DE19932004B4 - Wave power station - Google Patents

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Abstract

Wellenkraftwerk bestehend aus einem Ponton (1), der so schwimmend auf einer Wasseroberfläche angeordnet ist, dass der Ponton (1) den Wellenbergen und -tälern folgt, am Ponton (1), in die Wassertiefe weisend, eine Schubstange (3) angeordnet ist, an deren unterem Ende ein oder mehrere Schaufelräder (8) angeordnet sind, deren bewegbare Schaufeln (9) infolge der Pontonbewegung das oder die Schaufelräder (8) in eine Drehbewegung um eine in Schubstangenlängsrichtung angeordnete Achse (12) versetzen, diese Drehbewegung auf einen Generator (13, 14) übertragbar ist und zur Aufrechterhaltung der Drehung der Schaufelräder (8) in Drehrichtung (17) beim Wechsel der Bewegungsrichtung der Schubstange (3) ein Schwungrad (11) auf der Achse (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (13, 14) unten in/oder an der Schubstange (3) angeordnet ist und zusammen mit den paarweise angeordneten Schaufelrädern (8) und der Achse (12) einen Energieerzeugungsblock (4) bildet, wobei das Schwungrad (11) zwischen zwei Schaufelrädern (8) angeordnet ist.Wave power station consisting of a pontoon (1) so floating on a water surface is that the pontoon (1) follows the wave crests and valleys, at the pontoon (1), pointing into the water depth, a push rod (3) is arranged, at whose lower end one or more paddle wheels (8) are arranged, whose movable blades (9) due to the pontoon movement or the paddle wheels (8) in a rotational movement about a push rod longitudinal direction arranged axis (12) offset, this rotational movement on a generator (13, 14) transferable is and to maintain the rotation of the paddle wheels (8) in the direction of rotation (17) when changing the direction of movement of the push rod (3) a flywheel (11) is disposed on the axle (12) thereby characterized in that the generator (13, 14) at the bottom in / or at the Push rod (3) is arranged and together with the paired paddle wheels (8) and the axis (12) forms a power generation block (4), wherein the flywheel (11) is arranged between two paddle wheels (8).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Strömungsmaschinen sind als Wasser- und Windräder in der Geschichte schon sehr lange zur Entlastung der menschlichen und tierischen Arbeit bekannt.Turbomachinery are as water and wind wheels in history for a very long time to relieve the human and animal work known.

In den 80iger Jahren gab es darüber hinaus eine Reihe neuer Ideen, um auch die Wellenkraft zur Energieerzeugung zu nutzen.In There was something about it in the 80s It also offers a range of new ideas, including the wave power for generating energy to use.

So wird in der EP 0 170 737 A1 ein Wellenkraftwerk beschrieben, bei dem ein Ponton so schwimmend auf einer Wasseroberfläche angeordnet ist, dass der Ponton den Wellenbergen und -tälern folgt und in die Wassertiefe weisend, eine Schubstange angeordnet ist, an deren unterem Ende ein oder mehrere Schaufelräder angeordnet sind, deren bewegbare Schaufeln infolge der Pontonbewegung die Schaufelräder in eine Drehbewegung um eine in Schubstangenlängsrichtung angeordnete Achse versetzen, wobei die Achse gleichzeitig die Rotorsachse eines Generators ist, der an der Schubstange angeordnet ist.So will in the EP 0 170 737 A1 a wave power plant is described in which a pontoon is arranged so floating on a water surface that the pontoon follows the wave crests and valleys and pointing in the depth, a push rod is arranged at the lower end of which one or more paddle wheels are arranged, the movable blades as a result of the pontoon movement set the paddle wheels in a rotational movement about an axis arranged in the push rod longitudinal direction, wherein the axis is simultaneously the rotor axis of a generator which is arranged on the push rod.

