DE102008051230A1

DE102008051230A1 - Wasserhebewerk für die Stromerzeugung.

Info

Publication number: DE102008051230A1
Application number: DE102008051230A
Authority: DE
Inventors: Bruno May
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2010-04-15

Abstract

Ein endloses Hohlkörperband 16 (1) wird in ein Wasserbecken (3) eingeschleust. Die mit Wasser etc. gefüllten Hohlkörper treiben auf, durch Zahnkränze (8) werden die Hohlkörper abgefangen und wieder bei (11) eingeschleust.
Das hineingepumpte Wasser (10) in die Schleuse (11) wird in einem Staubecken (12) gelagert und bei Spitzenlasten in Turbinen geleitet und somit wird Strom erzeugt.

Description

Ein Pumpspeicherwerk pumpt Wasser in ein höher gelegenes Wasserbecken, in dem das Wasser auf Abruf gespeichert wird.
Wenn in den Kraftwerken Spitzenlasten gefahren werden, wird das Wasser in Turbinen geleitet und es wird Strom erzeugt. Dadurch werden die Kraftwerke entlastet, die Kessel der Kraftwerke können gleichmäßiger (konstanter) gefahren werden. Bei dieser Erfindung des Wasserhebewerkes wird ebenfalls Wasser nach oben gepumpt, und auf Abruf wird das Wasser in Turbinen geleitet und Strom erzeugt.
Zwischen beiden Kraftwerken, Pumpspeicherwerk und die neue Erfindung des Wasserhebewerkes besteht ein kleiner Unterschied.
Durch die auftreibenden Hohlkörper und der Schwerkraft der herunterdrückenden Hohlkörper, die durch Zahnkränze aufgefangen werden, und durch das gestaute Wasser im oberen Bereich werden zusätzlich Turbinen angetrieben. Alle drei Energiespender laufen ständig zum Nulltarif.
Deshalb läuft das Wasserhebewerk zu 94% billiger als ein Pumpspeicherwerk.
Das Wasserhebewerk besteht aus einem endlosen Hohlkörperband; an diesem Band sind Hohlkörper montiert, die durch eine Schleuse in das Wasserbecken eingeschleust werden.
Die Hohlkörper sind nur mit so viel Wasser etc. aufgefüllt, sodass diese auftreiben können.
Über Zahnkränze wird das Band nach unten abgefangen und wieder eingeschleust.
Mit Überdruck wird Wasser über Düsen in den Kanal gepumpt.
Das hineingedrückte (gepumpte) Wasser fließt in ein höher gelegenes Wasserbecken.
Wenn in den Kraftwerken Spitzenlasten gefahren werden, treibt das gestaute Wasser die Turbinen an, es wird Strom erzeugt.
Die Hohlkörper werden durch Zahnkränze abgefangen, die Zahnkränze treiben Generatoren an, die ebenfalls Strom erzeugen.

