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Ali Pourahmads Erfindungen | Kategorie: Neue Erfindungen in der Welt | Verwandte Themen: Wissenschaftliche Entdeckungen und technologische Erfindungen
Nutzung der mechanischen Energie des Winddrucks von Klimaanlagenturbinen in U-Bahn-Stationen, um verschwendete Energie zu recyceln und in den Stromerzeugungskreislauf zurückzuführen | Stromerzeugung durch Wind
◉ Erfindung: Stromerzeugung aus Klimaanlagen in U-Bahn-Stationen
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern weltweit
◉ Einleitung und Ziele:
In diesem Artikel beschreiben wir kurz die Erfindung eines Systems zur Nutzung der mechanischen Energie des Winddrucks aus Klimaanlagenturbinen in U-Bahn-Stationen, um verschwendete Energie (Wind) zurückzugewinnen und in den Stromerzeugungskreislauf zurückzuführen.
Um uns herum schlummern zahlreiche natürliche und künstliche Potenziale, deren Nutzung wir mit etwas Aufmerksamkeit und Kreativität optimieren können. Viele dieser natürlichen oder technologischen Potenziale sind noch ungenutzt. Das rasante Wachstum und die Abhängigkeit neuer Technologien von verschiedenen Energiequellen haben Wissenschaftler und Entwickler dazu veranlasst, diverse Lösungsansätze für nachhaltige und umweltfreundliche Energiequellen zu präsentieren. In diesem Artikel stelle ich eine kreative Lösung zur Erzeugung sauberer Energie vor, die einen Teil des Stromverbrauchs von U-Bahn-Stationen decken kann.
◉ Erfindung: Stromerzeugung aus Klimaanlagen in U-Bahn-Stationen
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern weltweit
Wenn wir uns die natürlichen oder künstlichen physikalischen oder chemischen Reaktionen um uns herum genau ansehen, werden wir feststellen, dass ein großer Teil des dynamischen Ergebnisses dieser Reaktionen nutzlos verschwendet wird. Obwohl Experten in verschiedenen Industriebereichen versuchen, aus dem Energieerzeugungszyklus so viel wie möglich maximale betriebliche Effizienz zu erzielen, gibt es trotz der hohen Kosten immer noch viele industrielle Interaktionen auf der Welt, bei denen das "autonome Energiepotenzial" in ihrem Aktivitätszyklus nutzlos verschwendet wird und der Wiederverwertung dieser verborgenen Potenziale tatsächlich keine Aufmerksamkeit geschenkt wird.
Die Wiederverwertung verbrauchter Energie (sofern wirtschaftlich sinnvoll und realisierbar) kann die Haupt- und Nebenkosten senken und die Problematik der Energierückgewinnung für einen Teil des Gesamtverbrauchs lösen. Eine der Infrastrukturen, bei der ein Großteil der verbrauchten Energie verschwendet wird, sind die zentralen Lüftungsanlagen in U-Bahn-Stationen und die Lüftungsschächte in den unterirdischen Tunneln, die zu den Stationen führen. Die Idee, eine Erfindung zur Rückgewinnung mechanischer Energie aus den Lüftungsöffnungen der U-Bahn zu entwickeln, entstand vor einigen Jahren, als ich nach dem Verlassen einer der nördlichen Stationen der Teheraner Metro (Hauptstadt des Iran) auf dem Bürgersteig einen starken Wind bemerkte, als ich an der Lüftungsöffnung vorbeikam. Dort erzeugten die Ventilatoren der Lüftungsöffnung einen sehr starken Luftstrom.
