DE202007014324U1 - Wave power plant for generating electrical energy - Google Patents
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Abstract
Wellenkraftwerk
(1) zur Erzeugung elektrischer Energie mit wenigstens einem sich
mit der Wellenbewegung eines Gewässers
(7) bewegenden Schwimmer (2, 2/1, 2/2), der mit einem Hubkolben
(12) eines Hydraulikzylinders (3, 3/1, 3/2, 3/3) in Verbindung steht und
eine Hubbewegung (Doppelpfeil 8) des Hubkolbens (12) bewirkt, wobei
der Hubkolben (12) zumindest in einer Bewegungsrichtung (Pfeil 14)
einen Druckhub ausführt
und ein Hydraulikmedium einer mit einem elektrischen Generator (5)
gekoppelten Wasserturbine (4, 4/1, 4/2) zu deren drehendem Antrieb
zuführt,
dadurch
gekennzeichnet,
dass der Hydraulikzylinder (3, 3/1, 3/2, 3/3)
ein Ansaugventil /(39, 49, 50) aufweist, über welches der Hydraulikzylinder (3,
3/1, 3/2, 3/3) Hydraulikmedium in Form von Wasser aus dem Gewässer (7)
in einem Saughub ansaugt und,
dass der Hydraulikzylinder (3,
3/1, 3/2, 3/3) mit der Wasserturbine (4, 4/1, 4/2) über ein
Auslassventil (37) in Verbindung steht, über welches das Hydraulikmedium
während des
Druckhubes (Pfeil 14) der Wasserturbine (4, 4/1,...Wave power plant (1) for generating electrical energy with at least one float (2, 2/1, 2/2) moving with the wave movement of a body of water (7), which is connected to a lifting piston (12) of a hydraulic cylinder (3, 3/1, 3/2, 3/3) and a lifting movement (double arrow 8) of the reciprocating piston (12) causes, wherein the reciprocating piston (12) at least in one direction of movement (arrow 14) performs a pressure stroke and a hydraulic medium with an electric generator (5) coupled water turbine (4, 4/1, 4/2) supplies to the rotating drive,
characterized,
the hydraulic cylinder (3, 3/1, 3/2, 3/3) has an intake valve / (39, 49, 50) via which the hydraulic cylinder (3, 3/1, 3/2, 3/3) hydraulic medium in the form of water from the water (7) sucks in a suction stroke and,
in that the hydraulic cylinder (3, 3/1, 3/2, 3/3) is in communication with the water turbine (4, 4/1, 4/2) via an outlet valve (37) via which the hydraulic medium during the pressure stroke ( Arrow 14) of the water turbine (4, 4/1, ...
Description
Wellenkraftwerk zur Erzeugung elektrischer Energie mit wenigstens einem sich mit der Wellenbewegung eines Gewässers bewegenden Schwimmer, der mit einem Hubkolben eines Hydraulikzylinders in Verbindung steht und eine Hubbewegung des Hubkolbens bewirkt, wobei der Hubkolben zumindest in einer Bewegungsrichtung einen Druckhub ausführt und ein Hydraulikmedium einer mit einem elektrischen Generator gekoppelten Wasserturbine zu deren drehendem Antrieb zuführt.Wave power station for generating electrical energy with at least one with the wave motion of a body of water moving float, with a reciprocating piston of a hydraulic cylinder is in communication and causes a lifting movement of the reciprocating piston, wherein the reciprocating piston, at least in one direction of movement, a pressure stroke executes and a hydraulic medium coupled to an electric generator Water turbine to the rotating drive supplies.
Aus
der
Der Hydraulikzylinder ist unterhalb eines Aufnahmeblockes des Wasserkraftwerkes angeordnet und mündet in einen Strömungskanal, welcher in diesen Aufnahmeblock eingebracht ist. Dieser Strömungskanal führt vom Hydraulikzylinder zu einer Wasserturbine, so dass bei der Aufwärtsbewegung des Hubkolbens im Hydraulikzylinder Hydraulikmedium zum drehenden Antrieb des Turbinenrades der Wasserturbine zugeführt wird. Das durch die Wasserturbine hindurch tretende Hydraulikmedium wird ausgangsseitig über ein Rückschlagventil einem Ausgleichsbehälter zugeführt, von wo aus es bei der Rückbewegung des Hubkolben über ein zweites Rückschlagventil wiederum in den Zuführkanal im Aufnahmeblock gelangt. Durch diese Konstruktion ist es somit möglich, den Wellengang zum drehenden Antrieb einer Wasserturbine auszunutzen.Of the Hydraulic cylinder is below a receiving block of the hydroelectric power plant arranged and opens in a flow channel, which is introduced into this receiving block. This flow channel leads from Hydraulic cylinder to a water turbine, so that during the upward movement of the Reciprocating piston in hydraulic cylinder Hydraulic fluid for rotary drive the turbine wheel of the water turbine is supplied. That by the water turbine passing hydraulic medium is the output side over a check valve a surge tank supplied from where it is during the return movement of the reciprocating piston over a second check valve again in the feed channel arrives in the recording block. It is thus by this construction possible, to take advantage of the swell of the rotating drive of a water turbine.