Claims

Ein endloses Hohlkörperband 16 (1) wird in ein Wasserbecken (3) eingeschleust. Die mit Wasser etc. gefüllten Hohlkörper treiben auf, durch Zahnkränze (8) werden die Hohlkörper abgefangen und wieder bei (11) eingeschleust. Das hineingepumpte Wasser (10) in die Schleuse (11) wird in einem Staubecken (12) gelagert und bei Spitzenlasten in Turbinen geleitet und somit wird Strom erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper durch zwei Kammern unterteilt sind. Kontergewicht 2 ist mit Wasser oder Beton etc. aufgefüllt. Hohlraum 4 ist von beiden Seiten offen und ist mit Luft gefüllt. Wird der Hohlkörper in den Wasserbehälter eingeschleust, so wird die Luft in den Hohlraum 4 vom Wasserdruck (Wassersäule) beaufschlagt komprimiert, da der Hohlraum 4, Pfeilrichtung 4 von beiden Seiten offen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper durch eigene Kraft ohne fremde Hilfe auftreiben.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper durch eigene Kraft ohne fremde Hilfe die Zahnkränze 8 in Pfeilrichtung von oben nach unten (6 bis 7) antreiben. Die Antriebskraft ist die Schwerkraft.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass, wenn in den Kraftwerken Spitzenlasten gefahren werden, das Wasser durch Rohrleitung 11 in Turbine 9 geleitet wird, wird ebenfalls zum Nulltarif ohne Energiezufuhr Strom erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5 ist dadurch gekennzeichnet, das Wasserbecken 3 beträgt eine Höhe von mindestens 120 Metern, Pfeilrichtung 6 bis 7, um wirtschaftlich arbeiten zu können. Die Hohlkörper haben eine Abmessung von 3 × 3 × 20 Meter = 180 m³ Rauminhalt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlkörpern Ketten eingebaut sind, und die Zahnkränze 8 greifen in die Kettenglieder ein, und somit werden die Kühlkörper abgefangen aber auch gleichzeitig in die Schleuse 11 hineingedrückt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper im Schleusentunnel 11 durch Zahnkränze 8 hinein gedrückt werden. Zwischen der Außenhaut der Hohlkörper und der Tunnelwand befinden sich Düsen, die in Pfeilrichtung 14 das Wasser mit Überdruck in Drehrichtung des Hohlkörperbandes drücken und somit eine Strömung in Pfeilrichtung 14 verursacht. Das Wasser bekommen die Düsen von Wasserstaubecken 13, somit kann bei Schleuseneingang 11 kein Wasser nach draußen dringen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 8 ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Hohlkörpergröße beliebig verkleinern oder vergrößern kann. Auch die Höhe des Wasserbeckens kann beliebig vergrößert oder verkleinert werden. Ebenfalls kann der Abstand zwischen Hohlkörperaußenhaut und Tunnelwand beliebig vergrößert oder verkleinert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 9 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser im Wasserbecken 3 oder in Rohrleitung 11 oder im Wasserbecken 12 und Wasserbecken 13 immer wieder benutzt werden kann, weil es im Kreis läuft. Will man viel Wasser in das Staubecken 12 fördern, so muss man den Spalt zwischen Schleusenwand 11 und Hohlkörperwand (Außenhaut) vergrößern.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass man einige 1000 Zahnkränze 8 benötigt, um die gewaltige Last der herunterfahrenden Hohlkörper aufzufangen. Will man sehr viel Kraft (Energie) aus dem Wasserhebewerk herausholen, sollte man die Zahnkränze 8 von 1 Meter bis über 10 Meter Durchmesser vergrößern. Dadurch entsteht dann eine Hebelarm-Übersetzung, die noch zusätzliche Energie bringt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11 ist dadurch gekennzeichnet, dass man im Schleusentunnel 11 mehrere Umwälzpumpen oder Pumpen etc. einbaut, die über Düsen das Wasser im Schleusentunnel 11 in eine Strömung versetzen. Wasserfließgeschwindigkeit im Schleusentunnel 11, 10 bis über 30 km/h (Pfeilrichtung 14).
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12 ist dadurch gekennzeichnet, dass man Dieses Wasserhebewerk oder Pumpwasserwerk in einen Berg, der 1000 Meter hoch ist, einbaut, um Kosten zu sparen. Somit ist man in der Lage, 10 Wasserhebewerke übereinander zu installieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserhebewerk vollautomatisch/elektronisch gesteuert wird. Für die Inbetriebnahme der Anlage benötigt man nur eine Person, die den Ein- und Ausschalter betätigt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14 ist dadurch gekennzeichnet, dass man mit dem gestauten Wasser 12 Turbine 9 antreibt und mit diesem Strom die Umwälzpumpen in Schleusentunnel 11 antreibt. Vielleicht ist diese Variante sinnvoller ...?