◉ Erfindung: Stromerzeugung aus Klimaanlagen in U-Bahn-Stationen
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern weltweit
Die Wucht dieses Windes war so gewaltig, dass er die Bäume am Gehweg verbog. In diesem Moment erinnerte ich mich an den Betriebszyklus von Windkraftanlagen, die mit deutlich geringerer Windstärke Energie erzeugen, als ich sie vor dem Kraftwerk erlebt hatte. Die Energie, die durch gezielte und kontrollierte Luftbewegungen zur Erzeugung von Sog oder Druck im Produktionszyklus gewonnen wird, kann als Brennstoff für weitere Produktionsprozesse genutzt werden. Leider bleiben viele solcher Potenziale in der städtischen Infrastruktur oder in großen Industriebetrieben ungenutzt, weil der Energierückgewinnung keine Beachtung geschenkt wird.
Natürliche Winde sind ein Segen für die Erde und existieren in fast allen Teilen des Globus, allerdings mit unterschiedlicher Intensität und unterschiedlichem Luftdruck. In manchen Regionen herrscht geringer Winddruck, da die Bewegung zweier warmer und kalter Luftmassen dort nicht ausreichend ist. Der tägliche Windzyklus ist ein anschauliches Beispiel für die ungleichmäßige Erwärmung der Erdoberfläche. Die beiden Fronten bewegen sich kontinuierlich in Richtung eines Temperaturgleichgewichts, und durch diese Verschiebung entsteht das, was wir als Wind kennen. Da die Gebiete in Äquatornähe wärmer sind als die Gebiete in Polnähe, führt der Temperaturunterschied zwischen diesen beiden Regionen zur Entstehung von atmosphärischen Winden, die um die Erde rotieren.
◉ Erfindung: Stromerzeugung aus Klimaanlagen in U-Bahn-Stationen
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern weltweit
◉ Weitere und technische Details:
Wie am Ende der Einleitung oben erwähnt, erfordert die Intensität und Menge der natürlichen Winderzeugung, dass sich ein Gebiet innerhalb eines Bereichs von Druck- und Temperaturunterschieden befindet, da der Tiefdruck bei zunehmender Warmluft in einem bestimmten Bereich bleibt und die Atmosphäre sich ständig in Richtung Gleichgewicht bewegt und Luft von hohem Druck zu niedrigem Druck bewegt, um die Lücke zu füllen. Diese Bewegung zwischen niedrigem und hohem Druck führt zur Erzeugung von Wind, einem Prozess, der als Diffusion bezeichnet wird. Es ist klar, dass die Geschwindigkeit und Intensität des Windes im Diffusionsprozess in direktem Zusammenhang mit der Geschwindigkeit der Bewegung warmer Luftmassen zu kalter Luft steht, denn mit der Temperaturänderung in der Erdatmosphäre beschleunigt sich die Erwärmung von Gasen sowie Atomen und Molekülen und sie bewegen sich mit breiter Diffusion nach oben. Im Gegensatz dazu verlangsamt sich bei kalter Luft die Bewegung von Gasen, Atomen und Molekülen und sie rücken näher zusammen, was zum Absinken kalter Luft und zur Entstehung natürlicher Winde führt.
Um Windenergie zu gewinnen, benötigen wir nicht immer natürliche Winde mit den oben genannten Eigenschaften. Denn es gibt auch Winde, die durch die mechanische Wechselwirkung von Industrieanlagen und städtischer Infrastruktur entstehen. In manchen dicht besiedelten und stark frequentierten Städten werden Winde kontinuierlich und mit schwankendem Druck erzeugt. Diese entstehen durch ständige physikalische Bewegungen wie den dichten Verkehr auf Autobahnen, Züge, große Lüftungsanlagen und die Lüfter verschiedener Kältemaschinen sowie Wasser- und Gaskühler. Mit anderen Worten: Das Potenzial für künstliche Winde, die durch Industrie oder die Infrastruktur von Metropolen entstehen, ist in den meisten Teilen der Welt vorhanden. Entscheidend ist jedoch, wie dieses Potenzial zur Energiegewinnung und -rückgewinnung genutzt werden kann.
