DE202012002706U1 - Power generating device and power generation arrangement - Google Patents
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Abstract
Stromerzeugungsvorrichtung (1) zum Einbringen in eine Abwasserrohrleitung (2) umfassend: – eine entlang einer ersten Richtung (W) verfahrbaren Wehrplatte (5), – einen entlang einer zweiten Richtung (R) verfahrbaren Rotor (7), welcher mit einem Generator (9) verbunden ist, wobei der Rotor (7) entlang der Abwasserfließrichtung F – also stromabwärts – von der Wehrplatte (5) in der Abwasserrohrleitung (3) angeordnet derart ist, und wobei der Rotor (7) und die Wehrplatte (5) zum Erreichen einer Betriebsposition relativ zueinander derart verfahrbar sind, daß der Rotor (7) in der Betriebsposition durch Abwasser, welches in der Betriebsposition über oder unter die Wehrplatte (5) fließt, antreibbar ist und mittels des Generators (9) elektrischer Strom erzeugbar ist.Electricity generating device (1) for introduction into a sewer pipe (2) comprising: - a weir plate (5) which can be moved along a first direction (W), - a rotor (7) which can be moved along a second direction (R) and which is connected to a generator (9 ) is connected, the rotor (7) along the sewage flow direction F - that is downstream - of the weir plate (5) in the sewer pipe (3) is arranged in such a way, and wherein the rotor (7) and the weir plate (5) to reach a Operating position can be moved relative to one another in such a way that the rotor (7) in the operating position can be driven by sewage which flows in the operating position over or under the weir plate (5) and electrical current can be generated by means of the generator (9).
Description
Die Erfindung betrifft eine Stromerzeugungsvorrichtung für Abwasserrohrleitungen, sowie eine Stromerzeugungsanordnung.The invention relates to a power generation device for sewage pipelines, as well as a power generation arrangement.
Die Stromerzeugung aus Abwasser durch eine Stromerzeugungsvorrichtung, welche sich in einer Abwasserrohrleitung befindet, ist aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die Druckschrift
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromerzeugungsvorrichtung bereitzustellen, welche einfach herzustellen ist, und welche einen verringerten Einbauaufwand benötigt sowie ein entsprechendes Verfahren zum Erzeugen von elektrischem Strom. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.It is therefore an object of the present invention to provide a power generation apparatus which is easy to manufacture and which requires a reduced installation cost and a corresponding method for generating electric power. This object is solved by the subject matters of the independent claims. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.
Stromerzeugungsvorrichtungpower generating device
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Stromerzeugungsvorrichtung zum Einbringen in eine Abwasserrohrleitung umfassend:
- – eine entlang einer ersten Richtung W verfahrbaren Wehrplatte,
- – einen entlang einer zweiten Richtung R verfahrbaren Rotor, welcher mit einem Generator verbunden ist,
wobei der Rotor und die Wehrplatte zum Erreichen einer Betriebsposition relativ zueinander derart verfahrbar sind, daß der Rotor in der Betriebsposition durch Abwasser, welches in der Betriebsposition über oder unter die Wehrplatte fließt, antreibbar ist und mittels des Generators elektrischer Strom erzeugbar ist.One aspect of the present invention relates to a power generation device for introduction into a sewage pipeline comprising:
- A weir plate movable along a first direction W,
- A rotor movable along a second direction R, which is connected to a generator,
wherein the rotor and the weir plate for reaching an operating position relative to each other are movable such that the rotor in the operating position by waste water, which flows in the operating position above or below the weir plate, is drivable and can be generated by the generator electrical power.
