DE3726275A1 - Floating small water power stations - Google Patents

Floating small water power stations

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DE3726275A1 DE19873726275 DE3726275A DE3726275A1 DE 3726275 A1 DE3726275 A1 DE 3726275A1 DE 19873726275 DE19873726275 DE 19873726275 DE 3726275 A DE3726275 A DE 3726275A DE 3726275 A1 DE3726275 A1 DE 3726275A1
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F03B17/063—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having no movement relative to the rotor during its rotation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Abstract

Floating small water power station equipped with a water roller provided with all-around blades, which, placed transversely to the water flow, rotates as a result of the water flow speed when the complete apparatus is anchored at the river bed, this rotation being transmitted inside the apparatus via an intermediate gear mechanism or an appropriate transmission, to the generator. The floating apparatus can have so-called float chambers for stabilisation on the water. Also, in a complete apparatus, a plurality of water rollers arranged one behind the other can provide this stability on the water. Using the apparatus according to the invention, virtually every flowing water surface above a certain water flow speed can be used without alteration for generating electrical energy without any building measures at the banks or the river bed.

Description

Nachdem auch bei der sauberen Energiequelle Wasser­ kraft die Natur durch den Bau bisheriger Arten von Wasserkraftwerken mit umfangreichen Gewässer und Ufer­ verbauungen geschädigt und zurückgedrängt wird, bei­ spielsweise mit der Vernichtung von Feuchtgebieten, erfolgte die sehr notwendige Neuentwicklung der sog. "selbstschwimmenden Wasser-Kleinkraftwerke".After even with the clean energy source water by nature by building previous types of Hydroelectric power plants with extensive bodies of water and banks obstructions damaged and pushed back, for example with the destruction of wetlands, the very necessary new development of the so-called. "self-swimming small hydro power plants".

Der Neuentwicklung vergleichbare Lösungen der ökologie- /umweltfreundlichen sauberen Energiegewinnung sind bisher unbekannt.Solutions of ecological / are environmentally friendly clean energy generation previously unknown.

Der Stand der Technik erwartete bisher beim Bau von Wasserkraftwerken eine erhebliche Anzahl von umwelt­ schädigenden Baumaßnahmen, wie: Ufer-, Bach- und Flußbettverbauungen, Staudämme, Wehre, Schleusen, Kanäle etc., die wie erwähnt nicht nur umweltschädi­ gend sind, sondern auch hinsichtlich der späteren Wartung, Pflege und Aufsicht erhebliche Kosten verur­ sachen, die sich letztlich für den Verbraucher im teueren Produkt "elektrische Energie" zeigen.The state of the art previously expected when building Hydroelectric power plants have a significant number of environmental damaging construction measures, such as: bank, stream and Riverbed structures, dams, weirs, locks, Channels etc., which, as mentioned, are not only environmentally harmful are relevant, but also with regard to later Maintenance, care and supervision cause considerable costs things that are ultimately for the consumer in show expensive product "electrical energy".

All die genannten Maßnahmen sind bisher notwendig um die genügende Wasserkapazität für den Betrieb von Tur­ binen zu sichern, die ihrerseits dann entsprechende Generatoren antreiben können.So far, all of the above measures have been necessary sufficient water capacity to operate Tur bine to secure, which in turn then corresponding Can drive generators.

Die Neuentwicklung der "selbstschwimmenden Wasser- Kleinkraftwerke" macht alle vorgenannten Baumaßnahmen zur Gewinnung elektrischer Energie überflüssig. Ent­ sprechend ist jegliche Art von Schädigung der Umwelt durch den Betrieb dieser Neuentwicklung ausgeschlossen.The new development of the "self-floating water Small power plants "does all of the above construction work for the generation of electrical energy. Ent Any kind of damage to the environment is talkable excluded by the operation of this new development.

Die Neuentwicklung geht davon aus, daß alle Flüsse und Bäche, bzw. fließende Gewässer ab einer gewissen Fließgeschwindigkeit des Wassers zur Gewinnung elek­ trischer Energie genutzt werden können.The new development assumes that all rivers and streams, or flowing water from a certain Flow rate of the water for the elec electrical energy can be used.

Hierzu wurde eine auf dem Wasser schwimmende sog. Was­ serwalze mit Rundumschaufeln versehen, entwickelt, die auf dem Fließwasser quer zur Strömung aufliegt, und im Fluß-/Bachbett oder am Ufer verankert, in ihrer Position auf dem Fließwasser fixiert werden kann.For this purpose, a so-called What was floating on the water provided, developed, which lies on the running water across the current, and anchored in the river / brook bed or on the bank, in their position on the running water can be fixed.

