DE202009006108U1

DE202009006108U1 - System zur Energieerzeugung durch Flusskraft

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Publication number: DE202009006108U1
Application number: DE202009006108U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2009-08-13
Anticipated expiration: 2019-04-25
Also published as: WO2010063153A1; AU2009100211A4; GB0903329D0; CN101429921B; JP3150275U; GB2456430B; CN101429921A; GB2456430A; US20100140946A1

Abstract

System zur Energieerzeugung durch Flusskraft, umfassend:
ein relativ zu einer Wasserströmung fest angeordnetes Scheibenrad;
ein in der Wasserströmung treibender Schwimmkörper;
ein an dem Schwimmkörper angeordnete Prallfläche, welche während der Energieerzeugung in die Wasserströmung eingebracht ist und den Schwimmkörper mittels des Schubs der Wasserströmung stromabwärts laufend antreibt;
eine flexible Kette, welche mit einem Ende fest mit dem Schwimmkörper verbunden ist und mit dem anderen Ende um das Scheibenrad gewickelt ist und welche gezogen wird um das Scheibenrad zu rotieren, wenn der Schwimmkörper mittels des Schubs der Wasserströmung stromabwärts läuft; und
einen über ein Getriebe mit einer Rotationsachse des Scheibenrads verbundenen Energiegenerator, welcher zur Energieerzeugung angetrieben wird, wenn das Scheibenrad rotiert.

Description

REFERENZ ZU ZUGEHÖRIGEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung nimmt die Priorität der chinesischen Patentanmeldung Nr. 200810239059.0 in Anspruch, eingereicht am 5. Dezember 2008, bezeichnet „System and method for generating power by river flow”, welche hiermit in ihrer Gesamtheit einbezogen ist.
TECHNOLOGIEGEBIET
Das vorliegende Gebrauchsmuster ist der hydroelektrischen Erzeugungstechnologie zugehörig, insbesondere bezieht es sich auf ein System zur Energieerzeugung durch Flusskraft.
HINTERGRUND
Mit der Erschöpfung von traditionellen fossilen Energieträgern, wie Petroleum, Kohle etc., wird die Situation der „Energiekrise” in der Welt verschlechtert. Die Ausbeutung und Benutzung von erneuerbaren Energien ist insbesondere in den Fokus genommen worden. Als ein wichtiger Teil der natürlichen erneuerbaren Ressourcen ist Wasser eine erneuerbare Energieentwicklung in einer der führenden Teile der erneuerbaren Energie in der Zukunft geworden. Momentan wird das hydroelektrische Energieerzeugungssystem in Gegenden mit ergiebigen Wasserressourcen, wie Flüssen und Seen, genutzt, aufgrund ihrer Vorteile, wie sauberen, großen Reserven, unerschöpflichem Angebot und dauerhafter Verfügbarkeit.
Im Stand der Technik ist das gewöhnlicherweise benutzte Arbeitsgerät zur Energieerzeugung durch Flusskraft eine Turbomaschine, welche hauptsächlich ein Flüggelrad, eine Getriebewelle, ein Kugellager, ein Energieausgaberad und einen Energiegenerator beinhaltet. Während des Arbeitens, treibt es das Flüggelrad zur Rotation mittels der Wasserströmung an; die mit dem Flüggelrad verbundene Getriebewelle treibt den Energiegenerator zum Arbeiten an, um so die kinetische Energie der Wasserströmung in elektrische Energie zu transformieren.
Jedoch sind die Nachteile dieses Verfahrens zur Energieerzeugung durch Flusskraft wie folgt:
Während der Rotation des Flüggelrads verändert sich der Winkel einer jeden Schaufel, nachdem diese in das Wasser tritt, was in einer inadäquaten Verwendung der kinetischen Energie der Wasserströmung resultiert.
Zudem ist das Volumen und das Ausmaß der Turbomaschine limitiert, was in der inadäquaten Verwendung der kinetischen Energie der Wasserströmung in den Stromfluss resultiert. Zusätzlich benötigen die meisten der existierenden Energieerzeugungsarbeitsgeräte durch Flusskraft einen Damm, welcher hohe Kosten erzeugt und schwierig zu realisieren ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Aufgabe des vorliegenden Gebrauchsmusters ist es, ein System zur Energieerzeugung durch Flusskraft zur Verfügung zu stellen, um den Wirkungsgrad der kinetischen Energie der Wasserströmung zu verbessern und die Höhe der Energieerzeugung zu vergrößern.