Vorteilhafterweise kann die in dem fließenden Abwasser enthaltene kinetische Energie zur Erzeugung von elektrischem Strom genutzt werden. Weiter vorteilhafterweise kann die durch die Stromerzeugungsvorrichtung fleißende Abwassermenge mittels der Wehrplatte gesteuert bzw. geregelt werden. Weiter vorteilhafterweise können die verfahrbare Wehrplatte und der verfahrbare Rotor in kompakter Form innerhalb der Abwasserrohrleitung angeordnet sein, wobei der Rotor weiter vorteilhafterweise durch eine Schwallspülung, welche durch ein Aufstauen von Abwasser mittels der Wehrplatte und ein schlagartiges Freigeben des aufgestauten Abwassers gespült und dadurch von anhängendem Schmutz befreit werden kann. Der Rotor ist weiter vorzugsweise aus dem in der Abwasserrohrleitung fließenden Abwasser heraus verfahrbar, so daß Abwasser den Rotor passieren kann, ohne den Rotor zu kontaktieren bzw. ohne den Rotor anzutreiben. Dadurch kann Abwasser mit einer Fracht aus Feststoffen, welche sich am dem Rotor verfangen könnten, den Rotor ungehindert passieren, beispielsweise wenn stromaufwärts der Wehrplatte sedimentierte Feststoffe mittels eines Spülschwalls weiter entlang der Abwasserfließrichtung transportiert werden.Advantageously, the kinetic energy contained in the flowing wastewater can be used to generate electricity. Further advantageously, the effluent amount flowing through the power generating device can be controlled by the weir plate. Further advantageously, the movable weir plate and the movable rotor can be arranged in a compact form within the sewage pipeline, the rotor further advantageously by a surge flushing, which is rammed by a damming of wastewater by means of the weir plate and a sudden release of the dammed sewage and thereby of attached dirt can be exempted. The rotor is further preferably movable out of the effluent in the sewage pipeline wastewater so that sewage can pass through the rotor without contacting the rotor or without driving the rotor. As a result, wastewater with a cargo of solids that might catch on the rotor can pass through the rotor unhindered, for example, when solids sedimented upstream of the weir plate continue to be transported along the sewage flow direction by means of a rinse.
Der Begriff Abwasser umfaßt insbesondere Regenwasser, Schmutzwasser und Mischwasser. Unter der Abwasserrohrleitung werden alle Volumina verstanden, welche das Abwasser fassen, wozu insbesondere das eigentliche Abwasserrohr, aber auch die damit hydraulisch verbundenen abwassertechnischen Bauwerke, wie beispielsweise Wehre, Drosseln, Auffangbecken, Siebeinrichtungen, Hebewerke, Nebenrohrleitungen, usw. gehören.The term wastewater includes in particular rainwater, dirty water and mixed water. Under the sewage pipeline all volumes are understood that hold the wastewater, including in particular the actual sewer pipe, but also the hydraulically associated wastewater engineering structures, such as weirs, chokes, catch basins, screening, lifts, secondary piping, etc. include.
Das Abwasser fließt entlang der Abwasserfließrichtung F innerhalb der Abwasserrohrleitung, wobei die Abwasserfließrichtung F in der Regel dem Gefälle der Abwasserrohrleitung folgt. In Ausnahmefällen wird das Abwasser mittels einer Pumpanlage bzw. zumindest eines Wehres entgegen der Schwerkraft und entgegen dem Gefälle der Abwasserrohrleitung gefördert, so daß die Abwasserfließrichtung F und damit die Richtung „stromabwärts” durch die Förderrichtung der Pumpanlage bestimmt ist.The sewage flows along the sewage flow direction F within the sewage piping, the sewage flow direction F usually following the slope of the sewage piping. In exceptional cases, the wastewater is pumped by means of a pumping system or at least one weir against gravity and against the gradient of the sewage pipeline, so that the waste water flow direction F and thus the direction "downstream" is determined by the conveying direction of the pumping system.
Die Wehrplatte ist entlang der ersten Richtung W verfahrbar, wobei die Richtung W bevorzugt im wesentlichen senkrecht zur Abwasserfließrichtung F orientiert ist. Die erste Richtung W kann aber auch in einem Winkel von etwa 30 Grad bis etwa 90 Grad, bevorzugt von etwa 45 Grad bis etwa 90 Grad und weiter bevorzugt von etwa 60 Grad bis etwa 90 Grad orientiert sein. Dabei kann die Richtung R einer Erstreckungsrichtung der Wehrplatte, also einer Höhen-, Breiten- oder Längserstreckungsrichtung, entsprechen.The weir plate is movable along the first direction W, wherein the direction W is preferably oriented substantially perpendicular to the waste water flow direction F. However, the first direction W may also be oriented at an angle of from about 30 degrees to about 90 degrees, preferably from about 45 degrees to about 90 degrees, and more preferably from about 60 degrees to about 90 degrees. In this case, the direction R can correspond to an extension direction of the weir plate, that is to say a height, width or longitudinal extension direction.
