DE10324791A1

DE10324791A1 - Hydroelectric power generation involves arranging impeller at slope of barrier, with slope located between upstream side and downstream side of water stream

Info

Publication number: DE10324791A1
Application number: DE10324791A
Authority: DE
Inventors: Richard Thaler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-05-31
Publication date: 2004-10-21

Abstract

The method involves arranging an impeller (3) at the slope (1.1) of a barrier (1), with slope located between upstream side (2.1) and downstream side (2.2) of water stream (2). The impeller is rotatable about an axis horizontal, near horizontal, or transverse to the water stream.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1. Anordnungen dieser Art sind in unterschiedlichsten Ausführungen bekannt, insbesondere auch in Ausführungen, bei denen das Wasserrad als Flügelrad ausgeführt ist und dieses Flügelrad unterschlächtig, d.h. im jeweils unteren Umfangsbereich vom Wasser angeströmt wird (z. B. DE 101 02 261 ).The invention relates to an arrangement according to the preamble of claim 1. Arrangements of this type are known in a wide variety of designs, in particular also in designs in which the water wheel is designed as an impeller and this impeller is undershot, ie the water flows in the lower circumferential area (e.g. B. DE 101 02 261 ).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Gewinnung von Energie aus Wasserkraft aufzuzeigen, mit der auch an bereits vorhandenen Barrieren, wie z. B. Wehren usw. mit relativ geringem Aufwand realisiert werden kann.task The invention is an arrangement for extracting energy from To demonstrate hydropower, with which even existing barriers, such as B. weirs etc. can be realized with relatively little effort can.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anordnung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.to solution this object is an arrangement according to the claim 1 trained.

Bei der Erfindung ist das Wasserrad, welches als Flügelrad mit einer Vielzahl von Schaufeln ausgeführt ist, im Bereich des Gefälles der Barriere, d.h. zwischen dem Oberwasser und dem Unterwasser angeordnet und wird dort von dem Wasser angeströmt, sodass die dortige erhöhte Strömungsenergie in optimaler Weise ausgenutzt wird.at the invention is the water wheel, which as an impeller with a variety of Shovels executed is in the area of the slope the barrier, i.e. arranged between the headwater and the underwater and is flowed by the water there, so that the increased flow energy there is optimally used.

Das Anströmen erfolgt vorzugsweise unterschlächtig, sodass auch in einfacher Weise eine Steuerung der Höhenlage des Wasserrades in Abhängigkeit vom Pegelstand des Fließgewässers möglich ist. Unter „Flügelrad" oder „Wasserrad" wird im Sinne der Erfindung ganz allgemein ein Laufrad mit einer Vielzahl von um die Achse des Rades verteilten Angriffsflächen für das Wasser, beispielsweise Schaufeln verstanden. „Flügelrad" oder „Wasserrad" in diesem Sinne ist als u.a. ein Zellenrad, ein Zuppingerrad, ein Peltonrad usw.. Unter „Walze" wird im Sinne der Erfindung allgemein ein Wasserrad verstanden dessen axiale Länge größer ist, als der Durchmesser.The Provide flow is preferably undershot, so that the altitude can also be controlled in a simple manner of the water wheel in dependence from the level of the flowing water is possible. Under "impeller" or "water wheel" in the sense of Invention in general an impeller with a variety of around Axis of the wheel distributed attack surfaces for the water, such as shovels Roger that. "Impeller" or "water wheel" in this sense is as u.a. a cellular wheel, a Zupping wheel, a Pelton wheel, etc. Under "roller" in the sense of Invention generally understood a water wheel whose axial length is greater, than the diameter.

Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:further developments are the subject of the subclaims. The invention is described below with the aid of an exemplary embodiment explained in more detail. It demonstrate:

1 in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht eine Barriere mit einem Wasser-Laufrad gemäß der Erfindung; 1 in a simplified representation and in side view a barrier with a water impeller according to the invention;

2 eine Draufsicht auf die 1 2 a top view of the 1

In den Figuren ist 1 eine Wasserbarriere, beispielsweise ein Wehr oder Stauwehr, eine Überlaufrinne, ein Schütz in einem fließenden Gewässer 2, beispielsweise in einen Flusslauf. An dem Gefälle 1.1 der Wasserbarriere 1, d.h. zwischen dem Oberwasser 2.1 und dem Unterwasser 2.2 ist ein Wasserrad 3 vorgesehen, welches als Flügelradwalze ausgebildet ist und um eine horizontale oder im Wesentliche horizontale Achse senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung A des Wassers drehbar gelagert ist, und zwar an mehreren, geeigneten Lagerelementen 4, die in der 1 der einfacheren Darstellung wegen als Schwenkarm angedeutet sind. Das Wasserrad 3 erstreckt sich über die gesamte Breite der Barriere 1 oder über einen Großteil dieser Breite und ist derart angeordnet, dass es im Bereich des Gefälles 1.1 unterschlächtig von dem Wasser 2 angeströmt wird.In the figures 1 a water barrier, for example a weir or weir, an overflow gutter, a contactor in flowing water 2 , for example in a river course. On the slope 1.1 the water barrier 1 , ie between the headwaters 2.1 and the underwater 2.2 is a water wheel 3 Provided, which is designed as an impeller roller and is rotatably mounted about a horizontal or substantially horizontal axis perpendicular or substantially perpendicular to the flow direction A of the water, namely on several suitable bearing elements 4 that in the 1 are indicated as a swivel arm for the sake of simplicity. The water wheel 3 extends across the entire width of the barrier 1 or over a large part of this width and is arranged such that it is in the area of the slope 1.1 submissive of the water 2 is flowed to.

