REGELARMATUR ALS STROMERZEUGER MIT VARIABLER KENNLINIE

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Regelarmatur mit einem Gehäuse 1, das einen Einlass 2 und einen Auslass 3 umfasst. Die Armatur weist einen Körper auf, der als Laufrad 4 ausgebildet ist, das mit einem Ventilsitz 5 zusammenwirkt. Das Laufrad 4 steht über eine Welle 6 mit einer elektromechanischen Anordnung 7 in Verbindung.
Die elektromechanische Anordnung umfasst einen Generator 8 zur Stromerzeugung. Die Regelarmatur ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Sensorsystem 9 und eine Auswerteeinheit 10 zur Regelung einer Bremsvorrichtung 11 umfasst.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Regelarmatur zur Stromerzeugung und zur Regelung eines Volumenstroms und/oder eines Druckes in Rohrleitungssystemen bestehend aus einem Gehäuse, mit einem Einlass und einen Auslass, wobei die Regelarmatur einen Körper aufweist, der als Laufrad ausgebildet ist, das mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Das Laufrad steht über eine Welle mit einer elektromechanischen Anordnung in Verbindung, die einen Generator zur Stromerzeugung umfasst.

[0002] Regelarmaturen werden überall dort eingesetzt, wo die Volumenströme fließfähiger Medien in Rohrleitungen geregelt werden müssen. Dazu werden Regelarmaturen in vier Grundbauarten ausgeführt: als Kugelhahn, als Absperrklappe, als Membranventil und als Kegel-Sitz-Ventil.

[0003] Das Regelprinzip ist bei allen vier Bauformen identisch. Ein Volumenstrom wird ausgehend von einem maximalen Durchflussquerschnitt durch mechanisch wirkende Drosseleinrichtungen wie Kugeln mit Durchgangsbohrungen, gelagerte Klappen, flexible Membranen, Regelkegel sowie Hubzylindern reduziert oder, im umgekehrten Fall, ausgehend von einer vollständigen Unterbindung des Volumenstroms durch eine der oben genannten mechanisch wirkenden Drosseleinrichtungen erhöht. Zwischen den jeweiligen Maximalwerten, also 100 Prozent Durchflussrate bzw. 0 Prozent Durchflussrate, können bauart- und konstruktionsabhängig unterschiedlich viele Zwischenwerte eingeregelt werden.

[0004] Zu den wichtigsten technischen Kriterien für die Auslegung von Regelarmaturen unter Berücksichtigung des jeweiligen Einsatzzweckes zählen neben der Kennlinie der Regelarmatur die Antriebsarten für die Verstellung der mechanisch wirkenden Drosseleinrichtungen, die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Strömungsmediums, die spezifischen Druck- und Temperaturverhältnisse, die geforderte Durchflussmenge und die Einbauumgebung.

[0005] Unter Beachtung dieser Parameter können Regelarmaturen in einem definierten Umfang weitestgehend an die Erfordernisse der jeweiligen Regelaufgabe angepasst werden. Beim Betrieb können allerdings sowohl systemimmanent als auch durch das Über- oder Unterschreiten bestimmter Betriebsparameter durch externe Ereignisse instabile Situationen auftreten, die außerhalb der geplanten Regelungsbreite liegen.

[0006] So ist beispielsweise bei Kegel-Sitz-Ventilen die Kennlinie der Armatur durch die Geometrie der Kegel-Sitz-Konstruktion entweder als lineare oder als gleichprozentige Kennlinie vorgegeben. Zwar können die Regelkegel nach der Inbetriebnahme der Armatur ausgetauscht werden, um unterschiedliche Kennlinien zu realisieren, während des Betriebs ist eine Variation der Regelcharakteristik, wie sie z. B. bei atypischen Betriebszuständen wünschenswert sein könnte, jedoch ausgeschlossen.

