DE10355245A1

DE10355245A1 - Vorrichtung zur Umwandlung von Wellenenergie in elektrische Energie

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Publication number: DE10355245A1
Application number: DE10355245A
Authority: DE
Inventors: Erhard Otte
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-30

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung (1) zur Umwandlung von Wellenenergie in elektrische Energie mit einer stationären Zentraleinheit (2) und mindestens einem, wenn die Vorrichtung (1) sich im Betriebszustand befindet, schwimmenden Hohlkörper (20), welcher entlang einem im Abstand zur Zentralstation (2) pendelfähig aufgehängten Führungselement (21) geführt bewegt werden kann und seinerseits aus mehreren Kammern besteht und bei der mindestens eine Kammer (22) durch ein flexibles Verbindungsleitungssystem (26) mit der Zentraleinheit (2) verbunden ist und in dieser Kammer (22) ein Energiewandler (25) zur Wandlung von Strömungsenergie in elektrische Energie angebracht ist und bei der die mit der Zentraleinheit (2) verbundene Kammer (22) des Hohlkörpers (20) und das diese verbindende Verbindungsleitungssystem (26) zumindest teilweise mit einer Arbeitsflüssigkeit (30) befüllt sind und der Hohlkörper (20) durch Fluten mindestens einer weiteren seiner Kammern zum Absinken bis an das untere Ende des Führungselements (21) und durch Evakuieren dieser Kammer wieder zum Schwimmen gebracht werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung von Wellenenergie in elektrische Energie.

Ein wesentlicher Teil des weltweiten Windenergiepotentials wird auf den rieseigen Flächen der Meere durch Reibung an der Wasseroberfläche in Wellenenergie umgewandelt und von Wellen auch über große Entfernungen verlustarm vor die Küsten geleitet.

Diese Energie zu nutzen wird zunehmend wichtig.

Dabei kommt der Wirtschaftlichkeit und damit der im Normalbetrieb erreichbaren Energiedichte eine besondere Bedeutung zu.

Die Bewegungen der Wellen sind deshalb bei normalen Wellenhöhen möglichst intensiv auf die jeweilige Vorrichtung zur Umwandlung der Wellenenergie in elektrische Energie zu übertragen.

Gegen extrem hohe Wellen und deren zerstörerische Wirkung müssen die Vorrichtungen dagegen wirksam geschützt werden.

Einerseits haben entsprechende Untersuchungen nachgewiesen, dass an der Wasseroberfläche schwimmende, sowohl vertikal als auch horizontal bewegliche Bojen aus ihrer Umgebung besser (Wellen-)Energie aufnehmen können, als jede andere bekannte Bauform.

Andererseits wird bei den bisher überwiegend üblichen Verwendungen von Bojen, als Seezeichen oder Befestigungseinrichtungen zum Beispiel, eine möglichst ruhige, den Bewegungen der Wellen möglichst wenig folgende Lage angestrebt.

Entsprechend sind die Befestigungssysteme solcher Bojen ausgeführt. Diese können zum Beispiel ganz wesentlich aus schweren, durch ihr Gewicht nach unten ziehenden Ketten bestehen, die Vertikal- und Schwenkbewegungen möglichst unterdrücken.

Besondere Vorkehrungen, um auf besonders hohen Seegang die Bojen schützend aktiv reagieren zu können, sind allgemein nicht vorgesehen.

Da es aber gerade die Energie der Vertikalbewegungen bojenähnlicher Schwimmkörper ist, die es in elektrische Energie zu wandeln gilt, sollte außer den Vorrichtungen zur Energiewandlung möglichst nichts diesen Bewegungen Widerstand entgegensetzen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Alternative zu diesem Stand der Technik zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine zumindest nahezu ortsfeste Zentraleinheit und mindestens einen im Abstand zu dieser im Allgemeinen schwimmenden Hohlkörper auf.

Die Zentraleinheit enthält mindestens je einen Tank und einen Ausgleichstank, die jeweils an ihrer Oberseite Öffnungen haben, die mit Ventilen, die Gas nahezu widerstandslos durchlassen, gegenüber Flüssigkeiten dagegen abdichten, versehen sein können.