Ein ähnliche Lösung wird in der US-PS 4 447 740 beschrieben, wobei hier mehrere bojenartige Energieerzeuger zum Einsatz kommen.A similar solution will be found in the U.S. Patent 4,447,740 described, with several buoy-type energy producers are used here.

Nachteilig bei diesen Wellenkraftwerken ist es, dass die Rotationsbewegung jeweils zu einem Generator auf dem Ponton oder die Boje übertragen wird. Das ist vor allem wartungstechnisch aufwendig.adversely with these wave power plants it is that the rotation movement each to a generator on the pontoon or the buoy is transmitted. This is especially expensive maintenance.

Aufgabe der Erfindung ist es, den technischen Aufwand zur Übertragung der Rotationsbewegung der Schaufelräder zum Generator zu senken.task The invention is the technical complexity of transmission to reduce the rotational movement of the paddle wheels to the generator.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des 1. Anspruchs, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Is solved This object with the features of the first claim, advantageous embodiments Subject of the dependent claims.

Die Erfindung nutzt die Wellenbewegung des Wasser aus, um ein oder mehrere Schaufelräder zu betreiben und damit Energie zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Wellenkraftwerk besteht aus einem Ponton, der so schwimmend auf einer Wasseroberfläche angeordnet ist, dass der Ponton den Wellenbergen und -tälern folgt.The Invention uses the wave motion of the water to one or more paddle wheels to operate and thus generate energy. The wave power plant according to the invention consists of a pontoon floating on a water surface is that the pontoon follows the wave mountains and valleys.

Unten am Ponton, in die Wassertiefe weisend, ist eine Schubstange angeordnet, an deren Ende ein Energieerzeugungsblock, bestehend aus paarweisen Schaufelrädern und bewegbaren Schaufeln, angeordnet ist. Diese Anordnung erfolgt derart, dass infolge der Pontonbewegung das oder die Schaufelräder in eine Drehbewegung um eine in Schubstangenlängsrichtung angeordnete Achse versetzt werden, wobei die Achse gleichzeitig die Rotorachse eines Generators ist, der an oder in der Schubstange angeordnet ist. Die Schubstange ist mittels eines Gelenkes am Ponton befestigt, um möglichst eine senkrechte Position bei Schlingerbewegungen des Pontons zu bewahren.Below pointing to the pontoon, into the water depth, a push rod is arranged, at the end of which is a power generation block consisting of pairs Paddlewheelers and movable blades, is arranged. This arrangement is done such that due to the pontoon movement or the paddle wheels in a Rotary movement about an axis arranged in push rod longitudinal axis be offset, wherein the axis at the same time the rotor axis of a Generator is located on or in the push rod. The Push rod is attached by means of a joint on the pontoon to possibly a vertical position with rolling movements of the pontoon too preserve.

Die Schaufelräder weisen umlaufende, nach außen weisende Stege auf, an denen die Schaufeln derart befestigt sind, dass sie sich infolge der Pontonbewegung zwischen den Wellenbergen und -tälern elastisch verformen oder um einen spitzen Winkel gegenüber einer Ebene mechanisch ausgelenkt werden und dabei eine Kraftkomponente durch das Wasser auf die in der Lage veränderte Schaufelfläche aufgebaut wird, die das Schaufelrad in Drehrichtung bewegt.The paddle wheels have circumferential, outward pointing webs on which the blades are fixed in such a way that they are due to the pontoon movement between the wave crests and valleys elastic deform or at an acute angle to a plane mechanically be deflected while a force component through the water changed in the situation Shovel surface constructed which moves the paddle wheel in the direction of rotation.

Zwischen zwei Schaufelrädern befindet sich ein Schwungrad, das die Drehung der Schaufelräder in Drehrichtung beim Wechsel der Bewegungsrichtung der Schubstange aufrechterhält. Das Schwungrad ist zweckmäßiger Weise selbst ein Schaufelrad, das durch die Strömung angetrieben wird.Between two paddle wheels There is a flywheel that controls the rotation of the paddle wheels in the direction of rotation maintains when changing the direction of movement of the push rod. The Flywheel is appropriate way even a paddle wheel, which is driven by the flow.

