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Ali Pourahmads Erfindungen | Kategorie: Neue Erfindungen in der Welt | Verwandte Themen: Wissenschaftliche Entdeckungen und technologische Erfindungen
Stromerzeugung durch den Bau eines Staudamms im Meer!
◉ Erfindung: Wasserkraftwerk durch Errichtung eines Staudamms an tiefen Ufern
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
◉ Einleitung und Ziele:
In diesem Artikel erklären wir kurz ein Wasserkraftwerk, das durch den Bau eines Staudamms an tiefen Küsten Strom aus Meerwasser erzeugt.
Strom, der von Generatoren erzeugt wird, die an Wasserturbinen angeschlossen sind, wird als Wasserkraft bezeichnet. In Wasserkraftwerken wird Wasser durch Turbinen geleitet, um kinetische Energie für die Rotation der Turbinenwelle zu erzeugen. Generatoren wandeln diese kinetische Energie anschließend in Strom um. Es gibt verschiedene Methoden, Turbinen entlang von Wasserressourcen zu konstruieren und die kinetische Energie des Wassers als Hauptantrieb für Stromgeneratoren zu nutzen.
In vielen Wasserkraftwerken werden Turbinen im Weg des Wasserauslasses eines Damms platziert, damit die Turbinen die notwendige Antriebskraft erhalten, wenn das Wasserauslassventil geöffnet wird.
◉ Erfindung: Wasserkraftwerk durch Errichtung eines Staudamms an tiefen Ufern
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Der Hauptzweck des Staudammbaus besteht darin, Wasserressourcen für grundlegende und lebensnotwendige Bedürfnisse wie Trinkwasser und Landwirtschaft bereitzustellen. Wenn ein Staudamm jedoch vom kontinuierlichen Zufluss des einströmenden Wassers profitieren kann, stehen auch andere industrielle Anwendungen auf der Agenda von Energiemanagern.
◉ Erfindung: Wasserkraftwerk durch Errichtung eines Staudamms an tiefen Ufern
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Um die klimatischen Einschränkungen zu überwinden und eine Lösung für die erhebliche Reduzierung der Süßwasserressourcen in den letzten Jahrzehnten zu finden, die durch die steigenden globalen Temperaturen verursacht wurde, müssen wir angesichts des zunehmenden Bevölkerungswachstums und der Urbanisierung neuen Lösungen für das Recycling des Produktionsprozesses und die optimale Wiederverwendung von Wasser mehr Aufmerksamkeit schenken.
Daher hatte ich die neue Idee, an den tiefen Küsten einen Staudamm zu bauen, um in trockenen Küstengebieten ohne Flüsse oder regelmäßige Regenzeiten die Stromerzeugung aus Meerwasser zu ermöglichen. Mit dem erzeugten Strom haben wir außerdem die Möglichkeit, große Entsalzungsanlagen für wichtige Zwecke in Betrieb zu nehmen.
◉ Erfindung: Wasserkraftwerk durch Errichtung eines Staudamms an tiefen Ufern
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Diese Idee beinhaltet die wichtige Fähigkeit der "Wasserrückführung". Das bedeutet, dass wir dieses Design nicht nur an der Küste, sondern auch in der Nähe von Staudämmen an Land einsetzen können. Durch die Einrichtung und Nutzung des "Wasserrückführungssystems" in diesem Projekt wird die Wasserverschwendung auf Null reduziert. Nachdem die notwendige Antriebskraft für die Generatoren erzeugt wurde, können wir das Wasser problemlos in das Staubecken zurückführen, ohne es zu verschwenden oder das Speichervolumen zu verringern.
◉ Erfindung: Wasserkraftwerk durch Errichtung eines Staudamms an tiefen Ufern
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Es ist eine unbestreitbare Tatsache, dass die natürlichen Süßwasserressourcen in allen Ländern abnehmen. Angesichts verschiedener Faktoren wie dem eingeschränkten Zugang zu Wasserressourcen, sinkenden Wasserspeichern, sinkenden Wasserständen hinter Staudämmen, zunehmenden geologischen Hindernissen und Einschränkungen sowie negativen Umweltveränderungen scheint die Nutzung von endlosem und unter hohem Druck stehendem Meerwasser hinter einem Staudamm (Seedamm) die einzige verbleibende und sehr praktikable Lösung zu sein. Trotz der hohen Kosten, die den Regierungen bisher für den Bau großer Staudämme an Flüssen oder in Überschwemmungsgebieten entstanden sind, sind viele dieser Dämme aufgrund aufeinanderfolgender Dürren und eines starken Anstiegs der globalen Temperaturen völlig in einem kritischen Zustand und ungenutzt. In diesem Zusammenhang ist zu hoffen, dass meine neue Idee, Wasserkraftwerke mit einem "Meerwasser-Recyclingsystem" zu bauen, umgesetzt wird.