Bei dem bekannten Wasserkraftwerk sind nun mehrere solcher Wellenkraftwerke über Winkelgetriebe zusammengeschaltet, über welche eine gemeinsame vertikal verlaufende Antriebswelle drehend angetrieben wird. Dabei sind die Wellenkraftwerke gruppenweise auf unterschiedlichen Kreisbahnen um diese Antriebswelle herum angeordnet und werden dementsprechend im Aufnahmeblock feststehend aufgenommen. Von dieser Antriebswelle führen wiederum horizontal verlaufende Antriebswellen jeweils zu einem Generator, wobei auch für deren drehenden Antrieb wiederum Winkelgetriebe vorgesehen sind.at the well-known hydroelectric power plant are now several such wave power plants via angular gear interconnected, over which rotates a common vertically extending drive shaft is driven. The wave power plants are in groups on arranged different circular paths around this drive shaft around and are accordingly recorded in the recording block fixed. Lead by this drive shaft turn horizontally extending drive shafts in each case to one Generator, being also for whose rotating drive turn angle gear are provided.
Aufgrund der Anordnung der größeren Anzahl von Wellenkraftwerken in dem angesprochenen Aufnahmeblock und auf den angegebenen Kreisbahnen können somit die von den einzelnen Wasserturbinen erzeugten Drehmomente nur über das angesprochene Winkelgetriebe oder auch ein andersartig ausgebildetes Getriebe auf die zentrale Antriebswelle übertragen werden. Da nicht alle Wasserturbinen gleichzeitig drehend angetrieben sind, sind diese Winkelgetriebe auch mit einer Art Freilauf ausgestattet, so dass eine stehende Wasserturbine den drehenden Antrieb der Hauptantriebswelle nicht behindert.by virtue of the arrangement of the larger number of wave power plants in the addressed recording block and on the specified circular paths can thus the torques generated by the individual water turbines only over the addressed angle gear or a differently designed Transmission are transmitted to the central drive shaft. Not there all water turbines are driven simultaneously rotating this angular gear also equipped with a kind of freewheel, so that a stationary water turbine, the rotating drive of the main drive shaft not disabled.
Durch die Konstruktion des Hydraulikzylinders in Verbindung mit dem Aufnahmeblock und dem darin ausgebildeten Strömungskanal zusammen mit dem Ausgleichsbehälter wird hier folglich ein "geschlossenes" Hydrauliksystem zur Verfügung gestellt, bei welchem es zwangsläufig notwendig ist, zumindest den Füllstand des Hydraulikmediums im Ausgleichsbehälter zu überwachen. Nur so kann sichergestellt werden, dass stets genügend Hydraulikmedium vorhanden ist, um die Wasserturbine beim Aufwärtshub des Hubkolbens sicher antreiben zu können. Da ein solches geschlossenes System mit Leckverlusten verbunden ist, insbesondere im Durchgangsbereich der Abtriebswelle des Turbinenrades der Wasserturbine durch dessen Gehäuse, ist hier unabdingbar, den Ausgleichsbehälter stets nachzufüllen. Außerdem ist die Getriebekonstruktion, welche in dieser kanadischen Patentschrift hinreichend beschrieben ist, äußerst aufwändig und teuer gestaltet. Des Weiteren treten durch diese getrieblichen Eingriffe Leistungsverluste auf, welche die Energieausbeute des Wasserkraftwerkes verringern.Due to the construction of the hydraulic cylinder in conjunction with the receiving block and the flow channel formed therein together with the surge tank thus a "closed" hydraulic system is provided here, in which it is inevitably necessary to monitor at least the level of the hydraulic medium in the expansion tank. This is the only way to ensure that there is always enough hydraulic fluid to safely drive the water turbine during the upstroke of the reciprocating piston. Since such a closed system is associated with leakage, especially in the passage area of the output shaft of the turbine wheel of the water turbine through the housing, it is essential here, the expansion tank always after to fill. In addition, the gear design, which is sufficiently described in this Canadian patent, extremely complicated and expensive designed. Furthermore, these gear changes result in power losses which reduce the energy yield of the hydropower plant.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wellenkraftwerk zur Erzeugung elektrischer Energie derart auszugestalten, dass dieses einerseits im Aufbau möglichst einfach gestaltet ist und andererseits möglichst geringe Energieverluste auftreten können.Accordingly, lies The invention has for its object to provide a wave power plant for generating electrical energy in such a way that this one hand as possible in the structure is designed simply and on the other hand, the lowest possible energy loss may occur.