<Desc/Clms Page number 1>
Communicerende sluis (sluizen) voor sterk verminderd schutdebiet Het betreft sluizen op waterlopen voor scheepvaart, waarbij de waterloop wordt gevoed met water nodig voor het vullen van de sluizen om schepen op en neer te versassen, en waarbij mogelijk elektrische energie wordt opgewekt.
Tot heden wordt een kanaal steeds gevoed met een hoeveelheid water met een debiet in functie van het aantal versassingen en de grootte van de sluis (sluizen).
Extra water wordt door een bijpas afgevoerd met of zonder winning van elektrische energie.
Bij gebrek aan voedingswater wordt het water uit de sluis of uit het benedenpand teruggepompt naar het bovenpand.
Energiewinning gebeurd op een bijpas of in de ingebouwde sluiskanalen voor voeden en lossen van de sluis.
Door naast een sluis een 2de volume te construeren dat gelijkwaardig is aan het volume van de sluis kan het sluiswater in dit 2de volume geleid worden, waardoor het sluis niveau daalt, en later kan het water uit het 2de volume weer naar de sluis geleid worden, zodat het sluisniveau weer stijgt. In de leiding tussen beide volumes kan een turbine geplaatst worden voor opwekken van (elektrische) energie en een pomp om deels het water op te pompen.
Zo kunnen schepen versast worden zonder toevoeging van voedingswater of met een sterk gereduceerde hoeveelheid voedingswater. Waterlopen met klein voedingsdebiet kunnen dan toch onbeperkt versassen en met het niet gebruikte debiet kan (elektrische) energie opgewekt worden.
<Desc/Clms Page number 2>
Daar het versassen het kanaalniveau niet meer veranderd is dit niveau ook gemakkelijker konstant te houden.
Bij een sluis, nieuw of bestaand, wordt een 2de volume gebouwd. Dit 2de volume heeft een gelijkwaardige inhoud, dit is een zelfde hoeveelheid water en eenzelfde mogelijk niveauverschil. Dit 2de volume kan een open of gesloten volume zijn, uit een of meerdere delen bestaan. bv. een of
EMI2.1
meer sluizen zijn, of één of meer bekkens. Indien de volumes niet gelijkwaardig zijn, is het voordeel slechts gedeeltelijk.
Volgende beschrijving wordt verduilijkt met fig. 1. wij beschouwen een sluis met 2 inlaatkolken en 2 uitlaatkolken. De afsluiters staan voor de inlaatkolken en achter de uitlaatkolken. We verbinden een inlaatkolk en een uitlaatkolk elk met het 2de volume. In functie van de plaatsing van het 2de volume zijn andere combinaties van kolken mogelijk ; we verbinden er echter steeds voldoende zodat de totale doorvoeropening een voldoende groot debiet zou garanderen ; inlaat kolken en uitlaatkolken kunnen onderling en met mekaar verbonden worden om een gelijkmatige stroming in de sluis te bekomen. In de verbindingsgangen tussen volume 1 en 2 plaatsen we afsluiters, turbines, pompen.
Bij gesloten sluisdeuren en gesloten inen uitlaatschotten, dus zonder toevoer of afvoer van water uit of naar de waterloop, kan nu het sluiswaterniveau omlaag gebracht worden door het openen van de afsluiters naar het 2de volume (principe van communicerende vaten).
Tijdens een eerste periode zal het water op gelijk niveau komen in volume 1 (sluis) en in volume 2. Door de traagheid van de bewegende watermassa kan het niveau in volume 2 zelfs hoger komen dan in volume 1. Tijdens een tweede periode voor het verder dalen van het sluiswaterniveau wordt water uit volume 1
<Desc/Clms Page number 3>
in volume 2 gepompt.
Analoog kan het sluiswaterniveau ook weer verhoogd worden over het volledig verval van de sluis.
De enige verliezen aan water zijn de doorsijpelingen aan de sluisdeuren en aan de afsluitshotten.
De benodigde energie voor het oppompen is beduidend kleiner daar de gemiddelde opvoerhoogte en het opgepompte volume tot de helft zijn gereduceerd.