◉ Technical description of the invention:
Wie in der Computersimulation (Video am Ende dieses Artikels) zu sehen ist, habe ich zwei verschiedene Systeme zur Meerwasserumwälzung entwickelt. Im ersten Konzept wird das Meerwasser mithilfe überschüssiger Energie aus Solarmodulen umgewälzt, im zweiten mithilfe von Saug- und Drucktankern (Lotabsaugung). Obwohl beide Konzepte die gewünschte Energie aus Meerwasser erzeugen können, ermöglicht das zweite System (mit Saug- und Drucktankern) aufgrund der Instabilität des Sonnenlichts, insbesondere nachts, eine höhere Kontinuität und Gleichmäßigkeit der Turbinenbewegung und der Energieerzeugung.
◉ Erfindung: Wasserkraftwerk durch Errichtung eines Staudamms an tiefen Ufern
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Bei beiden Methoden muss der Druck des in den Teich einströmenden Wassers erhöht werden, um die Turbinen anzutreiben. Physikalisch gesehen gilt: Je tiefer und höher das an einer Stelle eingeschlossene Wasser ist, desto größer ist der durch die Schwerkraft auf die Wassermasse entstehende Druck. Um den Druck zu erhöhen und die Wasserbewegung in den Rohren zu beschleunigen, muss am Ufer eine große, tiefe, rechteckige Grube (Betonteich) gegraben werden. Dieser Betonteich simuliert exakt den Wasserdruck eines Staudamms, mit dem Unterschied, dass sich das gesamte Wasservolumen außerhalb des Teichs befindet und die Energieerzeugungsanlagen im Teich untergebracht sind. Tiefseestrände eignen sich am besten für dieses Projekt, denn je tiefer das Wasser am Ufer, desto weniger muss die Teichstruktur in Richtung Meer vordringen. Die beste Druckeffizienz wird in einer Tiefe von 10 bis 50 Metern erreicht, daher sollte die Tiefe der Staudammgrube (Teich) mindestens 10 Meter betragen.
Mit zunehmender Länge des Teichs steigt aufgrund der Uferneigung und der größeren Wassertiefe am Teichende natürlich auch der Druck, den das Wasser auf das Teichtor ausübt. Gemäß den Gesetzen der Physik gilt: Je größer die Kraft und je kleiner die Oberfläche, desto größer der Druck auf die Oberfläche. Deshalb wurde das Wassereinlasstor in der Stirnwand des Teichs angebracht, da der Druck, der durch die Ansammlung von Millionen Litern Meerwasser hinter der Stirnwand des Damms entsteht, ein hohes Potenzial für eine Druckentlastung schafft. Wird das Wassereinlasstor geöffnet, strömen Millionen Liter Meerwasser mit hoher Geschwindigkeit und einem hohen Druckentlastungskoeffizienten in die Rohre, die zu den Turbinen führen. Das Ablassen des unter Druck stehenden Wassers hinter dem Tor und seine Weiterleitung in die Zulaufrohre des Reservoirs kann als starke Antriebskraft für die periodische Rotation der Turbinen in diesem Damm wirken.
◉ Erfindung: Wasserkraftwerk durch Errichtung eines Staudamms an tiefen Ufern
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Am Vordertor des Teichs befinden sich fünf Wassereinlassventile, die jeweils mit einem Hydrauliksystem zum Öffnen oder Unterbrechen des Wasserflusses ausgestattet sind. Diese Ventile sind mit fünf Rohren verbunden, die unter Druck stehendes Wasser nach Durchqueren der gesamten Teichlänge zur Turbinenplattform leiten. Um den maximalen Druck auszunutzen, sind die Wassereinlassventile am tiefsten Teil in Teichnähe angebracht. Um das Eindringen von Fischen und anderen Meereslebewesen zu verhindern, ist jedes Ventil mit einem Wassereinlassfilter ausgestattet. Die Höhe der Innenwände des Teichs entspricht der höchsten Druckeffizienz in einer Tiefe von 50 Metern. In einer geringeren Tiefe (10 Meter) besteht jedoch noch die Möglichkeit des natürlichen Pumpens unter Ausnutzung des Drucks des großen Meerwasservolumens hinter dem Teich.
