DE1213810B

DE1213810B - Two-basin tidal power plant

Info

Publication number: DE1213810B
Application number: DEK35555A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Photis Kumbulis
Original assignee: PHOTIS KUMBULIS DR ING
Current assignee: PHOTIS KUMBULIS DR ING
Priority date: 1958-08-18
Filing date: 1958-08-18
Publication date: 1966-03-31

Description

Zweibecken-Gezeiten-Kraftwerkanlage Die Erfindung betrifft eine in einer Richtung arbeitende Zweibecken-Gezeiten-Kraftwerkanlage mit einem mehrere Meter über dem Niedrigstwasserstand des Meeres liegenden Hochbecken für die Aufnahme des letzten, bis zur nächsten Flutwelle ausreichenden Teiles derselben und einem mit dem Hochbecken über Turbinen zusammenarbeitenden Tiefbecken zur Aufnahme des Unterwassers der Turbinen, wobei das Tiefbecken flächenmäßig mehrfach größer als das Hochbecken ist.Two-basin tidal power plant The invention relates to an in unidirectional two-basin tidal power plant with one multiple High basins located meters above the lowest water level in the sea for recording the last part of the same, sufficient for the next tidal wave, and one deep basin cooperating with the high basin via turbines to accommodate the Underwater of the turbines, whereby the area of the deep basin is several times larger than the high basin is.

Die bekannten Anlagen dieser Art haben den Nachteil, daß sich an den Turbinen, innerhalb einer Periode zwischen Ebbe und Flut, das Gefälle und die anfallenden Wassermengen ständig ändern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beheben, also zu gewährleisten, daß die Turbinen stets ein konstantes Gefälle und konstante Wassermengen bearbeiten. Diese Aufgabe wird erfndungsgemäß durch eine zwischen dem Hochbecken und dem Krafthaus liegende Zwischenkammer mit steuerbaren Schützen gelöst, welche der Zwischenkammer und damit den Turbinen im Krafthaus eine konstante Wassermenge bei gegenüber dem Tiefbecken konstanter Fallhöhe zuleiten.The known systems of this type have the disadvantage that on the Turbines, within a period between ebb and flow, the gradient and the incurred Constantly changing the amount of water. The invention is based on this disadvantage to fix, so to ensure that the turbines always have a constant gradient and process constant amounts of water. This task is according to the invention by a between the high basin and the power house with controllable intermediate chambers Protect released, which of the intermediate chamber and thus the turbines in the power house one Supply a constant amount of water with a constant head of fall compared to the deep basin.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt schematisch A b b. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die Anlage, A b b. 2 den dazugehörigen Grundriß und A b b. 3 ein Gezeitendiagramm.In the drawing is an embodiment of the subject matter of Invention shown. It shows schematically A b b. 1 shows a vertical longitudinal section through the plant, A b b. 2 the associated floor plan and A b b. 3 is a tide chart.

Das Hochbecken 2 (Wasserspeicher) wird an einer dem Meerwasser zugänglichen Stelle angeordnet, und zwar in der Weise, daß dessen Boden mehrere Meter höher als der tiefste Wasserstand des Meeres liegt. Demnach wird nur ein Teil der Flutwelle ausgenutzt, und zwar in den letzten 21/2 Stunden des Kulminationsmaximums. Das im Hochbecken 2 mittels der Schütze 6 angespeicherte Wasser (A b b. 2) muß für die vorgesehene Energieerzeugung und für die Dauer von 12 bis 13 Arbeitsstunden (Ab b. 3), also bis zur Wiederholung der Flut, ausreichen.The high basin 2 (water reservoir) is arranged at a point accessible to the sea water, in such a way that its bottom is several meters higher than the deepest water level in the sea. According to this, only part of the tidal wave is used, namely in the last 21/2 hours of the culmination maximum. The water stored in the high basin 2 by means of the gates 6 (A b b. 2) must be sufficient for the intended energy generation and for a period of 12 to 13 working hours (Ab b. 3), i.e. until the flood repeats.