[0007] Weiterhin ist die Feinregulierung des Volumenstromes durch die mechanischen Drosselelemente abhängig von den Möglichkeiten der jeweiligen Antriebsart. Sowohl die, in der Regel schlecht reproduzierbare, manuelle Verstellung als auch pneumatische oder elektrische Antriebe ermöglichen die Einstellung in einem Stellverhältnis von 1 : 10 für einfache Regelaufgaben bis hin zu maximal 1 : 100 bei anspruchsvollen Regelaufgaben. Dabei erfolgt die Regelung jedoch in jedem Fall in festgelegten Einzelschritten. Eine stufenlose Regelung des Volumenstroms ist nicht gegeben.

[0008] Sodann treten bei Strömungsmedien in Rohrsystemen durch den Transport selbst, überwiegend jedoch durch die Drosselwirkung von Regelarmaturen verursacht, Druck- und Temperaturveränderungen auf, die zu Instabilitäten im Regelkreis führen können. Diese physikalischen Zustandsänderungen können in Abhängigkeit von den physikalischen und chemischen Eigenschaften des jeweiligen Strömungsmediums zusätzlich unerwünschte Veränderungen verursachen.

[0009] In der EP 2 365 210 A1 wird eine Wasserturbine mit Regelungsvorrichtung und Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie offenbart. Der Fokus dieser Erfindung bezieht sich auf ein optimiertes Turbinenkonzept, bei dem Francisturbinen mit verstellbaren Leitschaufeln zum Einsatz in Kleinwasserkraftwerken kommen. Durch eine Anpassung an die variablen Wassermengen und die variablen Druckverhältnisse, wie sie bei natürlichen Oberflächengewässern auftreten, soll die Gewinnung elektrischer Energie durch die Francisturbine verbessert werden. Dabei wird eine vorteilhafte Ausführung mit einem Drucksensor zur Messung des Ausgangswasserdruckes beschrieben. Durch eine Regeleinrichtung kann dann mittels eines Stellmotors eine Verstellung der Leitschaufeln der Francisturbine oder aber die abzugebende elektrische Leistung so geregelt werden, dass der Ausgangswasserdruck am Drucksensor annähernd konstant gehalten, zumindest aber begrenzt werden kann. Zur weiteren Regelung der Turbinendrehzahl wird zusätzlich ein vom Generator erzeugter Bremswiderstand vorgeschlagen.
Auch wenn einzelne Elemente der beschriebenen Wasserturbine Ähnlichkeiten zu Komponenten der vorliegenden Anmeldung aufweisen, weicht das grundsätzliche Ziel dieser Erfindung, die Erzeugung von elektrischer Energie aus strömenden Oberflächengewässern, von den mit der vorliegenden Anmeldung avisierten Zielen, der Stromgewinnung und der Regelung von Volumenströmen in Rohrleitungssystemen, deutlich ab.

[0010] Die Idee, den Absperrkörper einer Regelarmatur als Laufrad auszubilden, wird in der DE 10 2015 100 929 A1 beschrieben.

[0011] Ein in ein Rohrleitungssystem einbaubares Stellventil weist ein Laufrad auf, welches von einem strömenden Medium angetrieben wird. Dieses Laufrad ist mit einem Generator zur Stromerzeugung verbunden. Dabei ist das Laufrad oder die Laufradachse axial verschiebbar, wodurch auch ein vollständiger Verschluss des Rohrleitungssystems erreicht werden kann. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sollen die Flügel des Laufrades nicht starr, sondern im Anströmwinkel verstellbar ausgeführt werden. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit einer Regelung des Volumenstroms. Allerdings weist diese Anordnung signifikante Nachteile auf, insbesondere im Hinblick auf die Regelcharakteristik. Das in der genannten Druckschrift beschriebene Stellventil ist in seiner Regelkennlinie sehr unflexibel, was die Einsatzmöglichkeiten stark einschränkt.

[0012] Die Aufgaben der Erfindung bestehen darin, eine Regelarmatur bereitzustellen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens ein Sensorsystem und eine Auswerteeinheit zur Regelung einer Bremsvorrichtung umfasst. Hierdurch wird eine gezielte Anpassung der Regelcharakteristik erreicht. Insbesondere wird die Möglichkeit geschaffen, die Ventilkennlinie variabel und präzise an unterschiedliche Einsatzbedingungen anzupassen.