Um die oben stehende Aufgabe durchzuführen, stellt das vorliegende Gebrauchsmuster ein System zur Energieerzeugung durch Flusskraft bereit, umfassend:

– ein relativ zu einer Wasserströmung fest angeordnetes Scheibenrad;
– einen in der Wasserströmung treibenden Schwimmkörper;
– einen an dem Schwimmkörper angeordneten Prallkörper, welcher während der Energieerzeugung in die Wasserströmung eingebracht ist und den Schwimmkörper mit dem Schub der Wasserströmung stromabwärts laufend zieht;
– eine flexible Kette, welche mit einem Ende fest mit dem Schwimmkörper verbunden ist und mit dem anderen Ende um das Scheibenrad gewickelt ist und welche gezogen wird, um das Scheibenrad zu rotieren, wenn der Schwimmkörper mittels des Schubs der Wasserströmung stromabwärts läuft; und
– einen über ein Getriebe mit einer Rotationsachse des Scheibenrads verbundenen Energiegenerator, welcher zur Energieerzeugung angetrieben wird, wenn das Scheibenrad rotiert.

Aus der vorhergehenden technischen Lösung kann gesehen werden, dass das vorliegende Gebrauchsmuster Wasserströmung zum Schub des Prallkörpers einsetzt, den Schwimmkörper zum horizontalen Bewegen antreibt und dann die horizontale Bewegung des Schwimmkörpers in die Rotation des Scheibenrads zur Energieerzeugung mittels der flexiblen Kette transformiert. Dieses technische Mittel löst das technische Problem des Standes der Technik, dass der Winkel der Schaufel der Turbomaschine sich im Wasser ändert, welcher die kinetische Energie der Wasserströmung nicht vollständig verwenden kann. Die Breite des Schwimmkörpers des vorliegenden Gebrauchsmusters kann sehr breit ausgebildet werden. Vorzugsweise wurde die Breite ausgebildet, um ähnlich der Breite des Flusslaufs der Wasserströmung zu sein. Das vorliegende Gebrauchsmuster kann die Ressource der kinetischen Energie der Wasserströmung vollständig nutzen, die Menge der Energieerzeugung erhöhen und das umsetzende Verfahren ist einfach in einer Vielzahl von Flusswassergebieten förderbar.
Das vorliegende Gebrauchsmuster wird im Detail bezugnehmend auf die Figuren und die Ausführungsformen beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht der Anordnung der Ausführungsform 1 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
2 ist eine schematische Ansicht der Anordnung der Ausführungsform 2 des Systems zur Stromerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
3 ist eine schematische Ansicht der Anordnung, welche den sich aus der Wasserströmung bewegenden Prallkörper der Ausführungsform 2 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend des vorliegenden Gebrauchsmusters illustriert;
4 ist eine schematische Ansicht der Anordnung der Ausführungsform 3 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
5 ist eine schematische Ansicht der Anordnung der Ausführungsform 4 des Systems zur Stromerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
6 ist eine schematische Ansicht der Anordnung der Ausführungsform 5 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
7 ist eine schematische Ansicht der Anordnung der Ausführungsform 6 des Systems zur Stromerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
8 ist eine schematische Ansicht einer Anordnung einer anderen Ausführungsform 6 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
9 ist eine schematische Ansicht der Anordnung der Ausführungsform 7 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
10 ist eine schematische Ansicht der Anordnung der Ausführungsform 8 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
In den Figuren:

1: Schwimmkörper
4: flexibleKette
7: Achse
10: ein- und auskuppelnde Getriebestufe
31: erstes Scheibenrad
42: zweite flexible Kette
101: erster Umlenkkörper
104: erste ein- und auskuppelnde Getriebestufe
107: fünfte Energiequelle
2: Prallkörper
5: Energiegenerator
8: Getriebe
11: erster Schwimmkörper
32: zweites Scheibenrad
81: erstes Getriebe
102: zweiter Umlenkkörper
105: zweite ein- und auskuppelnde Getriebestufe
108: vierter Umlenkkörper
3: Scheibenrad
6: erste Energiequelle
9: dritte Energiequelle
12: zweiter Schwimmkörper
41: erste flexible Kette
82: zweites Getriebe
103: dritter Umlenkkörper
106: vierte Energiequelle

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsform 1 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft
Wie in 1 gezeigt, ist es eine schematische Ansicht einer Anordnung der Ausführungsform 1 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend des vorliegenden Gebrauchsmusters. Das System kann in jedem Flusswassergebiet mit kinetischer Energie der Wasserströmung angeordnet werden und verwendet die direktionale Wasserströmung der Flusskraft, um Energie zu erzeugen. Das System kann namentlich ein Scheibenrad 3, einen Schwimmkörper 1, einen Prallkörper 2, eine flexible Kette 4 und einen Energiegenerator 5 beinhalten. Das Scheibenrad 3 ist relativ zur Wasserströmung fest angeordnet und kann auf einem Flussboden oder auf einem Damm oder einer Bank befestigt sein. Der Energiegenerator 5 ist mit der Rotationsachse des Scheibenrads 3 mittels des Getriebes 8 verbunden. Wenn das Scheibenrad 3 rotiert, kann es den Energiegenerator 5 zum Rotieren antreiben, um so Energie zu erzeugen. Das Scheibenrad 3 ist vorzugsweise über die Flussoberfläche gehängt, im Speziellen durch Rotation die Übertragung in der Art eines Balkenrahmens geformt, eines Umlenkblocks oder einer Getriebestufe. Der Schwimmkörper 1 schwimmt auf der Wasserströmung namentlich durch Einsatz eines konventionellen Bootskörpers als Schwimmkörper 1. Ein solches Boot kann Energieerzeugungsboot genannt werden. Der Prallkörper 2 ist an dem Schwimmkörper 1 angeordnet. Während der Stromerzeugung ist der Prallkörper 2 in die Wasserströmung eingesetzt und es wird ein Winkel zwischen der Richtung des Prallkörpers 2 und der Richtung der Wasserströmung gebildet. Vorzugsweise ist der Winkel zwischen der Richtung des Prallkörpers 2 und der Flussrichtung der Wasserströmung ungefähr 90°, um so kinetische Energie der Wasserströmung zu einem maximalen Grad einzuholen. Der Prallkörper 2 kann den Schwimmkörper 1 stromabwärts laufend antreiben mit dem Schub der Wasserströmung. Ein Ende der flexiblen Kette 4 ist fest mit dem Schwimmkörper 1 verbunden. Das andere Ende der flexiblen Kette 4 ist gewickelt und verbunden mit dem Scheibenrad 3. Wenn der Schwimmkörper 1 mit dem Schub der Wasserströmung stromabwärts läuft, zieht er die gewickelte flexible Kette 4 und treibt das Scheibenrad 3 zum Rotieren zusammen an.