Die vertikale Erstreckung der Tanks in der Zentraleinheit ist größer als die am Standort der Vorrichtung üblichen nachhaltigen Veränderungen der Wasseroberflächenstände, wie sie beispielsweise durch Ebbe und Flut entstehen können.

Das Volumen der in der Zentraleinheit installierten Ausgleichstanks ist mindestens genauso groß wie das der Tanks.

Die Tanks sind mit den Ausgleichstanks durch mindestens eine Pumpe, mindestens ein Ventil und entsprechende Leitungen derart verbunden, dass ein Flüssigkeitsaustausch zwischen den Tanks und den Ausgleichstanks in beiden Richtungen möglich ist.

Oberhalb der Wasseroberfläche, in ausreichendem Abstand zu dieser, ist an der Zentraleinheit mindestens ein seitlich herausragender Träger angebracht, an dessen herausragenden Ende ein Führungselement derart befestigt ist, dass es in alle Richtungen pendeln kann.

Das jeweils untere Ende des jeweiligen Führungselements ist durch ein geeignetes Zugmittel derart mit einem oder mehreren im Verhältnis zur Zentraleinheit fest positionierten Gegenstand bzw. Gegenständen verbunden, dass das jeweilige Führungselement maximal um einen vorgegebenen größten Schwenkwinkel ausschwenken kann.

Um ruckartige Belastungen innerhalb der Vorrichtung zu vermeiden, kann das Zugmittel ganz oder teilweise elastisch ausgeführt sein.

Die normalerweise im Abstand zur Zentraleinheit schwimmenden Hohlköper tragen jeweils mit einem Führungselement zusammenwirkende Führungsteile und können dadurch entlang des jeweiligen Führungselements geführt bewegt werden.

Die unteren Enden der Führungselemente und die unteren der an den Hohlkörpern befestigten Führungsteile sind so ausgeführt, dass die betreffenden Führungsteile nicht nach unten über die Länge der Führungselemente hinaus bewegt werden können.

Die Hohlkörper können so gestaltet sein, dass sie ohne Beeinträchtigung durch die Führungsteile und die Führungselemente bei stabilem Gleichgewicht mit senkrechter Längsachse schwimmen können.

Die Hohlkörper bestehen jeweils aus mindestens zwei Kammern. Mindestens jeweils eine Kammer jedes Hohlkörpers ist durch eine zumindest teilweise flexibles oder gelenkiges Verbindungsleitungssystem mit einem der Tanks in der Zentraleinheit verbunden, deren Querschnittsumme im Verhältnis zu der Summe der Querschnitte der mit ihm verbundenen Kammern der Hohlkörper groß ist.

In die mit den Tanks der Zentraleinheit verbundenen Kammern der Hohlkörper ist jeweils eine Vorrichtung zur Wandlung von Strömungsenergie in elektrische Energie eingebaut.

Obenseits können die Kammern der Hohlkörper mit Ventilen, die Gase nahezu widerstandslos durchlassen, gegenüber Flüssigkeiten dagegen abdichten, versehen sein.

Das Verbindungsleitungssystem ist gänzlich, die mit den Tanks der Zentraleinheit verbundenen Kammern der Hohlkörper, die Tanks und die Ausgleichstanks der Zentraleinheit sind jeweils teilweise mit einer Arbeitsflüssigkeit befüllt.

In den Ausgleichstanks der Zentraleinheit befindet sich soviel Arbeitsflüssigkeit, das der Flüssigkeitsstand in den Tanks der Zentraleinheit den am Standort der Vorrichtung üblichen nachhaltigen Veränderungen der Wasseroberflächenstände, wie sie beispielsweise durch Ebbe und Flut entstehen, jeweils durch Pumpen oder Ablassen von Arbeitsflüssigkeit angepasst werden kann.

In den durch das Verbindungsleitungssystem mit den Tanks der Zentraleinheit verbundenen Kammern der schwimmenden Hohlkörper wird sich das gleiche Oberflächenniveau wie in den Tanks der Zentraleinheit einstellen.

