DE19621650A1

DE19621650A1 - Device for converting wave impulse in energy

Info

Publication number: DE19621650A1
Application number: DE19621650A
Authority: DE
Inventors: Paul Prof Dipl Ing Jonas
Original assignee: JONAS PAUL PROF DIPL ING EM
Current assignee: JONAS PAUL PROF DIPL ING EM
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-12-04

Abstract

The device comprises a plate which is put into motion by the head of water on when the wave impulse goes forward and as well it goes backwards. The arrangement may comprise a storage tank to improve the strength of the water head. In an another embodiment the plate may be replaced by a round or helicoidal plate which would use the water head impulse when goes forward but prevent the return of water through the plate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umwandlung von Wellenenergie, die es ermöglicht, die Energie von Wellen als Impuls zur Hebung von Wasser zu benutzen.The invention relates to a device for converting Wave energy, which enables the energy of waves as an impulse to use for lifting water.

Es ist ein Vorschlag bekannt, Windenergiewandler auf künstlichen Inseln zur Stromgewinnung zu installieren, wobei diese Windenergiekonverter von anderen schwimmenden Anlagen zur Umwandlung von Wellenenergie umgeben sind, die als Wellenbrecher zum Schutz der Windernergiekonverter dienen (DE-OS 38 03 570 A1).A proposal is known to convert wind energy to artificial Install islands for power generation, this Wind energy converter from other floating plants for conversion are surrounded by wave energy, which acts as a breakwater to protect the Wind energy converters are used (DE-OS 38 03 570 A1).

Weiter ist bekannt, daß diese Wellenenergiekonverter so ausgebildet sind, daß die ankommenden Wellen in Auffangbereiche einlaufen, in welchen die Wellen durch zusammengelaufende Seitenwände seitlich verengt werden, wodurch sich die Wellenhöhe vergrößert. Gleichzeitig läuft die Welle auf einen ansteigenden Boden, so daß gegen Ende des verengten Bereiches Wasser des Wellenkammes über die Endbegrenzung und die Seitenwände in die seitlich vorhandenen Speicherräume überfließt. Diese Speicherräume besitzen einen Boden auf höherem Niveau als der Meeresspiegel.It is also known that these wave energy converters are designed in this way are that the incoming waves enter reception areas, in which the waves laterally through converging side walls be narrowed, which increases the wave height. At the same time the wave runs on a rising ground, so that towards the end of the narrowed area of water of the wave crest beyond the end limit and the side walls in the storage rooms on the side overflows. These storage rooms have a floor on a higher level Level than the sea level.

Es ist weiter bekannt, daß die in den Speicherbecken gespeicherte Wassermasse beim Abfließen durch eine Wasserturbine Energie erzeugen kann, vergl. o. g. DE-OS 38 03 570.It is also known that the stored in the reservoir Water mass generate energy when flowing through a water turbine can, see above DE-OS 38 03 570.

Ein bedeutender Nachteil dieses Vorschlages ist die Tatsache, daß ein solches Bauwerk nur für ein schmales Wellenspektrum ausgelegt werden kann, d. h. es wird nur Energie liefern können, wenn die Wellen eine bestimmte vorgeschriebene Höhe erreichen, um über die Seitenwände oder die Endbegrenzung des Einströmkanals überströmen zu können. Das bedeutet eine beträchtliche Einschränkung des ausnutzbaren Wellenspektrums, so daß z. B. kleinere Wellenhöhen bei kleinen Windgeschwindigkeiten, die einen beträchtlichen Anteil der jährlich angebotenen Wellenenergie ausmachen, nicht umgesetzt werden können. Die Erfindung will hier Abhilfe schaffen.A major disadvantage of this proposal is the fact that a such a structure can only be designed for a narrow wave spectrum can, d. H. it will only be able to deliver energy if the waves are one certain prescribed height to reach over the side walls or to be able to flow over the end limit of the inflow channel. The means a considerable limitation of the exploitable Wave spectrum, so that, for. B. smaller wave heights with small ones Wind speeds that are a significant proportion of the yearly make up offered wave energy, can not be implemented. The invention seeks to remedy this.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Einrichtung zur Umwandlung von Wellenenergie gemäß Patentanspruch zu schaffen, die schon bei kleinen Wellenhöhen in Tätigkeit tritt, um Wasser auf das vorgegebene Niveau zu fördern.The invention specified in claim 1 is the problem based on a device for converting wave energy according to To create claim that even in small wave heights Action occurs to promote water to the specified level.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmale der Erfindung gelöst.According to the invention, this problem is solved by the Features specified features of the invention solved.

Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß der Impuls, also die Kraft, die eine Welle ausübt, wenn sie gegen eine senkrechte oder ihr schräg entgegengesetzte Fläche anläuft, dazu benutzt wird, um eine Wassersäule anzuheben und eine entsprechende Wassermasse in den Speicherraum überfließen zu lassen. Dazu ist es notwendig, eine als Rückschlagventil ausgebildete Fläche in Form einer rechteckigen oder runden Platte so auszubilden, daß der Wellenimpuls die Wassersäule über der Platte durch nachschiebendes Wasser der Welle anheben kann, aber ein Rückfließen des Wassers verhindert wird. Eine solche Ventilplatte besteht also aus einer runden oder rechteckigen Gitterplatte aus Metall, die der Laufrichtung der Welle entgegen geneigt ist und das Durchtreten von Wasser von der Unterseite auf die Oberseite ermöglicht. Auf der Oberseite der Gitterplatte liegt eine Gummi- oder elastische Kunststoffplatte, die sich bei dem wirksamen Wellenimpuls anhebt und den Durchtritt einer der Größe des Impulses und seiner Wirkungsdauer entsprechenden Wassermasse erlaubt. Beim Aufhören des Impulses legt sich die elastische Platte unter der Wirkung ihrer Elastizität und des Wasserdruckes wieder an die Gitterplatte an und verhindert den Rückfluß der Wassersäule.The advantageous embodiment of the invention is that the impulse the force that a wave exerts when it hits a vertical one or if it hits an obliquely opposite surface, is used to to raise a water column and a corresponding water mass in to overflow the storage space. To do this, it is necessary to formed as a check valve surface in the form of a rectangular or round plate so that the wave pulse Water column above the plate due to the water pushing the wave can raise, but a backflow of the water is prevented. A such valve plate consists of a round or rectangular Grid plate made of metal opposite to the direction of the shaft is inclined and the passage of water from the bottom to the Allows top. There is one on the top of the grid plate Rubber or elastic plastic plate, which is effective Wave pulse lifts and the passage of one of the size of the pulse and water mass corresponding to its duration. At the When the impulse stops, the elastic plate lies under the Effect of their elasticity and water pressure back to the Grid plate on and prevents the backflow of the water column.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Ventilplatte bildet mit einem Einlaufgehäuse, das auch wegfallen kann, und mit einem Steigrohr oder Obergehäuse zusammen eine "Impulspumpe". Eine solche Impulspumpe kann je nach Form und Lage der Ventilplatte sehr variabel ausgebildet werden.The valve plate designed according to the invention forms with a Inlet housing, which can also be omitted, and with a standpipe or Upper housing together a "pulse pump". Such a pulse pump can very variable depending on the shape and position of the valve plate will.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, eine erfindungsgemäß gestaltete Impulspumpe in Kombination mit bekannten Anlagen, beispielsweise mit der in der DE-OS 38 03 570 beschriebenen anzuwenden und somit das ausnutzbare Wellenspektrum von großen Wellen beträchtlich in das Gebiet kleinerer Wellen auszudehnen. Bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten kombinierten Wellenkraftwerk ist somit bei kleineren Wellen nur die Impulsförderanlage in Betrieb, während bei großen Wellen die Förderung nach beiden Verfahren vor sich geht.A major advantage of the invention is the possibility of a pulse pump designed according to the invention in combination with known Systems, for example with the one described in DE-OS 38 03 570 apply and thus the exploitable wave spectrum of large waves to expand considerably into the area of smaller waves. At a Combined wave power plant designed according to the invention is thus with smaller waves only the pulse conveyor system in operation while in the case of large waves, funding is carried out using both methods.

Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention will be further elucidated on the basis of a few exemplary embodiments explained. Show it:

Fig. 1 eine rechteckige Form der Impulspumpe Fig. 1 shows a rectangular shape of the pulse pump

Fig. 2 eine Form der Impulspumpe ohne Einlaufgehäuse Fig. 2 shows a form of the pulse pump without an inlet housing

Fig. 3 eine runde Form der Impulspumpe mit gummireifen ähnlichem Ventilkörper Fig. 3 is a round shape of the pulse pump with rubber-like valve body

Fig. 4 eine mögliche Kombination einer Impulspumpe mit dem an sich bekannten Wellenkraftwerk nach DE-OS 38 03 570 Fig. 4 shows a possible combination of a pulse pump with the known wave power plant according to DE-OS 38 03 570

Fig. 4a einen Schnitt A-A gemäß Fig. 4 Fig. 4a shows a section AA according to FIG. 4

Fig. 4b einen Schnitt B-B gemäß Fig. 4a FIG. 4b is a sectional view BB of FIG. 4a

Fig. 4c eine mögliche Ausführungsform der Ventilplatte mit großer Durchtrittsfläche. Fig. 4c shows a possible embodiment of the plate valve with a large passage area.

Nach Fig. 1 besitzt die Impulspumpe eine rechteckige Form, wobei die Breite der Impulspumpe beliebig der Gesamtanlage angepaßt werden kann.According to Fig. 1, the pulse pump has a rectangular shape, the width of the pulse pump can be adapted to the overall system.

Nach Fig. 2 ist die Impulspumpe ohne Einlaufgehäuse ausgeführt, und die Ventilplatte ist direkt der ankommenden Welle entgegengeneigt.According to FIG. 2, the pump pulse is performed without an inlet housing and the valve plate is directly contrary to the incoming wave inclined.

Nach Fig. 3 ist eine mögliche runde Form mit einem gummireifen ähnlichen Ventilkörper dargestellt.According to FIG. 3 shows a possible round shape is shown with a similar tire valve body.

Nach Fig. 4 ist eine mögliche Kombination der erfindungsgemäßen Impulspumpe mit dem an sich bekannten Wellenkraftwerk, beispiels weise nach DE-OS 38 03 570, dargestellt.According to FIG. 4 is a possible combination of the pulse pump of the invention with the known wave power plant, example, according to DE-OS 38 03 570, FIG.

Die Wirkungsweise ist nach Fig. 4a so zu verstehen, daß von großen Wellen der energiereiche obere Teil des Wellenkamms direkt über die schräge Fläche aufläuft, während der untere Teil unterhalb der Ventilplatte gestaut wird und von unten auf die Ventilplatte wirkt. Kleinere Wellen laufen direkt unter die Ventilplatte und wirken mit ihrer schrägen Vorderfläche auf die Ventilplatte, wie in Fig. 2 gezeigt.The mode of operation is to be understood according to Fig. 4a so that the high-energy upper part of the wave crest of large waves runs directly over the inclined surface, while the lower part is stowed below the valve plate and acts on the valve plate from below. Smaller shafts run directly under the valve plate and act on the valve plate with their inclined front surface, as shown in FIG. 2.

Die Ventilplatte ist nach den Fig. 4b und Fig. 4c so ausgebildet, daß eine große Durchtrittsfläche unterzubringen ist und gleichzeitig großen Wellenkräften ein großes Widerstandsmoment entgegengesetzt wird.The valve plate is shown in Figs. 4b and Fig. 4c formed so that a large passage area is to be accommodated and at the same time large wave forces a large moment of resistance is opposed.

Claims

1. means for converting wave energy, in which the wave impulse which a wave emits when it hits a surface which is inclined perpendicularly or obliquely towards it is used to raise a water column,

1.1 in which the wave impulse raises the water column above the plate by the water pushing the wave,
1.2 in which a backflow of the raised water mass is prevented.

2. device for converting wave energy, with a corresponding mass of water in one Storage space flows,

3. Device for converting wave energy, in which the inclined surface is designed as a check valve,

3.1 in which the inclined surface is a rectangular or round plate,
3.2 in which the plate is grid-shaped,
3.3 in which the plate is inclined to the direction of rotation of the shaft in order to allow water to pass through from the bottom to the top
3.4 in which an elastic plate is provided on the top of the grid plate,
- 3.4.1 which rises with the effective wave impulse,
- 3.4.2 which, in the absence of the effective wave pulse due to its elasticity and the water pressure, rests against the grid-shaped plate.