Der Ablauf der Energieerzeugung des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft in der vorliegenden Ausführungsform ist namentlich wie folgt: Erstens wird der Prallkörper in die Wasserströmung eingesetzt und mit dem Schub der Wasserströmung treibt der Prallkörper den Schwimmkörper gemeinsam stromabwärts laufend an; der Schwimmkörper zieht die flexible Kette, um sie von dem Scheibenrad zu lösen und das Scheibenrad rotiert in der Richtung, in welcher die flexible Kette gelöst wird, um so den verbundenen Energiegenerator zum Rotieren und zur Energieerzeugung anzutreiben.
Das System zur Energieerzeugung durch Flusskraft in der vorliegenden Ausführungsform verwendet ein stromabwärts laufendes Energieerzeugungsboot, um das Scheibenrad und den Energiegenerator zum Rotieren und Energieerzeugen anzutreiben. Der Prallkörper ist jederzeit in die Wasserströmung eingetaucht und der Winkel ist im Wesentlichen gleich gehalten. Von daher kann die kinetische Energie der Wasserströmung vollständig zur Energieerzeugung verwendet werden, was die Menge an erzeugter Energie stark erhöht. Der Schwimmkörper schwimmt auf der Wasserströmung zu jeder Zeit, was den Widerstand reduziert und der Schwimmkörper ist nicht einfach aufgrund von Korrosion zu beschädigen. Zudem ist das Arbeitsgerät des Systems einfach konstruiert, was es einfach macht, groß skalierte hydroelektrische Energieerzeugungsstationen an breiten Wassergegenden anzubringen, insbesondere geeignet zum Anordnen im Wassergebiet des gelben Flusses. Die Wasserströmung des gelben Flusses ist nicht zur Schifffahrt geeignet. Von daher kann die hydroelektrische Energieerzeugungsstation gebildet durch das System zur Energieerzeugung durch Flusskraft in der vorliegenden Ausführungsform in offenen Wassergebieten konstruiert werden. Eine Vielzahl von Gruppen von Scheibenrädern und Energieerzeugungsbooten kann Seite an Seite angeordnet sein; oder ein Prallkörper, Schwimmkörper mit einer Breite ähnlich der Breite des Flussbettes kann angeordnet werden; oder ein Scheibenrad und ein Energieerzeugungsboot sind in Serie miteinander verbunden angeordnet. Die Laufbereiche der Energieerzeugungsboote überlappen einander in der Flussrichtung der Wasserströmung nicht, um so die Ressource der Wasserströmung bis zum maximalen Ausmaß zu verwenden.
Ausführungsform 2 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft
Wie in der 2 gezeigt, ist es eine schematische Ansicht einer Anordnung der Ausführungsform 2 des Systems zur Stromerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster. Die vorliegende Ausführungsform basiert auf der vorhergehenden Ausführungsform 1 und weist zusätzlich eine erste Energiequelle 6 auf. Die erste Energiequelle 6, welche ein Elektromotor sein kann, ist mit dem Scheibenrad 3 verbunden und ist ausgeführt, um das Scheibenrad 3 zum Rotieren anzutreiben, wenn die Energieerzeugung beendet ist. Die Rotation des Scheibenrades 3 kann die flexible Kette 4 aufwickeln, um so den Schwimmkörper 1 stromaufwärts laufend anzutreiben, in Richtung des Scheibenrades 3 und wickelt die flexible Kette 4 wieder auf das Scheibenrad 3.
Die technische Lösung der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht es, dass der Schwimmkörper zur Energieerzeugung nicht nur stromabwärts läuft, sondern auch stromaufwärts zurück zum Anfangspunkt unter dem Antrieb der Energiequelle läuft, um so wieder die nächste Energieerzeugung zu starten.