Wird Arbeitsflüssigkeit aus den Ausgleichstanks in die Tanks der Zentraleinheit gepumpt, wird die Gleichheit des Oberflächenniveaus in den Tanks und in den durch das Verbindungsleitungssystem mit den Tanks verbundenen Kammern der schwimmenden schwimmfähigen Hohlkörper beibehalten.

Wird von Wellen abgesehen und von nachhaltig konstantem Wasserstand am Standort der Vorrichtung ausgegangen, fließt während dieses Vorgangs Arbeitsflüssigkeit in die Kammern der schwimmenden Hohlkörper.

Deren Gewicht wird entsprechend zunehmen und sie werden tiefer eintauchen.

Die Hohlkörper können so gestaltet sein, dass sie nahezu komplett eintauchen, wenn ihre durch das Verbindungsleitungssystem mit den Tanks der Zentraleinheit verbundenen Kammern gänzlich mit Arbeitsflüssigkeit befüllt sind.

Es können aber auch weitere Kammern der schwimmfähigen Hohlkörper mit Arbeitsflüssigkeit oder Wasser aus der Umgebung der Vorrichtung ganz oder teilweise geflutet werden können, um auf diese Weise das Absinken der Hohlkörper zu bewirken. In diesem Fall ist Vorkehrung zum Entleeren der weiteren Kammern der Hohlkörper zu treffen.

Die Größe der Relativbewegungen zwischen den schwimmenden Hohlkörpern und den Führungselementen sowie die Größe der Schwenkwinkel der Führungselemente können durch geeignete Messgeräte erfasst und an eine Steuerung weitergeleitet werden.

Den durch Wellen bewirkten überwiegend vertikalen Relativbewegungen zwischen den schwimmenden Hohlkörpern und den Führungselementen können die Vorrichtungen zur Wandlung von Strömungsenergie in elektrische Energie, die in die mit den Tanks der Zentraleinheit verbundenen Kammern der Hohlkörpern installiert sind, Widerstand entgegensetzen, indem sie durch die Arbeitsflüssigkeit bewegt werden und einen Teil der Strömungsenergie in elektrische Energie wandeln.

Darüber hinaus können maximal Reibungskräfte die Bewegungen der schwimmenden Hohlkörper in dieser Bewegungsrichtung hemmen.

Die gewonnene elektrische Energie kann durch elektrische Leitungen, die in das Verbindungsleitungssystem eingebunden sind, zur Zentraleinheit geleitet, dort umgeformt und weitergeleitet werden.

Die durch Wellen hervorgerufenen Horizontalbewegungen der schwimmenden Hohlkörper bewirken ein Auspendeln der Führungselemente und eine Schräglage der schwimmenden Hohlkörper. Das durch das Gewicht der Führungselemente erzeugte Moment und das aufrichtende Moment der schwimmenden Hohlkörper werden jeweils zu einem zurückpendelnden Moment überlagert.

Wenn die durch Wellen bewirkten Bewegungen der schwimmenden Hohlköper zu heftig werden, können diese durch Umpumpen der Arbeitsflüssigkeit von den Ausgleichstanks in die Tanks der Zentraleinheit und dadurch bewirktes Volllaufen der durch das Verbindungsleitungssystem mit den Tanks der Zentraleinheit verbundenen Kammern der Hohlkörper beschwert und zum nahezu gänzlichen Eintauchen entlang der Führungselemente gebracht werden.

Relativbewegungen zwischen der Arbeitsflüssigkeit und den Energiewandlern in den mit den Tanks der Zentraleinheit verbundenen Kammern der Hohlkörper sind dann nicht mehr möglich. Entsprechend kann auch keine elektrische Energie gewonnen werden – die Vorrichtung ist außer Betrieb.

Reicht diese Maßnahme nicht aus, um die Bewegungen der Hohlkörper in einer beabsichtigten Größe zu halten, können weitere Kammern der noch schwimmenden Hohlkörper mit Arbeitsflüssigkeit und/oder Wasser aus der Umgebung der Hohlkörper befüllt werden und die Hohlkörper dadurch zum Absinken bis zum unteren Ende des Führungselements gebracht werden.

Bewegungen der Hohlkörper in Richtung der Führungselemente sind dann nicht mehr zu erwarten.

