DE202009000184U1 - Modular Hydro Power Plant Device - Google Patents
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Abstract
Modulare Wasserkraftwerk-Vorrichtung, umfassend mindestens eine Einheit aus Wasserrad (2) oder Wasserschnecke (5) sowie Generator (3) und Steuerelektronik (4), dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsquelle (2) oder (5) in einem Gehäuse (1) untergebracht ist, über Wasserleitungssystem (7) (8) (9) (10) mit Wasser gespeist wird, den Generator (3) antreibt und somit der Erzeugung und Aufbereitung vom elektrischen Strom dient.modular Hydroelectric power plant device comprising at least one unit Water wheel (2) or water screw (5) and generator (3) and control electronics (4), characterized in that a drive source (2) or (5) in a housing (1) is housed over Water supply system (7) (8) (9) (10) is supplied with water, the generator (3) drives and thus the generation and processing from the electric current is used.
Description
Die Problematik der nachhaltigen Energiegewinnung und zuverlässigen Versorgung mit elektrischem Strom bleibt nicht nur wie zuvor aktuell, sonder angesichts der zunehmend knapper werdenden Naturressourcen und deren steigendem Bedarf samt der hohen Preise bedeutender.The Problems of sustainable energy production and reliable supply with electric current not only remains current as before, but special in the face of increasingly scarce natural resources and their increasing demand along with high prices more significant.
Die Wasserkraft birgt in vielen Regionen der Erde ein großes Potential an natürlicher Energie. Die Nutzung dieser Energiequellen ist jedoch aufgrund diverser technischer bzw. ökonomischer Umstände erschwert oder nicht möglich.The Hydropower has great potential in many regions of the world more natural Energy. However, the use of these energy sources is due to various technical or economic Circumstances difficult or not possible.
Zu den ergiebigsten und wirtschaftlich profitabelsten Wegen zur Gewinnung des elektrischen Stromes zählen die Wasserkraftwerke verschiedenster Arten und Bauweisen. Solche Anlagen weisen in der Regel einen hohen Nutzungsgrad auf. Interessant und gefragt sind dabei nicht nur die großen und mittelgroßen Vorrichtungen, die ihrerseits den größten Anteil an der gesamten Stromproduktion haben, sondern auch verhältnismäßig kleinere Lösungen, die zugleich in vielen Fällen besonders vorteilhaft und manchmal einzig möglich sind.To the most productive and economically profitable ways to extract of the electric current hydroelectric power plants of various types and construction methods. Such As a rule, systems have a high degree of utilization. Interesting not only the large and medium-sized devices, which in turn is the largest share in the total electricity production, but also relatively smaller Solutions that at the same time in many cases particularly advantageous and sometimes only possible.
Die folgende Erfindung wendet sich vorzugsweise dem Bereich der vergleichsweise kleineren Wasserkraftwerkanlagen, die die vorhandenen Naturressourcen ohne großen Aufwand und Kosten, ohne weit reichende Eingriffe in die bestehenden Ökosysteme nützt. Ein weiterer Anwendungsbereich ist die zusätzliche Nutzung des fließenden Wassers in den größeren Anlagen: für den Betrieb der Turbinen ist bestimmte Fallhöhe bzw. Wassergeschwindigkeit erforderlich; anschließend könnte die erfindergemäß gestaltete modulare Wasserkraft-Vorrichtung eingesetzt werden, da sie mit geringsten noch vorhandenen Wasserflussneigung auskommen kann.The The following invention is preferably directed to the field of comparative smaller hydropower plants using existing natural resources without big ones Effort and costs without extensive intervention in existing ecosystems benefits. Another area of application is the additional use of the flowing water in the larger facilities: for the Operation of the turbines is certain drop height or water speed required; subsequently could the inventively designed modular hydropower device used because they have the least existing water flow tendency can get along.