Der Rotor ist entlang einer zweiten Richtung R verfahrbar. Die zweite Richtung R kann identisch zu der ersten Richtung W oder davon verschieden sein. Bevorzugt schliessen die erste Richtung W und die zweite Richtung R einen Winkel kleiner als etwa 45 Grad ein. Weiter bevorzugt ist dieser Winkel kleiner als etwa 30 Grad und insbesondere kleiner als etwa 15 Grad.The rotor is movable along a second direction R. The second direction R may be identical to or different from the first direction W. Preferably close the first direction W and the second direction R is an angle less than about 45 degrees. More preferably, this angle is less than about 30 degrees, and more preferably less than about 15 degrees.
Der Rotor ist mit einem Generator zur Erzeugung elektrischer Energie verbunden, so daß der Generator betrieben wird, wenn sich der Rotor durch das über ihn fliessende Abwasser dreht. Dazu ist der Rotor entlang der Abwasserfließrichtung F – also stromabwärts – von der Wehrplatte in der Abwasserrohrleitung angeordnet. Damit das Abwasser derart über den Rotor geführt wird, daß der Rotor die maximale durch die vorgegebene Abwassermenge erreichbare Drehzahl und/oder das maximale Drehmoment erzeugt wird, sind der Rotor und die Wehrplatte relativ zueinander verfahrbar. Durch das Verfahrendes Rotors bzw. der Wehrplatte kann die den Rotor antreibende Abwasssermenge bzw. die Fallhöhe des Abwassers auf den Rotor bestimmt werden. Dadurch ist die Drehzahl des Rotors steuerbar bzw. regelbar und damit die Menge der mittels des Generators erzeugten elektrischen Energie. Zum Antrieb des Rotors werden Rotorblätter des Rotors von dem Abwasser angeströmt. Bevorzugt erfolgt das Anströmen der Rotorblätter tangential, das heißt im wesentlich senkrecht zur Erstreckungsrichtung jedes Rotorblattes zum Zeitpunkt bzw. am Ort des Aufpralls des Abwassers auf das entsprechende Rotorblatt. Mit anderen Worten stehen die Aufprallrichtung des Abwassers auf den Rotor bzw. jedes Rotorblattes senkrecht zur Drehachse des Rotors. Vorteilhafterweise bewirkt die tangentiale Anströmung, daß sich im Abwasser mitgeführte Fracht nicht an dem Rotor bzw. an der Achse des Rotors verfangen kann, so daß dadurch die Betriebssicherheit erhöht wird. Zusätzliche Siebvorrichtungen, welche die Fracht aus dem Abwasser entfernen und einen erhöhten Reinigungsaufwand nach sich ziehen, sind daher vorteilhafterweise nicht notwendig.The rotor is connected to a generator for generating electrical energy, so that the generator is operated when the rotor rotates through the effluent flowing through it. For this purpose, the rotor along the Abwasserfließrichtung F - ie downstream - arranged by the weir plate in the sewage pipeline. So that the waste water is guided over the rotor so that the rotor is the maximum achievable by the predetermined amount of waste water speed and / or the maximum torque is generated, the rotor and the weir plate are movable relative to each other. By the process of the rotor or the weir plate, the amount of sewage driving the rotor or the drop height of the waste water can be determined on the rotor. As a result, the rotational speed of the rotor can be controlled or regulated and thus the amount of electrical energy generated by means of the generator. To drive the rotor rotor blades of the rotor are flown by the wastewater. Preferably, the flow against the rotor blades is tangential, that is substantially perpendicular to the direction of extension of each rotor blade at the time or at the location of the impact of the wastewater on the corresponding rotor blade. In other words, the impact direction of the wastewater on the rotor or each rotor blade are perpendicular to the axis of rotation of the rotor. Advantageously, the tangential flow causes that entrained in the wastewater cargo can not catch on the rotor or on the axis of the rotor, so that thereby the reliability is increased. Additional screening devices, which remove the cargo from the wastewater and entail an increased cleaning effort, are therefore advantageously not necessary.
