DE202009008168U1

DE202009008168U1 - Belüftungsturbine für schwimmende Teichbelüfter

Info

Publication number: DE202009008168U1
Application number: DE200920008168
Authority: DE
Original assignee: SACK ERNST
Current assignee: SACK ERNST
Priority date: 2009-06-13
Filing date: 2009-06-13
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2019-06-14

Abstract

Belüftungsturbine für schwimmende Teichbelüfter bzw. Gewässerbelüfter zur Verbesserung des Sauerstoffgehaltes im Wasser, dadurch gekennzeichnet dass diese wind- oder/und solarbetrieben, in mehrstufiger, vorzugsweise zweistufiger Ausführung, mit mindestens zwei Turbinenkränzen ausgestattet ist.

Description

Für das Wachstum und die Gesundheit der Fische ist ein ausreichender Sauerstoffgehalt des Wassers unerlässlich. Darüber hinaus ist er für die Ausgewogenheit der verschiedensten, im Wasser befindlichen Pflanzen, Kleinlebewesen und sonstigen Stoffe erforderlich, was letztlich wieder günstige Voraussetzungen für die Fische schafft. Sauerstoff begünstigt somit ein intaktes Ökosystem, da die biologischen Vorgänge von der Sauerstoffkonzentration im Wasser abhängen. Die Kleinlebewesen des Gewässers können effektiver wirken und steigern dadurch dessen Filterleistung. Eine unerwünschte Planktonbildung, insbesondere störender Algenbelag, wird durch das Vorhandensein eines ausreichenden Sauerstoffanteils direkt und indirekt eingeschränkt.
Zur Optimierung des Wasser-Sauerstoffgehaltes werden daher seit vielen Jahren praktikable wie unpraktikable, wirtschaftliche wie unwirtschaftliche Teichbelüfter in den unterschiedlichsten Ausführungen mit mehr oder weniger großem Erfolg eingesetzt. Leider erfolgt deren Betrieb zumeist mit herkömmlichen anstatt den unerschöpflichen alternativen Energien aus Wind und Sonne.
In jüngster Zeit gewinnt die natürliche oder der Natur nachempfundene Regeneration der Gewässer eine immer größer werdende Bedeutung. Als Vorbild dient hierbei vielfach der Bergbach, der über allerlei große und kleine Hindernisse springend, sich tausendfach verquirlt und hierbei das Wasser mit Sauerstoff aus der Umgebungsluft anreichert. Obgleich die dem Bergbach ähnliche Wasserqualität in Fischgewässern so nicht zwingend erforderlich ist, versucht man doch, Verbesserungen in diese Richtung hin durch eine intensive Verwirbelung des Wassers zu erzielen. Dies gilt vor allem hinsichtlich des Sauerstoffgehaltes.
Der aufgezeigten Problematik unter (0001) bis (0003) soll mit einem Verfahren zur Wasser- und Luftverquirlung mittels speziell hierfür entwickelter, sehr effizient wirkender Kleinturbinen begegnet werden. Diese Raum sowie Energie sparenden kleinen Turbinen können sowohl direkt windbetrieben mit Vertikalachsrotoren oder auch indirekt mittels Windgeneratoren, sowie solarbetrieben mit DC-Motoren (Gleichstrom) eingesetzt werden. Am vorteilhaftesten ist ihre Anwendung bei schwimmenden Teichbelüftern.
Die zweckmäßige Gestaltung und Zuordnung dieser vergleichsweise kleinen Turbinen begünstigt auch deren leichten Anlauf bei geringer Luftbewegung und analog hierzu bei schwachem Sonnenlicht. Dies wirkt sich vorteilig auf eine im Winter evtl. vorgesehene Eisfreihaltung aus, da hierdurch die Gesamtlaufzeit je Tag und Jahr verlängert wird, in der das Wasser in Bewegung ist. Gleichzeitig wird infolge dieser Turbinengestaltung (Abb.) durch deren radial wirkenden unteren Teil das belüftete Wasser seitlich weggedrängt und kann in einem entsprechend geformten Strömungskanal in die gewünschte Richtung geleitet werden. Damit wird auch dem Umwälzprinzip Rechnung getragen, indem das belüftete Wasser verdrängt wird, um noch unbelüftetes Wasser einzusaugen. Alternativ hierzu würde ein Großteil des bereits belüfteten Wassers wiederholt der Belüftung zugeführt.
In der nachfolgenden Zeichnung wird das Wirkungsprinzip dieser in der Größe der jeweiligen Antriebsstärke anzupassenden Belüftungsturbine dargestellt. Es ist zu erkennen, dass der untere Turbinenkranz sowohl radial wirkt, als auch nach oben drückt. Hingegen drückt der obere Kranz das Wasser nach unten, was letztlich und insbesondere bei höherer Drehzahl, zur intensiven Anreicherung des Wassers mit Sauerstoff führt.
Resümee: Hohe Drehzahl geht vor großem Turbinendurchmesser.

Claims

Belüftungsturbine für schwimmende Teichbelüfter bzw. Gewässerbelüfter zur Verbesserung des Sauerstoffgehaltes im Wasser, dadurch gekennzeichnet dass diese wind- oder/und solarbetrieben, in mehrstufiger, vorzugsweise zweistufiger Ausführung, mit mindestens zwei Turbinenkränzen ausgestattet ist.
Belüftungsturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenkränze für ihren jeweiligen Zweck unterschiedlich geformt sind (s. Abb.).
Belüftungsturbine nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass sich in der favorisierten, zweistufigen Ausführung der untere Turbinenkranz in der Mitte des Wasserspiegels befindet und damit stets Wasserberührung hat. Der obere Kranz befindet bei ruhendem Wasser über dem Wasserspiegel. Damit wird erreicht, dass zum Zweck des leichteren Anlaufen zunächst nur der untere Turbinenkranz Wasserberührung hat. Sobald sich infolge zunehmendem Wind oder Sonnenschein die Drehgeschwindigkeit erhöht, wird entsprechend mehr Wasser nach oben gewirbelt, durch den oberen Turbinenkranz intensiv durchwirbelt, mit Umgebungsluft vermischt und wieder nach unten gedrückt.
Belüftungsturbine nach den Ansprüchen 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Turbinenkranz im Wesentlichen radial wirkt, mit leichtem Druck nach oben in die eigentliche Verwirbelungszone. Gleichzeitig drückt der oberhalb des Wasserspiegels befindliche Turbinenkranz das aufschäumende Wasser wieder nach unten. Dabei kommt es zu einer intensiven Vermischung mit der Umgebungsluft und entsprechender Anreicherung mit Sauerstoff.
Belüftungsturbine nach den Ansprüchen 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der untere, überwiegend radial wirkende Turbinenkranz das von ihm eingezogene und inzwischen durchlüftete Wasser seitlich abdrängt. Mit dieser Umwälzmethode wird weitgehend vermieden, dass bereits belüftetes Wasser immer wieder in den Belüftungsprozess gelangt und gewissermaßen dauerbelüftet wird.
Belüftungsturbine nach den Ansprüchen 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Belüftungsturbine das wirbelnde Wasser im Auf und Ab stets in einer Richtung gedreht wird (Wasser als Schwungmasse = Wirbel), was infolge sehr effizienter Energienutzung eine Kosten günstige Herstellung ermöglicht.
Belüftungsturbine nach den Ansprüchen 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass diese, außer mit erneuerbaren (alternativen) Energien Wind oder/und Sonne, auch mit herkömmlichen Energien betrieben werden kann.