[0013] Weiterhin soll die bei der Drosselung von Volumenströmen entstehende Umwandlung von kinetischer Energie in Wärmeenergie auf ein Mindestmaß reduziert werden, indem die kinetische Energie des Strömungsmediums in nutzbare elektrische Energie umgewandelt wird.

[0014] Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Regelarmatur, wie sie im Hauptanspruch beschrieben ist, gelöst. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung der Regelarmatur, das in einem nebengeordneten Hauptanspruch erläutert wird.

[0015] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Figur zu finden.

[0016] Das in einem Gehäuse zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung angeordnete, nicht axial verschiebbare Laufrad wird von der kinetischen Energie eines im Rohrleitungssystem strömenden Mediums angetrieben. In Abhängigkeit von der spezifischen Geometrie des Ventilsitzes und der spezifischen Ausgestaltung des Laufrads wird der Volumenstrom im Rohrleitungssystem durch das Laufrad variabel reduziert bzw. gesteigert. Die insbesondere bei einem hohen Volumenstrom bzw. bei hohem Druck vom Strömungsmedium auf das Laufrad übertragene kinetische Energie wird mittels einer Welle auf einen Generator übertragen, der die kinetische Energie in Elektrizität umwandelt.

[0017] Die auf diese Weise erzeugte elektrische Energie kann entweder direkt in das lokale Stromnetz eingespeist und/oder vorteilhaft in einer Batterie gespeichert werden.

[0018] Die in einer Batterie gespeicherte elektrische Energie kann immer dann genutzt werden, wenn der Volumenstrom im Rohrleitungssystem betriebsbedingt durch das Laufrad reduziert werden soll.

[0019] Da der Auslegungspunkt einer Anlage so gestaltet werden kann, dass überwiegend ein Volumenstrom nahe dem Maximum angestrebt wird, können über die Laufzeit einer Anlage, die mit erfindungsgemäßen Regelarmaturen ausgestatteten ist, die Betriebskosten signifikant gesenkt und ein Beitrag zur Reduktion der CO₂ -Emissionen geleistet werden.

[0020] Ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Regelarmatur ist das integrierte Sensorsystem, das mit einer Auswerteeinheit in Verbindung steht, über die eine Bremsvorrichtung geregelt wird. Diese Bremsvorrichtung ist vorzugsweise in die mechanische Anordnung der Armatur integriert und ermöglicht eine präzise Regelung der Bewegungen des Laufrads. Hierdurch können unterschiedliche Kennlinien während des Betriebs variabel realisiert werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Regelarmaturen mit festgelegter Kennlinie und einem schrittweise abgestuften Stellverhältnis weist die erfindungsmäßige Regelarmatur aufgrund der variablen Kennlinie ein deutlich breiteres Anwendungsspektrum auf und ermöglicht darüber hinaus aufgrund des stufenlosen Stellverhältnisses eine wesentlich feinere Dosierung des Strömungsmediums.

[0021] Die spezifische Geometrie des Ventilsitzes wird den anlagenspezifischen Anforderungen entsprechend ausgelegt. Die tatsächliche Ausformung des Ventilsitzes basiert maßgeblich auf der ausgewählten Laufradgeometrie.

[0022] Es muss gewährleistet sein, dass der Spalt zwischen dem Ventilsitz und den Turbinenschaufeln so gestaltet wird, dass eine Berührung der beiden Bauteile auch dann ausgeschlossen ist, wenn beispielsweise stärkere Vibrationen auftreten. Andererseits darf die Spaltweite nicht zu großzügig gewählt werden, damit Maßnahmen zur Reduktion des Volumenstroms effektive Wirkung zeigen.

[0023] Die spezifische Ausformung des Laufrads wird ebenfalls von den anlagenspezifischen Anforderungen bestimmt. In einer bevorzugten Variante wird das Laufrad als Turbinenrad ausgeführt. Die Bauteile des Turbinenrads werden so ausgestaltet, dass eine möglichst laminare Umströmung der Turbinenschaufeln gegeben ist, damit dem Strömungsmedium bei gegebenem Volumenstrom ein Maximum an Bewegungsenergie entzogen werden kann. Andererseits soll im Falle einer betriebsbedingt erforderlichen Reduktion des Volumenstromes die Wirkung der Bremsvorrichtung möglichst effizient auf das Strömungsmedium übertragen werden. Vorzugsweise sind die Turbinenschaufeln starr angeordnet; anlagenspezifisch können jedoch auch Schaufeln mit einstellbarem Anströmwinkel zum Einsatz kommen.