Vorzugsweise sind der Rotor und die Wehrplatte zum Erreichen einer Aufstauposition relativ zueinander derart verfahrbar, daß Abwasser in der Aufstauposition stromaufwärts der Wehrplatte aufstaubar ist und der Rotor () nicht durch Abwasser antreibbar ist. Mit anderen Worten, kann die Wehrplatte derart positioniert werden, daß im wesentlichen kein Abwasser von stromaufwärts der Wehrplatte zum stromabwärts gelegenen Rotor gelangt. Die Wehrplatte kann also den Abwasserfluß durch die Abwasserrohrleitung im wesentlichen sperren. Dadurch wird das anfallende Abwasser in einem Bereich stromaufwärts der Wehrplatte gestaut und steht damit vorteilhafterweise zum einem späteren Zeitpunkt zur Erzeugung von elektrischem Strom zur Verfügung. Insbesondere kann die Position der Wehrplatte derart gesteuert bzw. geregelt sein, daß die Wehrplatte den Abwasserfluß durch die Abwasserrohrleitung unterbindet, wenn ein an dem Generator angeschlossener elektrischer Verbraucher keine elektrische Energie von dem Generator benötigt. Die Abwasserrohrleitung kann demnach als Speicher für Abwasser dienen, welches zu einem späteren Zeitpunkt zum Erzeugen elektrischer Energie benutzt wird, wenn der an dem Generator angeschlossene Verbraucher elektrische Energie benötigt. Beispielsweise kann die oben beschriebene Stromerzeugungsvorrichtung in einem urbanen Abwasserrohrleitungsnetz installiert sein. Dann kann die Wehrplatte in die Aufstauposition verfahren und das Abwasser über Nacht gesammelt werden, wenn der lokale Stromverbrauch und die anfallende Abwassermenge minimal sind. Am Morgen, wenn der lokale Stromverbrauch in der urbanen Region zunimmt, können Wehrplatte und Rotor in die Betriebsposition verfahren und das gesammelte Abwasser zur Stromerzeugung verwendet werden, um den lokalen Strombedarf zumindest teilweise zu decken. Gleichzeitig steigt morgens auch das anfallende Abwasservolumen, so daß weiter Strom erzeugt werden kann.Preferably, the rotor and the weir plate to achieve a Aufstauposition be moved relative to each other such that wastewater in the Aufstauposition upstream of the weir plate is stowable and the rotor () is not driven by wastewater. In other words, the weir plate can be positioned so that substantially no wastewater passes from upstream of the weir plate to the downstream rotor. The weir plate can thus essentially block the sewage flow through the sewage pipeline. As a result, the wastewater accumulated in an area upstream of the weir plate and is thus advantageously available at a later time for the production of electric power. In particular, the position of the weir plate may be controlled such that the weir plate inhibits the flow of sewage through the sewage pipeline when an electrical consumer connected to the generator does not require electrical power from the generator. The sewage pipeline can therefore serve as a reservoir for waste water, which is used at a later time for generating electrical energy when the consumer connected to the generator requires electrical energy. For example, the power generating device described above may be installed in an urban sewage piping network. Then the weir plate can be moved to the stowage position and the waste water collected overnight if the local power consumption and the amount of wastewater is minimal. In the morning, as local power consumption in the urban area increases, the weir plate and rotor can be moved to the operating position, and the wastewater collected can be used to generate electricity to at least partially meet local electricity needs. At the same time in the morning, the accumulating wastewater volume, so that more electricity can be generated.
Vorzugsweise umfaßt die Stromerzeugungsvorrichtung eine Regeleinheit, wobei die Regeleinheit ausgelegt ist, in Abhängigkeit von der durch die Wehrplatte aufgestaute Wassermenge und/oder in Abhängigkeit von der benötigten elektrischen Leistung den Rotor und die Wehrplatte zwischen der Aufstauposition und der Betriebsposition zu verfahren.The power generating device preferably comprises a control unit, wherein the control unit is designed to move the rotor and the weir plate between the stowing position and the operating position in dependence on the amount of water accumulated by the weir plate and / or depending on the required electrical power.
Vorzugsweise ist der Generator als Nabengenerator ausgebildet. Es versteht sich jedoch, daß auch ein beliebig ausgebildeter Generator auf geeignete Weise mit dem Rotor mechanisch verbunden sein kann, um die Rotationsbewegung des Rotors zum Generator zu übertragen.Preferably, the generator is designed as a hub generator. It is understood, however, that any arbitrarily designed generator may be mechanically connected in a suitable manner to the rotor in order to transmit the rotational movement of the rotor to the generator.