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15 ist dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Hohlkörperkette 1000 Meter lang (hoch) ist, dann müssen einige 1000 Zahnkränze 8 diese gewaltige Last von über 79.000 Tonnen abfangen. Um viel Energie aus dem Kraftwerk herauszuholen, müssen die Zahn-Kränze einen Durchmesser über 100 Meter (Radius 50 Meter) betragen. Es besteht eine Hebelarmübersetzung, die zusätzlich Energie bringt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 16 ist dadurch gekennzeichnet, dass man Beim Pumpspeicherwerk die totale Wassersäule per Pumpe nach oben gedrückt werden muss. Beim Wasserhebewerk braucht man nur die Wassersäule zwischen den Abstand der Hohlkörperaußenwand und Schleusenwand nach oben zu drücken, denn die Hohlkörper 16 werden von Zahnkränzen 8 und vom Wasserdruck der Umwälzpumpen in die Schleuse 11 in das Wasser-Becken 3 hineingedrückt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 17 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkörperband 2 aus 4 Wasserbecken 9, 25, 24 und 3 besteht, in dem die Hohlkörper beaufschlagt werden und auftreiben.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 18 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser aus Wasserbecken 3 ständig in Rohrleitung 19 fließt, treibt damit die Turbine 23 an, mit diesem Strom werden Pumpen angetrieben, die das Wasser mit Überdruck durch Schleuse 3 in das Wasserbecken 3 hineinpumpt, das Wasser fließt wieder in Rohrleitung 19 und der Vorgang wiederholt sich immer wieder. Der gleiche Vorgang wiederholt sich bei Wasserbecken 24, Rohrleitung 20, Turbine 22 und bei Wasserbecken 25, Rohrleitung 21 und Turbine 9 etc.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 19 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei Wasserbecken 3, 24 und 25 das Wasser ständig im Kreis läuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 20 ist dadurch gekennzeichnet, dass 2 nur 4 Wasserbecken besitzt. Bei 1000 Metern Höhe kann man 10 oder über 30 Wasserbecken übereinander installieren. Dadurch spart man die Länge der Hohlkörperkette Pfeilrichtung 17 unten und oben ein. Also spart man 18 mal die Länge von Pfeilrichtung 17 ein, wenn 10 Wasserbecken installiert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 21 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei Inbetriebnahme der Vorrichtung die Anlage ständig 79.000 Tonnen Schwerkraft (Zahnkränze 8) anliefert – und das alles zum Nulltarif.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 22 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ständig zum Nulltarif die Hohlkörper nach oben auftreiben lässt. Die auftreibenden Hohlkörper haben ein Gesamtgewicht von 79.000 Tonnen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 23 ist dadurch gekennzeichnet, dass die zehn Turbinen 9, 22, 23 etc. ständig zum Nulltarif vom Wasserfall angetrieben werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 25 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftwerk Verlustenergie verursacht, zum Beispiel die Pumpen mit Überdruck zu versorgen, oder die Hohlkörper in die Schleuse zu drücken, diese Verlustenergie ist jedoch sehr gering.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 25 ist dadurch gekennzeichnet, dass die noch nassen Hohlkörper 8 mit Pressluft abgeblasen werden, damit diese einigermaßen trocken unten ankommen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 26 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper 3 (Seite 9) eine Abmessung von 3 × 3 × 20 Meter (26, 27, 28) mit 180 Kubikmeter Rauminhalt hat. Natürlich kann man den Hohlkörper über 200 bis über 500 Meter verlängern, um mehr Energie aus dem Kraftwerk herauszuholen. Dann bringt das Kraftwerk bei 1000 Meter Höhe und 500 Meter Länge eine Antriebskraft von über 180.000 Tonnen auf die Zahnkränze 8 und treiben diese damit an.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 27 ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Öffnen der Schleusenkammern 39, 40 etc. 3 das Wasser in Rohrleitung 33, 34, 35, 36 etc. gedrückt wird. Dadurch bekommen die Seiten 31, 30 etc. 4 Wasserschläge, der Hohlkörper wird in Pfeilrichtung 42 beaufschlagt und nach oben gedrückt. Wenn die Schleusentore 39, 40 etc. geöffnet werden, dann werden gleichzeitig die Ventile 38 etc. (Seite 9) geöffnet, damit die Luft, die sich in den Rohren befindet, entweichen kann. Da alle Hohlkörper miteinander gekoppelt (verbunden) sind, entweicht die Luft bei 38
