Turbinen

Die von Celeroton entwickelten Technologien können auch zum Betrieb von miniaturisierten Turbinen eingesetzt werden.

Anders als bei Kompressoren wird  in Turbinen die Energie eines strömenden Fluids in Rotationsenergie umgewandelt. Anschliessend wird die Rotationsenergie über einen angekoppelten Generator in elektrische Energie transformiert.

Wird der Fokus auf kleine Leistungsklassen gelegt, so ergibt sich aus den physikalischen Gegebenheiten ein miniaturisiertes System und als Konsequenz steigt die Drehzahl. Mit unseren, auf hohe Drehzahlen optimierten Motoren/Generatoren mit entsprechender Lagerung (Gas- oder Magnetlager) und der zugehörigen Leistungs-/Steuerelektronik können miniaturisierte, kundenspezifische Lösungen realisiert werden. Dies beinhaltet neben den mechanischen Teilen auch kundenspezifische Erweiterungen zur Steuerung der Turbine. Zum Beispiel im Fall einer Gasturbine die Anbindung einer Batterie zum Starten, die Steuerung weiterer Komponenten wie Ventile oder den Anschluss und die Auswertung notwendiger Sensoren (Prozess-Temperaturen, Zündungssensoren, etc.). Zudem können Start- und Ausschaltvorgänge flexibel programmiert werden und es sind verschiedene Regelungsarten verfügbar (Drehzahlregelung, Drehmomentregelung, Leistungsregelung, etc.). Einige exemplarische Anwendungsgebiete von Turbinen werden nachfolgend zur Veranschaulichung ausgeführt. Also, warum nicht auch in Turbinen einmal eine Dimension kleiner denken?

Gasturbinen

Eine Gasturbine besteht aus einem Kompressor, einer Brennkammer, einer Turbine und einem Generator. Ihr Ziel ist es elektrische Energie durch die Verbrennung von Treibstoff zu erzeugen. Miniatur-Gasturbinen werden heutzutage vermehrt zur mobilen Energiegewinnung eingesetzt. Doch auch im stationären Einsatz als Notstromaggregate oder als Erzeuger von elektrischer Energie und Wärme in Wohn- und Industriegebäuden, genannt Wärmekraftkopplung (WKK oder KWK), finden Gasturbinen ihre Anwendung.

Energiewandlung aus Druckluft oder Gas unter Druck

Wo dezentral elektrische Energie benötigt wird, aber nur Druckluft (oder ein anderes Gas unter Druck) zur Verfügung steht, können Verbraucher mittels einer Expansions-Turbine mit elektrischer Energie versorgt werden. Ein Turbinenlaufrad gekoppelt an einen hochdrehenden elektrischen Generator ergibt eine kompakte und leichte Energiewandlungseinheit.

Energiegewinnung aus thermischer Energie

Ganz ähnlich kann auch aus thermischer Energie mittels einer Expansions-Turbine elektrische Energie gewonnen werden, z.B. über einen Wasserdampfkreislauf (Dampfturbine) oder bei tieferen Temperaturen über einen Organic Rankine Cycle (ORC).

Kühlung und Kryotechnik

Die Entspannung eines Gases in einer Turbine geht einher mit einer Temperaturabnahme, was auch den Einsatz in Kühl-Anwendungen erlaubt. Dieses Prinzip wird beispielsweise zur Verflüssigung von Gasen in der Kryotechnik oder in Klima-Anlagen (z.B. Air-Cycle-Maschinen) eingesetzt.