DE102005004876A1 - Verfahren zur energetischen, technischen und biologischen Nutzung von Tiefengewässern im Zusammenhang mit oben offenen landseitigen Gruben - Google Patents

Verfahren zur energetischen, technischen und biologischen Nutzung von Tiefengewässern im Zusammenhang mit oben offenen landseitigen Gruben Download PDF

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Abstract

In Ergänzung zur Erstanmeldung sind hier die Verfahren zur Verdunstung des Turbinenwassers aus (14) verbessert, indem das Turbinenwasser aus (14) in Verdungstungswannen (40), welche von der Sonne in Intervallen erhitzt werden, verdunsten kann. Das sich hier absetzende Salz gelangt zu Förderbändern (41). In der Grube sind weitere, großflächige Verdunstungsflächen, vorwiegend aus Stahl, angelegt. Der Antrieb bewegter technischer Vorrichtungen und Anlagen ist weiterentwickelt, indem das Turbinenwasser aus (14) zu weiteren, kleineren Wasserrädern (50) geleitet wird, welche ihrerseits die bewegten Anlagen antreiben. Durch oberflutige oder unterflutige Wasserzufuhr zu den Wasserrädern (50) können bewegte Anlagen vorwärts oder rückwärts betrieben werden. Somit ist die Bewegung von Gütern, Materialien und Personen von der Grube zur Erdoberfläche und in allen drei Dimensionen möglich, ohne Energie hierzu zu benötigen. Die gewerbliche Nutzung der Verfahren ist weiterhin gesteigert; die Zucht von Meerestieren und Salzwasserpflanzen ist in das Verfahren mit Verdunstungshäusern und Fischzuchtbecken in der Grube integriert. Die Grube ist an beliebigen Stellen mit stationären Wasserdruckrohren verlegt, an welche mobile Wasserräder angeschlossen werden können, um dort bewegliche technische Einrichtungen anzutreiben. Vom Eintritt des Turbinenwassers in (12, 22), über dessen Austritt aus (14) bis zur endgültigen Verdunstung durch die Sonneneinwirkung ist das Wasser in eine lange Kette ...

Description

  • Die Tiefengewässer wie Meere und tiefe Seen konnten bisher nicht für die Gewinnung elektrischer Energie genutzt werden, weil das Turbinenwasser nicht ohne Energieverluste aus dem Turbinengehäuse zur Wasseroberfläche zurück gebracht werden konnte.
  • Oben offene Gruben, wie im Tagebau, Minenbau, konnten nach der Ausbeutung der Mine nicht mehr sinnvoll genutzt werden. Während des Minenbetriebes müssen grosse Mengen an Energie zur Verfügung gestellt werden. Eine kombinierte Nutzung zwischen oben offenen Gruben mit der Gewinnung elektrischer Energie aus der Gewässertiefe gab es bisher nicht.
  • Das aus dem Tiefengewässer (2) stammende Turbinenwasser soll ohne Energieverluste aus dem Turbinengehäuse austreten können (14). Das Turbinenwasser soll in einer langen Nutzungskette weitere Dienste in technischen und biologischen Bereichen leisten. Auf dem Festland sollen in den Gruben mit Meerwasser Meerestiere und Salzwasserpflanzen, Pflanzen allgemein und Süßwassertiere gezüchtet werden können, ohne mit Energiebedarf das Meerwasser zum Festland pumpen und ohne es von dort energetisch entsorgen zu müssen.
  • Lösung der gestellten Aufgaben:
  • Das aus dem Tiefengewässer (2) stammende Turbinenwasser (10) strömt aus (14) und zu Verdunstungshäusern (23, 24), von dort über (28, 29) zu Verdunstungswannen (40) und zu anderen Verdunstungsflächen (53). Die Verdunstungsflächen bestehen aus wärmeleitfähigem Material wie Stahl oder anderes. Der Stahl wird von der Sonne in heissen Regionen aufgeheizt. In zeitlich und ventilgesteuerten Intervallen werden die Verdunstungswannen (40) und Verdunstungsflächen (53) mit dem Turbinenabwasser (14) dünn benetzt; das Wasser verdunstet an dem heissen Stahl sofort. Während ein Verdunstungsteil mit Wasser aus (14) benetzt wird, bleibt das andere trocken, damit es sich von der Sonne aufheizen lässt. Dann wechselt der Wasserzufluss zur nächsten heissen Stahlwanne und dergleichen, wo es sofort verdampft. Durch das Wechselspiel von Wasserzulauf und Trockenlegung der Verdunstungsflächen kann ständig Wasser verdunsten. Das sich in den Wannen (40) ablagernde Salz wird per Hand oder mechanisch aus den Wannen (40) herausgenommen und mit dem Förderband darunter (41) hinweg befördert.