Stromerzeugungsanordnungpower generation arrangement
Ein Aspekt betrifft eine Stromerzeugungsanordnung zum Einbringen in eine Abwasserrohrleitung umfassend:
- – eine erste erfindungsgemäße Stromerzeugungsvorrichtung,
- – eine zweite erfindungsgemäße Stromerzeugungsvorrichtung,
- A first power generation device according to the invention,
- A second power generation device according to the invention,
Die erste Stromerzeugungsvorrichtung ist von der zweiten Stromerzeugungsvorrichtung beabstandet in der Abwasserrohrleitung angeordnet. Das Abwasser fließt entlang der Abwasserfließrichtung F von der ersten Stromerzeugungsvorrichtung zu der zweiten Stromerzeugungsvorrichtung, wobei die Abwasserfließrichtung F in der Regel dem Gefälle der Abwasserrohrleitung folgt. Mit anderen Worten ist die zweite Stromerzeugungsvorrichtung, bezogen auf den Meeresspiegel, tiefer angeordnet als die erste Stromerzeugungsvorrichtung, beziehungsweise die zweite Stromerzeugungsvorrichtung liegt stromabwärts von der ersten Stromerzeugungsvorrichtung. In Ausnahmefällen wird das Abwasser mittels einer Pumpanlage bzw. zumindest eines Wehres entgegen der Schwerkraft und entgegen dem Gefälle der Abwasserrohrleitung gefordert, so daß die Abwasserfließrichtung F und damit die Richtung „stromabwärts” durch die Förderrichtung der Pumpanlage bestimmt ist.The first power generation device is spaced from the second power generation device in the sewage pipeline. The waste water flows along the waste water flow direction F from the first power generation apparatus to the second power generation apparatus, and the waste water flow direction F is usually the same Gradient of the sewage pipeline follows. In other words, the second power generation device is located lower in relation to the sea level than the first power generation device, and the second power generation device is located downstream of the first power generation device. In exceptional cases, the wastewater is required by means of a pumping system or at least one weir against gravity and against the gradient of the sewage pipeline, so that the waste water flow direction F and thus the direction "downstream" is determined by the conveying direction of the pumping system.
Vorteilhafterweise kann eine solche Stromerzeugungsanordnung sowohl zum Abwassermanagement innerhalb der Abwasserrohrleitung als auch zur Stromerzeugung genutzt werden.Advantageously, such a power generation arrangement can be used both for wastewater management within the sewage pipeline and for power generation.
Vorzugsweise umfaßt die Stromerzeugungsanordnung weiter:
- – eine zweite Abwasserrohrleitung, welche mit der Abwasserrohrleitung hydraulisch verbindbar ist,
- – zumindest eine dritte erfindungsgemäße Stromerzeugungsvorrichtung, wobei die Abwasserfließmenge durch die Abwasserrohrleitung und die zweite Abwasserrohrleitung steuerbar oder regelbar ist.
- A second sewage pipeline, which is hydraulically connectable to the sewage pipeline,
- - At least a third power generating device according to the invention, wherein the wastewater flow rate through the sewage pipeline and the second sewage pipeline is controllable or regulated.
Vorteilhafterweise können die Wehrplatten der Stromerzeugungsvorrichtungen genutzt werden, um die Abwasserfließmenge in der ersten und zweiten Abwasserrohrleitung zu steuern bzw. zu regeln. Daher kann die Abwasserfließmenge an die anfallende Menge von Abwasser und/oder an den Bedarf von Abwasser zur Stromerzeugung angepaßt werden, beispielsweise nach Regenereignissen.Advantageously, the weir plates of the power generation devices can be used to control the wastewater flow rate in the first and second sewer pipelines. Therefore, the wastewater flow rate can be adapted to the accumulated amount of waste water and / or to the demand of waste water for power generation, for example, after rain events.
Es versteht sich, daß die Stromerzeugungsanordnung auch eine dritte Abwasserrohrleitung mit einer vierten Stromerzeugungsvorrichtung, eine vierte Abwasserrohrleitung mit einer fünften Stromerzeugungsvorrichtung, usw. umfassen kann, wobei die dritte und vierte Abwasserrohrleitung jeweils mit der Abwasserrohrleitung hydraulisch verbindbar ist. Somit kann vorteilhafterweise eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Stromerzeugungsvorrichtungen mit Abwasser beaufschlagt werden, um elektrische Energie zu erzeugen.It should be understood that the power generating arrangement may also include a third sewage pipeline having a fourth power generation device, a fourth sewage pipeline having a fifth power generation device, etc., the third and fourth sewage piping being hydraulically connectable to the sewage piping, respectively. Thus, advantageously, a plurality of power generation devices according to the invention can be treated with waste water to generate electrical energy.
