AT507118A1 - Turbine zur energieerzeugung in fliessenden gewässern - Google Patents

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AT507118A1
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AT0126308A
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/061—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially in flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
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Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine strömungstechnisch optimierte Turbine zur Stromerzeugung in Fließgewässem, ausgelegt als mobiles Kleinwasserkraftwerk mit hohem Wirkungsgrad sowie geringst möglichem technischem Aufwand für Einbau und Verankerung im Flussbett.
Mobile Kleinwasserkraftanlagen in strömenden Gewässern gewinnen zunehmend an Bedeutung gegenüber herkömmlichen und traditionell errichteten Laufwasserkraftwerken, die Maßnahmen wie Dämme, Wehre, Uferverbauungen, Stufen, Wasserleitsysteme, usw. also massive bauliche Eingriffe in die bestehende Landschaft erfordern.
Mobile Kleinwasserkraftanlagen arbeiten vornehmlich in freien, unverbauten Fließgewässem und haben gegenüber den traditionellen Systemen wesentliche Vorteile:
Unempfindlich und robust, wartungsextensiv, geringe Investitionskost«!, mobil und dadurch dezentral einsetzbar, einfache Installation, fisch- und gewässerökologisch unbedenklich...
Die Nachteile dieser Kleinkraftanlagen sind: geringe Energieausbeute - Kraftabnahme beschränkt sich auf die Rotor/Turbinenoberfläche die direkt angeströmt wird - hoher Fehlwasseranteil.
Weiters sind dennoch präzise Halterungen und Lager erforderlich um die Turbine/den Rotor im optimalen Anstellwinkel zur Strömung einzubauen.
Mehrfacheinbauten hintereinander können nur in größeren Abständen erfolgen, bis heute gebräuchliche Rotoren/Turbinen zerschlagen die Strömungslinearität und eine bestimmte Strecke zur Wiederherstellung derselben ist erforderlich.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein mobiles Kleinwasserkraftwerk so auszugestalten, dass die genannten Vorteile in vollem Umfang erhalten bleiben bzw. weiter verbessert werden - sowie die genannten Nachteile wesentlich zu verringern oder gänzlich zu vermeiden.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Turbinenkörper durch seine Ausformung in der Lage ist, die nutzbare Energie der anströmenden Wassermassen durch Beschleunigen, Verdichten und Verdrallen wesentlich zu erhöhen.
Ausgefuhrt als Schleppturbine zentriert sie sich schwebend selbst in der optimalen Position zur Strömung und erfordert geringsten technischen Aufwand für eine Verankerung im Flussbett.
Fig. 1: Ansicht der Turbine von oben, bzw. von der Anströmseite Fig. 2: Seitenansicht der Turbine
Fig. 3: Längsschnitt der Turbine mit eingebautem Aussenläufer - Generator gekennzeichnet durch eine Trägerwelle 1 mit innenliegenden Elektroleitungen 2 die mit einem im Flussbett eingeschlagenen Anker verdrehsteif verbunden ist.
Auf dieser Welle wird der Turbinenkörper befestigt und mit wasserdichten Kugellagern 3 drehbar verbunden. Auf der innenliegenden Seite des Turbinenmantels 4 ist der Rotor 5 aufgebracht der sich um einen mit der Trägerwelle fest verbundenen Stator 6 dreht. Auf der außenliegenden Seite des Turbinenmantels angebracht sind die kraftaufhehmenden Flügel 7.

Claims (3)

Patentanspruch Einrichtung zur Stromerzeugung in strömenden Gewässern bei welcher ein Turbinenkörper in strömende Flüssigkeit getaucht ist und durch dessen Drehung ein Generator Strom liefert, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenkörper als Rotationskörper ausgebildet ist, dessen Längsmittelschnitt dem eines Doppelflügels entspricht wobei am Mantel des Rotationskörpers schraubenlinienförmig verlaufende Flügel angebracht sind, deren Höhe von der Anströmseite her zunimmt und an der Abströmseite wieder bis zur Mantelfläche hin abnimmt. L12647 ·· φφ φφφφ φφ • · · · · · • · · · ··· φφφ • · · · # φ φ φ φ ·· φφ φφφ • · φ φ φ φ φ φ • φ φφφφ
1 Α 1263/2008 neue Ansprüche 1. Einrichtung zur Erzeugung von elektrischem Strom, umfassend einen auf einer Trägerwelle (1) drehbar angeordneten Turbinenkörper (4), wobei im Inneren des Turbinenkörpers ein Generator angeordnet ist, der einen auf der Trägerwelle (1) drehfest montierten Stator (6) und einen an der Innenseite des Turbinenkörpers (4) angeordneten Rotor (5) umfasst, der gemeinsam mit dem Turbinenkörper (4) rotiert, wobei der Turbinenkörper (4) als Rotationskörper ausgebildet ist, dessen Längsmittelschnitt dem eines Doppelflügels entspricht wobei am Mantel des Turbinenkörpers (4) schraubenlinienförmig verlaufende Flügel (7) angebracht sind, deren Höhe von der Anströmseite her zunimmt und an der Abströmseite wieder bis zur Mantelfläche hin abnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenkörper (4) zapfenartig ausgebildet ist.
2. Stromerzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Elektroleitungen (2) durch die Trägerwelle (1) hindurch nach außen geführt sind.
3. Stromerzeugungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Turbinenkörper (4) auf einer gemeinsamen Trägerwelle (1) hintereinander angeordnet sind. NACHGEREICHT
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