Vorteileadvantages
- – die modulare Wasserkraftwerk-Vorrichtung lässt sich schnell und ohne großen Aufwand im Einklang zu den naturgegebenen Potenziale und den möglichen Anforderungen installieren sowie anwenderfreundlich und kostengünstig vertreiben- the Modular hydroelectric power plant can be quickly and easily in harmony with the natural potential and the potential Install requirements and distribute user-friendly and cost-effective
- – die potenzielle Energie des Wassers kann mehrfach mit hoher Effizienz genützt werden- the Potential energy of the water can be multiple times with high efficiency availed become
- – das modulare Prinzip gibt einen großen Spielraum bei der Entwicklung der einzelnen Komponenten bzw. Modelle je nach der erforderlichen Größe, Leistung und Design. Zudem macht solch ein Prinzip eine kostengünstige massenhafte Herstellung möglich. Die einzelnen Module können durch weitere Module/Komponente erweitert, kombiniert oder ausgetauscht werden- the modular principle gives a big one Scope in the development of individual components or models depending on the required size, performance and design. In addition, such a principle makes a cost-effective mass Production possible. The individual modules can through further modules / components extended, combined or replaced become
- – die gesamte Vorrichtung bleibt optisch unauffällig und in die gegebenen natürliche Umgebung gut integriert- the entire device remains visually unobtrusive and good in the given natural environment integrated
- – das für einen optimalen Betrieb erforderliche Gesamtgewicht des kombinierten Wasserrades kann als eine der möglichen Ausführungsvarianten durch Ballastwasser erreicht werden, was eine erhebliche Reduzierung des Transportgewichtes sowie des eingesetzten Materials ermöglicht- the for one optimal operation required total weight of the combined waterwheel can as one of the possible variants be achieved by ballast water, which is a significant reduction the transport weight and the material used
- – die Anlage könnte die Stromversorgung in den sonst schwer zugängigen Orten mit Hilfe der vorhandenen natürlichen Wasserquellen gewährleisten- the Plant could the power supply in otherwise hard to reach places with the help of existing natural Ensure water sources
- – die Anlage kann weitgehend autonom arbeiten: in den regenreichen Jahreszeiten kann sie schnell in Betrieb genommen werden oder gegebenenfalls stillgelegt werden, wenn kein Wasser vorhanden ist- the Plant can operate largely autonomously: in the rainy seasons It can be put into operation quickly or if necessary be shut down if there is no water
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt:below The invention will be explained with reference to the drawings. It shows:
- • Modul WR (kombiniertes Wasserrad)
- • Module WR (combined waterwheel)
- • Modul WS (Wasserschnecke)
- • Module WS (water screw)
- • 2 × Modul WR (kombiniertes Wasserrad)
- • 1 × Modul WS (Wasserschnecke)
- • 1 × Modul ES (elektronische Steuerung)
- • 2 × module WR (combined waterwheel)
- • 1 × module WS (water screw)
- • 1 × module ES (electronic control)
Aufbauconstruction
Die
modulare Wasserkraftwerk-Vorrichtung besteht aus einem Modul WR
(kombiniertes Wasserrad) (
Das
Gehäuse
Funktionfunction
Die modulare Wasserkraftwerk-Vorrichtung wird vorzugsweise in der Nähe von Wasserquellen aufgestellt, so dass das Wasser die Module WR bzw. WS direkt oder durch Wasserleitungssystem speist. Aufgrund des Arbeitsprinzips vom erfindungsgemäß gestalteten kombinierten Wasserrades, ist die Fallhöhe für den Nutzungsgrad der Vorrichtung nicht entscheidend: hier wird primär die potenzielle Energie (das Gewicht des Wasser) genützt.The modular hydropower plant is preferably placed near water sources, so the water the modules WR or WS directly or through water pipe system fed. Due to the working principle of inventively designed combined water wheel, is the height of fall for the degree of utilization of the device not decisive: here is primarily the potential energy (the Weight of water).
Wenn
der vorhandene Wasserverlauf eine ausreichende Neigung und Länge hat,
können
mehrere modulare Wasserkraftwerk-Vorrichtungen als Batterien installiert
werden. Dadurch wird die vorhandene Energiequelle mehrfach genützt und über die zentrale
Steuerung
Kombiniertes Wasserrad
Das Wasserrad besteht aus mehreren Komponenten. Die Konstruktion des Rades weist mindestens jeweils eine Komponente als oberschlächtiges Wasserrad (OWR) und als unterschlächtiges Wasserrad (UWR) auf, die fest miteinander verbunden sind und so eine Einheit bilden. Das kombinierte Wasserrad kann vorzugsweise aus einem stabilen, langlebigen Kunststoff hergestellt werden und eine hohle Innenkammer enthalten. Diese Kammer dient der Aufnahme vom Ballastwasser, um das nötige Gesamtgewicht zu erlangen; für den Transport bzw. Lagerung ist solch eine Lösung bezüglich des Gesamtgewichtes vorteilhaft. Für den Betrieb unter Gefrierpunkt ist die Antifrostmischung als Ballastwasser sinnvoll. Solch eine Ausgestaltung des kombinierten Wasserrades ist jedoch nur eine der möglichen Ausführungen, der Fachmann wird je nach dem Model und den Anforderungen eine optimale Lösung gewähren.The Waterwheel consists of several components. The construction of the Rades has at least one component each as an overshot waterwheel (OWR) and as unterschlächtiges Waterwheel (UWR) on, which are firmly connected and so on form a unit. The combined waterwheel may preferably be made of a sturdy, durable plastic and a hollow interior chamber included. This chamber is used for recording from the ballast water to the necessary To gain total weight; For the transport or storage is such a solution in terms of total weight advantageous. For the Operation below freezing point makes the antifreeze mixture useful as ballast water. However, such an embodiment of the combined waterwheel is only one of the possible designs, the expert will be optimal depending on the model and the requirements solution grant.
