DE102009039713A1

DE102009039713A1 - Meereswellenkraftanlage-ß

Info

Publication number: DE102009039713A1
Application number: DE102009039713A
Authority: DE
Original assignee: BUZDIMIROVIC BRANKO; VASIC ANDREAS
Current assignee: BUZDIMIROVIC BRANKO; VASIC ANDREAS
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2011-03-10

Abstract

Der im Patentanspruch angegebener Erfindung liegt das Problem zugrunde, Elektroenergie bei jedem Wellengang mittels Wellenpumpen im großen Stil zu gewinnen. Die Wellenpumpe wird mittels Meereswellen über einen Schwinmmer angetrieben. Die Pumpe pumpt das Wasser mittels einer Pipeline in den Stausee, um ein Turbinensystem anzutreiben. Durch Niveauregelung wird die Anlage dem Meeresniveau und Meereswellenhöhengang automatisch angepasst. Die Aufgabe, Elektroenergie ständig mittels Wellenkraft zu gewinnen, besteht darin, dass Meereswellenkraft auf den Schwimmer wirkt, wodurch ankommende bzw. abgehende Wellen den Schwimmer anheben bzw. senken, womit die Heb-Senk-Kraft über Kolbenhebel auf den Kolben der Wellenpumpe übertragen wird, wodurch die Pumpe in Gang gesetzt wird, welche das Wasser mittels einer Pipeline in den Stausee leitet. Solche Meereswellenkraftanlagen könnten klassische Stromnetze mit einspeisen oder können unmittelbar zur Wasserstoff- und Sauerstoffgewinnung in großem Stil verwendet werden, was eine preiswerte Auto- und Flugzeugindustrie von Benzin bzw. Kerosin auf Wasserstoffbetrieb-Umbau ermöglicht.