Es ist Vorkehrung zu treffen, um die Flüssigkeit aus zusätzlich befüllten Kammern der Hohlkörper bei Bedarf wieder zu evakuieren.

Wird trotz dieser Schutzmaßnahmen der maximale, durch das zwischen dem unteren Ende des Führungselements und einem festen Gegenstand angebrachte Zugmittel begrenzte Schwenkwinkel erreicht, können die auftretenden Kräfte die Führungselemente und deren Aufhängungen nur relativ gering belasten.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die dort dargestellten sowie oben und nachfolgend beschriebenen Merkmale können nicht nur in der genannten Kombination, sondern auch einzeln und in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Es stellen dar:
1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit glatter, nicht welliger Wasseroberfläche und einem schwimmenden Hohlkörper in Normalposition.
2 eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung gemäß 1 in Gewässer mit heftigem Seegang, wobei der Hohlkörper bis an das untere Ende des Führungselements abgesenkt und bis zum maximalen Schwenkwinkel ausgeschwenkt ist.
3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung ähnlich 1 mit drei an eine Zentraleinheit angeschlossenen Hohlkörpern in der Draufsicht.
4 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit glatter, nicht welliger Wasseroberfläche und einem schwimmenden Hohlkörper in Normalposition in einer anderen Ausführung.
1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) in einer einfachen, aber effizienten Ausführungsform.
Eine stationäre Zentraleinheit 2, in diesem Beispiel eine mit dem Meeresboden fest verbundene Rohrkonstruktion, enthält einen Tank 3 und einen Ausgleichstank 4 und einen Verfügungsraum 5.
Der Ausgleichstank 4 kann durch ein Be- und Entlüftungsventil 6 direkt be- und entlüftet werden. Der Verfügungsraum 5 ist durch das Be- und Entlüftungsrohr 7 mit der Außenluft verbunden. Ein Druckausgleich im Tank 3 kann durch ein Be- und Entlüftungsventil 6, welches Verbindung mit dem Be- und Entlüftungsrohr 7 hat, geschehen Zwischen dem Tank 3 und dem Ausgleichstank 4 ist ein Ventil 8 so installiert, dass eine Verbindungsleitung zwischen dem Tank 3 und dem Ausgleichstank 4 geöffnet oder verschlossen werden kann. An der Unterseite des Tanks 3 ist eine Pumpe 9 installiert, die durch eine Pumpleitung 10 mit dem Ausgleichstank 4 verbunden ist.
Zwischen dem Tank 3 und dem Verfügungsraum 5 ist eine beidseitig wirkende Pumpe 11, die sowohl Flüssigkeit als auch Gas zu pumpen vermag, angebracht.
Oberhalb der Wasseroberfläche 12, in entsprechendem Abstand zu dieser, ist ein Träger 13 an der Zentraleinheit 2 angebracht. Unter dem herausragenden Ende des Trägers 13 ist ein Gelenk 14 und an diesem hängend eine Führungstange 15 angebracht.
Das untere Ende der Führungsstange 15 ist durch eine Kette 16 derart mit einem am Boden liegenden Ballastblock 17 verbunden, dass die Führungsstange 15 maximal um einen definierten Schwenkwinkel nach allen Seiten ausschwenken kann.
Um Belastungsspitzen beim Erreichen des maximalen Schwenkwinkels zu vermeiden, ist ein elastisches Element 18 in die Kette 16 integriert.
Oberhalb der Befestigung der Kette 16 an der Führungsstange 15 befindet sich eine Begrenzung 19.