[0024] Zur Reduktion des Volumenstroms in einem Rohrleitungssystem ist die Integration einer drehzahlgesteuerten Bremsvorrichtung in die elektromechanische Anordnung vorteilhaft. Die Bremsvorrichtung stellt einen variablen Widerstand dar, der auf den Generator angewendet wird, um das System feinabzustimmen.

[0025] Diese drehzahlgesteuerte Bremsvorrichtung kann als elektromagnetische Bremse ausgeführt werden. Bei diesem Typ wird die Rotation durch magnetische Felder, in Abhängigkeit von der Stromzufuhr, verlangsamt.

[0026] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der drehzahlgesteuerten Bremsvorrichtung ist die Wirbelstrombremse. Diese wirkt durch ein rotierendes Bauteil, das Wirbelströme induziert, die der Rotation entgegenwirken.

[0027] Der Auslegungspunkt einer Anlage, in der ein Volumenstrom durch den Einsatz von erfindungsgemäßen Armaturen geregelt wird, ist so festgelegt, dass in mehr als ca.

[0028] 80% der Betriebszeit eine Bremswirkung nicht erforderlich ist. Dieser Betriebszustand begünstigt eine möglichst hohe Nutzung der kinetischen Energie des Strömungsmediums zur Erzeugung von elektrischer Energie. Dementsprechend ist ein Energieeinsatz zur Erzeugung einer Bremswirkung auf kurze Phasen begrenzt. Die zur Erzeugung der Bremswirkung erforderliche Energie kann dem lokalen Stromnetz entnommen werden. Vorteilhaft kann hier eine Batterie zum Einsatz kommen, in der der während des Standardbetriebs erzeugte Strom gespeichert wurde.

[0029] Zum Sensorsystem der Regelarmatur zählen Drucksensoren und/oder Durchflusssensoren, die vorzugsweise am Einlass, also in Strömungsrichtung vor dem Laufrad und am Auslass, also in Strömungsrichtung nach dem Laufrad angeordnet sind. Die verwendeten Bauartvarianten werden anlagenspezifisch ausgelegt. Die ermittelten Messwerte werden zu einer Auswerteeinheit weitergeleitet.

[0030] Verfahrenstechnisch werden die kontinuierlich von den Drucksensoren und/oder Durchflusssensoren erfassten Messwerte an eine Auswerteeinheit übermittelt. Dort wird der zwischen den Messpunkten herrschende Differenzdruck (ΔP = P1 - P2) oder das Durchflussvolumen ermittelt und die Bremsvorrichtung wird auf Grundlage eines in der Auswerteeinheit hinterlegten Regelalgorithmus dynamisch angepasst, so dass eine maximale Systemeffizienz resultiert.

[0031] Zum Sensorsystem der Regelarmatur zählen weiterhin Messeinrichtungen zur Erfassung eines Drehmoments (M) und einer Winkelgeschwindigkeit (ω) des Generators. Diese Sensoren sind vorzugsweise innerhalb der elektromechanischen Anordnung eingerichtet. Die verwendeten Bauartvarianten werden anlagenspezifisch ausgelegt.

[0032] Verfahrenstechnisch werden in Echtzeit das Drehmoment (M) und die Winkelgeschwindigkeit (ω) des Generators ermittelt. Diese Messwerte werden an eine Auswerteeinheit weitergeleitet. Durch einen in der Auswerteeinheit hinterlegten Algorithmus wird ein Steuerstrom im Bereich von 4 - 20 mA generiert. Aus der dynamischen Anpassung der Drehzahl des Generators (8) resultiert eine variable Kennlinie der Regelarmatur. Die Regelung des Volumenstroms in einem Rohrleitungssystem gelingt dementsprechend mit hoher Effizienz und mit stufenloser Dosierung.