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß zusammen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass der Hydraulikzylinder ein Ansaugventil aufweist, über welches der Hydraulikzylinder Hydraulikmedium in Form von Wasser aus dem Gewässer in einem Saughub ansaugt und, dass der Hydraulikzylinder mit der Wasserturbine über ein Auslassventil in Verbindung steht, über welches das Hydraulikmedium während des Druckhubes der Wasserturbine zugeführt wird und, dass das Hydraulikmedium nach dem Durchlauf durch die Wasserturbine nach außen geführt wird.The Task is inventively together solved with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the hydraulic cylinder has an intake valve via which the hydraulic cylinder hydraulic medium in the form of water from the waters sucked in a suction stroke and that the hydraulic cylinder with the Hydro turbine over an outlet valve communicates via which the hydraulic medium while the pressure stroke of the water turbine is supplied and that the hydraulic medium is passed to the outside after passing through the water turbine.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein Wellenkraftwerk zur Verfügung gestellt, welches sich durch einen äußerst einfachen Aufbau sowie eine äußerst hohe Energieausbeute durch Umsetzung der Hubbewegung des der Wellenbewegung eines Gewässers folgenden Schwimmers auszeichnet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird insbesondere ein "offenes" Hydrauliksystem zur Verfügung gestellt, bei welchem keinerlei Wartungsarbeiten oder Überwachungstätigkeiten bezüglich des Füllstandes eines Ausgleichsbehälters durchgeführt werden müssen, da aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Wellenkraftwerkes auf einen solchen Ausgleichsbehälter gänzlich verzichtet werden kann. Dementsprechend wird beim Erfindungsgegenstand das Hydraulikmedium in Form von Wasser direkt aus dem Gewässer in einem Saughub angesaugt. Für die Wasserzufuhr ist hier erfindungsgemäß ein entsprechendes Ansaugventil vorgesehen. Bei dem sich an den Saughub anschließenden Druckhub wird dieses Ansaugventil entsprechend geschlossen und das sich im Hydraulikzylinder befindende Hydraulikmedium über ein Auslassventil der Wasserturbine zugeführt. Von dort gelangt das die Wasserturbine durchströmende Hydraulikmedium wiederum nach außen. Nach außen bedeutet hier, dass dieses Hydraulikmedium zurück in das Gewässer gelangen kann oder auch, bei Bedarf, in einer anderen Art und Weise für andere Zwecke nutzbar ist.By the embodiment of the invention will a wave power plant available which is characterized by an extremely simple structure as well an extremely high one Energy yield by implementing the lifting movement of the wave motion of a water body following floats distinguished. Due to the inventive design in particular becomes an "open" hydraulic system to disposal with no maintenance or monitoring activities in terms of the level a surge tank be performed have to, because of the inventive design the wave power plant waived such a reservoir completely can be. Accordingly, in the subject invention the Hydraulic medium in the form of water directly from the waters in sucked a suction stroke. For the water supply is here according to the invention a corresponding intake valve intended. When the pressure stroke following the suction stroke becomes this Suction valve closed accordingly and located in the hydraulic cylinder located hydraulic medium over an outlet valve of the water turbine supplied. From there, the water turbine gets flowing through Hydraulic medium turn outward. Outward means here, that this hydraulic medium get back into the water may or, if necessary, in a different way for others Purposes usable.
Beim Durchlauf des Hydraulikmediums bzw. des Wassers durch die Wasserturbine wird diese auch hier in bekannter Art und Weise drehend angetrieben. Diese Drehung der Wasserturbine respektive des in einer Wasserturbine stets vorhandenen Turbinenrades wird auf einen elektrischen Generator übertragen, wodurch wiederum elektrische Energie erzeugt wird. Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Wellenkraftwerkes sind eine ganze Reihe unterschiedlicher Kombinationsmöglichkeiten gegeben. Insbesondere ist eine zueinander feste Anordnung der Wasserturbine zusammen mit dem Generator gegenüber dem Hydraulikzylinder nicht zwingend notwendig. Die Zufuhr des Hydraulikmediums vom Hydraulikzylinder zur Wasserturbine kann beispielsweise über einen flexiblen Druckschlauch erfolgen, so dass je nach den örtlichen Bedingungen der Hydraulikzylinder im Wesentlichen unabhängig von der Wasserturbine beispielsweise unter Wasser angeordnet werden kann.At the Passage of the hydraulic medium or water through the water turbine this is driven to rotate here in a known manner. This rotation of the water turbine respectively in a water turbine always present turbine wheel is transferred to an electric generator, which in turn generates electrical energy. Based on these inventive design of the wave power plant are a whole range of different combination options given. In particular, a mutually fixed arrangement of the water turbine along with the generator opposite the hydraulic cylinder is not mandatory. The supply of hydraulic medium from the hydraulic cylinder to the water turbine can, for example, via a flexible pressure hose made, so depending on the local Conditions of the hydraulic cylinder substantially independent of the water turbine can be arranged under water, for example can.