Das Krafthaus 5 liegt landeinwärts und wird für eine dauernd konstante Leistung vorgesehen. Konstantes Gefälle und konstante Wassermengen sind also erforderlich. Damit dies möglich ist, wird zwischen Krafthaus 5 und Hochbecken 2 eine Zwischenkammer 1 eingeschaltet. Die Zwischenkammer hat die Aufgabe, während der gesamten Ausflußdauer des Wassers aus dem Hochbecken 2 sowohl die sekundlichen Wassermengen als auch das Gefälle zwischen dem Wasserspiegel der Zwischenkammer und dem Wasserspiegel des Tiefbeckens konstant zu halten, und zwar mittels der steuerbaren Schütze 7.The power house 5 is inland and is constant for a long time Performance provided. A constant gradient and constant amounts of water are therefore required. To make this possible, an intermediate chamber is created between the power house 5 and the high basin 2 1 switched on. The intermediate chamber has the task of maintaining the entire duration of the outflow of the water from the high basin 2 both the secondary amounts of water and the Gradient between the water level of the intermediate chamber and the water level of the To keep the deep basin constant, namely by means of the controllable contactors 7.

Das aus dem Krafthaus 5 herausfließende Unterwasser wird im Tiefbecken 4 gesammelt. Die Bodenfläche dieses Tiefbeckens muß möglichst tief und, wie bekannt, flächenmäßig größer als das Hochbecken 2 sein, damit die dabei entstehende Wassertiefe niedrig gehalten wird und eine möglichst große Fallhöhe ausgenutzt werden kann.The underwater flowing out of the power house 5 is in the deep basin 4 collected. The floor area of this deep basin must be as deep as possible and, as is known, be larger in area than the high basin 2, so that the resulting water depth is kept low and the greatest possible fall height can be used.

Beim Auftreten der Ebbe und Erreichen der Tiefe der im Tiefbecken 4 bereits vom Unterwasser gebildeten Wassersäule werden die Schütze 8 geöffnet und das angesammelte Wasser ins Meer abgelassen. Die Wiederholung dieses Vorganges gewährleistet eine stetige und konstante Energieerzeugung die ganze Zeit hindurch, und zwar ohne daß die Drehrichtung der Turbine geändert werden muß.When the tide occurs and the depth of the deep basin is reached 4 water column already formed by the underwater, the gates 8 are opened and the accumulated water drained into the sea. The repetition of this process is guaranteed a steady and constant generation of energy all the time, without that the direction of rotation of the turbine must be changed.

Unter Zugrundelegung des Gezeitendiagramms nach A b b. 3 beträgt die höchste Amplitude des gewählten Beispiels 9 m und die Periode etwa 13 Stunden.Based on the tide diagram according to A b b. 3 is the highest amplitude of the selected example 9 m and the period about 13 hours.

Der Boden des Hochbeckens 2 (A b b. 1) befindet sich '-, 6 m über dem tiefsten Wasserstand des Meeres. Beim Auftreten der Flut und Erreichen des Wasserstandes von '-, 6 m werden die Schütze 6 geöffnet. Nach dem Gezeitendiagramm (Ab b. 3) findet dies etwa um 300 Uhr statt. Bis zum Erreichen des höchsten Wasserstandes von 9,0 m, also um 530 Uhr, fließt ununterbrochen Wasser in das Hochbecken 2 ein. Nunmehr werden die Schütze 6 geschlossen. Es muß dann so viel Wasser zugeflossen sein, daß es mindestens für die vorgesehene Energieleistung und für die Zeitdauer von etwa 13 Stunden, bis wiederum die Flut eintritt, ausreicht. t;us betrieblichen und Sicherheitsgründen kann ein Reservebecken 3 (A b b. 2) vorgesehen werden.The floor of the high basin 2 (A b b. 1) is 6 m above the deepest water level in the sea. When the tide occurs and the water level reaches 6 m, the gates 6 are opened. According to the tide chart ( Fig. 3) this takes place around 300 o'clock. Until the highest water level of 9.0 m is reached, i.e. at 530 o'clock, water flows continuously into the high basin 2. The contactors 6 are now closed. So much water must then have flowed in that it is at least sufficient for the intended energy output and for the period of about 13 hours until the flood occurs again. A reserve basin 3 (A b b. 2) can be provided for operational and safety reasons.