Während des Stopps der Energieerzeugung und des Stromaufwärtslaufens des Schwimmkörpers 1 bewegt sich der Prallkörper 2 vorzugsweise aus der Wasserströmung, um so den Widerstand zu verringern. Namentlich, ein Ort angrenzend zu einem Ende des Prallkörpers 2 kann drehbar mit dem Schwimmkörper 1 verbunden sein und eine Achse 7 ist horizontal angeordnet. Die Achse 7 kann mit einer dritten Energiequelle 9 verbunden sein. Wenn der Schwimmkörper 1 stromaufwärts läuft und die Energieerzeugung aufhört, treibt die dritte Energiequelle 9 die Achse 7 zur Rotation an, um so den Prallkörper 2 zum Rotieren anzutreiben und den Prallkörper 2 zum Steigen zu bringen und aus der Wasserströmung zu bewegen. Wie in 3 gezeigt, rotiert der Prallkörper 2, um oberhalb der Wasseroberfläche zu sein.
Der in der vorhergehenden technischen Lösung drehbar mit dem Schwimmkörper verbundene Prallkörper kann geeignet die Positionen wechseln. Wenn der Schwimmkörper stromabwärts zur Energieerzeugung läuft, wird der Prallkörper in das Wasser eingelassen; und wenn er stromaufwärts läuft und die Energieerzeugung stoppt, bewegt sich der Prallkörper vom Wasser weg, um den Widerstand zu reduzieren. Zudem kann, während Energie stromabwärts erzeugt wird, die Menge vom ausgeübten Druck durch den Prallkörper angepasst werden durch das Anpassen des Winkels des Prallkörpers im Wasser, um so die Laufgeschwindigkeit des Schwimmkörpers zum Anpassen an unterschiedliche Situationen zu kontrollieren.
Ausführungsform 3 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft
Wie in der 4 gezeigt, ist es eine schematische Ansicht der Anordnung der Ausführungsform 3 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster. Die vorliegende Ausführungsform ist ähnlich der vorhergehenden Ausführungsform 2. Ein Ende des Prallkörpers 2 ist drehbar mit dem Schwimmkörper 1 verbunden, mit dem Unterschied, dass die Achse 7 vertikal angeordnet ist. Wenn der Schwimmkörper 1 flussaufwärts läuft und die Energieerzeugung aufhört, kann die verbundene dritte Energiequelle 9 die Achse 7 so zur Rotation antreiben, um so den Prallkörper 2 in die Stromabwärtsrichtung der Wasserströmung zu rotieren, d. h. den Prallkörper 2 im Wesentlichen parallel zur Flussrichtung der Wasserströmung auszurichten, wie in 4 gezeigt.
Die technische Lösung der vorliegenden Ausführungsform kann ebenso den Widerstand durch Rotation des Prallkörpers reduzieren, wenn der Schwimmkörper zurückkehrt und die Kraft, um den Prallkörper zu rotieren, weniger ist.
Ausführungsform 4 des Systems zur Stromerzeugung durch Flusskraft
Wie in 5 gezeigt, ist es eine schematische Ansicht der Anordnung der Ausführungsform 4 des Systems zur Stromerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster. Die vorliegende Ausführungsform basiert auf der vorhergehenden Ausführungsform 1. Der Prallkörper 2 ist fest auf dem Schwimmkörper 1 angeordnet. Wenn der Schwimmkörper 1 ein Bootskörper ist, ist die Richtung des Prallkörpers 2 vertikal zur Richtung des Bootskörpers. Wenn der Schwimmkörper 1 stromabwärts läuft, ist der Prallkörper 2 vertikal zur Flussrichtung der Wasserströmung, was den größten Wasserströmungsschub erwirkt. Wenn der Schwimmkörper 1 aufhört, Energie zu erzeugen, und flussaufwärts zurücklaufen muss, kann die auf dem Schwimmkörper 1 angeordnete dritte Energiequelle 9 angepasst werden, um den Schwimmkörper 1 selbst zum Rotieren anzutreiben, um so den Prallkörper 2 gemeinsam zum Rotieren anzutreiben, bis der Prallkörper 2 in die Stromabwärtsrichtung der Wasserströmüng rotiert, d. h. im Wesentlichen parallel zur Flussrichtung der Wasserströmung ist.
Die technische Lösung der vorliegenden Ausführungsform kann den Prallkörper durch Rotation des Energieerzeugungsboots selbst rotieren, um so das Ziel der Reduzierung des Widerstands, wenn das Stromerzeugungsboot zurückfährt, zu schaffen.