  • Aber auch die Verdunstungshäuser (23, 24) mit ihrer blattreichen Bepflanzung nehmen viel Turbinenwasser auf und lassen es dann verdunsten. Das Kondensat wird aufgefangen, angereichert und verwendet.
  • Das bereits vorhandene Turbinenwasser aus (14) fliesst durch Rohre oder Schläuche zu in der Grube aufgestellten und betriebenen Wasserrädern (50), und zwar im beliebigen Wechsel oberflutig oder unterflutig; dabei kann das Wasserrad (50) mit seiner Welle vorwärts und rückwärts drehen (52). Die Welle des Wasserrades weist Flansche, Kupplungen (45, 46, 47) und angeflanschte Getriebe vor. Diese Antriebsseite ist angeflanscht an zu bewegenden Vorrichtungen und technische Anlagen wie Förderbänder, Seiltrommeln, Steinbrecheranlagen, kleinen Generatoren, Aufzüge, Seilzüge in alle Richtungen zum Heben, Senken, Ziehen und vieles Andere. Alle diese Anlagen werden von den Wasserrädern (50) angetrieben. Die Wasserräder können stationär oder flexibel in der Grube betrieben werden. Wahlweise kann ein Wasserrad (12) mit seiner Welle direkt grössere bewegliche technische Anlagen antreiben, ohne gleichzeitig einen Generator anzutreiben. Die Antriebe und Abtriebe sind über ihre Kupplungen voneinander trennbar gestaltet; zwischengeschaltete Getriebe können in Leerlauf geschaltet werden. Die Wellen der Wasserräder weisen wahlweise angeflanschte Bremsen vor, um das Wasserrad schneller zum Stehen zu bringen, um z.B. die Änderung seiner Drehrichtung zu bewirken. Gemäß X können die Wasserräder (50) oberflutig oder unterflutig angetrieben werden. (48, 49), wobei durch Schieberstellung im Mehrwegezulauf (51) die Strömungsrichtung zum Wasserrad ebenso bestimmt wird wie dessen Drehrichtung. Nun können Förderbänder vorwärts oder rückwärts laufen; Seiltrommeln können je nach ihrer Drehrichtung und wahlweise über Umlenkrollen heben, senken, ziehen, ablassen. Fahrstühle können ebenfalls gehoben oder gesenkt werden. Waren, Güter, Materialien können aus der Grubensohle zur Erdoberfläche hochgehoben werden, wenn das zu hebende Gewicht bzw. die Masse in Beziehung zum Wasserrad festgelegt wird.
  • An geographisch möglichen Stellen der Erde können die hier beanspruchten Verfahren angelegt werden, um das Turbinenabwasser aus (14, oder aus (28, 29) durch schräg nach unten führende Bohrungen und Rohrverlegungen (38 VI) in Wärme führende (33) natürliche Erdkluften (34) abzulassen, damit sich das Turbinenwasser in einem heissen Vulkangestein oder unter ähnlichen geothermischen Zuständen erhitzt, oder verdunstet und dann auf natürliche Weise zur Erdoberfläche (36) gelangt.
  • Das gesamte Verfahren wirkt autark, vielschichtig und wirkt hinein in viele Bereiche des täglichen Lebens, in die Belange der Natur, in soziologische, technische, kaufmännische, biologische und politische Abläufe, indem es besonders gewerblich nutzbar ausgelegt ist.
