DE102004052183A1 - Schwimmeinheit zur elektrischen Stromerzeugung - Google Patents

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Eveline Schulz
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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
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
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Abstract

Zur Energiegewinnung aus der vertikalen Bewegung von Wassermassen (Meereswellen), diese in elektrischen Strom umwandeln und ans Land zur Einspeisung übertragen, haben wir ein Konzept entwickelt. DOLLAR A Daraus sind zwei verschiedene Schwimmeinheiten entstanden. Bei beiden Projekten, Energiegewinnung und Umwandlung, ist der gleiche, Unterschiede sind bei Schwimmern und deren Funktion. Beide Schwimmeinheiten sind anders zusammengebaut und haben verschiedene Größen. Siehe Zeichnungen für Entwurf Nr. 1 und 2. DOLLAR A Um die Schwimmeinheiten draußen auf offener See so lange wie möglich vor Anker zu halten und elektrischen Strom zu produzieren, hat das ganze Team sich das überlegt und entschieden, in einem Falle, wenn Schlechtwetter (Sturm) droht, wollen wir die ganze (SE) auf Meeresgrund absenken, um die Anlage zu schützen. DOLLAR A Die stromerzeugende Einheit (Getriebe und Generator) wird draußen platziert, an das tragende Rohr befestigt und mit dem Antriebsrohr gekoppelt. DOLLAR A Im Falle eines Defekts kann die ganze Anlage problemlos ausgetauscht werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Stromerzeugung aus vertikalen Meereswellenbewegungen, unter Verwendung von Zwei verschiedenen Schwimm Einheiten, die auf eine besondere Weise zusammengebaut sind.
  • Beide Schwimmeinheiten (weiter SE genannt) haben gleiche Funktionsweise, sind nur anders zusammengebaut. Siehe 1 (ENTWURF 1). und 1 (ENTWURF 2).
  • Die Schwimmeinheiten (1) sollten Funktionsfähig zusammengebaut werden um Elektrische Strom erzeugen zu können.
  • Entwurf 1 und 2 (1) zeigt in schematischer Darstellung eine Ausfuhrungsform dieser Erfindung.
    •
  • BESCHREIBUNG für ENTWURF Nr. 1
  • Es werden drei selbsttragende Antriebsrohre d. h. Rohrgewicht beträgt, nicht mehr als 85 – 90 % von verdrängter Wassermenge. Länge ca. 115 – 120 Meter und einem (Durchmesser 80 – 115 cm.) in Horizontaler Weise, im Abstand von 8 – 10 Metern in zwei Tragende Rohre eingebaut.
  • Die Verbindungsenden von Antriebsrohren sind durch Gleitlager gelagert.
  • Auf jeder (AR) sind 50 Schwimmer – Reihen a.3 Schwimmer angebracht also insgesamt 450 Stück Schwimmer in drei Größenordnungen.
  • Siehe Zeichnung 1 (Entwurf Nr. 1). (AR) werden im innerem mit einem Ausleger verstärkt. (selbe Bauweise wie bei einem Kran).
  • Auf jeder (AR). befinden sich Antriebsringe (300 Stück für 150 Schwimmer).
  • Alle Schwimmer, sind mit zwei Auslegern an die Antriebsringe befestigt und auf der (AR) nach dem Prinzip einer Knarre (Ratsche) arbeiten. (AR antreiben).
  • Siehe Zeichnung Ausleger 4. geeignet für (Entwurf Nr. 1 und 2).
  • Das Heißt, ein Schwimmer der sich rechts von (AR) befindet beim Bewegung nach unten verrichtet Arbeit, und nach oben ist im Leerlauf.
  • Beim Schwimmer der sich links von (AR) befindet ist es umgekehrt. Die Maße und Abstände zwischen Schwimmern sind so berechnet, dass wenn ein Schwimmer in die eine Richtung überschlägt, er mit dem gegenüberliegenden Schwimmer nicht in Berührung kommt (gilt für alle Schwimmer)
  • Die Antriebsrohre haben die Eigenschaft sich drehen zu können d. h. sie sind drehend in den Gleitlagern gelagert.
  • Alle drei Antriebsröhren sind mit Kardanwellen verbunden.
  • Dadurch haben wir erreicht, das nur mittlere (AR) Gekoppelt ist mit Strom erzeugenden Einheit.
  • Getriebe und Generator haben ähnliche Bauform wie in Windkraftanlagen vorhanden ist. Alle Schwimmer haben eingebaute Befüllungsschlitze und Entleerungsnippel (4 Stück Pro Schwimmer).
  • Für ENTWURF Nr. 1, haben wir ein sogenannte DREIKAMMERNSCHWIMMER Entwickelt. Die obere und untere Kammern befüllen und entleeren sich automatisch.
  • Kammer in der Mitte ist dicht und mit Luft gefüllt. Siehe Zeichnung 2. (Entwurf Nr. 1).
  • Durch Einbau von Befüllungsschlitzen und Entlüftungsnippel erreichen wir, das alle Schwimmer nach 2/3 Prinzip gefüllt sind d. h. Zwei von Drei Kammern, sind mit Wasser gefüllt rechts, oder Zwei von Drei mit Luft Schwimmer links.
  • Siehe Zeichnung (Entwurf Nr. 1 2).
  • In Tragenden Rohren sind Elektromagnetische oder Pneumatische Ventile eingebaut die für befüllen oder entleeren der ganzen Schwimmeinheit zuständig sind. Die Begründung liegt darin, die Schwimmeinheit durch das Befüllen mit Wasser auf den Meeresboden absenken zu können um die Einheit gegen Schlechtwetter (Sturm) und im Winter gegen Packeis und Eisschollen zu schützen. (Einsatz in Höhen Norden).