◉ Erfindung: Stromerzeugung aus Klimaanlagen in U-Bahn-Stationen
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern weltweit
Eine dieser Quellen für die Windenergieerzeugung, die meiner Erfahrung nach auch ein sehr hohes Potenzial zur Erzeugung mechanischer Energie aufweist, ist der Auslass der Lüftungsturbinen in U-Bahn-Stationen. Üblicherweise werden Lüftungsanlagen (Druck- und Absauganlagen) im oberen Bereich von U-Bahn-Stationen installiert, um den Abstand zwischen Lüftungskanal und unterirdischen Hallen zu verkürzen und eine optimale Abführung verbrauchter Luft nach oben und Zufuhr frischer Luft nach unten zu gewährleisten. Denn bekanntlich sind U-Bahn-Hallen und -Gänge in dicht besiedelten Städten meist voller Menschen (die reisen oder auf ihre Abfahrt warten).
Andererseits können gesundheitliche Probleme und ernsthafte Risiken für Fahrgäste, insbesondere ältere Menschen und solche mit Herz- und Atemwegserkrankungen, entstehen, wenn in Korridoren, Hallen und sogar in Bahntunneln keine ausreichende Belüftung und Luftzirkulation gewährleistet ist. Daher legen große staatliche Unternehmen und Betreiber von U-Bahnen großen Wert auf die Planung komplexer unterirdischer Klimaanlagen. Diese Systeme sorgen mithilfe leistungsstarker Saugturbinen oder durch die Erzeugung von Luftdruck unter Tage für einen kontinuierlichen Austausch von verbrauchter, mit Kohlendioxid oder anderen Schadstoffen angereicherter Luft.
◉ Erfindung: Stromerzeugung aus Klimaanlagen in U-Bahn-Stationen
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
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Wie im Video am Ende dieses Artikels zu sehen ist, habe ich eine 3D-Simulation des Abluftwegs erstellt. Diese Animation veranschaulicht die Bedeutung der leistungsstarken Absauganlagen in der Halle und im Tunnel sowie deren Funktionsweise. Normalerweise ist am Eingang jedes Kanals ein starker Absaugventilator installiert, der die verbrauchte Luft zum zentralen Absaugraum leitet. Je nach Größe, Abmessungen (Länge, Breite, Höhe) und Fahrgastaufkommen variiert die Anzahl dieser Ventilatoren an den Kanaleingängen je nach Station. In großen U-Bahn-Stationen befindet sich jedoch ein zentraler Absaugraum in der Mitte des Streckenverlaufs, der eine maximale Luftansaugung nach oben zum Klimaanlagenauslass im Erdgeschoss gewährleistet.
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◉ Klicken Sie auf eines der untenstehenden Galeriebilder, um es zu vergrößern:
Obwohl derart vielfältige und mitunter komplexe Luftversorgungssysteme aufgrund des Einsatzes leistungsstarker und großer Turbinen sehr energieintensiv sind und viel Strom verbrauchen, ist ihre Nutzung trotz des hohen Stromverbrauchs unbestritten notwendig. Bemerkenswert ist, dass sich ein Teil dieses hohen Energieverbrauchs durch Saugturbinen zurückgewinnen und zur Stromerzeugung nutzen lässt. Mit der so gewonnenen Energie kann die Stromerzeugung in U-Bahn-Stationen für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, darunter die Beleuchtung von Gängen, Büroräumen, Ladenlokalen und unterirdischen Hallen. Dadurch lässt sich der Stromverbrauch der U-Bahn-Stationen aus dem städtischen Stromnetz reduzieren.
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Die verbrauchte Luft in Bahnhofshallen oder Tunneln wird üblicherweise durch große Ventilatoren oder Turbinen in mehreren Saugstufen abgeführt. Die Auslassturbinen sind in der Regel hinsichtlich des Laufraddurchmessers größer als die unterirdischen Ventilatoren und Turbinen. Dies trägt dazu bei, dass die Luftmenge mit höherem Druck den Austritt aus den großen Lüftungskanälen erreicht. Die oberirdischen Ventilatoren oder Turbinen befinden sich direkt im Bereich des aufsteigenden Luftdrucks aus dem Untergrund. Diese großen Auslassöffnungen sind üblicherweise nach oben (vertikal) oder, wie ich selbst erfahren habe, horizontal oder längs ausgerichtet.