  • Die Verdunstungshäuser (23, 24) spielen eine herausragende Rolle, weil die notwendige Wasserverdunstung auch hierin stattfindet und nicht nur im Freien. Das wertvolle Kondensat kann über die Wasserräder (50) und Seilzüge zur Erdoberfläche hochbefördert werden, ohne hierzu Energie zu benötigen. Die Wasserverdunstung wird über alle Verdunstungsflächen sinnvoll verteilt, um eine Einnebelung der Umwelt zu vermeiden; dies dient in hohem Maße Mensch und Natur und hebt die hohe Bedeutung der Verdunstungshäuser, deren Bepflanzung und die anderen Verdunstungsoberflächen sowie die Bedeutung der hier beanspruchten autarken Verfahren hervor. Ebenso bedeutend sind die gewerblichen Nutzungsmöglichkeiten innerhalb der hier beanspruchten Verfahren, weil innerhalb der langen Wassernutzungskette sinnvolle technische und biologische Ergebnisse erzielt werden können. Bevor das Turbinenwasser zur endgültigen Verdunstung freigegeben wird, leistet es viel im Sinne der hier beanspruchten Verfahren und zu lösenden Aufgaben. (610 ).
  • Das Turbinenabwasser benetzt nur die vorher von der Sonne aufgeheizten Stahlwannen und anderen Stahlflächen; der schnelle Wechsel zwischen benetzen und trocken legen zur Erhitzung der Verdunstungsflächen durch die Sonne lässt das Verdunsten grosser Wassermengen in der Zeiteinheit zu. Die Verdunstungsflächen können auch aus anderen Materialien als Stahl bestehen. Die Terrassen dienen auch der Lagerung von Wasserrückhaltebecken bei schlechten Wetterbedingungen. Wassraufbereitungsanlagen sind wahlweise in die Verdunstungshäuser integriert.
  • Für besondere Anlagen und zum Transport grosser Energiemengen über Land steht elektrische Energie aus dem Generator (13) an der Turbine (12) zur Verfügung. In der Grube erzeugen kleine Generatoren durch Antrieb mit einem Wasserrad aus (14, 28, 29, 50, andere) entsprechend kleine elektrische Energiemengen vor Ort. Die Wasserräder (50) können über ihre Welle mit Kupplungen und Flansche (45, 46, 47) auch Lüfter antreiben.
  • Die verfahrensgemässen Anlagen können auch auf der Grubensohle (7) betrieben werden. Überschusswasser kann jedoch in eine noch tiefere, angrenzende Grube, die einem Flussbett oder einem Canyon ähnlich sein kann, weiterfliessen und allmählich verdunsten.
  • Die gewerbliche Nutzung wird finanzierbar durch Nutzung aller Anlagen mit den hier bezeichneten Verfahren. Es werden Lebensmittel mit Salzwasser und mit Süßwasser selbst dort produziert, wo es kein Süßwasser gibt, und zwar durch grosse Mengen an Kondensat, welches mit Mineralien angereichert wird. Das Verfahren eröffnet die multifunktionale und fachübergreifende Nutzung natürlicher Medien mit Hilfe technischer Kombinationen.
  • Die Fruchtfolgen in der Lebensmittelproduktion und andererseits in den technischen Produktionsabläufen in der Grube mit ihren Einrichtungen werden zeitlich versetzt so abgestimmt, dass immer das Wasser zur Verfügung steht, um über Wasserräder (50) und Förderbänder oder Seilzüge die Erzeugnisse zur Erdoberfläche und zum oberen Grubenrand (3) hoch bringen zu können, und dass das hierzu benötigte Wasser aus (10, 14, 28, 29) in seiner vollen Menge nach der Hebearbeit verdunsten kann; für eine Restwassermenge können wahlweise Wasserrückhaltebecken in der Grube Verwendung finden.
  • An Meeresküsten mit in das Meer hinein gehenden flachen Erdmassen kann das Rohr (11 I) in einen Tunnel verlegt werden, welcher die Strecke vom Festland und der Mauer (9 I) und dem Tiefengewässer (2) überbrückt; das Rohr (11) sticht am Ende des Tunnels aus diesem hinaus in das Tiefengewässer (2). Der Rohrtunnel weist abschottbare Kammern vor und ist begehbar, um bei Rohrdefekten sicher an die Arbeitsstelle heran zu kommen. An Meeresküsten mit Wassersteilabfall am Festlandsockel kann auf den Rohrtunnel wahlweise verzichtet werden.
  • Mehrere Gruben können kaskadenförmig hintereinander angelegt werden, wobei die nächst folgenden Gruben jeweils tiefer liegen als die vorherigen.
  • In den Verdunstungshäusern (23, 24) und in frei stehenden, oben offenen Wasserbecken werden Meerwassertiere und Salzwasserpflanzen gezüchtet. In die Anlagen sind Klärbecken integriert. Bewegte technische Einrichtungen oder Anlagen werden von kleineren Wasserrädern mit Turbinenabwasser getrieben. Die Wasserbecken können oben abgedeckt und so vor zu starker Sonneneinstrahlung geschützt werden.
