DE202009010280U1 - Wasserkraftanlage zur Nutzung der Wellenenergie der Weltmeere - Google Patents

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Abstract

Wasserkraftanlage zur Nutzung der natürlich vorhandenen Wellenenergie der Weltmeere, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserrad in ein Bauwerk integriert wird, das das rücklaufende Wasser seitlich ableitet.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Gestaltung des ein Wasserrad (1) umschließenden Bauwerks, gekennzeichnet durch eine besondere Führung des auf- und ablaufen Wassers, s. 1 und 2.
  • Bei der natürlichen Wellenbewegung an den Küsten treffen die auflaufenden Wellen auf das rücklaufende Wasser der vorherigen Welle und verlieren dadurch einen Teil ihrer Energie.
  • Dieses wird vermieden durch die erfindungsgemäße Führung der Wasserströme, wobei die auflaufenden Wellen durch eine konvergierende Rampe (2) verstärkt und oberschlächtig einem Wasserrad zugeführt werden, während das rücklaufende Wasser unterschlächtig das Wasserrad noch einmal beaufschlagt und dann durch Leitwände (3) unterhalb der Rampe seitlich abgeleitet wird, sodass die auflaufenden Wellen nicht gestört werden.
  • Hinter dem Wasserrad ist ein Reservoir (4) angeordnet, das bei größeren Wellen überschüssiges auflaufendes Wasser, das nicht unmittelbar vom Wasserrad verarbeitet werden kann, auffängt, um es dann in der Periode zwischen zwei Wellenbergen unterschlächtig abzuleiten. Dadurch wird eine bessere Ausnutzung der Wellenenergie erreicht.
  • Weiterhin wird durch die Ausformung des das Wasserrad umschließenden Gehäuses und des Wasserrades selber nicht nur das statische Gefälle der oberschlächtigen Anströmung und die unterschlächtige Abströmung, sondern teilweise auch noch die Impulsänderung der Zuströmung ausgenutzt. Infolge der seitlichen Ableitung aus den Wasserkammern durch die Gehäuseöffnungen (5) hat die Impulsänderungskraft des seitlich austretenden Wassers bezüglich der Drehachse des Wasserrades nur eine vernachlässigbare Umfangskomponente, ähnlich wie bei der Pelton-Turbine. Daher ist das daraus resultierende rückwärts gerichtete Drehmoment aus dem Austrittsimpuls ebenfalls vernachlässigbar.
  • Die Wasserkammern (6) werden aus dem zylindrischen – oder anderweitig rotationssymmetrischen – Innendurchmesser (7) des Rotors, den sich hauptsächlich radial erstreckenden Schaufeln (8) und den feststehenden Seitenwänden (9) und dem zylindrischen Mantel (10) des Gehäuses – soweit nicht durch die Ein- und Abströmöffnungen durchbrochen – gebildet.
  • Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Wasserkraftanlage ist der gegenüber herkömmlichen Wasserrädern erweiterte Anwendungsbereich auf die Meereswellen und der gute Wirkungsgrad durch konsequente Anpassung der Wasserführung an die Gegebenheiten der Wellendynamik.

Claims (10)

  1. Wasserkraftanlage zur Nutzung der natürlich vorhandenen Wellenenergie der Weltmeere, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserrad in ein Bauwerk integriert wird, das das rücklaufende Wasser seitlich ableitet.
  2. Wasserkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auflaufenden Wellen durch eine konvergierende Rampe verstärkt werden und oberschlächtig auf das Wasserrad geleitet werden.
  3. Wasserkraftanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Rampe vor dem Ausschütten des Wassers etwa die Höhe des inneren Zylinders des Rotors erreicht.
  4. Wasserkraftanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe als ein geschlossener, konvergierender Kanal nach Art einer Düse ausgebildet ist.
  5. Wasserkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ablaufende Wasser durch unterhalb der Rampe befindliche Leitwände, die auch als Tragkonstruktion der Rampe dienen, seitlich abgeleitet wird.
  6. Wasserkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vom Zulauf her gesehen hinter dem Rotor ein Reservoir angeordnet ist.
  7. Wasserkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserkammern des Rotors durch den inneren Zylinder, zwei aufeinander folgende Schaufeln und ein um den Rotor angeordnetes, feststehendes Gehäuse gebildet werden.
  8. Wasserkraftanlage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln gerade oder vorzugsweise rückwärts gegen die Drehrichtung gekrümmt sein können.
  9. Wasserkraftanlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse im unteren Bereich der seitlichen Planflächen Abströmöffnungen aufweisen kann, die in Umleitungskanäle übergehen.
  10. Wasserkraftanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Belüftungsöffnungen im umgebenden Gehäuse direkt oder indirekt in die Abströmöffnungen münden.
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