Das Krafthaus 5, das mehrere Kilometer landeinwärts liegt, wird für eine Fallhöhe von 6,0 m und eine Betriebswassermenge von 500 m3/s vorgesehen. Die erforderlichen Wassermengen für etwa 13 Stunden Betrieb sind: Q=13 - 60 - 60 - 500,-z# Mio cbm.The power house 5, which is several kilometers inland, is for a height of fall of 6.0 m and a Process water volume of 500 m3 / s intended. The required water quantities for about 13 hours of operation are: Q = 13 - 60 - 60 - 500, -z # Mio cbm.

Das Hochbecken 2 als Wasserspeicher muß also in der Lage sein, in einem Zeitintervall von 21/2 Stunden diese Wassermenge aufnehmen zu können.The high basin 2 as a water reservoir must therefore be able to in to be able to absorb this amount of water at a time interval of 21/2 hours.

Bei einer Wassersäule von 3,0 mim Hochbecken wäre eine Fläche F2 = 8,3 km2 erforderlich.With a water column of 3.0 m in the high basin, an area would be F2 = 8.3 km2 required.

Damit aber die Leistung des Krafthauses 5 nicht den Schwankungen des Wasserspiegels vom Hochbecken 2 ausgesetzt ist, wird die Zwischenkammer 1 eingeschaltet, welche mittels der steuerbaren Schütze 7 bedient wird und als Regulator für Gefälle und sekundliche Wassermengen zu wirken hat.But so that the performance of the power house 5 does not take account of the fluctuations in the Is exposed to the water level of the high pool 2, the intermediate chamber 1 is switched on, which is operated by means of the controllable contactors 7 and as a regulator for slopes and secondary amounts of water have to act.

Das aus dem Krafthaus 5 ausströmende Unterwasser wird im Tiefbecken 4 angesammelt, welches so groß gewählt wird, daß die in ihm entstehende höchste Wassersäule möglichst niedrig gehalten wird. Beträgt die zulässige Wassersäule im Tiefbecken 4 etwa 1,50 m, so wird eine Fläche von F4 =16,6 km2 erforderlich. Beim Auftreten der Ebbe und Erreichen der Tiefe von 1,50 m werden die Schütze 8 geöffnet, und das im Tiefbecken 4 im Laufe von 13 Stunden angesammelte Unterwasser wird, dem Gefälle der Ebbe folgend, hinaus ins Meer abfließen. Nach dem Gezeitendiagramm (Ab b. 3) kann dies innerhalb von 11/2 Stunden erfolgen, also von 1130 bis 1.3°9 Uhr, wonach die Schütze 8 wiederum geschlossen werden.The underwater flowing out of the power house 5 is accumulated in the deep basin 4, which is selected to be so large that the highest water column arising in it is kept as low as possible. If the permissible water column in deep basin 4 is around 1.50 m, an area of F4 = 16.6 km2 is required. When the ebb tides and the depth of 1.50 m is reached, the gates 8 are opened and the underwater accumulated in the deep basin 4 over the course of 13 hours will, following the gradient of the ebb, flow out into the sea. According to the tide diagram ( Fig. 3), this can be done within one and a half hours, i.e. from 1130 to 1.3 ° 9 o'clock, after which the contactors 8 are closed again.

Claims

Claim: unidirectional two-tank tidal power plant with a high basin that rains several meters above the lowest water level in the sea for the reception of the last part, sufficient for the next tidal wave and a deep basin cooperating with the high basin via turbines for receiving of the underwater of the turbines, whereby the deep basin is several times larger in area than the high basin, which means that the water column in the deep basin is as low as possible results, characterized by one between the high basin (2) and the power house (5) lying intermediate chamber (1) with controllable contactors (7), which the intermediate chamber and thus the turbines in the power house (5) a constant amount of water at opposite the deep basin (4) with a constant head. Considered publications: German Patent Nos. 802 568, 563 372, 483 766, 322 684, 175195, 123 842; British Patent No. 283,607; "Technische Rundschau", 2954, No. 31, p. 10; VDI research booklet 44 (, "Problems of the exploitation of tidal forces", Vol. 20, 1954, p. 12th