Auch können hier mehrere Wasserturbinen miteinander drehend gekoppelt werden und gleichzeitig einen gemeinsamen Generator drehend antreiben. Hierzu ist es lediglich notwendig, die entsprechenden Drehwellen der einzelnen Wasserturbinen miteinander drehfest zu koppeln. Dabei kann jeder Wasserturbine beispielsweise ein Hydraulikzylinder zugeordnet sein.Also can here several water turbines are coupled to each other in a rotating manner and simultaneously driving a common generator in rotation. For this it is only necessary, the corresponding rotary shafts the individual water turbines to couple with each other in a rotationally fixed. there For example, each hydraulic turbine can be assigned a hydraulic cylinder be.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention are the further dependent claims remove.
So kann beispielsweise gemäß Anspruch 2 vorgesehen sein, dass der Hubkolben des Hydraulikzylinders eine Kolbenstange aufweist, welche eine erste Stirnwand des Hydraulikzylinders durchragt und über welche der Hubkolben mit dem Schwimmer gekoppelt ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht insbesondere eine äußerst einfache Herstellung, wobei auch durch die Führung der Kolbenstange in dieser ersten Stirnwand ein Verkeilen oder ein Verklemmen des Hubkolbens innerhalb des Hydraulikzylinders sicher verhindert wird.So can, for example, according to claim 2 be provided that the reciprocating piston of the hydraulic cylinder a Piston rod having a first end wall of the hydraulic cylinder penetrates and over which of the reciprocating piston is coupled to the float. This embodiment allows especially an extremely simple one Production, whereby also by the guidance of the piston rod in this first End wall wedging or jamming of the reciprocating piston within the hydraulic cylinder is reliably prevented.
Weiter kann gemäß Anspruch 3 vorgesehen sein, dass die erste Stirnwand wenigstens einen Ansaugkanal aufweist, welcher in den Hydraulikzylinder mündet und dass dem Ansaugkanal ein Ansaugventil zugeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung wird eine äußerst kompakte Bauweise erreicht. Das Ansaugventil kann dabei direkt im Ansaugkanal dieser ersten Stirnwand angeordnet sein, wobei in diesem Falle der Hydraulikzylinder zum Ansaugen unterhalb des Wasserspiegels des entsprechenden Gewässers anzuordnen ist. Zumindest muss aber der Hydraulikzylinder mit seiner Stirnwand unterhalb des Wasserspiegels angeordnet sein. Sollte aus örtlichen Gegebenheiten eine solche Anordnung nicht möglich sein, so kann der Hydraulikzylinder auch außerhalb des Gewässers angeordnet werden, wobei der Ansaugkanal dann mit einem entsprechenden Ansaugschlauch versehen sein kann, an dessen Ende das Ansaugventil vorgesehen wird. Aber auch in einem solchen Falle kann das Ansaugventil ebenfalls in der ersten Stirnwand vorgesehen werden.Further, it can be provided according to claim 3, that the first end wall has at least one intake passage, which opens into the hydraulic cylinder and that the intake passage is associated with an intake valve. By this configuration, an extremely compact design is achieved. The intake valve can be arranged directly in the intake passage of this first end wall, in which case the hydraulic cylinder is to be arranged for sucking below the water level of the corresponding body of water. But at least the hydraulic cylinder must be arranged with its end wall below the water level. If, due to local conditions, such an arrangement would not be possible, then the hydraulic cylinder can also be arranged outside the water body, the intake duct then having a corresponding intake hose can be provided, at the end of the intake valve is provided. But even in such a case, the intake valve can also be provided in the first end wall.
Gemäß Anspruch 4 kann weiter vorgesehen sein, dass die erste Stirnwand einen Auslasskanal aufweist, welcher in den Hydraulikzylinder mündet und dass dem Auslasskanal das Auslassventil zugeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass funktionell sämtliche die Steuerung des Wasserstroms betreffenden Bauteile in dieser ersten Stirnwand untergebracht sind. Dies ermöglicht eine äußerst kompakte Bauweise und auch eine äußerst günstige Herstellung des Hydraulikzylinders.According to claim 4 may further be provided that the first end wall has an outlet channel, which opens into the hydraulic cylinder and that the exhaust duct the outlet valve is assigned. By this configuration is achieved that functionally all the control of the flow of water components in this first end wall are housed. this makes possible an extremely compact Construction and also a very cheap production of the hydraulic cylinder.
