanzmotor. Drehzahlvariabler Betrieb
zwischen 600-1500 und maximal 1800 u/min. Die 45kW-Maschine hat bei 1250 u/min
noch eine Wellen-Leistung von 37,5kW.

• Die Netzspannung beträgt 3x400V/50Hz,
die DC-Zwischenkreisspannung beträgt 600V-DC,
die Reluktanzmaschine wird ohne Impuls-Geber betrieben.
KSB lieferte eine Baueinheit aus PaT und Motor komplett (siehe Bild)

• Invertereinspeisung:
Netz-Einspeisung über Sinamics-Umrichter, bestehend aus S120 mit ALM/AIM,
DC-Zwischenkreis und MoMo mit Betrieb auf der Grundlage einer empirisch ermittelten
p/n-Kennlinie für eine maximale kWh-Ausbeute.

• Bei Netzfehler steigt die PaT-Drehzahl an und der Durchfluss sinkt innerhalb kurzer Zeit.
Die Folge wäre ein Druckschlag. Die Energie wird deshalb über Widerstände vernichtet,
bis das vorgelagerte Motorventil geschlossen ist. Dadurch werden eine plötzliche Drehzahländerung
und ein Wasserschlag vermieden. Als zweite Maßnahme wurde eine gewichtsbetätigte
Schnellöffnungs-Klappe in den Bypass eingebaut.

• NA-Schutz konform zu den Einspeisevorschriften (VDE AR-4105).

• Sichere Kommunikation mit der Fernwirkzentrale der Stadtwerke
über Fernwirk-Protokoll IEC 60870-5-104 über sichere VPN-Verbindung.