Ausführungsform 5 des Systems zur Stromerzeugung durch Flusskraft
Wie in 6 gezeigt, ist es eine schematische Ansicht einer Anordnung der Ausführungsform 5 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster. In der besonderen Implementierung kann die Wechselwirkung zwischen dem Prallkörper, dem Schwimmkörper und dem Scheibenrad sich stark ändern. Beispielsweise ist die Anzahl der Prallkörper nicht auf einen limitiert. Dort kann eine Vielzahl von Prallkörpern an einem Schwimmkörper angeordnet sein. Die Prallkörper können parataktisch in Flussrichtung der Wasserströmung angeordnet sein oder Seite an Seite angeordnet sein oder mit einem bestimmten Winkel angeordnet sein, welcher anhand von besonderen praktischen Situationen ermittelt werden kann. Die Wechselwirkung des Scheibenrads und des Schwimmkörpers kann sich ebenso ändern.
In der vorliegenden Ausführungsform wie in 6 gezeigt kann die Anzahl des Scheibenrads 3 eins sein. Es können zwei flexible Ketten unabhängig voneinander um das Scheibenrad 3 Seite an Seite aufgewickelt sein, d. h. eine erste flexible Kette 41 und eine zweite flexible Kette 42. Eine der flexiblen Ketten ist in einem aufgewickelten Zustand und die andere flexible Kette ist in einem sich lösenden Zustand.
Ein Ende der ersten flexiblen Kette 41 und ein Ende der zweiten flexiblen Kette 42 sind jeweils mit einem Schwimmkörper verbunden, d. h. einem ersten Schwimmkörper 11 und einem zweiten Schwimmkörper 12. Wenn beispielsweise die erste flexible Kette 41 in einem aufgewickelten Zustand ist, läuft der erste mit der flexiblen Kette 41 verbundene Schwimmkörper 11 mittels des Schubs der Wasserströmung stromabwärts. Die aufgewickelte erste flexible Kette 41 löst sich und treibt das Scheibenrad zum Rotieren an, um so den Energiegenerator 5 zum Rotieren zur Energieerzeugung anzutreiben. Die mit dem zweiten Schwimmkörper 12 verbundene flexible Kette 42 ist in einem sich lösenden Zustand. Unter dem Antrieb des rotierenden Scheibenrads 3 wird die sich lösende zweite flexible Kette 42 um das Scheibenrad 3 aufgewickelt und treibt den zweiten Schwimmkörper 12 zum Stromaufwärtslaufen an. Der erste Schwimmkörper 11 und der zweite Schwimmkörper 12 laufen abwechselnd stromabwärts und stromaufwärts.
Während des Arbeitszustandes des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend der vorliegenden Ausführungsform laufen abwechselnd zwei Schwimmkörper stromabwärts und -aufwärts. Der stromabwärts laufende Schwimmkörper generiert Energie und treibt den anderen Schwimmkörper zum Stromaufwärtslaufen an. Der besondere Arbeitszustand wird durch das Annehmen des ersten stromabwärts laufenden Schwimmkörpers als Beispiel wie folgend erklärt:
Während der Energieerzeugung setzt der erste Schwimmkörper seinen Prallkörper in die Wasserströmung und bildet einen ersten Widerstandswinkel zwischen der Richtung seines Prallkörpers und der Flussrichtung der Wasserströmung. Vorzugsweise wird ein Winkel von 90° zwischen der Richtung seines Prallkörpers und der Flussrichtung der Wasserströmung geformt, um so kinetische Energie der Wasserströmung in einem maximalen Ausmaß zu erhalten. Der Prallkörper kann den ersten Schwimmkörper, an welchem der Prallkörper angeordnet ist, zum Stromabwärtslaufen mittels des Schubs der Wasserströmung antreiben. Der erste stromabwärts laufende Schwimmkörper zieht die erste flexible Kette sich zu lösen an und treibt das Scheibenrad zum Rotieren an. Auf der einen Hand kann das rotierende Scheibenrad den Energiegenerator zum Rotieren zur Energieerzeugung antreiben; auf der anderen Hand treibt es die zweite flexible Kette zum Aufwickeln zur selben Zeit an und zieht den zweiten mit der zweiten flexiblen Kette verbundenen Schwimmkörper stromaufwärts laufend in Richtung des Scheibenrads an. Der Prallkörper an dem zweiten stromabwärts laufenden Schwimmkörper wird zum Bewegen aus der Wasserströmung rotiert oder wird zum Formen eines zweiten Widerstandswinkels mit der Flussrichtung der Wasserströmung rotiert. Der zweite Widerstandswinkel ist kleiner als der erste Widerstandswinkel und ist vorzugsweise parallel zur Flussrichtung der Wasserströmung. Der Schub der Wasserströmung auf dem Prallkörper an dem ersten Schwimmkörper ist außergewöhnlich größer als der Schub auf dem Prallkörper des zweiten Schwimmkörpers. Wenn der zweite Schwimmkörper zum Scheibenrad zurückkehrt, läuft der zweite Schwimmkörper stromabwärts, um den ersten Schwimmkörper zum Zurückkehren zu ziehen. Dies wird wiederholt und abwechselnd durchgeführt, um das Scheibenrad abwechselnd in einer Vorwärtsrichtung und einer Rückwärtsrichtung zu rotieren, um so den Energiegenerator zur Energieerzeugung anzutreiben.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Scheibenrad mit zwei Schwimmkörpern verbunden. Wenn einer stromabwärts läuft, kehrt der andere stromaufwärts zurück. Die zwei Schwimmkörper sind Energiequellen füreinander. Sie ziehen abwechselnd das Scheibenrad zum Rotieren. Insbesondere kann ein Gleichrichter zwischen dem Energiegenerator und dem Scheibenrad angeordnet werden, um die Rotationsrichtung des Scheibenrads anzupassen und den Energiegenerator zum kontinuierlichen Operieren in derselben Richtung anzutreiben.