Nachdem das Meerwasser in die Rohre am Grund des Teichs eingetreten ist, bewegt es sich weiter, bis es unter hohem Druck in die Turbinenschaufelkammer gelangt. Dieser hohe Druck erzeugt ausreichend Kraft, um die Schaufeln zu bewegen und die Turbinenwelle zu drehen. Wichtig ist die Stabilität der wechselnden Wasserströmung, denn die Quelle der Stromerzeugung ist das grenzenlose Wasser des Meeres, das eine kontinuierliche Bewegung der Turbinen unabhängig von Wetterbedingungen ermöglicht.
◉ Klicken Sie auf eines der Galeriebilder unten, um es zu vergrößern:
Jede Turbine ist mit einem vertikalen Synchrongenerator verbunden. Diese Verbindung erfolgt über die Turbinenwelle zum Generatorrotor. Der Rotor ist der rotierende Teil der Kraftübertragung in den Generatoren und umfasst Welle, Nabe, Magnetrad und Pole. Die Rotorwelle überträgt das Drehmoment von der Wasserturbine auf den Generator. Mit der Rotation der Turbinenwelle dreht sich auch der Generatorrotor, wodurch Strom erzeugt wird.
◉ Erfindung: Wasserkraftwerk durch Errichtung eines Staudamms an tiefen Ufern
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Nachdem das Wasser in die Turbine gelangt ist, muss dieser Druckstrom auf der anderen Seite der Turbine austreten. Da die Höhe des Teichbeckens zwischen 10 und 50 Metern variiert, stellt die natürliche Bewegung des Wassers entgegen der Schwerkraft und nach oben eine der wichtigsten Herausforderungen dieses Projekts dar. Ich habe zwei praktische Lösungen zur Lösung dieses Problems gewählt. Die erste Lösung besteht im Einsatz von Saugpumpen, die mit Solarenergie betrieben werden, und die zweite Lösung sind Vakuumtanker, die Wasser ohne Energiebedarf bis zur gewünschten Tiefe saugen können.
Bei der ersten Lösung werden die Wasserauslassrohre der Turbinen bis zum oberen Rand des Teichs geführt, um das Wasser mithilfe von Saugpumpen ins Meer zurückzuführen. Angesichts der gesamten dynamischen Förderhöhe (der vertikalen Distanz, die das Wasser von der Pumpe gepumpt werden muss) und des Druckabfalls in den Rohren müssen Hochleistungspumpen (die ein großes Flüssigkeitsvolumen verdrängen) eingesetzt werden, um diesen Reibungsverlust auszugleichen. Die Auswahl des Saugpumpentyps sollte unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren erfolgen, darunter der Durchmesser des Antriebsrohrs des Teichs, der Säuregehalt des Meerwassers (der normalerweise im Bereich von 7,5 bis 8,4 mit einem Durchschnitt von etwa 8,1 liegt), die kinematische Viskosität des Meerwassers (abhängig von Temperatur und Salzgehalt) und die elektrische Leistung jeder Pumpe. Der nächste wichtige Punkt ist, dass die Mindestleistung der Stromquelle dreimal so hoch sein muss wie die von den Pumpen benötigte Leistung. Um elektrischen Strom unabhängig von den Generatoren zu erzeugen, müssen wir daher eine weitere, zwischengeschaltete Spannungs- und Frequenzerzeugungsquelle verwenden. Zu diesem Zweck und um einen Lastverbrauch zu verhindern und die aktive Ausgangsleistung der Hauptgeneratoren aufrechtzuerhalten, wurde bei diesem Design eine große Anzahl von Solarmodulen verwendet, um eine unabhängige und separate Spannung zu erzeugen.
◉ Erfindung: Wasserkraftwerk durch Errichtung eines Staudamms an tiefen Ufern
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Trotz der guten Leistung der Meerwasserumwälzung mit Saugpumpen und Solarmodulen habe ich mich für eine kostengünstigere und effizientere Lösung entschieden, um die Kosten für Installation und Wartung der Pumpe sowie die Ausstattung des Teichs mit einem Solarmodul als separate Energiequelle zu vermeiden. Durch die Wasserabsaugung mit einem Vakuumtankersystem können wir das Wasservolumen in den Rohren zirkulieren lassen, ohne dass elektrische Energie benötigt wird. Diese kontinuierliche Wasserzirkulation in den Rohren trägt dazu bei, dass die Turbinen gleichmäßiger rotieren und die Energie für die Stromerzeugung der Generatoren liefern.