Gemäß Anspruch 5 kann weiter vorgesehen sein, dass der Hydraulikzylinder als einseitig wirkender Hydraulikzylinder ausgebildet ist und dass der Hubkolben in einer Ausgangsstellung durch eine Axialdruckfeder gehalten ist und dass der Hubkolben durch über den Schwimmer aufgebrachte Zugkräfte entgegen der Federkraft in Richtung der ersten Stirnwand bewegbar ist. Durch diese Ausgestaltung, insbesondere durch das Vorsehen der Axialdruckfeder, kann auf Massekörper, welche den Schwimmer in ein Wellental zurückziehen, gänzlich verzichtet werden. Damit ist aber auch die Anordnung des Hydraulikzylinders, insbesondere bezüglich seiner horizontalen oder vertikalen Orientierung, im Wesentlichen frei wählbar.According to claim 5 may further be provided that the hydraulic cylinder as one-sided acting hydraulic cylinder is formed and that the reciprocating piston is held in an initial position by an axial compression spring and that the reciprocating piston through over counteracted the swimmer tensile forces the spring force is movable in the direction of the first end wall. By this embodiment, in particular by the provision of the axial compression spring can on mass body, which withdraw the swimmer into a trough, are completely dispensed with. In order to but is also the arrangement of the hydraulic cylinder, in particular in terms of its horizontal or vertical orientation, essentially freely selectable.
Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 wird ebenfalls eine variable Anordnung des Hydraulikzylinders, insbesondere bezüglich der Wasserturbine, ermöglicht. Hierzu ist vorgesehen, dass der Hydraulikzylinder über eine flexible Druckleitung mit der Wasserturbine hydraulisch gekoppelt ist.By the embodiment according to claim 6 also becomes a variable arrangement of the hydraulic cylinder, especially regarding the water turbine allows. For this purpose, it is provided that the hydraulic cylinder via a flexible pressure line hydraulically coupled to the water turbine is.
Des Weiteren kann gemäß Anspruch 7 vorgesehen sein, dass das Auslassventil in der Druckleitung oder in einem der Endbereiche der Druckleitung angeordnet ist.Of Further may according to claim 7 be provided that the exhaust valve in the pressure line or is arranged in one of the end regions of the pressure line.
Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 wird für einen einseitig wirkenden Hydraulikzylinder sichergestellt, dass der Hubkolben in seiner Hubbewegung möglichst wenig behindert wird. Dazu ist vorgesehen, dass der Hydraulikzylinder eine zweite Stirnwand aufweist, welche einen Durchbruch aufweist, dessen Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Hydraulikzylinders entspricht. Durch die Größe des Durchbruches wird ein äußerst großer Strömungs durchgang erreicht, so dass der Hydraulikzylinder bei dieser Ausgestaltung als einseitig wirkender Hydraulikzylinder auch vollständig unter Wasser einsetzbar ist und trotzdem einen äußerst hohen Wirkungsgrad aufweist.By the embodiment according to claim 8 is for a single-acting hydraulic cylinder ensures that the reciprocating piston is hampered in its stroke as little as possible. For this purpose, it is provided that the hydraulic cylinder has a second end wall having an opening whose diameter is about corresponds to the inner diameter of the hydraulic cylinder. By the size of the breakthrough becomes an extremely large flow passage achieved, so that the hydraulic cylinder in this embodiment as unilaterally acting hydraulic cylinder also completely under Water can be used and still has an extremely high efficiency.
Gemäß Anspruch 9 kann des Weiteren vorgesehen sein, dass der Hydraulikzylinder, die Wasserturbine und der Generator auf einer gemeinsamen Tragvorrichtung angeordnet sind und dass die Tragvorrichtung durch ihr Eigengewicht und/oder durch Verankerungselemente auf dem Untergrund des Gewässers gehalten ist. Durch diese Ausgestaltung ist das Wellenkraftwerk als komplette Einheit unter Wasser anordenbar. Somit wird eine äußerst einfache Installation des Wellenkraftwerkes ermöglicht.According to claim 9 may further be provided that the hydraulic cylinder, the water turbine and the generator on a common support device are arranged and that the carrying device by its own weight and / or held by anchoring elements on the ground of the water is. Due to this configuration, the wave power plant is complete Unit can be arranged under water. Thus, an extremely simple Installation of the wave power station allows.
Des Weiteren kann gemäß Anspruch 10 vorgesehen sein, dass der Hydraulikzylinder in seiner Betriebsposition im Wesentlichen horizontal verlaufend auf der Tragvorrichtung angeordnet ist und dass die Kolbenstange des Hubkolbens zur Kraftübertragung der vom Schwimmer aufgebrachten Zugkräfte über einen Seilzug, einen Winkelhebel o. dgl. mit dem Schwimmer in Verbindung steht. Durch diese Ausgestaltung wird eine äußerst flache Bauweise des Wellenkraftwerkes mit geringer Bauhöhe erreicht, so dass das erfindungsgemäße Wellenkraftwerk auch in "Flachwasserzonen" in einfacher Weise einsetzbar ist. Dabei verläuft die Kolbenstange bei der horizontalen Anordnung des Hydraulikzylinders ebenfalls horizontal, so dass die Zugkräfte des Schwimmers, welche im Wesentlichen nur vertikal wirken können, über einen Seilzug oder einen Winkelhebel oder eine ähnliche mechanische Vorrichtung umlenkbar sind.Of Further may according to claim 10 be provided that the hydraulic cylinder in its operating position arranged substantially horizontally on the support device is and that the piston rod of the reciprocating piston for power transmission the pulling forces applied by the float via a cable, an angle lever o. Like. Is in communication with the float. By this configuration will be an extremely flat Construction of the wave power plant achieved with low height, so that the wave power plant according to the invention can also be used in "shallow water zones" in a simple manner is. It goes the piston rod in the horizontal arrangement of the hydraulic cylinder also horizontally, so that the tensile forces of the float, which can act essentially vertically only, over one Cable or an angle lever or similar mechanical device are deflectable.