Ein Hohlkörper 20 ist mit einem zentralen Durchgang ausgeführt, durch den die Führungsstange 15 verläuft. An seiner Ober- und Unterseite trägt der Hohlkörper 20 jeweils ein Führungselement 21, welches die Führungsstange 15 jeweils umschließt. Der Hohlkörper 20 ist in eine Kammer 22 und eine diese im wesentlichen umgebende Auftriebskammer 23 unterteilt. Beide Kammern 22 und 23 sind nach oben durch ein Ventilsystem 24, welches Luft in beiden Durchströmrichtungen nahezu widerstandslos passieren lässt, gegenüber Flüssigkeiten dagegen abdichtet, begrenzt. Die Kammer 22 trägt in ihrem unteren Teil einen Energiewandler 25, in diesem Fall einen MHD-Generator 25. Der Hohlkörper 20 ist durch ein Verbindungsleitungssystem 26 derart mit der Zentraleinheit 2 verbunden, dass die inneren Leitungen des Verbindungsleitungssystems 26 eine Verbindung zwischen der Kammer 22 und dem Tank 3, äußere Leitungen des Verbindungsleitungssystems 26 eine Verbindung zwischen der Auftriebskammer 23 und der Verfügungskammer 5 herstellen.
Mindestens eine der äußeren Leitungen des Verbindungsleitungssystems 26 ist einerseits durch ein Be- und Entlüftungsrohr 27 mit der Außenluft in der Zentraleinheit 2 oberhalb des Ausgleichstanks 4 und andererseits durch ein Be- und Entlüftungsrohr 28 mir einem Hohlraum 29 oberhalb des Ventilsystems 24 im Hohlkörper 20 verbunden.
Der Tank 3, der Ausgleichtank 4 und die Kammer 22 des Hohlkörpers 20 sind zum Teil, die Tank 3 und die Kammer 22 des Hohlkörpers 20 verbindenden, inneren Leitungen des Verbindungsleitungssystems 26 ist gänzlich mit einer Arbeitsflüssigkeit 30 befüllt. Da der Tank 3 und die Kammer 22 des Hohlkörpers 20 durch innere Leitungen des Verbindungsleitungssystems 26 miteinander verbunden sind, stehen die Oberflächen der Arbeitsflüssigkeit 30 in diesen Hohlräumen gleich hoch.
Im angestrebten Normalzustand bei ruhiger, nicht welliger Wasseroberfläche 12 steht die Oberfläche der Arbeitsflüssigkeit 30 in der Kammer 22 des Hohlkörpers 20 etwas unterhalb der halben Distanz zwischen der Oberseite des MHD-Generators 25 und der Unterseite des Ventilsystems 24. Wird die Wasseroberfläche 12 angehoben oder abgesenkt, bleibt das Oberflächenniveau der Arbeitsflüssigkeit 30 grundsätzlich erhalten, der Hohlkörper 20 dagegen wird angehoben oder abgesenkt und dabei entlang der Führungstange 15 bewegt. Bei nachhaltigen Veränderungen der Höhe der Wasseroberfläche 12 kann das Abstandsverhältnis der Oberfläche der Arbeitsflüssigkeit 30 in der Kammer 22 wieder hergestellt werden, indem das Niveau der Arbeitsflüssigkeit 30 im Tank 3 durch Pumpen von Arbeitsflüssigkeit 30 durch die Pumpe 9 aus dem Tank 3 in den Ausgleichstank 4 oder Ablassen von Arbeitsflüssigkeit 30 durch Öffnen des Ventils 8 aus dem Ausgleichstank 4 in den Tank 3 ebenfalls entsprechend abgesenkt oder angehoben wird.
Wellen erzeugen dagegen überwiegend vertikale Bewegungen des Hohlkörpers 20 und des integrierten MHD-Generators 25 entlang der Führungstange 15 bei im wesentlichen statischer Arbeitsflüssigkeit 30 in der Kammer 22. Diese überwiegend vertikalen Bewegungen des Hohlkörpers 20 können neben dem angestrebten Widerstand, den der MHD-Generator 25 erzeugen kann, nur durch eventuelle Reibungskräfte, die zwischen der Führungsstange 15 und den Führungselementen 21 auftreten können, gehemmt werden.