Durch geeignete Mittel ist das Wasserrad 3 anhebbar und absenkbar, wie dies mit dem Doppelpfeil B angedeutet ist, um so in Abhängigkeit von der Wassermenge bzw. dem Pegelstand mit Fließgewässers das Wasserrad 3 optimal positionieren bzw. bei einer extremen Wassermenge z. B. bei Hochwasser vollständig aus dem Fließgewässer 2 herausheben zu können. Das Anheben und Absenken des Wasserrades 3 erfolgt beispielsweise über eine geeignete Seilzugeinrichtung oder aber über andere Stellglieder, beispielsweise hydraulische Stellglieder oder dergleichen.By suitable means the water wheel 3 can be raised and lowered, as indicated by the double arrow B, the water wheel depending on the amount of water or the water level 3 position optimally or with an extreme amount of water e.g. B. at high tide completely from the river 2 to be able to lift out. Raising and lowering the water wheel 3 takes place, for example, by means of a suitable cable pulling device or else by means of other actuators, for example hydraulic actuators or the like.

Die von dem Wasserrad 3 gebildete Vorrichtung dient zur Gewinnung von elektrischer Energie aus Wasserkraft. Hierfür ist das Wasserrad 3 z.B. über wenigstens ein Getriebe mit wenigstens einem Generator antriebsmäßig verbunden, wobei das Getriebe und der Generator bei der dargestellten Ausführungsform unmittelbar am Wasserrad 3 beispielsweise an einem oder aber an mehreren der Lage 4 vorgesehen sind, und zwar in abgedichteter, gekapselter Form, wie dies in der 1 mit 6 angedeutet ist. Insbesondere bei entsprechender Wahl oder Ausbildung des Generator, z.B. als Scheibengenerator kann auch auf ein Getriebe verzichtet werden.The one from the water wheel 3 formed device is used to generate electrical energy from hydropower. This is the water wheel 3 For example, connected to at least one generator in terms of drive by means of at least one transmission, the transmission and the generator in the illustrated embodiment being directly on the waterwheel 3 for example on one or more of the situation 4 are provided, in a sealed, encapsulated form, as in the 1 With 6 is indicated. In particular, if the generator is appropriately selected or designed, for example as a disk generator, a transmission can also be dispensed with.

Die Lager 4 sind beispielsweise an Widerlagern 5 gehalten, die an einer oberen Kante der Barriere 1 vorgesehen sind und über das zu erwartende höchste Niveau des Wasserlaufs 2 vorstehen. Die Widerlager 5 sind beispielsweise zugleich auch Bestandteil eines Rechens, der mit dem Wasserlauf 2 mitgeführte Fremdkörper, insbesondere auch Holzteile, Bäume usw. zurückhält und dadurch einen Schutz für das Wasserrad 3 bildet.Camps 4 are, for example, on abutments 5 held on an upper edge of the barrier 1 are provided and above the expected highest level of the watercourse 2 protrude. The abutments 5 are, for example, also part of a calculation that works with the watercourse 2 keeps foreign objects carried, in particular also wooden parts, trees, etc., thereby protecting the waterwheel 3 forms.

Die elektrische Verbindung zu dem wenigstens einen elektrischen Generator verläuft dann beispielsweise über die Lagerelemente 4 und die Widerlager 5.The electrical connection to the at least one electrical generator then runs, for example, via the bearing elements 4 and the abutments 5 ,

Die Erfindung wird voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.The The invention is described above using an exemplary embodiment. It goes without saying that numerous changes and modifications are possible, without thereby reducing the inventive concept on which the invention is based is left.

11: Barrierebarrier
1.11.1: Gefälle der Barriere zwischen Oberwasser und UnterwasserSlope of the Barrier between upper water and underwater
22: Fließgewässerwatercourses
2.12.1: Oberwasserheadwater
2.22.2: Unterwassersubmerged
33: FlügelradwalzeFlügelradwalze
44: Lagerelement für die Flügelradwalze 3 Bearing element for the impeller roller 3
55: Widerlagerabutment
66: gekapselter Generator mit oder ohne Getriebeencapsulated Generator with or without gear
AA: Fließrichtung des Gewässersflow direction of the water
BB: Hub beim Abheben und Absenken der Flügelradwalze r Stroke when lifting and lowering the impeller roller r

Claims

Arrangement for the generation of energy from hydropower with a on a barrier ( 1 ) in a river ( 2 ) arranged impeller ( 3 ), which is rotatably mounted about a horizontal or approximately horizontal axis and transverse to the direction of flow of the water, the barrier between an upper water ( 2.1 ) and an underwater 2.2 a gradient 1.1 forms, characterized in that the water wheel ( 3 on the slope ( 1.1 ) the barrier ( 1 ) is arranged.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the water wheel ( 3 ) is roller-like, with an axial length that is greater than the diameter of the water wheel.

Arrangement according to claim 2, characterized in that the axial length is many times greater than the diameter of the water wheel ( 3 ).

Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the water wheel extends over the entire width oriented transversely to the flow direction or over a large part of the width of the barrier ( 1 ) extends.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the water wheel ( 3 ) on a slope forming the slope ( 1.1 ) the barrier between the headwaters ( 2.1 ) and the underwater ( 2.2 ) is provided.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the water wheel ( 3 ) undershot from which the water flows.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized by at least one with the water wheel ( 3 ) connected electrical generator ( 6 ).

Arrangement according to claim 7, characterized in that the generator ( 6 ) inside the water wheel ( 3 ) and / or at one end of the water wheel ( 3 ) is provided.