Die technische Lösung der vorliegenden Ausführungsform kann die Anordnung der Energiequelle reduzieren, um so die Energiequellenkosten zu reduzieren. Wenn die Energieerzeugungsstation insbesondere konstruiert wird, kann eine Vielzahl von Gruppen von Systemen zur Energieerzeugung durch Flusskraft angeordnet werden. Beispielhaft ist eine Vielzahl von Schwimmkörpern seitlich auf der Flussüberfläche Seite an Seite angeordnet und operieren gleichzeitig, um so eine hydroelektrische Energieerzeugungsstation einer bestimmten Größe zu bilden.
Ausführungsform 6 des Systems zur Stromerzeugung durch Flusskraft
Wie in 7 gezeigt, ist es eine schematische Ansicht einer Anordnung der Ausführungsform 6 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster. Die vorliegende Ausführungsform ist der Lösung der Ausführungsform 5 ähnlich. Es gibt ein Scheibenrad 3, welches mit dem Energiegenerator 5 mittels der Kupplung 10 und dem Getriebe 8 verbunden ist. Das Scheibenrad 3 ist mit zwei unabhängig voneinander mittels eines Um lenkblocks aufgewickelten flexiblen Ketten ausgestattet, d. h. einer ersten flexiblen Kette 41 und einer zweiten flexiblen Kette 42. Eine der flexiblen Ketten ist in einem Aufwicklungszustand und die andere flexible Kette ist in einem sich lösenden Zustand. Eine von jeder flexiblen Kette ist jeweils mit einem Schwimmkörper verbunden, d. h. einem ersten Schwimmkörper 11 und einem zweiten Schwimmkörper 12. Einer der Schwimmkörper läuft stromabwärts mittels des Schubs der Wasserströmung. Die verbundene flexible Kette löst sich und treibt das Scheibenrad 3 zum Rotieren an, um so den Energiegenerator 5 zum Rotieren zur Energieerzeugung anzutreiben. Der andere Schwimmkörper läuft abwechselnd stromabwärts und stromaufwärts. Der Unterschied zwischen der vorliegenden Ausführungsform und der Ausführungsform 5 liegt darin, dass die flexiblen Ketten der beiden Schwimmkörper mit dem Scheibenrad 3 mittels eines Umlenkblocks verbunden sind. Die Laufbereiche der beiden Schwimmkörper überlappen sich nicht in der Flussrichtung der Wasserströmung. Wie in 7 gezeigt, ist die erste flexible Kette 41 des ersten Schwimmkörpers 11 mit dem auf einer Bank mittels eines ersten Umlenkblocks 101 angeordneten Scheibenrad 3 verbunden. Die zweite flexible Kette 42 des Schwimmkörpers 12 ist mit dem auf einer Bank mittels des zweiten Umlenkblocks 102, des dritten Umlenkblocks 103 und des vierten Umlenkblocks 108 angeordneten Scheibenrad 3 verbunden. Die Lauflinien des ersten Schwimmkörpers 11 und des zweiten Schwimmkörpers 12 sind in Serie und überlappen einander nicht.
Alternativ ist die 8 eine schematische Ansicht einer Anordnung der Ausführungsform 6 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster. Der erste Schwimmkörper und der zweite Schwimmkörper halten einen bestimmten Abstand in der Richtung der Wasserströmung, um so die Beeinflussung zueinander zu vermeiden. Die erste flexible Kette und die zweite flexible Kette sind mit dem Scheibenrad durch geeignete Anordnung der Umlenkung verbunden.
Die technische Lösung der vorliegenden Ausführungsform kann die zwei Schwimmkörper zum abwechselnden Antreiben des Energiegenerators zur kontinuierlichen Energieerzeugung anschalten. Ihre Laufbereiche überlappen einander nicht, um so die flexiblen Ketten der Schwimmkörper vom einander verdrillen und stören zu hindern.
