CH696770A5

CH696770A5 - Hydraulische Kraftmaschine mit linear bewegten Schaufeln zur Umsetzung der Energien von strömenden Wassermassen in Nutzenergie.

Info

Publication number: CH696770A5
Application number: CH01253/06A
Authority: CH
Inventors: Pavel Hudec
Original assignee: Pavel Hudec
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2007-11-30
Also published as: WO2008014624A1

Description

Stand der Technik

[0001] Energie der Flüsse, des Abflusswassers aus den Lauf- und Speicherkraftwerken und Meeresströmungen werden zurzeit nicht ausgiebig ausgeschöpft. Nach Verlassen der Turbine verfliesst das Wasser, die Oberfläche wird grösser, das Energiepotenzial wird durch die Zerfliessung geschwächt. Es ist möglich, das zerflossene Wasser in grossem Volumen mit profilierten Kanälen aufzufangen, an die Schaufelbandmaschine anzupassen und zu Energieumsetzung zu leiten. Die bekannten und bewährten Wasserräder und Turbinen verschiedener Systeme sind für diese Energieumsetzung für grössere Leistungen nicht geeignet.

[0002] Die Erfindung ist zur Umsetzung der potenziellen und der kinetischen Energie des langsam fliessenden Flusswassers wie auch zur Umsetzung der erheblichen Potenziale der Meereswellen bestimmt.

Mit grossdimensionierten Flächen und Tauchtiefe der Schaufeln kann erheblich grössere Energie der Wassermassen auch bei niedrigerer Fallhöhe umgesetzt werden.

Beschreibung

[0003] Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftmaschine gemäss Patentanspruch 1.

[0004] Zur Beschreibung der Erfindung werden Ausführungsbeispiele mit Zeichnungen näher erläutert.
<tb>Fig. 1a, 1b:<sep>Erläuterung, Zusammensetzung und Funktion der hydraulischen Kraftmaschine anhand von Längs- und Querschnitt.

<tb>Fig. 2-6:<sep>Einsatz, Nutzung und Einstellungsmöglichkeiten der hydraulischen Kraftmaschine.

[0005] In Fig. 1 ist die hydraulische Kraftmaschine mit linear laufenden Schaufeln schematisch dargestellt. Die Energie der strömenden Wassermassen bewegt die in die strömenden Wassermassen getauchten Schaufeln 2 linear.

Die Kraft dieser Bewegung wird an die Welle 4 abgegeben und in Rotation umgesetzt.

[0006] Ein wesentlicher Teil der hydraulischen Kraftmaschine ist ein endloses Band 1, zusammengesetzt aus zwei oder, je nach der Länge und Breite der hydraulischen Kraftmaschine, mit mehreren über die Kettenräder 15 parallel laufenden Kettensträngen 19 mit an Kettengliedern befestigten Platten 3 und Schaufeln 2 mit Aussenseiten 12, die in Gleitschienen geführt sind.

[0007] Gegen das Durchströmen des Wassers zwischen den Plattenspalten ist das Band mit einer Dichtungsfolie 16 bestückt. Das Band ist an einem Fachwerk 5 angebaut. Bei Pegelschwankungen bis zum Hochwasser, für die Erhaltung der höchsten Leistung und Schutz der Anlage beim Sturm, ist das Band vertikal verstellbar.

Der eingestellte Abstand zwischen dem Pegel und der Eintauchtiefe der Schaufeln wird von einem Regler 6 und einer ölhydraulischen Fig. 1a "L" oder mechanischen Hebeanlage 8 Fig. 1a "R" automatisch von I bis zur Höheposition II gehalten. Bei Hochwassergefahr, Revisions- und Instandhaltungsarbeiten wird das Band in Pos. III gestellt. Die Hebeanlage ist an einer Tragkonstruktion 7 mit in Fundamentbeton eingegossenen Säulen oder an einer an Trennpfeilern des Kanals 17 angebauten Konstruktion mit Profilschienen und Gleitrollen montiert. Die hydraulische Kraftmaschine, auch Schaufelbandmaschine genannt, kann auch mit Schwimmern mit vertikaler Führungseinrichtung angebaut werden. In der Fig. 1a Schnitt A-A ist beispielsweise ein Betonkanal mit zur hydraulischen Kraftmaschine angepasstem Profil dargestellt.