Description

Nach heutigem Stand der Technik Meereswellenenergie wird überwiegend durch Boje-ähnlichoszillierende Kraftwerke gewonnen. Solche Wellenkraftwerke nutzen durch Meereswellen erzeugte Wasserseulen in geschlossenen Systemen, welche entweder mittels eines Schwimmers das Luft oszillierend in Bewegung versetzen und somit eine Turbine mit Stromgenerator antreiben, oder mittels eines Schwimmers wird ein Anker mit Rückzugfeder und Gegengewicht durch Magnetfeld mit Spulen hin-und-zurück bewegt und somit wird Strom erzeugt. Obwohl solche Anlagen klein und leichttransportabel sind, erweisen sich trotzdem wenig vorteilhaft weil dem entsprechend auch verhältnismäßig wenig Energiegewinnung zu erwarten ist, (bis 1 MW pro Anlage). Obwohl eine Meeresfläche von der Größe Spaniens den gesamten Weltenergiebedarf decken könnte, nach Heutigem Stand der Technik ist dieses so in Preisvergleich je KWh unmöglich. Brandl-Wellengeneratoren oder Brandl-Meereswellenkraft. [PDF] Microsoft Power Point-Nutzung der Meereswellenkraft. Außerdem solche Anlagen lasen wenige Möglichkeiten Energie für Wellenarme Tage zu speichern, was auch nachteilig ist.
Der im Patentanspruch angegebener Erfindung liegt das Problem zugrunde, Elektroenergie in großem Stil mittels Meereswellenkraft zu gewinnen, die Stellfläche gering zu halten, die Anlage wartungsarm zu betreiben, so wie Elektroenergie bei jeder Wellenganghöhe und bei Ebbe und Flut gefahrlos im großem Stil zu gewinnen und Wellenenergie für Wellenarme Tage zu speichern.
Die Aufgabe, Elektroenergie ständig mittels Meereswellenkraft zu gewinnen besteht darin, das eine großdimensionierte Meereswellenpumpe, welche mittels eines Schwimmers über ein Kolbenhebel und einen Kolben angetrieben wird, wodurch Meereswasser in Stausee durch eine Pipeline mit Hochdruck gepumpt wird. Beim vollen Stausee werden die Turbinensysteme wie in jedem klassischem Wasserkraftwerk angetrieben.
Um Leistung zu steigern währe es sinnvoll ein Feld von zehn oder mehr Wellenpumpen am gleichen Standort aufzubauen, die durch gemeinsame Pipeline Meereswasser in Stausee pumpen. Der Pumpenmaschinenaufbau wird für Ebbe und Flut Regelung mit einem wasserdichten Gehäuse ausgestattet. Rohrteleskop-verbindungstück wird an die Pipeline wasserdicht fest verbunden, was ununterbrochener Wasserfluss durch die Pipeline zur Stausee gewährleistet, womit Stromerzeugung gesichert wird.
Die mit Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, das bei einer solche Anlage, kostenlose Meereswellenkräfte auf Schwimmer wirken, so das die ankommende bez. w. abgehende Wellen den Schwimmer anheben bez. w. senken, womit das heb-senk Kraft über dafür vorgesehene Kolbenhebel auf Kolben der Meereswellenpumpe übertragen wird, wessen Aufgabe ist das kostenlose Wasser durch Pipeline zur Stausee zu pumpen. Die Welle hebt den Schwimmer, wenn die Welle den Schwimmer passiert hat, der Schwimmer senkt sich und der Kolben ebenso, wodurch das Wasser ausgepresst wird und der Vorgang widerholt sich sooft Wellengang in Bewegung ist. In Folge dessen, Stausee wird mittels Pipeline ständig nachgefüllt.
Mittels einer Computer-hydraulisch-gesteuerter Ebbe und Flut Niveauregellung, wird die Anlage vollautomatisch dem Meeresniveau angepasst, somit ist die Anlage von unerwünschten Naturkräften geschont, was reibungslosen Betrieb gewehrleistet. Die Pumpenmaschinenanlage wird hol und in oberem Teil der Anlage, unmittelbar über die Entlüftungsöffnungen und über die Luft-Wasser-trenndecke, wasserdicht gebaut um Totalbeflutung der Anlage zu verhindern, so das keine negative Folgen für Unterwassergewicht der Anlage entstehen. Die Pumpenmaschinenanlage ist in unteren Teil der Anlage ebenso hol und ist mit Beflutung bez. w. Entlüftungsöffnungen ausgestattet, wobei die Beflutung und Entlüftungsöffnungen, so wie Luft-Wasser-trenndecke an optimale Stellen angebracht werden müssen, (1, Nr. 7, 8 und 12); somit wird ein optimales Unterwassergewicht der Anlage erreicht und ein präzise-schonendes absenken der Anlage ermöglicht, was Unterwassermontage, Anflanschung und Verschraubung an Hauptträger wesentlich erleichtert und Hydrauliksystem entscheidend entlastet. Der Pumpenmaschinenaufbau wird im Meeresboden verankertem Hauptträger wasserdicht mittels einer Dichtung, fest verankert. Die ganze Anlage wird aus erforderlichem salzwasserbeständigem Material gebaut. Das Hydraulische Ebbe und Flut Niveauregellung wird wegen Salzwassereinwirkung und wegen Wartungsarbeiten, unten an die Pumpenmaschinenanlage in ein wasserdichtes Gehäuse montiert.
Hauptbestandteile der Meereswellenkraftanlage-β sind: ein elliptisch-förmiger Schwimmer mit Verstärkung, (1, Nr. 1 und 2); ein Kugelhebelgelenk mit Neigungswinkelbegrenzer, (1, Nr. 3); ein Pumpenkolbenhebel, (3, Nr. 4); eine Pumpenmaschinenaufbau, (1, Nr. 5); ein Pumpenkolben, (1, Nr. 6); eine Luft-Wasser-trenndecke, (1, Nr. 7); Beflutung und Entlüftung Öffnungen, (1, Nr. 8 und 12); ein Satz freihängend-gelagerten Einlass und Auslasswasserventilen, (1, Nr. 9 und 10); ein Rohrteleskop verbindungstück, (1, Nr. 11); eine Anflanschung, (1, Nr. 13); ein im Meeresboden verankerten Hauptträger, (1, Nr. 14); ein in wasserdichten Gehäuse, Computer-hydraulisch-gesteuerter Ebbe und Flut Niveauregelung, (1, Nr. 15); und eine Pipeline, (1, Nr. 16).
Geeignete Standorte für Bau einer solchen Meereswellenkraftanlage könnten mit Satelliten systematisch „abgetastet” werden, in denen häufig regelmäßige Wellengänge zu beobachten sind. Danach kann man sie im Einklang mit felsigen Küsten, kartographieren und auf geologische Stabilität prüfen, um festzustellen ob sich die gewünschten Regionen für Staudammbau und Meereswellenkraftanlagenbau eignen. Fjord-Seeküsten, Buchten und kleine steile Fluss und Bach Mündungen sind als Stauseenachfüllunterstützung erwünschte Standorte für Küstenstaudammbau, wobei man natürlich auf umweltgerechte Planung und Schifffahrtstraßen achten sollte. Natürlich auch ebene Küstenregionen eignen sich dafür, indem ein großdimensioniertes kreisförmiger Meeresbecken, in flaches Gewässer oder am Ufer errichtet wird. (2) Dimensionierung der Anlage ist je nach Standort und Wellengang variabel, wobei die Leistung je nach Standort und Größe der Meereswellenkraftanlage ab 30 MW pro Anlage nach oben gerechnet, betragen kann. Mit einer solchen Anlage wird mittels Wellenkraft, an jeden wellen-reichen, geologisch-festen Standort, bei jedem Wellengang und Wetter, Elektroenergie in großem Stil gefahrlos gewonnen.
Vorteile sind eindeutig: preiswerte, saubere und sehr häufig vorhandene Wellenenergie, die in allen Weltmeeren in großem Stil durch solche Meereswellenkraftanlagen zu gewinnen ist.
Außerdem, Küstenstausee mit Meereswasser gespeist, hat Vorteil gegenüber Flussstausee, weil Meereswasser insbesondere nach Unwetter (Platzregen oder schnelle Schneeschmelze) kein Erdreich mit sich in Stausee trägt, infolge dessen muss es nicht wie Flusstauseeboden oft gereinigt werden.
Solche Meereswellenraftanlagen könnten an klassische Stromnetze angeschlossen werden, oder unmittelbar zur Wasserstoff und Sauerstoffgewinnung Gewinnung im großem Stil zu verwenden, was eine preiswerte Auto und Flugzeugindustrie von Benzin bez. w. Kerosin, umweltfreundlich auf Wasserstoffbetrieb Umbau ermöglicht.
Ausführungsbeispiele:
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt und werden in Folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:
1: Meereswellenkraftanlage-β, (während Ebbe und Wasserauspressdarstellung)
2: Meeresbeckenstausee
3: Küstenstausee
Bezugszeichenliste