Das
Wasser gelingt über
die Zulauf-Rinne
Anschließend wird
das Wasser durch die Ablauf-Rinne
Wasserschnecke (archimedische Schraube)
Als weitere Ausgestaltung des Antriebes kann eine Wasserschnecke verwendet werden. Die Wasserschnecke kommt mit einer relativ niedrigen Fallhöhe aus. Das Modul mit Wasserschnecke kann bevorzugt als Ergänzung zum Modul mit dem kombinierten Wasserrad eingesetzt werden, indem Modul mit Wasserschnecke tiefer platziert sein kann oder ganz selbständig, wenn die vorhandene Fallhöhe für den Betrieb des Moduls mit Wasserrad nicht ausreicht.When Another embodiment of the drive can be a water screw used become. The water snail manages with a relatively low drop height. The module with water screw may be preferred as a supplement to Module can be used with the combined waterwheel by using module with Water snail can be placed lower or completely independent, though the existing fall height for the Operation of the module with water wheel is not sufficient.
Das grundlegende Prinzip der Wasserschnecke als Vorrichtung zum Antrieb von Generatoren ist bekannt und wird in vielen Wasserkraftanlagen benützt. Neu in der vorliegenden Erfindung ist der Einbau der Wasserschnecke in ein Gehäuse und Verwendung als Modul.The basic principle of the water screw as a device for driving Generators are well known and used in many hydroelectric plants used. New in the present invention is the installation of the water screw in a housing and use as a module.
Generator
Um die Gesamteffizienz der Anlage zu optimieren, sind die Verfahren zu bevorzugen, die möglichst direkte Umwandlung der Drehebewegung in den elektrischen Strom gewähren. Vorteilhaft wäre zum Beispiel die Anwendung des Nabendynamos als Prinzip, um einerseits die Verluste der Reibung zu reduzieren und andererseits die Zahl der einzelnen Komponenten bzw. Vorrichtungen so gering zu halten, wie es möglich ist. Grundsätzlich ist die Anwendung der anderen Arten und Typen von Generatoren möglich, wenn solch eine Anwendung aus der Sicht eines Fachmanns sinnvoll ist.Around to optimize the overall efficiency of the plant, are the procedures to prefer, if possible direct conversion of the rotary motion into the electric current. Advantageous would be for Example the application of the hub dynamo as a principle, on the one hand reduce the losses of friction and on the other hand the number to keep the individual components or devices so low as it is possible is. in principle the application of other types and types of generators is possible if such an application makes sense from the perspective of a person skilled in the art.
Steuerelektronik
Die im Gehäuse installierte elektrische Steuerung dient der notwendigen Umwandlung und Weiterleitung des elektrischen Stromes zum Steuerungsmodul bzw. Verbraucher. Die Steuerelektronik ist von außen leicht zugänglich und enthält je nach Ausführung verschieden platzierbar Anschluss- und Kontrollvorrichtungen. Im Inneren ist die Steuerelektronik wasserdicht.The installed in the housing electrical control is the necessary conversion and forwarding of the electrical power to the control module or consumer. The control electronics are easily accessible from the outside and, depending on the version, can be placed in different ways troll devices. Inside, the control electronics are waterproof.
Das
Steuerungsmodul
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- kombiniertes Wasserradcombined water wheel
- 33
- Generatorgenerator
- 44
- Steuerelektronikcontrol electronics
- 55
- Wasserschneckewater snail
- 66
- WasserradzelleWasserradzelle
- 77
- Zulauf-RinneInflow channel
- 88th
- Ablauf-RinneDrain channel
- 99
- Wasserzuleitungwater supply
- 1010
- Wasserableitungwater drainage
- 1111
- Modul für elektronische Gesamtsteuerungmodule for electronic overall control
- 1212
- Wasserradschaufelnwater wheel
- 1313
- Kontrollfenstercontrol window
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202009000184U DE202009000184U1 (en) | 2009-01-08 | 2009-01-08 | Modular Hydro Power Plant Device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202009000184U DE202009000184U1 (en) | 2009-01-08 | 2009-01-08 | Modular Hydro Power Plant Device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202009000184U1 true DE202009000184U1 (en) | 2009-03-12 |
Family
ID=40436080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202009000184U Expired - Lifetime DE202009000184U1 (en) | 2009-01-08 | 2009-01-08 | Modular Hydro Power Plant Device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202009000184U1 (en) |
Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
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GB2499262A (en) * | 2012-02-11 | 2013-08-14 | Edwin Stanley James Archer | Water wheel electricity generating module |
WO2014182149A1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-13 | Gutiérrez Contreras Gustavo | Mechanical pump with continuous autonomous movement, driven by a defined quantity of water |
DE202016002654U1 (en) | 2016-04-23 | 2016-08-08 | Raik Hesse | Universal dynamic pressure water wheel with drop section and pressure gate |
WO2023285309A1 (en) * | 2021-07-12 | 2023-01-19 | ActioEvent GmbH | Cellular /or bladed wheel assembly |
-
2009
- 2009-01-08 DE DE202009000184U patent/DE202009000184U1/en not_active Expired - Lifetime
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---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20090416 |
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Effective date: 20120801 |