Ausführungsform 7 des Systems zur Stromerzeugung durch Flusskraft
Wie in 9 gezeigt, ist es eine schematische Ansicht einer Anordnung der Ausführungsform 7 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster. In der vorliegenden Ausführungsform gibt es zwei Scheibenräder, d. h. ein erstes Scheibenrad 31 und ein zweites Scheibenrad 32, welche jeweils mit einer flexiblen Kette umwickelt sind, d. h. einer ersten flexiblen Kette 41 und einer zweiten flexiblen Kette 42. Eine der flexiblen Ketten ist in einem Aufwicklungszustand und die andere flexible Kette in einem sich lösenden Zustand. Es gibt einen Energiegenerator 5. Ein erstes Getriebe 81 und ein zweites Getriebe 82 sind jeweils mit der Rotationsachse des ersten Scheibenrads 31 und der Rotationsachse des zweiten Scheibenrads 32 und jeweils mit dem Energiegenerator 5 mittels der ersten einkuppelnden und auskuppelnden Getriebestufe 104 und der zweiten einkuppelnden und auskuppelnden Getriebe stufe 105 verbunden. Die erste einkuppelnde und auskuppelnde Getriebestufe 104 und die zweite einkuppelnde und auskuppelnde Getriebestufe 105 kann insbesondere eine Kupplung oder ein Zahnrad sein. Das andere Ende der Rotationsachse des ersten Scheibenrads 31 ist mit der vierten Energiequelle 106 verbunden. Das andere Ende der Rotationsachse des zweiten Scheibenrads 32 ist mit der fünften Energiequelle 107 verbunden. Ein Ende jeder flexiblen Kette ist jeweils mit einem Schwimmkörper verbunden, d. h. einem ersten Schwimmkörper 11 und einem zweiten Schwimmkörper 12. Die flexiblen Ketten der zwei Schwimmkörper sind jeweils mit ihren eigenen Scheibenrädern mittels eines Umlenkblocks verbunden. Einer der Schwimmkörper läuft stromabwärts mittels des Schubs der Wasserströmung und treibt das verbundene Scheibenrad zum Rotieren an, um so den Energiegenerator 5 zum Rotieren zur Energieerzeugung anzutreiben. Das mit dem anderen Schwimmkörper verbundene Scheibenrad rotiert mittels des Antriebs seiner Energiequelle, um so den verbundenen Schwimmkörper stromaufwärts laufend anzutreiben. Vorzugsweise überlappen die Laufbereiche der beiden Schwimmkörper in der Flussrichtung der Wasserströmung nicht.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet weiter die Kombination der beiden Gruppen der Scheibenräder, flexiblen Ketten und Schwimmkörper. Zwei Scheibenräder treiben einen Energiegenerator zur Energieerzeugung an und die Kupplungen kontrollieren das Einkuppeln und die Auskupplung zwischen den Scheibenrädern und den Energiegeneratoren. Die Scheibenräder, die Kupplungen, der Energiegenerator und die Energiequellen können fest an einem Ort auf der Bank angeordnet sein und können dann mit den Schwimmkörpern mittels Umlenkblöcke und flexibler Ketten verbunden sein.
Zwei Schwimmkörper generieren abwechselnd Energie stromabwärts und kehren stromaufwärts zurück und treiben den Schwimmkörper zum Wiederkehren stromaufwärts durch die Energiequellen an. Vorzugsweise ist die Geschwindigkeit der stromaufwärts wiederkehrenden Schwimmkörper größer als die Geschwindigkeit der stromabwärts laufenden Schwimmkörper, was sicherstellen kann, dass es einen Zeitbereich gibt, um die Prallkörper für die zurückkehrenden Schwimmkörper einzuziehen und der Energiegenerator kontinuierlich Energie erzeugen kann.
Ausführungsform 8 des Systems zur Stromerzeugung durch Flusskraft
Wie in 10 gezeigt, ist es eine schematische Ansicht einer Anordnung der Ausführungsform 8 des Systems zur Energieerzeugung durch Flusskraft entsprechend dem vorliegenden Gebrauchsmuster. Die vorliegende Ausführungsform basiert auf der oben genannten Ausführungsform und kann zusätzlich mit zwei oder mehr in Serie in Richtung der Wasserströmung angeordneten Schwimmkörpern 1 ausgestattet sein. Jeder Schwimmkörper 1 kann mit der flexiblen Kette 4 verbunden sein oder jede geteilte flexible Kette 4 kann von Ende zu Ende verbunden sein.
Die technische Lösung der vorliegenden Ausführungsform versetzt die Schwimmkörper in die Lage stromabwärts zur Energieerzeugung zu laufen und gleichzeitig stromaufwärts zu laufen, um zum Startpunkt wiederzukehren mittels des Antriebs einer Energiequelle. Eine Vielzahl von Schwimmkörpern läuft gleichzeitig stromabwärts, was die Fähigkeit zur Energieerzeugung verstärken kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- CN 200810239059 [0001]

Claims

System zur Energieerzeugung durch Flusskraft, umfassend: ein relativ zu einer Wasserströmung fest angeordnetes Scheibenrad; ein in der Wasserströmung treibender Schwimmkörper; ein an dem Schwimmkörper angeordnete Prallfläche, welche während der Energieerzeugung in die Wasserströmung eingebracht ist und den Schwimmkörper mittels des Schubs der Wasserströmung stromabwärts laufend antreibt; eine flexible Kette, welche mit einem Ende fest mit dem Schwimmkörper verbunden ist und mit dem anderen Ende um das Scheibenrad gewickelt ist und welche gezogen wird um das Scheibenrad zu rotieren, wenn der Schwimmkörper mittels des Schubs der Wasserströmung stromabwärts läuft; und einen über ein Getriebe mit einer Rotationsachse des Scheibenrads verbundenen Energiegenerator, welcher zur Energieerzeugung angetrieben wird, wenn das Scheibenrad rotiert.