[0033] Ebenfalls zum Sensorsystem gehören Messeinrichtungen zur Erfassung eines Durchflusses (Q) durch die Armatur. Wie die Drucksensoren sind diese vorzugsweise am Einlass, also in Strömungsrichtung vor dem Laufrad, und am Auslass, also in Strömungsrichtung nach dem Laufrad, angeordnet. Die verwendeten Bauartvarianten werden anlagenspezifisch ausgelegt.

[0034] Verfahrenstechnisch wird der Durchfluss kontinuierlich überwacht. Die ermittelten Messwerte werden an die Auswerteeinheit übermittelt, wo sie in den Regelalgorithmus einfließen und letztendlich über ein generiertes Steuersignal eine Anpassung der Bremskraft der Bremsvorrichtung bewirken.

[0035] In der Auswerteeinheit werden die von den Sensoren des Sensorsystems ermittelten Messwerte zusammengeführt. Dort werden die einzelnen Messwerte zueinander in Beziehung gesetzt und bewertet. Der jeweiligen betrieblichen Anforderung entsprechend wird dann durch einen in der Auswerteeinheit hinterlegten Algorithmus ein Steuersignal für die Bremsvorrichtung generiert.

[0036] Verfahrenstechnisch wird neben den bereits erwähnten Regelungsmaßnahmen auch die Leistungsabgabe des Generators optimiert. Hierzu werden die Messwerte für den Differenzdruck (ΔP) und der Messwert für den Durchfluss (Q) herangezogen, um die Betriebsbedingungen für das Laufrad zu stabilisieren.

Bezeichnungsliste

[0037] 

1

Gehäuse

2

Einlass

3

Auslass

4

Laufrad

5

Ventilsitz

6

Welle

7

elektromechanische Anordnung

8

Generator

9

Sensorsystem

10

Auswerteeinheit

11

Bremsvorrichtung

M

Drehmoment

ω

Winkelgeschwindigkeit

Q

Durchfluss

ΔP

Differenzdruck

P₁

Messpunkt stromaufwärts zum Laufrad

P₂

Messpunkt stromabwärts vom Laufrad

[0038] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst.

[0039] Dabei zeigt:
Fig. 1 schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Regelarmatur

[0040] Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Regelarmatur. Das Schema verdeutlicht die erfindungsgemäßen Vorrichtungs- und Verfahrensansprüche. Die Regelarmatur besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem Einlass 2, durch den das Strömungsmedium in die Regelarmatur eintritt, und mit einem Auslass 3, über den das Strömungsmedium aus der Regelarmatur austritt. Die Ausbildung der inneren Gehäusewandung ist so gestaltet, dass der Volumenstrom möglichst laminar zu den Schaufeln des Laufrads 4 geleitet wird. Die Ausführung der Schaufeln des Leitrads 4 und die Gestaltung des Ventilsitzes 5 müssen auf das Strömungsmedium sowie auf unterschiedliche Betriebsparameter abgestimmt werden. Das Laufrad 4 ist über eine Welle 6 mit einer elektromechanischen Anordnung 7 verbunden. Die elektromechanische Anordnung 7 umfasst einen Generator 8 zur Erzeugung elektrischer Energie sowie eine Bremsvorrichtung 9 zur Regelung des Volumenstroms im Rohrleitungssystem. Die unterschiedlichen Sensoren des Sensorsystems 9 sind zum Teil in die elektromechanische Anordnung 7 integriert, zum Teil befinden sie sich an Messpunkten am Gehäuse 1. Bei den in die elektromechanische Einheit 7 integrierten Sensoren handelt es sich um Sensoren zur Erfassung des Drehmoments (M) und zur Erfassung der Winkelgeschwindigkeit (ω) des Generators 8. Bei den am Gehäuse angeordneten Sensoren handelt es sich um Druck- und Durchflusssensoren. Die vom Sensorsystem 9 generierten Messwerte gelangen zu einer Auswerteeinheit 10. Dort werden die Daten entsprechend einem in der Auswerteeinheit 10 hinterlegten Algorithmus verarbeitet, so dass unterschiedliche Steuersignale erzeugt werden können.