Daß die zweite Abwasserrohrleitung mit der Abwasserrohrleitung hydraulisch verbindbar ist, bedeutet, daß die hydraulische Verbindung zumindest zeitweise unterbrochen sein kann, bei Bedarf jedoch herstellbar ist. Insbesondere kann die hydraulische Verbindung zwischen der Abwasserrohrleitung und der zweiten Abwasserrohrleitung in Abhängigkeit von der jeweils in den Abwasserrohrleitungen befindlichen Abwassermenge abhängig sein.That the second sewage pipeline with the sewage pipeline is hydraulically connected, means that the hydraulic connection can be interrupted at least temporarily, if necessary, however, can be produced. In particular, the hydraulic connection between the sewage pipeline and the second sewage pipeline may be dependent on the amount of sewage present in the sewage pipelines.
Vorzugsweise umfaßt die Stromerzeugungsanordnung weiter:
- – zumindest eine Sperrvorrichtung, welche aus Richtung der ersten Stromerzeugungsvorrichtung kommendes Abwasser zu vorbestimmbaren Anteilen zu der zweiten Stromerzeugungsvorrichtung und zu der dritten Stromerzeugungsvorrichtung fließen lassen kann.
- - At least one blocking device which can flow from the direction of the first power generating device waste water to predeterminable proportions to the second power generating device and to the third power generating device.
Vorteilhafterweise kann durch die Sperrvorrichtung, wie beispielsweise einer Wehrplatte, die Abwasserfließmenge, welche zu den einzelnen Stromerzeugungsvorrichtungen fließt, gesteuert bzw. geregelt werden, um die Menge erzeugbarer bzw. erzeugter elektrischer Energie zu bestimmen bzw. vorzubestimmen.Advantageously, by the barrier device, such as a weir plate, the wastewater flow amount flowing to the individual power generation devices can be controlled to determine the amount of generated or generated electrical energy.
Mit anderen Worten kann die zumindest eine Sperrvorrichtung die hydraulische Verbindung zwischen der Abwasserrohrleitung und der zweiten Abwasserrohrleitung steuern bzw. regeln. Dabei kann die zumindest eine Sperrvorrichtung in bzw. an der Abwasserrohrleitung ausgebildet sein oder in oder an der zweiten Abwasserrohrleitung ausgebildet sein. Insbesondere kann die zumindest eine Sperrvorrichtung ein Wehr oder einen Schieber umfassen, welches/welcher ausgelegt ist, die durch die Abwasserrohrleitung in Richtung der zweiten Stromerzeugungsvorrichtung fließende Abwassermenge zu steuern bzw. zu regeln. Die hydraulische Verbindung zwischen der Abwasserrohrleitung und der zweiten Abwasserrohrleitung kann dabei stromaufwärts der zumindest einen Sperrvorrichtung angeordnet sein, so daß Abwasser aus der Abwasserrohrleitung in die zweite Abwasserrohrleitung fließt, wenn die zumindest eine Sperrvorrichtung in der Abwasserrohrleitung geschlossen ist. Insbesondere kann das Schließen der zumindest einen Sperrvorrichtung in der Abwasserrohrleitung bewirken, daß das Abwasser aus der Abwasserrohrleitung entgegen dem Gefälle in der zweiten Abwasserrohrleitung in dieser in Richtung der dritten Stromerzeugungsvorrichtung aufsteigt. Bevorzugt ist dabei die erste Stromerzeugungsvorrichtung in der Abwasserrohrleitung höher angeordnet als die dritte Stromerzeugungsvorrichtung in der zweiten Abwasserrohrleitung, so daß das Abwasser von der ersten Stromerzeugungsvorrichtung entlang der Abwasserfließrichtung F durch die Abwasserrohrleitung bis zu der zumindest einen Sperrvorrichtung fließt und dann entgegen dem Gefälle in der zweiten Abwasserrohrleitung zu der dritten Stromerzeugungsvorrichtung fließt. Ist die Wehrplatte der dritten Stromerzeugungsvorrichtung geöffnet, so kann das Abwasser weiter in die hinter der Wehrplatte liegende Abwasserrohrleitung fließen. Der Rotor der dritten Stromerzeugungsvorrichtung kann dabei das Abwasser kontaktieren und dadurch rotieren oder der Rotor ist derart verfahren, daß er das Abwasser nicht kontaktiert. Ist eine vorbestimmte Menge an Abwasser in der Abwasserrohrleitung, so kann die Wehrplatte der dritten Stromerzeugungsvorrichtung geschlossen werden, um das Abwasser in der Abwasserrohrleitung zu stauen bzw. zwischenzuspeichern und zwar unabhängig vom Zustand der Sperrvorrichtung. Zu einem späteren Zeitpunkt kann die dritte Stromerzeugungsvorrichtung in die Betriebsposition überführt werden, um mit Hilfe des aufgestauten Abwassers elektrische Energie zu erzeugen.In other words, the at least one blocking device can control the hydraulic connection between the sewage pipeline and the second sewage pipeline. In this case, the at least one blocking device