Wird ein Seilzug oder ein ähnliches flexibles Zugelement, wie beispielsweise ein Flachriemen eine Kette oder dgl. verwendet, so kann gemäß Anspruch 11 vorgesehen sein, dass auf der Tragvorrichtung zur Kraftumlenkung der im Seilzug wirkenden Zugkräfte eine Umlenkrolle vorgesehen ist und dass durch die Umlenkrolle der Seilzug aus einer koaxial zur Kolbenstange des Hydraulikzylinders verlaufenden Richtung in eine im Wesentlichen vertikal zum Schwimmer hin gerichtete Richtung umgelenkt wird.Becomes a cable or similar flexible tension member, such as a flat belt a chain or the like. Used, may according to claim 11 be provided that on the support device for power deflection the tensile forces acting in the cable pull a deflection roller is provided and that by the deflection roller of the Cable from a coaxial to the piston rod of the hydraulic cylinder extending direction into a substantially vertical to the float directed direction is deflected.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Wellenkraftwerkes, insbesondere mit seinem Hydraulikzylinder und dessen Anbindung an die Wasserturbine, ist auch eine Mehrfachkombination von Hydraulikzylindern möglich. So können gemäß Anspruch 12 mehrere Hydraulikzylinder vorgesehen sein. Die Wasserturbine kann bei dieser Ausgestaltung mehrere Anschlüsse aufweisen, über welche die Hydraulikzylinder mit der Wasserturbine hydraulisch koppel bar sind. Da die Hydraulikzylinder jeweils mit einem eigenen Schwimmer gekoppelt sind, kann durch diese Mehrfachanordnung von Hydraulikzylindern eine einzige Wasserturbine zumindest annähernd kontinuierlich angetrieben werden, da die Hubbewegungen der Hydraulikzylinder bzw. deren Hubkolben aufgrund der unterschiedlichen örtlichen Positionierung der Schwimmer im Gewässer unterschiedliche Hubbewegungen ausführen. D. h., dass die verschiedenen Hydraulikzylinder durch ihre unterschiedlichen Hubbewegungen der Wasserturbine im Wesentlichen kontinuierlich Hydraulikmedium zuführen, was zu einer gleichmäßigen Rotation des Turbinenrades führt. Auch andere Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Bestandteile eines Wellenkraftwerkes der erfindungsgemäßen Art sind denkbar.Due to the inventive design of the wave power plant, in particular with its hydraulic cylinder and its connection to the water turbine, a multiple combination of hydraulic cylinders is possible. Thus, according to claim 12, a plurality of hydraulic cylinders may be provided. The water turbine may in this embodiment have a plurality of terminals, via which the hydraulic cylinder with the water turbine are hydraulically coupled bar. Since the hydraulic cylinders are each coupled with their own float, a single water turbine can be driven at least approximately continuously by this multiple arrangement of hydraulic cylinders, since the strokes of the hydraulic cylinders or their reciprocating perform different strokes due to the different local positioning of the float in the water. D. h., That the different hydraulic cylinders by their difference union Hubbewegungen the water turbine substantially continuously supply hydraulic medium, resulting in a uniform rotation of the turbine wheel. Other possible combinations of the individual components of a wave power plant of the type according to the invention are conceivable.
So kann gemäß Anspruch 13 vorgesehen sein, dass mehrere Hydraulikzylinder und mehrere Wasserturbinen vorgesehen sind und dass jeder Wasserturbine jeweils ein oder mehrere Hydraulikzylinder zugeordnet ist bzw. sind und dass die Wasserturbinen mit ihren Turbinenrädern über eine einteilige oder eine mehrteilige gemeinsame Drehwelle miteinander in Verbindung stehen. Auch durch diese Ausgestaltung kann ein "Wasserkraftwerk" mit äußerst hoher Effizienz und einem äußerst hohen Wirkungsgrad realisiert werden. Durch die einfache Kopplung insbesondere der Wasserturbinen über eine einteilige oder mehrteilige gemeinsame Drehwelle können Getriebebauteile entfallen, so dass hier auch keinerlei Reibungsverluste auftreten können. Dabei ist in einem solchen Falle der Kopplung von mehreren Wasserturbinen vorgesehen, dass ein Generator durch die gemeinsame Drehwelle drehend angetrieben wird.So can according to claim 13 may be provided that several hydraulic cylinders and several water turbines are provided and that each water turbine each one or more Hydraulic cylinder is assigned or are and that the water turbines with her turbine wheels over one one-piece or a multi-part common rotary shaft with each other keep in touch. Also by this configuration, a "hydroelectric power plant" with extremely high Efficiency and extremely high Efficiency can be realized. Due to the simple coupling in particular the water turbines over a one-piece or multi-part common rotary shaft can transmission components omitted, so that no friction losses occur here can. In this case, the coupling of several water turbines is in such a case provided that a generator rotating by the common rotary shaft is driven.