Die durch die Relativbewegungen zwischen dem MHD-Generator 25 und der Arbeitsflüssigkeit 30 in der Kammer des Hohlkörpers 20 gewonnene elektrische Energie kann durch ein nicht gesondert dargestelltes, im wesentlichen parallel zum Verbindungsleitungssystem 26 verlaufendes Kabel zur Zentralstation 2 geleitet, dort aufbereitet und weitergeleitet werden.
Die durch Wellen erzeugten Horizontalbewegungen des Hohlkörpers 20 führen zum Auspendeln des Hohlkörpers 20 und der Führungsstange 15 um den Schwenkpunkt des Gelenks 14. Dabei wird der Hohlkörper 20 aus seiner Position mit vertikaler Längsachse in eine Schräglage gebracht.
Das Gewicht der Führungsstange 15 führt zu einem rückstellenden Moment, welches durch ein aufrichtendes Moment des Hohlkörpers 20 überlagert und verstärkt werden kann.
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung (1) gemäß 1 in Gewässer mit heftigem Seegang. Die Möglichkeiten zur Sicherung der Vorrichtung (1) sind dargestellt. Durch Öffnen des Ventils 8 ist Arbeitsflüssigkeit 30 in relativ großer Menge vom Ausgleichstank 4 in den Tank 3 geleitet worden, von dort aus zum Teil durch die inneren Leitungen des Verbindungsleitungssystems 26 in die Kammer 22 des Hohlkörpers 20 geflossen. Der Hohlkörper 20 ist dadurch schwerer geworden und tiefer eingetaucht, bis die Kammer 22 des Hohlkörpers 20 bis unter das Ventilsystem 24 befüllt war.
Relativbewegungen zwischen der Arbeitsflüssigkeit 30 und dem MHD-Generator 25 sind in diesem Zustand nicht mehr möglich – die Vorrichtung (1) ist außer Betrieb.
Zusätzlich ist durch die Pumpe 11 Arbeitsflüssigkeit 30 aus dem Tank 3 in den Verfügungsraum 5 und von dort aus durch äußere Leitungen des Verbindungsleitungs= systems 26 in die Auftriebskammer 23 des Hohlkörpers 20 gepumpt und dadurch der Hohlkörper 20 zum Absinken bis auf die Begrenzung 19 an der Führungsstange 15 gebracht worden Dieser Vorgang ist auch durch die Pumpe 9 bei Verwendung eines entsprechenden umschaltbaren Ventils und Leitungssystems zu bewirken.
Die Entlüftung der Auftriebskammer 23 hat durch das Be- und Entlüftungsrohr 27, mindestens eine äußere Leitung des Verbindungsleitungssystems 26 und das Be- und Entlüftungsrohr 28 stattgefunden. Relativbewegungen zwischen der Führungsstange 15 und dem Hohlkörper 20 sind in diesem Zustand nicht mehr zu erwarten.
Um diesen Vorgang zu reversieren, wird von der Pumpe 11 Arbeitsflüssigkeit 30 aus dem Verfügungsraum 5, äußeren Leitungen des Verbindungsleitungssystems 26 und der Auftriebskammer 23 in den Tank 3 zurückgepumpt. Die Belüftung geschieht durch das Be- und Entlüftungsrohr 28, mindestens eine äußere Leitung des Verbindungsleitungssystems 26 und das Be- und Entlüftungsrohr 27.
In äußeren Leitungen des Verbindungsleitungssystems 26 kann eine Restmenge Arbeitsflüssigkeit 30 verbleiben, die keinen nennenswerten Einfluss auf die Funktion der Vorrichtung (1) hat.
Darüber hinaus sind der Hohlkörper 20 und die Führungsstange 15 in deren maximalen, durch den Ballastblock 17, die Kette 16 und das elastische Element 18 begrenzten Schwenkwinkel ausgeschwenkt dargestellt.
3 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung (1) ähnlich 1 mit drei an eine Zentraleinheit 2 angeschlossenen Hohlkörpern 20 in der Draufsicht. Die maximalen Schwenkkreise 31 der unteren Enden der Führungsstangen 15 sind dargestellt.
4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit glatter, nicht welliger Wasseroberfläche 12 und einem schwimmenden Hohlkörper 20 in Normalposition in einer anderen Ausführung.