  • Beim Öffnen der einzelnen Ventile werden Ballasträume mit Wasser gefüllt, in dem Moment, wo das Gesamtgewicht der Schwimmeinheit größer wird als die Verdrängungskraft aller Schwimmer zusammen, wird sie langsam auf den Meeresgrund Absinken. (Stand by Modus).
  • Soll die Schwimmeinheit wieder auftauchen, werden die Entleerungsventile geöffnet, und die Ballasträume mit Hilfe von Pressluft (Die am Land komprimiert wird) wieder entleert und die Schwimmeinheit erhebt sich. Somit beginnt sie wieder zu Arbeiten.
  • Das Absenken der (SE) ist allerdings nur möglich wenn die Wassertiefe nicht mehr als ca. 30 Meter beträgt, da der Wasserdruck sonst die Anlage evtl. beschädigen könnte.
  • (Betrifft nur Entwurf Nr. 1).
  • Weiterhin sollte die (SE) mit einem Unterwasserkabel (Strang), mit dem Land verbunden sein. Um die so gewonnene Energie direkt einzuspeisen, oder zur Verarbeitung bzw. Spaltung von Wasser (Wasserstoffgewinnung) zu verwenden.
  • Die (SE) sollte ca. 500 – 1000 Meter von Ufer befestigt (Verankert) werden. Schwimmeinheit ist unbemannt, die ganze Steuerung, Stromumwandlung und Einspeisung, erfolgt am Land (Ufer).
  • BESCHREIBUNG für ENTWURF Nr. 2
  • Das Unterschied zwischen Entwurf 1 und 2 ist kompaktere Bauweise (weniger Freiraum zwischen Schwimmern) und statt Einer (AR) wie beim Entwurf Nr. 1 Zwei (AR) die zusammenverzahnt sind. Siehe Zeichnung (Entwurf Nr.2 1).
  • Unterschied ist auch beim Schwimmern. Es werden (ZWEIKAMMERNSCHWIMMER) für Entwurf Nr. 2 verwendet. Siehe Zeichnung (ENTWURF Nr.2 2). Alle Schwimmer sind zu ca. 70 – 75 % mit Wasser (untere Kammer) gefüllt.
  • Energie wird gewonnen und umgewandelt auf gleiche Art und Weise wie beim Entwurf Nr.1.
  • Bei beiden Entwerfen hat Schwimmer Nr.1 (klein) eine Doppelrolle zu erfüllen, erstens tragende. Das bedeutet er soll (AR) die sich unter Wasser befindet, entlasten. zweitens bei vertikalem Bewegung nach oben oder unten, antreiben.
  • Beim (Entwurf Nr. 1) kommt darauf an, auf welcher Seite von (AR) sich Schwimmer befindet.
  • Beim (Entwurf Nr. 2), alle Schwimmer die sich links und rechts von (AR) befinden, beim Bewegung nach unten ist Arbeit und beim Bewegung nach oben ist Leerlauf.
  • Entwurf Nr. 2 hat noch ein Vorteil. Auf beiden (AR) werden ringe montiert die entlang verbunden mit Hilfe von U – Eisen eine Montage von Gitterrost und Geländer ermöglichen. Stabiler Geländer, dient als Begrenzung für alle Schwimmer d. h. alle Schwimmer können höchstens senkrechte Position erreichen, und können nicht auf die andere Seite umgeworfen werden.
  • Auf diesem Gerüst verlegen wir entlang Zwei Rohren 2 – 3 Zoll Durchmesser, eine für Wasserzufuhr, zweite für Luftzufuhr.
  • Obere Kammer jedes Schwimmers ist mit Hilfe von zwei flexiblen Schläuchen mit beiden Rohren verbunden, dadurch erreichen wir, das nach befüllen mit Wasser können wir die ganze (SE) tiefer absinken lassen als das beim Entwurf Nr. 1 der fall ist Beim befüllen mit Luft wird aus den Kammern Wasser verdrängt, die ganze (SE) kommt auf die Oberfläche und fängt an erneut Elektrische Strom zu produzieren.
  • Stromerzeugende Einheit (GETRIEBE mit GENERATOR) wollen wir draußen von (TR) platzieren und befestigen. Es ist einfacher in falle eines Defekts die Strom – erzeugende Einheit, an Ort und Stelle zu wechseln als die ganze (SE) in die Werft zu Schleppen.
  • Zweitens, die Tragende Rohren müssen nicht unbedingt die Ausmaße eines U – BOOTS haben. Durchmesser von (TR) in beiden Projekten schätzen wir auf (2,5 – 3,5 Meter)
  • Alle Parameter (Bemessungen) Für jede einzelne (SE) sind frei definierbar d. h. je Länger und Breiter eine Anlage ist desto mehr Energie wird gewonnen.
  • Alle Parameter für beide Projekte (Entwurf Nr. 1 und 2) sind nur unsere Vorstellungsgrößen.
  • Antriebsringe Siehe Zeichnung (Entwurf Nr.1 3) können wir bei beiden Projekten verwenden.
  • ABKÜRZUNGEN
    • (AR)
    – Antriebsrohr
    (TR)
    – Tragende Rohr
    (SE)
    – Schwimmeinheit

Claims (1)

  1. Für diese Offenlegungsschrift wurde kein Patentanspruch eingereicht.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2428747A (en) * 2005-08-02 2007-02-07 Seawood Designs Inc Wave energy system with float moored by single hydraulic cylinder
ES2291144A1 (es) * 2007-08-03 2008-02-16 Teilo Alabarte, S.L . "maquina para aprovechamiento de la energia de las olas del mar".
CN114017247A (zh) * 2021-11-15 2022-02-08 邢志国 一种新能源浮力发电用浮动装置

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