Alternativ zu der Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 kann gemäß Anspruch 14 vorgesehen sein, dass der Hydraulikzylinder in seiner Betriebsposition im Wesentlichen vertikal verlaufend auf der Tragvorrichtung angeordnet ist und dass die Kolbenstange des Hubkolbens über eine Schubstange mit dem Schwimmer in Zugverbindung steht. Durch diese Ausgestaltung und durch eine entsprechende Anpassung des Schwimmers bezüglich seiner Auftriebskräfte sowie seines Eigengewichtes können somit auf den Hubkolben sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte ausgeübt werden. Durch die vertikale Anordnung des Hydraulikzylinders andererseits wird eine äußerst geringe Standfläche eines solchen Wellenkraftwerkes erreicht, insbesondere auch dann, wenn mehrere Hydraulikzylinder zur Versorgung einer Wasserturbine vorgesehen sind.alternative to the embodiment according to claim 11 may according to claim 14 be provided that the hydraulic cylinder in its operating position arranged substantially vertically extending on the support device is and that the piston rod of the reciprocating piston via a push rod with the Swimmer is in train connection. By this configuration and by a corresponding adaptation of the float with respect to his buoyancy forces as well as its own weight Thus, both tensile forces and compressive forces are exerted on the reciprocating piston. By the vertical arrangement of the hydraulic cylinder on the other becomes a very small one footprint achieved such a wave power plant, especially if provided several hydraulic cylinders for supplying a water turbine are.
So kann gemäß Anspruch 15 der Hydraulikzylinder auch als doppelt wirkender Hydraulikzylinder ausgebildet sein und zwei Druckkammern bilden. In diesem Falle sind beide Stirnwände des Hydraulikzylinders mit Einlass- und Auslass-Ventilen gekoppelt, welche jeweils mit einer der Druckkammern hydraulisch verbunden sind. Dabei wird in die eine Druckkammer in der einen Hubrichtung des Hubkolbens das Hydraulikmedium angesaugt und gleichzeitig aus der anderen Druckkammer herausgepresst und der jeweils zugeordneten Wasserturbine zugeführt. Bei der entgegengesetzten Hubrichtung des Hubkolbens wird das Hydraulikmedium in die andere Druckkammer angesaugt und aus der einen Druckkammer herausgepresst und derselben Wasserturbine zugeführt. D. h., dass durch diese Ausgestaltung der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Wellenkraftwerkes erheblich verbessert werden kann, da der Hydraulikzylinder in beiden Hubrichtungen der Wasserturbine Hydraulikmedium zu deren drehendem Antrieb zuführt.So can according to claim 15 of the hydraulic cylinder also designed as a double-acting hydraulic cylinder be and form two pressure chambers. In this case, both end walls of the Hydraulic cylinder coupled with inlet and outlet valves, which are each hydraulically connected to one of the pressure chambers. there is in the one pressure chamber in the one stroke direction of the reciprocating the Hydraulic medium sucked and at the same time from the other pressure chamber pressed out and fed to the respective associated water turbine. at the opposite stroke direction of the reciprocating piston is the hydraulic medium sucked into the other pressure chamber and pressed out of a pressure chamber and supplied to the same water turbine. That is, through this Design of the efficiency of the wave power plant according to the invention considerably can be improved because the hydraulic cylinder in both stroke directions the hydraulic turbine supplies hydraulic medium to the rotating drive.
Auch bei einer solchen Ausgestaltung können gemäß Anspruch 16 mehrere Hydraulikzylinder und mehrere Wasserturbinen vorgesehen sein. Dabei können auch jeder Wasserturbine jeweils ein oder mehrere Hydraulikzylinder zugeordnet sein und die Wasserturbinen mit ihren Turbinenrä dern über eine einteilige oder eine mehrteilige gemeinsame Drehwelle miteinander in Verbindung stehen. Durch diese Ausgestaltung wird auch hier ein möglichst effektiver kontinuierlicher Antrieb eines Generators ermöglicht, da die untereinander gekoppelten Turbinenräder der verschiedenen Wasserturbinen im Wesentlichen ständig durch Hydraulikmedium beaufschlagt sind, so dass eine gleichförmige Drehbewegung der Turbinenräder und somit des Generators erreichbar ist.Also In such an embodiment, according to claim 16, a plurality of hydraulic cylinders and be provided several water turbines. It also allows every water turbine each one or more hydraulic cylinders to be assigned and the water turbines with their Turbinenrä countries over a one-piece or a multi-part common rotary shaft with each other stand. By this configuration is also possible here effective continuous drive allows a generator since the coupled turbine wheels of the different water turbines essentially constantly are acted upon by hydraulic medium, so that a uniform rotational movement the turbine wheels and thus the generator is reachable.