System nach Anspruch 1, zusätzlich umfassend: eine erste Energiequelle, welche mit dem Scheibenrad verbunden ist und angepasst ist, um das Scheibenrad zum Aufwickeln der gelösten Kette um das Scheibenrad zum Rotieren anzutreiben, um so den Schwimmkörper stromaufwärts anzutreiben, wenn die Energieerzeugung beendet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein Ende der Prallfläche drehbar mit dem Schwimmkörper verbunden ist, eine Achse horizontal angeordnet und mit einer dritten Energiequelle verbunden ist, und die dritte Energiequelle die Achse zum Rotieren antreibt, um so die Prallfläche bis die Prallfläche aus der Wasserströmung bewegt ist zu rotieren, wenn der Schwimmkörper stromaufwärts läuft.
System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein Ende der Prallfläche drehbar mit dem Schwimmkörper verbunden ist, eine Achse horizontal angeordnet und mit einer dritten Energiequelle verbunden ist, und die dritte Energiequelle die Achse zum Rotieren antreibt, um so die Prallfläche in eine Stromabwärtsrichtung der Wasserströmung zu rotieren, wenn der Schwimmkörper stromaufwärts läuft.
System nach Anspruch 1, zusätzlich umfassend: eine dritte Energiequelle, welche an dem Schwimmkörper angeordnet und angepasst ist, um die Prallfläche in eine Stromabwärtsrichtung der Wasserströmung zu rotieren, wenn der Schwimmkörper stromaufwärts läuft.
System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Schwimmkörper mit einer Vielzahl von Seite an Seite oder parataktisch angeordneten Prallflächen aufweist.
System nach Anspruch 1, wobei zwei Scheibenräder mit jeweils einer darauf gewickelten flexiblen Kette vorhanden sind, eine der flexiblen Ketten in einem Aufwickelungszustand und die andere flexible Kette in einem sich lösenden Zustand ist; ein Energiegenerator vorhanden ist, zwei jeweils mit einer Rotationsachse der zwei Scheibenräder verbundene Getriebe, welche mit zwei Enden des Energiegenerators jeweils mit einer einkuppelnden und einer auskuppelnden Getriebestufe verbunden sind und die anderen Enden der Rotationsachsen der zwei Scheibenräder jeweils mit einer Energiequelle verbunden sind; ein Ende jeder flexiblen Kette jeweils mit einem Schwimmkörper verbunden ist, und flexible Ketten der zwei Schwimmkörper jeweils mittels eines Umlenkelements mit den Scheibenrädern verbunden sind; einer der Schwimmkörper mit dem Schub der Wasserströmung stromabwärts läuft und das Scheibenrad zum Rotieren antreibt, um so den Energiegenerator zur Energieerzeugung zum Rotieren anzutreiben, und das mit dem anderen Schwimmkörper verbundene Scheibenrad aufgrund des Antriebs der verbundenen Energiequelle rotiert, um so den verbundenen Schwimmkörper stromaufwärts anzutreiben; die Laufbereiche der zwei Schwimmkörper nicht in einer Flussrichtung der Wasserströmung überlappen.
System nach Anspruch 7, wobei die einkuppelnde und die auskuppelnde Getriebestufe eine Kupplung oder ein Zahnrad ist.
System nach Anspruch 1, wobei zwei flexible Ketten vorhanden sind und ein Ende jeder der zwei flexiblen Ketten aufgewickelt und mit einem Scheibenrad verbunden ist; zwei jeweils mit dem anderen Ende der flexiblen Kette verbundene Schwimmkörper vorhanden sind; die Prallfläche eines der zwei Schwimmkörper in die Wasserströmung eingebracht ist um den Schwimmkörper mit dem Schub der Wasserströmung stromabwärts laufend anzutreiben, die verbundene flexible Kette um diese zu lösen zu ziehen und das Scheibenrad zu rotieren; das rotierende Scheibenrad wickelt die mit dem anderen Schwimmkörper verbundene flexible Kette um das rotierende Scheibenrad und zieht den Schwimmkörper stromaufwärts laufend, und die beiden Schwimmkörper laufen abwechselnd stromaufwärts und stromabwärts.
System nach Anspruch 9, wobei ein Gleichrichter zwischen das Scheibenrad und den Energiegenerator geschaltet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zwei oder mehr Schwimmkörper entlang einer Richtung der Wasserströmung in Serie angeordnet vorhanden sind, und jeder der Schwimmkörper mit der flexiblen Kette verbunden ist.