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 28 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusentore 39, 40, 41 etc. nicht zur gleichen Zeit geöffnet werden, diese werden zeitversetzt im Sekundentakt geöffnet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 29 ist dadurch gekennzeichnet, dass es noch eine andere Variante gibt, in dem man die Entlüftungsventile 38 etc. schließt und Schleusen 39, 40 etc. öffnet. Der Wasserdruck von der Wassersäule dringt in Rohrleitung 33, 34 etc. ein, die Luft, die sich in den Rohrleitungen befindet, wird zusammengepresst, dadurch werden die Hohlkörper beaufschlagt und treiben auf.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 30 ist dadurch gekennzeichnet, dass eine bestimmte Anzahl von Rohren 33, 34, 35 etc. in die Hohlkörper eingebaut werden darf, um einen optimalen Auftrieb der Hohlkörper zu erlangen. Davor muss man genau abwägen, wie viele Rohre man einbauen darf, wo in den Rohren die Luft zusammengepresst wird, und wie viele Rohre man einbauen darf, wo das Wasser hineingedrückt wird, denn es entstehen Wasserschläge. Man kann am besten mit Hilfe eines Prototypen herausfinden, welches System das bessere ist. Wenn beide Systeme Energie abgeben, die das Hohlkörperband antreibt, kann man auch beide Systeme in den Hohlkörpern einbauen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 31 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser mit Überdruck in die Schleusen 9, 25, 24, 3 etc. hineingedrückt wird, dabei kann man Energie einsparen, wenn man den Spalt (Abstand) zwischen Hohlkörperwand und Schleusenwand sehr gering hält, damit möglichst wenig Wasser durch die Schleusen in den Kanal 11 in Wasserbecken 25, 24, 3 etc. mit Überdruck (Hochdruck) hineingepumpt wird. Das Wasserkraftwerk 5 arbeitet sehr wirtschaftlich, das Preis-Leistungsverhältnis ist optimal. Nachzulesen auf Seite 7 und 11 Anspruch 33 bis 39.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 32 ist dadurch gekennzeichnet, dass die endlose Hohlkörperkette 16 mit Wasser aufgefüllt ist. Sie ist schwimmfähig und wird in die Schleuse 11 in das Wasserbecken 3 hineingefahren. Die mit Luft gefüllten Zwischenräume 4 werden maschinell geöffnet, die Hohlkörper treiben auf und werden durch Laufräder (Zahnkränze 8) abgefangen und werden wieder in Schleuse 11 eingefahren, diese Vorgänge wiederholen sich.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 33 ist dadurch gekennzeichnet, dass an das Wasserbecken 3 das Wasser über Wasserpumpe 43 in Rohrleitung 44 in Wasserbecken 45 gepumpt wird, das Wasser fließt in Rohrleitung 46 und in die Schleuse 11 in das Wasserbecken 3. Das Wasser fließt im Kreis.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 34 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserdruck (Wassersäule) in Rohrleitung 46 größer ist als im Wasserbecken 3, das ist der Grund, warum das Wasser aus Schleuse 11 nicht herausfließen kann, das Wasser fließt nur in Pfeilrichtung 14.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 35 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserkraftwerk deswegen so wirtschaftlich läuft, weil der Höhenunterschied der beiden Wasserbecken 3 und 45 sehr gering ausfällt. Es genügen weniger als 10 cm Höhenunterschied der beiden Wasserbecken 3 und 45, um einen Überdruck in Schleuse 11 in Pfeilrichtung 14 auszulösen, dadurch wird eine Wasserströmung in Pfeilrichtung 14 ausgelöst. Das Wasserkraftwerk verbraucht wenig Energie, liefert dafür viel Energie.