Der Luftdruck vor diesen Lüftungsauslässen ist extrem hoch und kann alles, was sich in einem Umkreis von 10 bis 15 Metern davor befindet, mit starken Vibrationen beeinflussen. Beispielsweise waren meine Haare vor dem Erreichen des Auslasses gekämmt und ordentlich, doch nachdem ich zehn Meter parallel zum Auslass gegangen war, stellte ich fest, dass sie völlig zerzaust waren, als wäre ich in einen heftigen Sturm geraten oder gar aus einem Tornado geschleudert worden! Der hohe Winddruck beeinträchtigte zudem leicht mein Gleichgewicht. Diese einzigartige Energie regte mich in diesem Moment zum Nachdenken an, und ich beschloss, dieses Phänomen aus nächster Nähe zu erleben. Da kam mir die Frage: Warum verschwenden wir so viel Energie so leichtfertig? Ich stand da und stellte mir gedanklich vor, wie man eine Windkraftanlage mit Generator vor dem zentralen Lüftungsauslass aufstellen könnte, um Strom zu erzeugen.
◉ Erfindung: Stromerzeugung aus Klimaanlagen in U-Bahn-Stationen
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
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Wie in den Abbildungen dieses Artikels und im Animationsvideo zu sehen ist, lässt sich diese Energie, die als starke Windfront in horizontaler und vertikaler Richtung freigesetzt wird, mithilfe einer leistungsstarken Windturbine nutzen. Windturbinen gibt es in verschiedenen Bauformen und sie eignen sich für Windstärken unterschiedlicher Art. Sie drehen sich leicht, wenn sie vor schwachen Winden platziert werden, und übertragen mechanische Energie in Form eines starken Drehmoments über die zentrale Welle auf den Generatorrotor. Wird nun eine Windturbine mit den oben genannten Spezifikationen vor dem starken Winddruck des U-Bahn-Lüftungsauslasses platziert, dreht sich die Welle der Windturbine mit maximaler Drehzahl und Effizienz und überträgt schließlich ein sehr starkes Drehmoment auf den Generatorrotor, um Strom zu erzeugen.
Unter Berücksichtigung der Intensität des Winddrucks am Lüftungsauslass kann ein angemessener Abstand zwischen der Windkraftanlage und dem Lüftungsauslass berechnet und geschaffen werden, um die ungewollte Entstehung zusätzlicher Reibungsdrücke zu verhindern. Unter Berücksichtigung des Grundsatzes der Möglichkeit des Auftretens eines Gegendrucks anderer Reibungskräfte in unmittelbarer Nähe einer druckerzeugenden Quelle kann die Einhaltung des geeigneten Abstands zwischen der Windkraftanlage und den Sauggebläsen das Auftreten von Reibungskräften verhindern, die zusätzlichen Druck auf die Sauggebläse ausüben. Zusätzlich zu diesem Vorteil führt die Beachtung des Abstands dazu, dass der aus dem Belüftungsauslass austretende Winddruck die gesamte Krümmung der langen Turbinenblattoberfläche gleichmäßig und breit verteilt abdeckt, sodass die Turbinenwelle eine kraftvolle und schnelle Bewegung in einer regelmäßigen Rotationssequenz erreicht.
Schließlich wird die von den Windturbinenblättern erzeugte mechanische Energie an den Stromgenerator übertragen und dann über ein internes Spannungsverteilungsnetz für verschiedene Zwecke in der U-Bahn-Station verbraucht oder kann für bestimmte Zwecke in Batterien der neuen Generation gespeichert werden. Es ist klar, dass diese Menge an Energierückgewinnung nicht den gesamten Energiebedarf einer großen U-Bahn-Station decken kann, aber ohne Zweifel kann diese Idee einen großen Teil des Stromverbrauchs an jeder U-Bahn-Station reduzieren und dazu beitragen, den Druck auf das nationale Stromverteilungsnetz zu verringern.