1: Schwimmer
2: Schwimmerverstärkung
3: Kugelhebelgelenk mit Neigungswinkelbegrenzer
4: Pumpenkolbenhebel
5: Pumpenmaschineaufbau
6: Pumpenkolben
7: Luft-Wasser-trenndecke
8: Entlüftung Öffnungen
9: Wassereinlassventil
10: Wasserauslassventil
11: Rohrteleskop-verbindungstück
12: Beflutung Öffnungen
13: Anflanschung
14: Hauptträger (±? Hauptträgerhöhe ist Standort und Meerestiefen-abhängig)
15: Hydraulischer Ebbe und Flut Niveauregellung
16: Pipeline
17: Pipelineturbinensystem
18: Meeresbeckenstausee
18a: Küstenstausee
19: Wasserüberlaufleitung
20: Meeresstaubecken
20a: Küstentaudamm
21: Staubeckenturbinensystem
21a: Küstenstauseeturbinensystem
α: Meer
β: Meeresboden
a & b: Wasseransaug-Auslassrichtung
λ: Bogendecke
¤: Schiff & Flugverkehr-warnblitzleuchte

Claims

Meereswellenkraftanlage-β ist mit einen Schwimmer ausgestattet, welche über ein Kolbenhebel eine großdimensionierte Ein-kolben-meereswellenpumpe antreibt, die durch eine Pipeline Meereswasser in ein Stausee mit Hochdruck pumpt.
Elliptisch-förmiger Schwimmer nach Patentenspruch 1, ist an unterer Halbellipse verstärkt und ist mit einem neigungswinkelbegrenzten Kugelgelenk ausgestattet, welcher mit Kolbenhebelkraftübertragung System verbunden ist.