DE10303357A1 - Vorrichtung zur Energiegewinnung aus Meereswellen - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung, die aus einem Feld von Meereswellen Energie gewinnt, muß notwendigerweise aus zwei Typen von Anlagen bestehen. Zum einen aus einer gewissen Anzahl von Meereswellenpumpen, die im Feld gleichmäßig verteilt sein mögen, und zum anderen aus einer zentralen Anlage, die die Arbeit, die von den Pumpen geleistet wird, summiert und Strom erzeugt. Die zentrale Anlage ist das Hauptrohr, das auf dem Meeresgrund liegt, und von 100 kleinen Meereswellenpumpen ausgepumpt wird und zugleich über eine stromerzeugende Francis-Turbine mit Synchrongenerator aufgefüllt wird. Was die Wellenpumpen betrifft, so kann man von der Erfindung DE-OS 2529759 ausgehen und daran drei zweckmäßige Veränderungen vornehmen. Erstens werden die aktiven Bojen von den passiven unterschiedlich nach Dimesion und Funktion dargestellt. Zweitens gibt es bei uns einen Leerlaufkranz. Schließlich ist bei uns ein Antriebsmotor überflüssig. Da die Wellen die aktiven Bojen in unterschiedlichen Zeitpunkten erreichen, kann man annehmen, daß das Hauptrohr von der Gesamtheit der Pumpen quasi gleichförmig ausgepumpt wird. DOLLAR A Das Hauptrohr mit Anschlüssen, die Meereswellenpumpen sowie ein Stabilisierungsnetz der aktiven Bojen werden in der Beschreibung sowie in Zeichnungen dargestellt.

Description

• Es wird eine Vorrichtung zur Stromgewinnung aus einem Feld von Meereswellen beschrieben.
• Hierzu betrachten wir eine Stelle, an der das Meer 10m tief sein mag und auf dessen Grund ein 100m langes Rohr mit Durchmesser 1 m liegt.
• Es ist das Zentrum der Anlage und wird Hauptrohr genannt.
• Die Idee besteht darin, dass das Hauptrohr von 100 kleinen von Wellen betriebenen Pumpen ausgepumt wird und zugleich nachströmendes Wasser das Rohr wieder auffüllt und eine stromerzeugende Turbine betreibt.
• Es sei eine Francis-Turbine, ergänzt mit einem Synchrongenerator.
• Ein Sensor soll dafür sorgen, dass das Wasser das Hauptrohr niemals mehr als bis zu 2/3 auffüllt. Sollte der 2/3- Pegel überschritten werden, so wird die Öffnung zur Turbine verkleinert bzw. geschlossen.
• Wichtig ist, dass im Rohr der normale Luftdruck bestehen bleibt.
• Dies wird durch einen 3cm dicken Schlauch, der zur Oberfläche führt, gewährleistet.
• Im unteren Teil des Hauptrohres werden zwanzig 3cm dicke Rohre angeschlossen, die an je 5 Meereswellenpumpen angeschlossen sind.
• Im weiteren beschreiben wir die Meereswellenpumpen ihren Bestandteilen nach, um danach auf den Vergleich zur Erfindung DE-OS 25 29 759 einzugehen.
• Die Pumpen werden wie folgt von Wellen betrieben. Wir betrachten ein 16m langes Seil, an dessen oberem Ende eine 300 l grosse, aktive Boje befestigt ist. Diese Boje nimmt den Wellengang des Meeres wahr. Von ihr führt das Seil hinunter zu einem Drei-Zahnrad-Getriebe mit Leerlaufkranz und Schwungrad, die eine Kreiselpumpe betreiben. Im Klartext: Das Seil umwindet ein erstes kleines 10cm breites Zahnrad, das einen Durchmesser von 5cm haben mag. Dieses wird ergänzt durch einen Leerlaufkranz und einem grossen Zahnrad. Dieses wird wiederum verzahnt mit einem kleinen Zahnrad, auf dessen Achse sich das Schwungrad und schliesslich die Kreiselpumpe befindet.
• Das größere Zahnrad verleiht der Pumpe eine erhöhte Rotationszahl und das Schwungrad Stetigkeit in den Rotationen. Dank des Leerlaufkranzes erhalten Schwungrad und Pumpe von jeder Welle stets neue Impulse im gleichen Sinne. Vom Drei-Zahnrad-Getriebe führt das Seil zu einer passiven Boje, die 301 fassen mag und sich auf mittlerer Höhe befindet und die Rolle hat, das Seil bei Wellengang straff zu halten.
• Damit das Seil das Zahnrad bewegen kann, sei es vorgesehen, es an der Kontaktstelle durch eine ca. 6m lange Fahrradkette zu ersetzen.
• Unsere Meereswellenpumpen unterscheiden sich in folgenden drei nicht unwesentlichen Punkten von der DE-OS 25 29 759 . Erstens unterscheiden sich die aktiven Bojen von den passiven nach Dimension und Funktion. Zweitens gibt es bei uns einen Leerlaufkranz mit genannter Funktion. Drittens ist bei uns ein Antriebsmotor bei jeder Pumpe überflüssig. Da die Wellen die aktiven Bojen in unterschiedlichen Zeitpunkten erreichen, kann man annehmen, daß das Hauptrohr von der Gesamtheit der Pumpen quasi-gleichförmig ausgepumpt wird. Im Rest herrscht im Wesentlichen Übereinstimmung, was die Wellenpumpen betrifft.
• Damit die aktiven Bojen nur Auf- und Abwärtsbewegungen durchführen können, ist vorgesehen, dass diese an einem Stabilisierungsnetz von Seilen vorteilhaft verankert werden. Das Netz wird wiederum an 4 oder mehreren Stützpfosten verankert, die sich am Rande des Wellenfeldes befinden.
• Da der Wellengang bekanntlich ein Oberflächenphänomen ist, sind die passiven Bojen stabil.
• Schlussbemerkungen
• Die verwendete Anzahl und die Dimensionszahlen sind wohl durchdacht und dienen dem Zweck der Veranschaulichung. Diese Zahlen können vom Erbauer, entsprechend Praxis, Erfahrung, Berechnung sowie den örtlichen Bedingungen, wie der durchschnittliche Wellengang, neu bestimmt werden.
• Dabei muss von Fall zu Fall das Problem gelöst werden, wie die Bojen, Kreiselpumpen und Zahnräder dimensioniert sein müssen, um eine maximale Ausbeute der Energie der Meereswellen zu gewährleisten.