◉ Erfindung: Stromerzeugung aus Klimaanlagen in U-Bahn-Stationen
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern weltweit
Die starke Abhängigkeit von großen Stromerzeugungsnetzen in den einzelnen Ländern führt zu einem jährlich deutlich höheren Verbrauch fossiler Brennstoffe in Großkraftwerken, was die Hauptursache für die Umweltverschmutzung ist. Zweifellos werden die übermäßige Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die Vernachlässigung von Recycling und Energierückgewinnung noch viele Jahre lang irreparable Risiken und Schäden für das Erdklima bergen. Neue Ideen zur Erzeugung sauberer Energie oder zum Energierecycling, wie die von mir vorgestellte, können die Umweltverschmutzung reduzieren und den Weg für Wachstum und die Entwicklung weiterer Ideen ebnen.
Wie andere Erfindungen und Ideen birgt auch diese das Potenzial für Weiterentwicklung und Optimierung. Die Nutzung des "Stromerzeugungssystems aus der Abwärme von Klimaanlagenturbinen in U-Bahn-Stationen" kann wesentlich dazu beitragen, den hohen Energieverbrauch zu senken, die Luftverschmutzung zu reduzieren und weltweit von der Energierückgewinnung zu profitieren.
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◉ Video eines Weltraummagnetgenerators, der die unerschöpfliche Energie der Erdrotation nutzt und den erzeugten Strom mittels Laser an die Empfangsstation überträgt. / Kategorie: Erfindungen von Ali Pourahmad
◉ Animationskünstler dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Musikkomponist dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Sprecher: Ali Pourahmad
◉ Sprache: Englisch
◉ Untertitel: Keine
Über den Erfinder und Autor dieses Artikels:👇
Wissenschaftliche Erfindungsartikel im Zusammenhang mit der Stromerzeugung :
◉ Die Erfindung eines Kraftwerks, das aus der Erdrotation im Weltraum Strom erzeugt und diesen mittels Laser an einen Bodenempfänger überträgt.
◉ Erfindung eines Kraftwerks, das mithilfe von Schwerkraft und Zentrifugalkraft Elektrizität erzeugt (Schwerkraftmaschine 1)
◉ Erfindung eines Kraftwerks, das mithilfe von Schwerkraft und Zentrifugalkraft Strom erzeugt (Schwerkraftmaschine 2)
◉ Erfindung eines Kraftwerks, das mithilfe der Schwerkraft und aufgehängten Rädern Strom erzeugt (Schwerkraftmaschine 3).
◉ Erfindung eines Kraftwerks, das mithilfe von Schwerkraft und Zentrifugalkraft Strom erzeugt (Schwerkraftmaschine 4)
◉ Erfindung eines Kraftwerks, das mithilfe von Schwerkraft und komplexen physikalischen Gesetzen Strom erzeugt (Gravity Engine 5))
◉ Erfindung der Nutzung von Meerwasser und künstlichen Strudeln zur Stromerzeugung
◉ Die Erfindung, Wasser aus der Tiefsee und von Meeresküsten zu nutzen, um künstliche Dämme zu errichten und Strom zu erzeugen
◉ Die Erfindung der Stromerzeugung mittels einer Flüssigkeitszentrifuge unter Verwendung von Wasser, Schwerkraft und Zentrifugalkraft
◉ Die Erfindung der Stromerzeugung mittels einer Flüssigkeitszentrifuge unter Verwendung von Wasser, Schwerkraft und Zentrifugalkraft
Weitere Erfindungen von Ali Pourahmad :
◉ Vollständige Liste der Erfindungen und veröffentlichten wissenschaftlichen Artikel von Ali Pourahmad
◉ Wissenschaftliche Erfindungen von Ali Pourahmad
◉ Ali Pourahmads Science-Fiction-Filme
◉ Ali Pourahmad-Auszeichnungen
◉ Gemälde von Ali Pourahmad
◉ Ali Pourahmad Instrumentalmusik
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