Zur Nutzung des Auftriebs für die Gewichtreduzierung der Schaufelräder und der Schubstange sieht die Erfindung weiterhin vor, dass das Schwungrad einen mit Luft gefüllten Hohlraum enthält.to Use of the buoyancy for sees the weight reduction of the paddle wheels and the push rod The invention further provides that the flywheel with an air filled Contains cavity.

Der Ponton ist in einer bevorzugten Ausführung als länglicher Schwimmkörper ausgebildet, an dem im vorderen und hinteren Bereich jeweils eine Schubstange mit antreibbaren Generator angeordnet ist. Der Ponton wird bei dieser Ausgestaltung mit seiner Länge in Richtung der Wellenbewegung des Wassers angeordnet.Of the Pontoon is formed in a preferred embodiment as an elongated float, at the front and rear of each a push rod is arranged with a drivable generator. The pontoon will be at this Design with its length arranged in the direction of the wave motion of the water.

Die erzeugte Energie kann vom Ponton direkt abgeführt werden oder in einem Energiespeicher des Pontons gespeichert werden.The generated energy can be dissipated directly from the pontoon or in an energy store of the Pontoons are stored.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:The Invention will be explained with reference to the drawing. Show it:

1: einen länglichen Ponton mit Schubstangen und Energieerzeugungsblöcken und 1 an elongated pontoon with push rods and power generating blocks and

2: einen Energieerzeugungsblock, 2 a power generation block,

1 zeigt das Wellenkraftwerk bestehend aus einem Ponton 1, der als länglicher Schwimmkörper ausgebildet ist und an dem im vorderen und hinteren Bereich jeweils eine Schubstange 3 mit einem Energieerzeugungsblock 4 am unteren Ende angeordnet ist. Der Ponton 1 wird mit seiner Länge in Richtung der Wellenbewegung gehalten. Die Schubstangen 3 sind mittels eines Gelenkes 15 am Ponton 1 befestigt und nehmen so bei der Auf- und Abwärtsbewegung des Ponton 1 zwischen den Wellenbergen und -tälern jeweils eine nahezu senkrecht nach unten weisende Position ein. Die Auf- und Abwärtsbewegung des Ponton 1 und damit der Schubstangen 3 wird zum Betreiben des Energieerzeugungsblockes 4 ausgenutzt. 1 shows the wave power plant consisting of a pontoon 1 , which is designed as an elongated float and at the front and rear of each a push rod 3 with a power generation block 4 is arranged at the bottom. The pontoon 1 is held with its length in the direction of the wave motion. The push rods 3 are by means of a joint 15 at the pontoon 1 attached and so take in the up and down movement of the pontoon 1 between the wave crests and valleys in each case a nearly vertically downward position. The up and down movements movement of the pontoon 1 and thus the push rods 3 becomes the operation of the power generation block 4 exploited.

Der in 2 dargestellte Energieerzeugungsblock 4 besteht aus mehreren Schaufelrädern 8, die bewegbare Schaufeln 9 aufweisen. Die Schaufelräder 8 führen infolge der Pontonbewegung eine Drehbewegung um die in Schubstangenlängsrichtung angeordnete Achse 12 aus. Die Achse 12 ist gleichzeitig die Rotorachse des Generators 13, 14, der in der Schubstange 3 angeordnet ist. Zwischen den Schaufelrädern 8 befindet sich ein Schwungrad 11, das die Drehung der Schaufelräder in Drehrichtung beim Wechsel der Bewegungsrichtung der Schubstange 3 aufrechterhält. Das Schwungrad 11 ist als Schaufelrad ausgebildet, das durch die Strömung 18 angetrieben wird. Das Schwungrad 11 enthält einen luftgefüllten Hohlraum 10, der zur Gewichtsentlastung dient.The in 2 illustrated power generation block 4 consists of several paddle wheels 8th , the moving blades 9 exhibit. The paddle wheels 8th lead due to the pontoon movement a rotational movement about the rod arranged in the push rod longitudinal axis 12 out. The axis 12 is at the same time the rotor axis of the generator 13 . 14 in the push rod 3 is arranged. Between the paddle wheels 8th there is a flywheel 11 , the rotation of the paddle wheels in the direction of rotation when changing the direction of movement of the push rod 3 maintains. The flywheel 11 is designed as a paddle wheel, by the flow 18 is driven. The flywheel 11 contains an air filled cavity 10 which serves for weight relief.