  • Erzielbare Vorteile:
    Die gewerbliche Nutzung der Verfahren wird finanzierbar durch Nutzung aller Anlagen mit den hier bezeichneten Verfahren. Es werden Lebensmittel mit Salzwasser und mit Süßwasser selbst dort produziert, wo es kein Süßwasser gibt, und zwar durch grosse Mengen an Kondensat, welches mit Mineralien angereichert wird. Das Verfahren eröffnet die multifunktionale und fachübergreifende Nutzung natürlicher Medien mit Hilfe technischer Kombinationen, besonders in warmen und heissen Regionen der Erde.
  • Entlang der Meeresküsten kann das Tiefenwasser für die Erzeugung elektrischer Energie genutzt werden, weil das Turbinenwasser nun verdunsten kann. Das Turbinenabwasser fällt über die Terrassengruben und wird dort in einer langen Produktionskette wiederholt genutzt. Die in der Grube erzeugten Lebensmittel oder Güter können mit Hilfe der Wasserkraft ohne Energiebedarf zur Erdoberfläche hochgezogen werden. Durch eine Fruchtfolge in der Grube können die Hebeleistungen durch wassergetriebene Seilwinden zur Erdoberfläche zeitlich so gesteuert werden, dass immer genügend Turbinenabwasser für die Hebeleistung durch Wasserräder (50, 12) zur Verfügung steht, ohne die Verdunstungsraten zu gefährden; dies gilt zumindest für einen erheblichen Teil der Produktionsmengen und stellt schon einen Gewinn dar, indem Energie eingespart wird.
  • Die hier beanspruchten Verfahren ermöglichen auf lange Sicht technische und biologische Weiterentwicklungen in mehreren Fachbereichen und damit einen weiteren technischen, biologischen und allgemeinen Fortschritt bis hinein in urbane Urgansisation.
  • Die Verdunstung des Turbinenwassers ist nun durch Intervallschübe zu grossen Verdunstungsflächen unter der Sonneneinstrahlung sinnvoll und umweltfreundlich gewährleistet. Das bei der Verdunstung gewonnene Salz verseucht nicht die Naturböden, weil es in technischen Anlagen vorgehalten wird. In den Verdunstungshäusern fallen grosse Mengen an Kondensat an, mit welchem nach einer Anreicherung Mensch und Tier auch dort versorgt werden können, wo es kein Süsswasser gibt. Dadurch können Ödflächen besiedelt werden. Andererseits kann eine gut geregelte Wasserverdunstung im Freien der Umwelt hilfreich sein, um so mehr, als in das Binnenland hinein verlegte, viele Verdunstungswannen erhebliche Flächen mit Wasserdampf versorgen. Durch eine Vernetzung vieler Gruben können grosse Ödflächen rekultiviert werden. Derart grosse Verdunstungsflächen lassen den Betrieb grosser Wasserturbinen (12) zu, besonders Peltonturbinen. Die Nutzung des Turbinenwassers lässt die Zucht von Salzwassertieren zu; dies wirkt sich auch auf die Herstellung von Medikamenten und Heilstoffen im Rahmen pharmazeutischer Produktionen weiterführend im besten gewerblichen und allgemeinen Sinn aus. Die Wassernutzungskette ist neu und bedeutend und schafft neue Arbeitsplätze; sie fördert die Produktionssteigerungen an Lebensmitteln; sie ermöglicht die Zucht von Meerestieren auf dem Festland im Salzwasser, deren Substanzen für die Pharmazie von grosser Bedeutung sind.
  • Bisher können die freien Meeresküsten für die Zucht von Wassertieren so gut wie nicht genutzt werden, weil die Gefahren des Meeres jede Investition dort verhindert: Ölpest, Algenpest, hohen Wellenschläge, Treibgut wie Container, treibende, losgerissene Tangwälder/Kelbwälder würden jede Anlage zerstören. Mit dem hier beanspruchten Verfahren jedoch können grosse Fischfarmen auf dem Festland mit Meerestieren angelegt und betrieben werden, und zwar in den Verdunstungshäusern ebenso wie in frei stehenden, oben offenen Wasserbehältern. Die hierzu notwendige Wasserbeschaffung erfolgt ohne Energieaufwand aus (14).