De opgewekte energie tijdens de periode 1 kan door vliegwielwerking van een 3de volume (één of meer volumes) gebruikt worden voor het oppompen tijdens periode 2. Dit 3de volume bevat een vloeistof, of water eventueel verzwaard met moeilijk bezinkbare stoffen zoals bentoniet. Het vliegwiel betaat uit de in draaiende beweging gebrachte vloeistof en aandrijvende delen. De overbrenging van energie van de turbines naar de vloeistofmassa in volume 3 en vandaar naar de pompen kunnen mechanisch of elektrisch gebeuren. Pieken in elektriciteitsproduktie en verbruik kunnen zo vermeden of weggewerkt worden.
Het vrijgekomen schutdebiet kan aangewend worden voor opwekking van (elektrische) energie of voor ander gebruik.
De sluis kan ook nog klassiek werden.
<Desc / Clms Page number 1>
Communicating lock (locks) for greatly reduced flow rate This concerns locks on watercourses for shipping, where the watercourse is fed with water needed to fill the locks to lash ships up and down, and possibly electrical energy is generated.
Up to now, a channel is always fed with an amount of water with a flow rate depending on the number of changes and the size of the lock (s).
Extra water is drained off with a pass with or without extracting electrical energy.
In the absence of feed water, the water from the lock or from the bottom is pumped back to the top.
Energy extraction is done on a pass or in the built-in lock channels for feeding and unloading the lock.
By constructing a 2nd volume that is equivalent to the volume of the lock next to a lock, the lock water can be led into this 2nd volume, so that the lock level drops, and later the water from the 2nd volume can be fed back to the lock, so that the lock level rises again. A turbine can be placed in the pipe between both volumes for generating (electrical) energy and a pump to partly pump up the water.
This way ships can be welded without adding feed water or with a greatly reduced amount of feed water. Watercourses with a small feed flow rate can then nevertheless be used indefinitely and with the unused flow rate (electrical) energy can be generated.
<Desc / Clms Page number 2>
Since the ashes are no longer changing the channel level, it is also easier to keep this level constant.
At a lock, new or existing, a 2nd volume is built. This 2nd volume has an equivalent content, this is the same amount of water and the same possible level difference. This 2nd volume can be an open or closed volume, can consist of one or more parts. e.g. one or
EMI2.1
more locks, or one or more basins. If the volumes are not equivalent, the benefit is only partial.
The following description is clarified with fig. 1. We consider a lock with 2 inlet vents and 2 outlet vents. The valves are in front of the inlet vents and behind the exhaust vents. We connect an inlet vortex and an outlet vortex each with the 2nd volume. Depending on the placement of the 2nd volume, other combinations of swirls are possible; however, we always connect enough so that the total transit opening would guarantee a sufficiently large flow; inlet vents and outlet vents can be interconnected and interconnected to achieve an even flow in the lock. We place valves, turbines, pumps in the connecting corridors between volumes 1 and 2.
With closed lock gates and closed in and outlet partitions, so without supply or discharge of water from or to the watercourse, the lock water level can now be lowered by opening the valves to the 2nd volume (principle of communicating vessels).
During a first period, the water will reach the same level in volume 1 (sluice) and in volume 2. Due to the slowness of the moving water mass, the level in volume 2 may even be higher than in volume 1. During a second period for further lowering the lock water level becomes water from volume 1
<Desc / Clms Page number 3>
pumped in volume 2.
Analogously, the lock water level can also be raised again over the complete fall of the lock.
The only losses in water are the seepage at the lock gates and at the closing walls.
The energy required for pumping up is considerably smaller since the average head and pumped volume are reduced by half.
The energy generated during the period 1 can be used by flywheel action of a 3rd volume (one or more volumes) for pumping up during period 2. This 3rd volume contains a liquid, or water possibly weighted with substances that are difficult to settle such as bentonite. The flywheel consists of the fluid and driving parts brought into rotation. The transfer of energy from the turbines to the liquid mass in volume 3 and from there to the pumps can be done mechanically or electrically. Peaks in electricity production and consumption can thus be avoided or eliminated.
The released flow rate can be used for the generation of (electrical) energy or for other uses.
The lock can also become classic.