Claims (5)

Wellenkraftwerk bestehend aus einem Ponton (1), der so schwimmend auf einer Wasseroberfläche angeordnet ist, dass der Ponton (1) den Wellenbergen und -tälern folgt, am Ponton (1), in die Wassertiefe weisend, eine Schubstange (3) angeordnet ist, an deren unterem Ende ein oder mehrere Schaufelräder (8) angeordnet sind, deren bewegbare Schaufeln (9) infolge der Pontonbewegung das oder die Schaufelräder (8) in eine Drehbewegung um eine in Schubstangenlängsrichtung angeordnete Achse (12) versetzen, diese Drehbewegung auf einen Generator (13, 14) übertragbar ist und zur Aufrechterhaltung der Drehung der Schaufelräder (8) in Drehrichtung (17) beim Wechsel der Bewegungsrichtung der Schubstange (3) ein Schwungrad (11) auf der Achse (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (13, 14) unten in/oder an der Schubstange (3) angeordnet ist und zusammen mit den paarweise angeordneten Schaufelrädern (8) und der Achse (12) einen Energieerzeugungsblock (4) bildet, wobei das Schwungrad (11) zwischen zwei Schaufelrädern (8) angeordnet ist.Wave power plant consisting of a pontoon ( 1 ), which is so floating on a water surface that the pontoon ( 1 ) follows the wave mountains and valleys, at the pontoon ( 1 ), pointing into the water depth, a push rod ( 3 ) is arranged at the lower end of one or more paddle wheels ( 8th ) are arranged, whose movable blades ( 9 ) as a result of the pontoon movement or the paddle wheels ( 8th ) in a rotational movement about an axis arranged in the push rod longitudinal axis ( 12 ), put this rotary motion on a generator ( 13 . 14 ) is transferable and to maintain the rotation of the paddle wheels ( 8th ) in the direction of rotation ( 17 ) when changing the direction of movement of the push rod ( 3 ) a flywheel ( 11 ) on the axis ( 12 ), characterized in that the generator ( 13 . 14 ) down in / or on the push rod ( 3 ) and together with the paired paddle wheels ( 8th ) and the axis ( 12 ) a power generation block ( 4 ), wherein the flywheel ( 11 ) between two paddle wheels ( 8th ) is arranged. Wellenkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad (11) ein Schaufelrad ist, das durch die Strömung (18) angetrieben wird.Wave power plant according to claim 1, characterized in that the flywheel ( 11 ) is a paddle wheel, which by the flow ( 18 ) is driven. Wellenkraftwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad (11) einen luftgefüllten Hohlraum (10) enthält.Wave power plant according to claim 1 or 2, characterized in that the flywheel ( 11 ) an air-filled cavity ( 10 ) contains. Wellenkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ponton (1) über einen Energiespeicher (2) für die vom Generator (13, 14) erzeugte Energie verfügt.Wave power plant according to claim 1, characterized in that the pontoon ( 1 ) via an energy store ( 2 ) for the generator ( 13 . 14 ) has generated energy. Wellenkraftwerk nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (3) mittels eines Gelenkes (15) am Ponton (1) befestigt ist.Wave power plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that the push rod ( 3 ) by means of a joint ( 15 ) at the pontoon ( 1 ) is attached.
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