  • Die hier beanspruchten Verfahren kommen rechtzeitig, bevor die herkömmlichen Energiequellen versiegen; mit den herkömmlichen Energiequellen können jedoch vorerst noch die Anlagen gemäß der hier beanspruchten Verfahren angelegt werden. Die hier beanspruchten Verfahren werden länger wirksam bleiben als die herkömmlichen Energiequellen. Länder, welche keine eigenen Energiequellen haben und keine Energie einkaufen können, die auch kaum Süßwasser haben, aber an der Meeresküste liegen, finden mit den Verfahren eine Existenzgrundlage. So ist die hohe Bedeutung der langen Wassernutzungskette gemäß der hier beanspruchten Verfahren zu erklären.
  • 1
    Wasserspiegel des Tiefengewässers
    2
    Wassersäule des Tiefengewässers
    3
    Erdoberfläche
    4
    Richtung zur oben offenen Grube landseitig
    5
    Tenassenböschungen in der Grube
    6
    Richtung von der Erdoberfläche in Richtung Grubensohle
    7
    Grubensohle
    8
    Richtung zum freien Tiefengewässer
    9
    Mauer mit Rohrdurchbrüchen zwischen dem Festland und dem freien Tiefengewässer
    10
    Richtung des Turbinenwassers aus dem Tiefengewässer
    11
    Wassereintrittsrohr zum Turbinengehäuse mit Schiebern und Ventilen, mit Düsen.
    12
    Wasserturbine, vorwiegend Pelton, wahlweise andere.
    13
    Generator
    14
    Wasseraustritt nach der Wasserturbine
    15
    Terrassenebenen
    16
    Terrassenwand
    17
    Anlagen
    18
    Weg auf den Terrassen. Wahlweise Flächen für Transport, Verdunstungswannen,
    Förderbänder und Anderes.
    19
    Stützmauer auf der Grubensohle
    20
    Strasse auf der Grubensohle
    21
    Stützmauer
    22
    Turbinengehäuse
    23
    Unterteil des Verdunstungshauses
    24
    Oberteil des Verdunstungshauses
    25
    Regale
    26
    Wannen
    27
    Sonnenkollektoren; oder Fenster.
    28
    Wasserauslass
    29
    Wasserüberlauf
    30
    Verbindungsbolzen
    31
    Gitterboden zwischen Oberteil und Unterteil, begehbar.
    32
    Ventil, Schieber
    33
    Abflussrichtung des Turbinenwassers
    34
    Naturschacht, Kluft, künstlicher Schacht oder Rohr
    35
    Natürliche heisse geothermische Quelle und Richtung des erhitzten Turbinenwassers
    zur Erdoberfläche
    36
    Austritt des heissen Wassers oder des Dampfes zur Erdoberfläche
    37
    Ventil, Schieber
    38
    Zusatzrohr durch eine Bohrung zwischen 22 und 34
    39
    Wasserzerstäuberdüsen
    40
    Verdunstungswannen aus Stahl
    41
    Förderbänder
    42
    Richtung der Terrassen spiralförmig, oder anders.
    43
    Salzschieber in der Verdunstungswanne
    44
    Flansch
    45
    Antriebsachse eines Wasserrades
    46
    Kupplungsscheibe Antrieb
    47
    Kupplungsscheibe Abtrieb
    48
    Oberflutiger Wassereintritt zu einem Wasserrad
    49
    Unterflutiger Wassereintritt zu einem Wasserrad
    50
    Kleinere Wasserräder als (12)
    51
    Mehrwegerohr für die Wasserzuführung zu den Wasserrädern, mit Ventilen und
    Schiebern.
    52
    Drehrichtungen der Welle des Wasserrades vorwärts oder rückwärts durch 48, 49.
    53
    Mit Verdunstungsstahlplatten ausgelegte Böschung der Terrasse
    54
    Abfluss des Wassers aus 48, 49 zu weiteren Verdunstungswannen und -Flächen.