Bei dieser Idee wird durch das Entfernen und Herausdrücken von Luftmolekülen aus der isolierten Kammer des Saugtankers ein leistungsstarker Vakuumraum mit hohen Saugeigenschaften geschaffen. Wenn wir also zwei Einlassventile an der Ober- und Unterseite des Vakuumtankers anbringen, um Energie (Wassermasse) bei konstantem atmosphärischen Druck in die Kammer einzubringen, bewirkt diese Änderung des Innendrucks des Tankers, dass die Vakuumpunkte (der Tankerteil ohne Wasser) Saugfähigkeit erreichen, um den Innendruck auszugleichen. Dies liegt an der inhärenten Natur des atmosphärischen Drucks, der immer durch die komprimierte Bewegung von Molekülen von höheren Regionen in niedrigere Ebenen erreicht wird, um den Raum zwischen den Molekülen zu füllen und auszugleichen.
Diese Saugfunktion wird aktiviert und in den Zirkulationskreislauf eingebunden, indem gleichzeitig das obere Einlassventil (Hälfte ohne Wasser) und das untere Auslassventil (Hälfte mit Wasser) des Vakuumtankers geöffnet werden. Dies liegt an der physikalischen Natur des Vakuums, da in einer geschlossenen Umgebung im Vergleich zum atmosphärischen Druck außerhalb dieser Umgebung weiterhin niedriger Luftdruck herrscht. Erreicht der Druck in der Tankkammer nicht die Grenze des absoluten Vakuums (Nulldruck und keine Gasmoleküle), führt dies zu einer relativen Druckänderung und erzeugt eine kontinuierliche Bewegung beim Ein- und Austreten des Wassers ohne den Einsatz elektrischer Pumpen. Mit anderen Worten: Saugtanker wandeln Vakuum in Energie für kraftvolles Pumpen von Wasser um.
◉ Erfindung: Wasserkraftwerk durch Errichtung eines Staudamms an tiefen Ufern
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern
Bei dieser Idee platzierte ich hinter der Turbinenplattform und am Ende des Hauptdammteichs einen kleinen Teich, der eigentlich der Auslass für das Wasser von den Turbinen ist. Dieser Teich hilft den Saugtankern, Wasser mit konstantem und gleichbleibendem Druck (verursacht durch die Bewegung der Turbinenblätter) aus dem oberen Ventil des Tankers in die Vakuumkammer zu saugen und es dann durch das untere Ventil des Tankers ins Meer zurückzuführen. Es besteht die Möglichkeit, dass der konstante Luftdruck in den Vakuumtankern gestört wird, wenn dieser Teich nicht verwendet wird und die Tankerrohre direkt mit den Turbinen verbunden sind, da der wechselnde Ansaugstrom des Wassers unterbrochen wird, wenn der konstante Luftdruck in den Vakuumtankern gestört wird.
Der Bau eines Wasserkraftwerks, das saubere Energie aus Meerwasser nutzt, kann nicht nur zu einer deutlichen Reduzierung der Schadstoffemissionen aus Gasen und Chemikalien auf der ganzen Welt beitragen, sondern als wichtige Infrastruktur auch die Politikgestaltung der internationalen Gemeinschaft beschleunigen und mehr Länder dazu ermutigen, erneuerbare und umweltfreundliche Ressourcen zu nutzen.
Wie andere Erfindungen verfügt auch diese über das Potenzial zur Weiterentwicklung und Optimierung und kann durch ihre Kommerzialisierung einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung der Umweltzerstörung leisten.
Ende des Artikels//
◉ Video eines Wasserkraftwerks durch den Bau eines Staudamms an der Tiefseeküste / Kategorie: Erfindungen von Ali Pourahmad
◉ Animationskünstler dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Musikkomponist dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Sprecher: Ali Pourahmad
◉ Sprache: Englisch
◉ Untertitel: Keine
◉ Wissenschaftliche Erfindungen von Ali Pourahmad
◉ Ali Pourahmads Science-Fiction-Filme
◉ Ali Pourahmad-Auszeichnungen
◉ Gemälde von Ali Pourahmad
◉ Ali Pourahmad Instrumentalmusik
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