Ansprüche

1. Regelarmatur mit einem Gehäuse (1), das einen Einlass (2) und einen Auslass (3) umfasst, wobei die Armatur einen Körper aufweist, der als Laufrad (4) ausgebildet ist, das mit einem Ventilsitz (5) zusammenwirkt, wobei das Laufrad (4) über eine Welle (6) mit einer elektromechanischen Anordnung (7) in Verbindung steht, die einen Generator (8) zur Stromerzeugung umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Regelarmatur mindestens ein Sensorsystem (9) und eine Auswerteeinheit (10) zur Regelung einer Bremsvorrichtung (11) umfasst.

2. Regelarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper mit einem Ventilsitz (5) zusammenwirkt.

3. Regelarmatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (4) als Turbinenrad ausgebildet ist.

4. Regelarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die elektromechanische Anordnung (7) eine Bremsvorrichtung (11) integriert ist.

5. Regelarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Sensorsystem (9) zur Erfassung von Drücken stromaufwärts (P1) und stromabwärts (P2) des Laufrads (4) umfasst.

6. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (9) Messeinrichtungen zur Erfassung eines Drehmoments (M) und einer Winkelgeschwindigkeit (ω) des Generators (8) aufweist.

7. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (9) Messeinrichtungen zur Erfassung eines Durchflusses (Q) durch die Armatur aufweist.

8. Verfahren zur Stromerzeugung und zur Regelung eines Durchflusses und/oder eines Drucks in Rohrleitungssystemen mittels einer Regelarmatur, bestehend aus einem Gehäuse (1), das einen Einlass (2) und einen Auslass (3) umfasst, wobei die Armatur einen Körper aufweist, der als Laufrad (4) ausgebildet ist, das mit einem Ventilsitz (5) zusammenwirkt, wobei das Laufrad (4) über eine Welle (6) mit einer elektromechanischen Anordnung (7), die einen Generator (8) zur Stromerzeugung umfasst, in Verbindung steht und dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Sensorsystem (9) und eine Auswerteeinheit (10) zur Regelung einer Bremsvorrichtung (11) umfasst.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

- Messen des Durchflusses (Q) und des Differenzdrucks (ΔP) an zwei Messpunkten stromaufwärts (P1) und stromabwärts (P2) des Laufrads (4),

- dynamisches Anpassen einer Bremsvorrichtung (11) basierend auf dem gemessenen Differenzdruck (ΔP), um das Drehmoment (M) und die Winkelgeschwindigkeit (ω) des Generators (8) zu regulieren,

- Rückkoppeln der gemessenen Werte an eine Auswerteeinheit (10), die die Bremskraft der elektromechanischen Anordnung (7) steuert, um eine Überlastung des Laufrads (4) und des Generators (8) zu verhindern und die Effizienz zu maximieren,

- Optimieren der Leistungsabgabe des Generators (8), indem die gewünschten Betriebsbedingungen des Laufrads basierend auf dem Differenzdruck (ΔP) und dem Durchfluss (Q) beibehalten werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M) und die Winkelgeschwindigkeit (ω) des Generators (8) in Echtzeit dynamisch durch eine Auswerteeinheit (10) angepasst werden, wobei die Auswerteeinheit (10) einen Steuerstrombereich von 4-20 mA verwendet.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck (ΔP = P1 - P2) kontinuierlich überwacht wird und die Bremsvorrichtung (11) auf Grundlage eines Regelalgorithmus dynamisch angepasst wird, um die Systemeffizienz zu maximieren.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung einer Bremskraft der Bremsvorrichtung (11) an einen variablen Durchfluss angepasst ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus zur Regelung der Leistung des Generators (8) das Drehmoment und die Winkelgeschwindigkeit des Laufrads (4) optimiert, um den mechanischen Widerstand und den Energieverlust zu minimieren.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (10) die Eingaben des Sensorsystems (9) verarbeitet und eine Bremskraft des Generators (8) in Echtzeit anpasst, um eine gewünschte Leistung zu gewährleisten.

Zeichnung