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 36 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserkraftwerk 5 nur ein Versuchsmodell ist. Sollte dieses Kraftwerk nicht funktionsfähig sein und keine Energie abgeben, wird dieses Versuchsmodell eingestellt. Es werden dann nur die Ansprüche 1 bis 32 weiter verfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 37 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserwerk wie ein Pumpspeicherwerk genutzt wird, in dem man Hohlkörper im unteren Bereich mit Wasser auffüllt und im oberen Bereich die mit Wasser gefüllten Behälter maschinell entleert. Wenn in dem Kraftwerk Spitzenlasten gefahren werden, wird das gestaute Wasser herunter gelassen, und es werden damit Turbinen angetrieben, die Strom erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 38 ist dadurch gekennzeichnet, das das Kraftwerk aus eigener Kraft nicht in der Lage ist, sich zu drehen (dauernd Arbeit leistet). So ist man gezwungen, eine Zusatzenergie einzusetzen, die dieses Hohlkörperband antreibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 39 ist dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Hohlkörperband 5 wird maschinell durch Laufräder (Zahrkränze) 8 im Schleusenbereich 11 angetrieben. In Schleuse 11 werden die Hohlkörper 16 mit so viel Wasser geflutet, dass diese schwimmfähig sind. Das endlose Hohlkörperband wird auf mehrere Gleise geleitet. Mehrere Auffüllstationen füllen die Behälter mit Wasser auf, diese werden dann wieder maschinell in das endlose Hohlkörperband eingereiht. Die Vorrichtung wird vollautomatisch (elektronisch) gesteuert. Im oberen Bereich werden ebenfalls die Hohlkörper auf mehrere Gleise geleitet. Die leeren Hohlkörper werden dann wieder in das endlose Hohlkörperband maschinell eingereiht. Die mit Wasser gefüllten Hohlkörper werden durch Antriebsrollen 8 durch Schleuse 11 in das Wasserbecken 3 hinein geschoben. Im Wasserbecken 3 werden die Hohlkörper von der Wasserdrucksäule beaufschlagt, das Wasser dringt in den geöffneten Zwischenraum 4 und beaufschlagt den Hohlkörper 16. Die Hohlkörper treiben ohne zusätzliche Hilfe auf, im oberen Bereich werden die Hohlkörper maschinell geleert, das Wasser wird in ein Sammelbecken 45 auf Abruf gestaut. Wenn in den Kohlekraftwerken Spitzenlasten gefahren werden – also wenn die Kraftwerke viel Strom verbrauchen – wird das gestaute Wasser in Turbinen geleitet und es wird Strom erzeugt. Dadurch werden die Kraftwerke entlastet und das Material der Kessel wird geschont. Die leeren Hohlkörper werden durch Zahnkränze abgefangen. Erneut werden die Hohlkörper mit Wasser geflutet und der gleiche Vorgang wiederholt sicht. Durch das Abfangen der Hohlkörper durch Zahnkränze 8 werden diese angetrieben und treiben damit Generatoren an, die ebenfalls Strom erzeugen. Wenn das Wasserkraftwerk im großen Stil gebaut wird, so dass die Größe der Hohlkörper eine Abmessung von über 4 × 4 × 20 Meter beträgt und die Höhe der Hohlkörperkette über 200 Meter, erzeugt dieses Kraftwerk genau so viel oder mehr Strom wie ein Atom- oder Kohlekraftwerk.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 40 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper mit Wasser geflutet werden, anstatt mit Wasser werden die Hohlkorper mit Beton oder Sand gefüllt. Diese riesige Last wird von Zahnkranz 8 abgefangen, die Generatoren antreiben, es wird Strom erzeugt. Dadurch wird ein Arbeitsvorgang eingespart, nämlich das Fluten der Hohlkörper. Über eine Million Hohlkörper (Container) werden im oberen Bereich im Hohlkörperbahnhof auf mehreren Gleisen (Rollen) aus dem endlosen Hohlkörperband herausgefahren und auf Abruf gelagert. Bei Spitzenlasten werden die Hohlkörper durch Zahnkranz 8 abgefangen. Im unteren Bereich werden die Hohlkörper ebenfalls gelagert. Mit Billigstrom (Nachtstrom) werden die Hohlkörper in das endlose Hohlkörperband elektronisch (maschinell) eingereiht. Der Vorgang wiederholt sich, die Hohlkörper werden durch Schleuse 11 gefahren und treiben durch ihre Auftriebskraft auf – und der gleiche Vorgang wiederholt sich. Es gibt noch eine Möglichkeit, die man ausprobieren kann, in dem man die mit Sand aufgefüllten Hohlkörper nicht in einen Bahnhof einfahren lässt, sondern diesen durchfahren lässt. Auf der einen Seite treiben die Hohlkörper auf, auf der anderen Seite werden die Hohlkörper von Zahnkranz 8 aufgefangen.