Claims (8)

  1. Anspruch 1, Verfahren zur energetischen, technischen und biologischen Nutzung von Tiefengewässern im Zusammenhang mit landseitigen oben offenen Gruben, wobei aus dem Tiefengewässer (2) über Zulaufrohre (11), welche wahlweise in einem Tunnel gelagert sind, welcher in das Tiefenwasser vom Festland aus vorstösst, mit dem Druck aus der Wassertiefe Wasser zu den Wasserturbinen (12) strömt und die Turbinen dabei Generatoren, oder über die Turbinenwelle und eine hieran angeflanschte trennbare Kupplung mit Getriebe direkt zu bewegende technische Vorrichtungen und Anlagen antreiben, wie z.B. Förderbänder, Seiltrommeln, Seilzüge, Hebezüge, Aufzüge, Pumpen, Steinbrecheranlagen und andere. Das Turbinenwasser fällt zum untersten Teil des Turbinengehäuses (22) und gelangt über Abflussrohre (14) zu Verdunstungshäusern (24, 23) und fliesst von dort über Abflussrohre (28, 29) weiter zu Wasserverdunstungsflächen wie z.B. zu Stahlwannen (40 VII), zu mit Stahlplatten ausgelegten und von der Sonne erhitzten weiteren Verdunstungsflächen (53), oder zur Grubensohle (7) und zu den dortigen Verdunstungseinrichtungen ab. Die Verdunstungswannen (40) sind wahlweise mehrschalig und beziehen ihr Turbinenwasser aus Rohren von (14, 28, 29) und über Düsen oder Ventile (39 VII) und in Intervallen. Das sich in den Verdunstungswannen (40) absetzende Salz wird ausgeschabt und zu den unter den Wannen gelagerten Förderbändern (41) verbracht; die Förderbänder (41) sind breiter als die Wannen (40). Förderbänder (41) mit ihren Verdunstungswannen (40) sind auf den Terrassen (15) und/oder auf der Grubensohle (7) gelagert; die Terrassen (15) in der Grube verlaufen spiralförmig (42) oder axial oder in beliebigen Formen und mit Gefälle. Die Böschungen der Terrassen (53) sind wahlweise mit Verdunstungsblechen oder mit anderen Wärmeleitern ausgelegt. Die Verdunstungsflächen werden von der Sonne aufgeheizt und lassen anschließend das Wasser verdunsten; auch sie werden in Intervallen mit Wasser aus 14, 28, 29 benetzt. Das Turbinenabwasser aus (14, 28, 29 und andere) wird wahlweise über Rohre (38 VI) in heisse, geothermische Erdkluften oder Erdschächte (34) in Richtung (33) hineingeführt, wo das Turbinenwasser von der Erdwärme erhitzt wird, verdampft und zur Erdoberfläche als Dampf oder als heisses Wasser hinaus gedrückt wird. In der Grube und auf den Terrassen werden viele kleinere Wasserturbinen verteilt und betrieben (X, 50), welche ihr Antriebswasser aus (10, 14, 28, 29, und andere) über Rohre oder Druckschläuche mit Schiebern und Ventilen beziehen, um über ihre Turbinenwelle (46) und über Flanschwellen mit trennbarer Kupplung und Getriebe mit Leerlaufschaltung (45, 46, 47) zu bewegende technische Anlagen anzutreiben; das zu den Turbinen bzw. Wasserrädern (50) strömende Wasser fliesst aus dem Turbinengehäuse in Richtung (54) zu weiteren Verdunstungsflächen ab. Durch oberflutigen Eintritt des Wassers (48) auf das Turbinenrad dreht sich dieses in die eine Richtung (52), durch unterflutigen Eintritt des Wassers auf die Turbine (49) dreht sich das Turbinenrad mit ihrer Welle in die andere Richtung. (52). Die Drehrichtung des Wasserrades (12 oder 50) kann für den Vorwärtslauf oder Rückwärtslauf gesteuert werden, indem das Wasser aus (10, oder 51) über Schieber und Ventile zu (48) oder (49) geleitet wird; hierbei kann die Laufrichtung z.B. von Förderbändern, Aufzügen oder Seilzügen beliebig eingestellt werden. Kleinere Wasserräder (50) können mit ihren Gehäusen in der Grube beliebig versetzt und eingesetzt werden, um an verschiedenen Stellen beliebige zu bewegende technische Vorrichtungen, Anlagen und dergleichen anzutreiben; dabei beziehen die Laufräder (50) ihr Wasser von stationären Rohrleitungen aus (10, 14, 28, 29 und andere), oder aus Wasserspeichern, oder aus flexiblen, beweglichen Druckwasserschläuchen. Danach fliesst das Wasser