Zu der ölhydraulischen Hebeanlage gehörende Zylinder mit Kolben 20 sind am oberen Kanalrand 17 angebaut. Die Kolbenstangen mit dem Fachwerk 5 sind mit kardanischen Aufhängungen 18 verbunden. Zwischen der Welle 4 der hydraulischen Kraftmaschine (Fig. 1) und einem anzuschliessenden Luftverdichter oder einem elektrischen Generator ist ein Getriebe 9 ins Schnelle eingebaut. Eine Welle 10, im Abtrieb vom Getriebe 9, ist mit dem mehrstufigen Getriebeteil 11 verbunden, daran angekoppelt ist der elektrische Generator. Beim Einsatz eines hydrostatischen Getriebes ist direkt an die Welle 4 eine Hydropumpe 13 angekoppelt, welche mit einem Hydromotor 45 mit Rohrleitungen 14 verbunden ist (Fig. 4a). Die Anlage mit dem Luftverdichter 46, Druckluftspeicher 47, Luftturbine 48 und Generator 49 ist am Ufer oder an der Küste zusammengebaut.

Fig. 4b zeigt symbolisch eine Meerwasserentsalzungsanlage mit Umkehrosmosetechnik. Eine vom Hydromotor 45 angetriebene Pumpe 40 pumpt das Meerwasser mit hohem Druck in einen Wasserspeicher 41, das Wasser wird dann in die Entsalzungsanlage 42 geleitet. In Fig. 2 ist ein Beispiel von einem Flusskraftwerk dargestellt. Das Wasser aus den Turbinen und aus der Wehranlage wird durch profilierte, verlängerte Kanäle mit eventueller Neigung zur Erhöhung der Fliessgeschwindigkeit geleitet. An den an Trennpfeilern 22 befestigten Konstruktionen oder an den im Flussboden verankerten Konstruktionen sind mehrere hydraulische Kraftmaschinen hintereinander und parallel für die konzentrierte Energieumsetzung angebaut.

[0008] In manchen Golfregionen und Meeresengen strömt das Wasser mit einer mittleren Geschwindigkeit um 2 m/s mit ausgiebigem Wasserdurchsatz.

Fig. 3 zeigt eine Anlage zur Nutzung der Energie der Meeresströmungen. Auf diese Art ist auch die Umsetzung der Energie der hohen Meereswellen möglich. Fig. 5 zeigt den universellen Einsatz und die von horizontalen bis vertikalen Einstellungsmöglichkeiten der hydraulischen Kraftmaschine. In Fig. 6 ist die erweiterte Nutzungsmöglichkeit der Energie des Fliesswassers eines Ausleitungskraftwerkes im Kanal 62 mit der vor und nach dem Kraftwerk 63 eingesetzten hydraulischen Kraftmaschine 61 dargestellt.

Claims

1. Hydraulische Kraftmaschine zur Umsetzung der Energien von strömenden Wassermassen in Nutzenergie, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schaufeln (2), die an einem endlosen Band (1) befestigt und in die strömende Wassermasse getaucht sind, von der Energie der strömenden Wassermasse linear bewegbar sind und die Nutzenergie an eine Welle abgebbar ist.

2. Hydraulische Kraftmaschine gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1) an einem Fachwerk (5) angebaut und bei sich änderndem Pegelstand vertikal verstellbar ist.

3. Hydraulische Kraftmaschine gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Energieerzeuger antreibt.

4. Hydraulische Kraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1) aus zumindest zwei Kettensträngen (19) besteht, wobei an den Kettengliedern der Kettenstränge Platten (3) und die Schaufeln (2) befestigt sind.

5. Hydraulische Kraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1) mit einer Dichtungsfolie (16) bestückt ist, welche das Durchströmen des Wassers zwischen den Plattenspalten verhindert.

6. Hydraulische Kraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Band mit einer ölhydraulischen (20) oder mechanischen (8) Hebeanlage bei sich änderndem Pegelstand verstellbar ist.

7. Verwendung einer hydraulischen Kraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Erzeugung von Nutzenergie in einem Kanal eines fliessenden Gewässers.