may be formed in or on the sewage pipeline or be formed in or on the second sewage pipeline. In particular, the at least one blocking device may comprise a weir or a slide which is designed to control the amount of sewage flowing through the sewage pipeline in the direction of the second power generation device. The hydraulic connection between the sewage pipeline and the second sewage pipeline may be arranged upstream of the at least one barrier device, so that wastewater from the sewage pipeline flows into the second sewage pipeline when the at least one barrier device in the sewage pipeline is closed. In particular, the closing of the at least one blocking device in the sewage pipeline may cause the sewage from the sewage pipeline to rise in the direction opposite to the gradient in the second sewage pipeline in the direction of the third power-generating device. Preferably, the first power generating device is disposed higher in the sewage piping than the third power generating device in the second sewage piping so that the sewage flows from the first power generating device along the sewage flowing direction F through the sewage piping to the at least one blocking device and then counter to the fall in the second Sewer pipe to the third power generating device flows. If the weir plate of the third power generating device is open, the wastewater can continue to flow into the wastewater pipeline lying behind the weir plate. The rotor of the third power generating device can contact the waste water and thereby rotate or the rotor is moved such that it does not contact the wastewater. Is a predetermined amount of waste water in the Wastewater pipeline, so the weir plate of the third power generating device can be closed to stow the waste water in the sewage pipeline or to save it, regardless of the state of the locking device. At a later time, the third power generating device can be transferred to the operating position to generate electrical energy with the help of the dammed up wastewater.
Vorzugsweise umfaßt die Stromerzeugungsanordnung
- – eine erste Meßvorrichtung, welche den Pegel H1 an der Wehrplatte der ersten Stromerzeugungsvorrichtung und/oder
- – eine zweite Meßvorrichtung, welche den Pegel H2 an der Wehrplatte der zweiten Stromerzeugungsvorrichtung und/oder
- – eine dritte Meßvorrichtung, welche den Pegel H3 an der Wehrplatte der dritten Stromerzeugungsvorrichtung erfaßt.
- A first measuring device, which has the level H 1 at the weir plate of the first power generating device and / or
- A second measuring device, which has the level H 2 at the weir plate of the second power generating device and / or
- - A third measuring device which detects the level H 3 at the weir plate of the third power generating device.
Die Erfassung der Pegel H1, H2, H3 kann insbesondere die Messung des entsprechenden Pegelstandes bzw. der Abwasserhöhe in der Abwasserrohrleitung mittels Ultraschall oder mittels Wasserdruckmessung umfassen. Weiter bevorzugt sind die erste Meßvorrichtung, zweite Meßvorrichtung und/oder die dritte Meßvorrichtung mit einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung verbunden, so daß die Abwasserfließmenge über die jeweiligen Wehrplatten der ersten, zweiten und/oder dritten Stromerzeugungsvorrichtung aufgrund der von der erfaßten Daten gesteuert bzw. geregelt werden kann. Vorteilhafterweise können der bzw. die Pegel an der bzw. den Wehrplatte(n) als Grundlage zur Steuerung bzw. Regelung der Abwasserfließmengen durch die einzelnen Abschnitte der Abwasserrohrleitungen) genutzt werden. Insbesondere können der bzw. die Pegel an der bzw. den Wehrplatte(n) genutzt werden um einen oder mehrere dieser Pegel im wesentlichen konstant zu halten.The detection of the levels H 1 , H 2 , H 3 may in particular comprise the measurement of the corresponding level or wastewater level in the sewage pipeline by means of ultrasound or by means of water pressure measurement. Further preferably, the first measuring device, the second measuring device and / or the third measuring device are connected to a control device, so that the wastewater flow rate over the respective weir plates of the first, second and / or third power generating device based on the controlled by the data or can be regulated. Advantageously, the level (s) on the weir plate (s) may be used as the basis for controlling the flow of sewage through the individual sections of sewage piping. In particular, the level (s) at the weir plate (s) may be utilized to maintain one or more of these levels substantially constant.