zu Verdunstungshäusern oder zu anderen Verdunstungsflächen. Geländeeinschnitte an den und in den Grubenrändern und ihren Böschungen erlauben das Anlegen von Seilzügen, Aufzügen, Beförderungstechnik und dergleichen auf dem Weg von der Grubensohle oder von den Terrassen zur Erdoberfläche und zurück. Alle hier beanspruchten Verfahren erzeugen elektrische Energie und/oder bewegen technische Anlagen, ohne hierfür Energie zu benötigen, weil das für die Wasserturbinen und Wasserräder benötigte Wasser aus dem Tiefengewässer (2) stammt und dann zu den Terrassen und zu den grossen (12) und kleineren Wasserrädern (50) strömt oder fällt. Das Verfahren beansprucht auch und besonders die Erzeugung elektrischer Energie mit Tiefenwasser, den Antrieb von beweglichen technischen Anlagen und Vorrichtungen mit Wasserrädern aus dem Tiefenwasser aus (2, 10, 14), den Ausbau und die Nutzung von oben offenen landseitigen tiefen Gruben, die Verdunstung des Turbinenwassers mit Hilfe der Sonnenwärme, den Transport von Kondenswasser, Materialien, Gütern und technischen Teilen aus der oben offenen Grube zur Erdoberfläche und andererseits von dort in die Grube hinein; dies alles ohne Energieaufwand. In der Grube (V) werden die Porduktionsabläufe gesteuert und den Verdunstungsraten des Turbinenabwassers angeglichen.
  2. Anspruch 2 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Häuser gemäß IV Ziff. 23, 24) Verdunstungshäuser sind, in denen das Wasser aus (14) verdunstet; das Restwasser gelangt über die Ablassrohre (28, 29) und aus Düsen (39) zu einschaligen oder mehrschaligen Verdunstungswannen (VII, (40), welche über Förderbändern (41) gelagert sind. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbänder von Wasserrädern (12 oder 50) mechanisch und ohne Energiebedarf angetrieben werden, wobei trennbare Kupplungen und beliebige Getriebe zum Einsatz kommen. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Welle des Wasserrades (45, 46 X) mit ihrer Kupplung (47) vom Abtrieb getrennt werden kann und eine auf ihr gelagerte Bremsvorrichtung vorweist, über welche die Wasserradwelle abgebremst und zum Stillstand gebracht werden kann.
  3. Anspruch 3 nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserturbinenrad (12) wahlweise nicht nur Grossgeneratoren antreibt, sondern über ihre Welle über Kupplung und Getriebe auch direkt bewegliche technische Anlagen und Vorrichtungen antreibt. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenabwasser (14) aus dem Turbinengehäuse (22) über verschiedene Rohre zu verschiedenen Wasserlaufrädern in der Grube abfliesst, und dass andererseits das Abwasser aus (14) zu Verdunstungswannen (40) und Verdunstungsflächen (53 und andere) in der Grube innerhalb ventil- oder schiebergesteuerter Intervalle ausströmen und verdunsten kann.
  4. Anspruch 4 nach den Ansprüchen 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Grube betriebenen kleineren Wasserräder (50) ebenfalls Kupplungen und Getriebe (46, 47) vorweisen und bewegliche technische Anlagen und Vorrichtungen antreiben können, wobei die Wasserräder (50) wahlweise mit oberflutigem Wasser (48) oder unterflutigem Wasser (49) angetrieben werden, so dass das Wasserrad einmal vorwärts und ein anderes Mal rückwärts dreht; dabei können angeflanschte Seilwinden, Seiltrommeln, Seilzüge abwechselnd in alle Richtungen ziehen, absenken oder heben, während Förderbänder wahlweise vorwärts oder rückwärts laufen können; Aufzüge können über Seilzüge gehoben oder abgesenkt werden. Es können beliebige bewegliche technische Anlagen mit ihrem Abtrieb an die antreibenden Wasserräder angeflanscht werden. Der jeweilige Zufluss zum Wasserrad erfolgt über mindestens einen Zweiwegezufluss mit integrierten Schiebern, Ventilen und Düsen (51 X). Das Wasser fliesst über (54) aus dem Gehäuse des Wasserrades aus und zu Verdunstungsanlagen oder Verdunstungsflächen.