Claims

Vorrichtung (1) zur Umwandlung von Wellenenergie in elektrische Energie mit einer zumindest im wesentlichen stationären Zentraleinheit (2), welche ihrerseits mit mindestens einem Tank (3) und einem Ausgleichstank (4) versehen ist und im Abstand dazu mindestens ein, wenn die Vorrichtung (1) sich im Betriebszustand befindet, schwimmender Hohlkörper (20), welcher seinerseits aus mindestens einer Kammer (22) und einer Auftriebskammer (23) besteht und bei der mindestens die Kammer (22) durch ein zumindest teilweise flexibles oder gelenkiges Verbindungsleitungssystem (26) mit dem Tank (3) der Zentraleinheit (2) verbunden ist und in dieser Kammer (22) ein Energiewandler (25) zur Wandlung von Strömungsenergie in elektrische Energie angebracht ist und bei der der Tank (3) der Zentraleinheit (2) und die mit diesem verbundene Kammer (22) des Hohlkörpers (20) und das diese verbindende Verbindungsleitungssystem (26) zumindest teilweise mit einer Arbeitsflüssigkeit (30) befüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Hohlkörper (20) mindestens ein Führungselement (21) derart angebracht sind, dass es mit einem im Abstand zu der Zentralstation (2) im wesentlichen vertikal und pendelfähig angebrachten Führungselement (15) zusammenwirkend ermöglicht, den Hohlkörper (20) entlang dem Führungselement (15) geführt zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (20) derart gestaltet ist, dass er ohne Beeinflussung durch die Führungselemente (15, 21) mindestens in seinem Betriebszustand bei stabilem Gleichgewicht mit im wesentlichen vertikaler Längsachse schwimmen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (15) in alle horizontale Richtungen pendelfähig aufgehängt ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (15) an einem mit der Zentraleinheit (2) verbundenen Tragelement (13) pendelfähig aufgehängt ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Zentraleinheit (2) verbundenen Tragelement (13) sich oberhalb der Wasseroberfläche (12), in ausreichendem Abstand zu dieser befindet.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (15) eine Führungsstange (15) ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Führungselement (15) eine oder mehrere Begrenzungen (19) angebracht sind, die die Bewegungsgröße des Hohlkörpers (20) in Relation zum Führungselement (15) begrenzen.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungen (19) stoßdämpfend ausgeführt sind.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (15) durch mindestens ein geeignetes Verbindungselement (16, 18) den maximalen Schwenkwinkel des Führungselements (15) begrenzend mit einem in Bezug auf die Zentraleinheit (2) mindestens nahezu festen Gegenstand (17) verbunden ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16, 18) mindestens teilweise elastisch ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16, 18) zusammengesetzt ist und aus mindestens einem nicht elastischen Element (16) und mindestens einem elastischen Element (18) besteht.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (17), mit dem das Führungselement (15) durch das Verbindungselement (16, 18) den maximalen Schwenkwinkel des Führungselements (15) begrenzend verbunden ist, ein am Gewässerboden liegender Ballastgegenstand (17) ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, 10 oder 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (2) und das Verbindungselement (16, 18) so ausgeführt sind und der mit dem Führungselement (15) verbundene, den maximalen Schwenkwinkel des Führungselements (15) begrenzende Gegenstand (17) derart positioniert und ausgeführt ist, dass weder das Führungselement (15) noch der an diesem durch das Führungselement (21) geführte Hohlkörper (20) bei den am Standort der Vorrichtung (1) zu erwartenden Bedingungen mit der Zentraleinheit (2) kollidieren können.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (20), gegebenenfalls auch die Zentraleinheit (2) und das Verbindungsleitungssystem (26), derart gestaltet sind, dass der Hohlkörper (20) durch Befüllen einer oder mehrerer seiner Kammern mit Arbeitsflüssigkeit (30) zum Absinken bis auf die am Führungselement (15) angebrachte untere Begrenzung (19) gebracht werden kann.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (20), gegebenenfalls auch die Zentraleinheit (2) und das Verbindungsleitungssystem (26), derart gestaltet sind, dass der Hohlkörper (20) durch Befüllen einer oder mehrerer seiner Kammern mit Wasser aus seiner Umgebung zum Absinken bis auf die am Führungselement (15) angebrachte untere Begrenzung (19) gebracht werden kann.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (20), gegebenenfalls auch die Zentraleinheit (2) und das Verbindungsleitungssystem (26), derart gestaltet sind, dass seine zum Zwecke des Absinkens des Hohlkörpers (20) befüllten Kammern wieder entleert und der Hohlkörper (20) dadurch wieder, geführt durch die Führungselemente (15, 21), zum Schwimmen gebracht werden kann.