Stromerzeugungsverfahrenpower generation process
Ein beispielhaftes Verfahren zum Erzeugen von elektrischem Strom umfaßt die folgenden Schritte:
- – Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Stromerzeugungsvorrichtung;
- – Verfahren der Wehrplatte der Stromerzeugungsvorrichtung und
- – Verfahren des Rotors der Stromerzeugungsvorrichtung,
- - Providing a power generating device according to the invention;
- - Procedure of the weir plate of the power generating device and
- Method of the rotor of the power generating device,
Figurenbeschreibungfigure description
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigt:Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. It shows:
Die
Die Stromerzeugungsvorrichtung
Der Rotor
Mit anderen Worten kann die Wehrplatte
Es versteht sich, daß der Generator
Zum Erreichen der in den
Bevorzugt sind die Wehrplatte
Der Rotor
Der Rotor
Die Führungen
Der Generator
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Stromerzeugungsvorrichtungpower generating device
- 33
- AbwasserrohrleitungSewage pipeline
- 55
- Wehrplatteweir plate
- 5a5a
-
Oberkante
5a der Wehrplatte5 top edge 5a the weir plate5 - 77
- Rotorrotor
- 7a7a
- Achseaxis
- 7b, c7b, c
- Halterungenbrackets
- 99
- Generatorgenerator
- 9a, b9a, b
- elektrische Anschlüsseelectrical connections
- 1111
- Abwassersewage
- 1313
- WehrplattenantriebWehr disk drive
- 1515
- Rotorantriebrotor drive
- 15a15a
- Hydraulikzylinder bzw. PneumatikzylinderHydraulic cylinder or pneumatic cylinder
- 1717
-
Aussparung in der Abwasserrohrleitung
3 Recess in thesewage pipeline 3 - 19a, b19a, b
-
Führungsnuten in der Abwasserrohrleitung
3 Guide grooves in thesewage pipeline 3 - 21a, b21a, b
- Führungenguides
- FF
- AbwasserfließrichtungWastewater flow direction
- RR
- zweite Richtung, Rotorverfahrrichtungsecond direction, rotor travel direction
- WW
- erste Richtung, Wehrplattenverfahrrichtungfirst direction, weir plate travel direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008004583 A1 [0002] DE 102008004583 A1 [0002]
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202012002706U DE202012002706U1 (en) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | Power generating device and power generation arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202012002706U DE202012002706U1 (en) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | Power generating device and power generation arrangement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202012002706U1 true DE202012002706U1 (en) | 2012-04-03 |
Family
ID=46021808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202012002706U Expired - Lifetime DE202012002706U1 (en) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | Power generating device and power generation arrangement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202012002706U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITVI20120085A1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-10-17 | Green Place En S R L | EXERCISE SYSTEM FOR HYDRAULIC TURBINES |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008004583A1 (en) | 2008-01-16 | 2009-07-23 | Krockenberger, Wilhelm | Closed prefabricated system for producing electricity, has compact power unit built in water-main-channel, pre-chamber placed in worm gear during transportation, and filters filtering hard-suspended matters that are transported into bypass |
-
2012
- 2012-03-14 DE DE202012002706U patent/DE202012002706U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008004583A1 (en) | 2008-01-16 | 2009-07-23 | Krockenberger, Wilhelm | Closed prefabricated system for producing electricity, has compact power unit built in water-main-channel, pre-chamber placed in worm gear during transportation, and filters filtering hard-suspended matters that are transported into bypass |
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