Laboratory model of a storage power plant with a floating tank

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27230%2F24%3A10257115" target="_blank" >RIV/61989100:27230/24:10257115 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Laboratorní model akumulační elektrárny s plovoucí nádrží

Original language description

Výsledný funkční vzorek bude mít za úkol prohloubit znalosti akumulace energie na vědecko-výzkumné úrovni, přičemž je možný přesah získaných znalostí do průmyslové praxe. Laboratorní model akumulační vodní elektrárny s plovoucí nádrží (dále jen AVE-PN) je zařízení, které slouží k akumulaci elektrické energie pomocí přečerpávání vody mezi plovoucí nádrží (akumulátoru) a základní nádrží přes vodní turbíny. Čerpání vody probíhá pomocí nezávislých čerpadel nebo pomocí reverzních vodních turbín. Zařízení je řešeno jako plovoucí z důvodu snížení potřeby únosnosti podloží. Laboratorní model byl vyroben pro ověření funkce konstrukce, stability a dynamiky jejího pohybu na vodní ploše, výkonových parametrů elektrárny a řídícího algoritmu. Výsledky z modelování, výroby a zkušebního provozu tohoto modelu budou uplatněny při projektování modelu akumulační elektrárny s plovoucí nádrží několika násobně větších.

Czech name

Laboratorní model akumulační elektrárny s plovoucí nádrží

Czech description

Výsledný funkční vzorek bude mít za úkol prohloubit znalosti akumulace energie na vědecko-výzkumné úrovni, přičemž je možný přesah získaných znalostí do průmyslové praxe. Laboratorní model akumulační vodní elektrárny s plovoucí nádrží (dále jen AVE-PN) je zařízení, které slouží k akumulaci elektrické energie pomocí přečerpávání vody mezi plovoucí nádrží (akumulátoru) a základní nádrží přes vodní turbíny. Čerpání vody probíhá pomocí nezávislých čerpadel nebo pomocí reverzních vodních turbín. Zařízení je řešeno jako plovoucí z důvodu snížení potřeby únosnosti podloží. Laboratorní model byl vyroben pro ověření funkce konstrukce, stability a dynamiky jejího pohybu na vodní ploše, výkonových parametrů elektrárny a řídícího algoritmu. Výsledky z modelování, výroby a zkušebního provozu tohoto modelu budou uplatněny při projektování modelu akumulační elektrárny s plovoucí nádrží několika násobně větších.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20300 - Mechanical engineering

Project

<a href="/en/project/TK03030037" target="_blank" >TK03030037: New type of pumped-storage hydroelectric power plant</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2024

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

AVE FV 1

Numerical identification

043/05-12-2024_F

Technical parameters

Laboratorní model se skládá ze tří hlavních mechanických celků. Ocelového rámu, základní nádrže simulující vodní plochu a vlastní model akumulační vodní elektrárny s plovoucí nádrží. Ovládání a napájení laboratorního modelu zabezpečuje elektro rozvaděč s řídícím systémem Simatic a softwarem vytvořeným pro tento model. Základním a nosným prvkem celku laboratorního modelu AVE-PN je ocelový rám vyrobený z nosných profilů UPE 120 a profilů UPE 80 z konstrukční oceli S235JR. V rozích ocelového rámu se nacházejí vodící stojany, na kterých jsou uchyceny držáky snímacích tenzometrických modulů a v jejich horní části jsou umístěny místní elektro rozvaděčové skřínky do kterých jsou vyvedeny vodiče snímačů a aktivních prvků umístěných na laboratorním modelu AVE. Celkové rozměry základního rámu včetně vodících stojanů jsou 2,8 m x 2,8 m x 2,62 m (d x š x v) a celková hmotnost 950 kg. Základní nádrž na vodu je vyrobena ze svařovaných UV odolných polypropylenových desek tloušťky 10 a 15 mm. Vnitřní průměr základní nádrže je 2650 mm, výška 1100 mm. Laboratorní model AVE-PN obsahuje 7 ks modulů. Každý modul je složený ze tří hlavních částí, a to z plováku, nosného mezikusu a plovoucí nádrže. Tyto části jsou navzájem spojeny pomocí šroubovaných přírubových spojů. Jednotlivé moduly jsou navzájem spojeny do samonosného celku přes spojovací úchyty na vertikálních výztuhách, které jsou umístěné po obvodu s rozestupem 60°, čímž je umožněna zaměnitelnost jednotlivých modulů v celku laboratorního modelu. Moduly AVE-PN jsou vyrobeny z korozivzdorné oceli AISI 304 tloušťky 1 mm svařováním. Horní klenutá dna plováků a plovoucích nádrží jsou osazeny závitovými návarky pro montáž snímačů vnitřního tlaku, snímačů výšky hladiny vody a návarky pro napojení propojovacích hadiček a ventilové techniky. V ose válcové části plováku se nachází odvodňovací trubička, která slouží k odpuštění přetoku vody z plovoucí nádrže, nebo zkondenzované vlhkosti. Boční stěny plováků a plovoucích nádrží jsou vyztuženy vertikálními výztuhami, pro snížení tlakového namáhaní od vlastní hmotnosti nesených dílů (nosný mezikus, plovoucí nádrž, sběrné potrubí, …) a hmotnosti akumulované vody. Vertikální výztuhy také slouží ke spojování jednotlivých modulů do samonosného celku. Sběrné vodní potrubí je navrženo symetricky k ose laboratorního modelu AVE-PN, tak aby byly všechny výstupy z plovoucích nádrží vzájemně propojené a docházelo tak k přirozenému vyrovnávání výšky hladin vody v plovoucích nádržích. V případě nerovnoměrností v potrubích, které pak může ovlivňovat výtok a čerpání vody jsou výstupy sběrného potrubí na turbíny osazeny regulovatelnými ventily s elektropohony se spojitou regulací, které dokážou vyrovnávat potřebný průtok uzavíráním strany s vyšším průtokem. Sběrné potrubí je vyrobeno svařováním z polypropylenových trubek ø 50 x 4,6 mm PN10 a tvarovek PPR systému. Pro pružné spojení sběrného potrubí s turbínou jsou použité pryžové hadice.

Economical parameters

V této fázi nejsou k dispozici data, která by dokázala vyčíslit ekonomické parametry výsledku. Nicméně je předpokládáno, že pokud budou výsledky měření vypovídající, tak zařízení může sloužit pro ověřování konstrukčních řešení a řízení pro velké průmyslové projekty.

Application category by cost

—

Owner IČO

61989100

Owner name

Vysoká škola báňská - Technická univerzita, Fakulta strojní

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—