  5. Anspruch 5 nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenwasser aus (10, 14, 28, 29 und andere) gemäss VI über Ventile oder Schieber (32, 37) durch Rohre (38) in Richtung (33) in eine erdheiße Kluft oder in einen Schacht und dort hinab fällt zu einer Hitzequelle im Edinneren, wo das Turbinenwasser erhitzt und/oder verdampft wird, um dann im Schacht (34) in Richtung (36) zur Erdoberfläche auszuströmen. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass in den Schacht (34) wahlweise mindestens ein Rohr verankert wird, welche Zulaufklappen zum Rohr (38) mit den Ventilen (32, 37) vorweist, so dass Wasser aus den Ventilen (32, 37) in das Schachtrohr in (33) nach (35) fallen kann. Wahlweise trägt die Schachtkrone an der Erdoberfläche ein den Schachtquerschnitt überragendes pilzförmiges Dach sowie eine bewegliche Klappe, die vom hochströmenden heissen Wasser oder Dampf angehoben wird, so dass Wasser und Dampf austreten können. Die Rohre aus (28, 29, 14 mit 38) führen durch in der Erde mit Gefälle angelegte Bohrungen seitlich in den natürlichen Erdschacht und zu seiner Wärmequelle (33, 35).
  6. Anspruch 6 nach den Ansprüchen 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktion von Gütern und von Lebensmitteln in der Grube (V) in eine zeitlich versetzte Fruchtfolge integriert ist und dem Hebebedarf mit Wasserrädern (50, 12) und Seilwinden aus der Grube nach oben hinaus dem hierzu notwendigen Wasserbedarf in Verbindung mit der Verdunstungsrate angepasst wird.
  7. Anspruch 7 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (11 I) wahlweise in einem Tunnel verlegt ist, welcher vom Festland (3) und seiner Mauer (9) aus in das freie und zugängliche Tiefengewässer (2), beispielsweise an einer Meeresküste, vorstösst und die freie Verbindung zwischen dem Tiefengewässer (2, 10) und dem Rohr (11) gewährleistet, und dass hierbei über Schieber und Ventile im Rohr (11) Tiefenwasser zum Turbinengehäuse (22 mit 12) strömen kann. Das Rohr (11) durchsticht den Tunnel im freien Tiefengewässer. Der Tunnel weist wahlweise abschottbare Kammern vor, welche alle vom Rohr (11) durchstossen werden. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Rohres (11), welcher im Tunnel verlegt ist, aus Einzelteilen besteht, welche ihre eigenen Schieber vorweisen. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrtunnel mit seinem Rohr (11), wie er in Richtung (2) vorstösst, begehbar und entsprechend ausgestattet ist.
  8. Anspruch 8 nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Grube und in ihren Verdunstungshäusern sowie in frei stehenden und oben offenen Wasserbehältern Meerwassertiere und Salzwasserpflanzen gezüchtet werden. Die oben offenen Wasserbehälter können wahlweise abgedeckt werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7915750B1 (en) 2010-06-03 2011-03-29 William Rovinsky Methods and apparatus for generating electrical energy with a submerged tank
CN109147514B (zh) * 2018-09-30 2021-08-31 三峡大学 一种适用于教学培训和研究的循环式微型抽蓄式储能系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3736744A (en) * 1970-10-13 1973-06-05 W Bailey Propellants from earth{40 s heats
US4244189A (en) * 1978-10-10 1981-01-13 Emmanuel Bliamptis System for the multipurpose utilization of solar energy
SE453676B (sv) * 1985-01-11 1988-02-22 Lagstroem Goeran Sett att utnyttja bergrum for energiforsorjning
JPH10311207A (ja) * 1997-05-13 1998-11-24 Tanaka Hisayoshi 水銀発電装置
JP2000038980A (ja) * 1998-07-22 2000-02-08 Futoshi Oki 新エネルギーの自給装置
DE10216203A1 (de) * 2001-04-26 2003-10-23 Guenter Heinrich Born Wassernutzungs-System, Verfahren und Technik zum Einsatz in einem oder an einem Meer oder See und im Festland zur Erzeugung elektrischer Energie, von Wassertieren, Pflanzen, chemischer, allgemeiner biologischer Produkte in einer Wassernutzungskette
DE10121257A1 (de) * 2001-04-30 2002-10-31 Guenter Heinrich Born Dammanlage zur Abwehr von Hochwasser bei gleichzeitiger landwirtschaftlicher Nutzung, Verfahren und Technik

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