Es versteht sich, dass die einzelnen Bauteile, insbesondere der Hydraulikzylinder, die Wasserturbinen und der Generator, auch in anderer Art und Weise miteinander gekoppelt werden können. Auch können mehrere Generatoren vorgesehen sein, welche beispielsweise beidseitig an einer Wasserturbine angeordnet sind.It it is understood that the individual components, in particular the hydraulic cylinder, the water turbines and the generator, also in other ways can be coupled together. Also can several generators may be provided which, for example, both sides are arranged on a water turbine.
Anhand der Zeichnung wird nachfolgend die Erfindung beispielhaft näher erläutert. Die Erfindung ist dabei nicht auf die konkreten konstruktiven Ausgestaltungen des Ausführungsbeispieles bzw. der Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch entsprechend gleich wirkende alternative Ausführungsformen. Es zeigt:Based the drawing, the invention is explained in more detail by way of example in the following. The The invention is not limited to the specific constructive embodiments of the embodiment or the embodiments limited, but also includes correspondingly equivalent alternative embodiments. It shows:
Der
Schwimmer
Der
Hydraulikzylinder
Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Umlenkrolle
So
weist dieser Hydraulikzylinder
Die
erste Stirnwand
Weiter
ist aus
Sowohl
der Auslasskanal
Weiter
ist aus
Die
zweite Stirnwand
Es
ist leicht vorstellbar, dass bei Bewegung der Kolbenstange
Dabei
ist durch die äußerst große lichte
Weite des Durchbruches
Um
weiter möglichst
geringe Strömungsverluste
insbesondere beim Saughub des Hubkolbens
Des
Weiteren ist aus
Das
Generatorgehäuse
Weiter
ist aus
Das
rechte Wandelement
In
einem radialen Abstand zur Lagernabe
Des
Weiteren ist aus den
Oberseitig
ist auf das Turbinengehäuse
Da
die Turbinenschaufeln
Um
nun eine möglichst
gleichförmige
Drehbewegung bzw. einen möglichst
gleichförmigen
Antrieb des Generators
Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß
D.
h., dass die Turbinenräder
Wie
aus
Des
Weiteren kann auch vorgesehen sein, dass beispielsweise die Wasserturbine
Alternativ
zu der Ausgestaltung gemäß
Eine
solche Anordnung ist beispielhaft der
Jeder
der Hydraulikzylinder
Da
die Schwimmer
Somit
ist aus
Desgleichen
gilt auch für
Ausgestaltungen der Wasserturbine gemäß
Des
Weiteren kann erfindungsgemäß auch vorgesehen
sein, dass der Hydraulikzylinder
Auch
ist eine vertikale Ausrichtung der Hydraulikzylinder
Die
Ausführungsform
eines solchen Hydraulikzylinders mit zwei identisch ausgebildeten
Stirnwänden,
die jeweils der Ausgestaltung der ersten Stirnwand
Auch
kann ein solcher doppelt wirkender Hydraulikzylinder horizontal
oder leicht schräg
ausgerichtet eingesetzt werden. In diesem Fall ist eine Kopplung
mit dem zugehörigen
Schwimmer beispielsweise über
einen Winkelheben und Schubstangen möglich, so dass die Zug- und
Druckkräfte
des Schwimmers übertragbar
sind. Bei einer solchen Ausgestaltung kann die Axialdruckfeder
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202007014324U DE202007014324U1 (en) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | Wave power plant for generating electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202007014324U DE202007014324U1 (en) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | Wave power plant for generating electrical energy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE202007014324U1 true DE202007014324U1 (en) | 2007-12-13 |
Family
ID=38825824
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202007014324U Expired - Lifetime DE202007014324U1 (en) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | Wave power plant for generating electrical energy |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202007014324U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010132930A1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-11-25 | Aquagen Technologies Pty Ltd | Water wave energy converter |
CN108798985A (en) * | 2018-07-13 | 2018-11-13 | 边令仁 | Combination cage type Wave power generation device with safeguard construction |
-
2007
- 2007-10-12 DE DE202007014324U patent/DE202007014324U1/en not_active Expired - Lifetime
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WO2020010680A1 (en) * | 2018-07-13 | 2020-01-16 | 边令仁 | Combined-cage-type sea wave power generating device with safety structure |
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