Claims (3)

1. Eine Vorrichtung, die aus einem Feld von Meereswellen Energie gewinnt, muß notwendigerweise aus zwei Typen von Anlagen bestehen. Zum einen aus einer gewissen Anzahl von Meereswellenpumpen, die im Feld gleichmäßig verteilt sein mögen, und zum anderen aus einer zentralen Anlage, die die Arbeit, die von den Pumpen geleistet wird, summiert und Strom erzeugt. a. Die zentrale Anlage ist das Hauptrohr, das auf dem Meeresgrund liegt und von 100 kleinen Meereswellenpumpen ausgepumpt wird und zugleich über eine stromerzeugende Francis-Turbine mit Synchrongenerator aufgefüllt wird. b. Die Wellenpumpen. Eine größere aktive Boje nimmt an der Oberfläche den Wellengang wahr. Von ihr führt ein Seil zum Drei-Zahnrad-Getriebe mit Leerlaufkranz und Schwungrad, ergänzt mit einer Kreiselpumpe. Das Seil umwindet ein erstes kleineres Zahnrad einmal und geht bis zur mittleren Höhe zur kleineren passiven Boje. Dank des Leerlaufkranzes erhalten Kreiselpumpe und Schwungrad mit jeder Welle stets neue Impulse im gleichen Sinne. Zum Vergleich mit der DE-OS 2529759 haben wir uns in der Beschreibung bezogen.
2. Sensor, variable Öffnung, Luftschlauch. Die beiden ersten bewirken einen ständigen Wasserfluß, bzw. Stillstand. Der Luftschlauch bewirkt, daß die Vorrichtung wie ein Wasserkraftwerk mit 9 Meter Tiefe funktioniert.
3. Damit die aktiven Bojen nur Auf- und Abwärtsbewegungen durchführen können, ist vorgesehen, daß diese an einem Stabilisierungsnetz von Seilen vorteilhaft verankert werden. Das Netz wird wiederum an 4 oder mehreren Stützpfosten verankert, die sich am Rande des Wellenfeldes befinden.