Die durch den Wasserfluß/Strömung verursachte Drehung der sog. Wasserwalze wird über ein Zwischengetriebe/ Übersetzung auf einen Generator übertragen. Die er­ findungsgemäße Vorrichtung ist entsprechend sowohl mit einem Getriebe/Übersetzung als auch mit einem Gene­ rator ausgerüstet. Die Konstruktion sichert bei ent­ spr. Wasser-Fließgeschwindigkeit die notwendige Dreh­ zahl zum Betrieb des Generators.The rotation caused by the flow of water the so-called water roller is via an intermediate gear / Transfer translation to a generator. Which he  device according to the invention is corresponding to both with a gear / translation as well as with a gene rator equipped. The construction secures at ent spr. Water flow rate the necessary rotation number to operate the generator.

Die Anordnung des "selbstschwimmenden Wasser-Klein­ kraftwerks" im fließenden Gewässer erfolgt zumeist in Ufernähe. Der Energie-Transport ab der Vorrichtung erfolgt über ein Wasser-/Erdkabel, oder über eine Frei­ mastverkabelung.The arrangement of the "self-swimming water small power plant "mostly takes place in flowing water near the shore. The energy transport from the device takes place via a water / underground cable, or via a free mast cabling.

Ein besonderer Vorteil der Neuentwicklung ist die ein­ fache Möglichkeit mehrere Vorrichtungen beispielsweise hintereinander zu koppeln, und so die Gesamtanlage hinsichtlich ihrer kW-Leistung beliebig zu vergrößern.A particular advantage of the new development is the one multiple possibility multiple devices for example to couple in a row, and so the entire system with regard to their kW power to enlarge arbitrarily.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann wie ein Kahn zu Wasser gelassen werden. Sie beginnt unmittelbar nach ihrer Verankerung mit der Produktion von elektrischer Energie.The device according to the invention can be closed like a barge Be urged. It begins immediately after their anchoring with the production of electrical Energy.

Es kann davon ausgegangen werden, daß für sog. Klein­ anlagen eine sehr geringe Bauhöhe möglich ist, und entsprechend die Wasseroberfläche mit weniger als 1 m überragt wird.It can be assumed that for so-called small plants a very low overall height is possible, and correspondingly the water surface with less than 1 m is towered over.

Im einzelnen wird die erfindungsgemäße Vorrichtung des "selbstschwimmenden Wasser-Kleinkraftwerks" anhand der Zeichnungen Fig. I bis Fig. III gezeigt und funktionsmäßig beschrieben.In particular, the device of the invention of the "self-floating small water power plant" with reference to the drawings, Figs. I to Fig. III and described functionally.

Fig. I zeigt eine beispielsweise Seitenansicht der Gesamtvorrichtung, sowie eine Geräteaufsicht. FIG. I shows an exemplary side view of the overall apparatus, and a device control.

Fig. II zeigt eine Frontansicht der Vorrichtung im Wasser schwimmend, mit beispielsweiser Steinverankerung des Gerätes. Fig. II is a front view of the apparatus floating in water, with, for example wise stone anchoring of the device.

Fig. III zeigt eine beispielsweise Dreier-Kombination der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der offenen Seitenansicht. FIG. III illustrates an exemplary three-way combination of the device according to the invention in the open side view.

Fig. I zeigt zunächst in der Seitenansicht den Geräterahmen 1 mit der Wasserwalze 3, die mit den Schaufeln 2 ver­ sehen ist, sowie die von der Wasserwalze angetriebene Übersetzung 4, die ihre Kraft wiederum an den Genera­ tor 5 weitergibt. Im Rahmenvorderteil ist ein bei­ spielsweiser Schwimmkasten 9 erkennbar. Fig. I first shows in side view the device frame 1 with the water roller 3 , which is seen ver with the blades 2 , and the driven by the water roller translation 4 , which in turn transmits its power to the generator 5 . In the front part of the frame, a swimming pool 9, for example, can be seen.

Durch eine geschlossene Wasserwalze und einen geschlos­ senen Schwimmkasten ist die Gesamtvorrichtung schwimm­ fähig. Für den notwendigen Tiefgang zur Ausnutzung der Wasser-Fließgeschwindigkeit an den Schaufeln der Wasserwalze sorgt das Eigengewicht der Gesamtvorrich­ tung.By a closed water roller and a closed one The entire device is floating in its floating box able to. For the necessary draft for exploitation the water flow rate at the blades of the Water roller ensures the dead weight of the overall device tung.

Im fließenden Gewässer verankert, wird die Wasserwalze mittels der an ihr angeordneten Schaufeln durch die Wasserströmung angetrieben, d. h. in Drehungen versetzt. Diese überträgt ein Zahnriemen/Kette o. ä. zur Überset­ zung und weiter zum Generator.The water roller is anchored in the flowing water by means of the blades arranged on it through the Water flow driven, d. H. spun. A toothed belt / chain or similar transmits this to the transmission tongue and on to the generator.

Fig. II zeigt die Frontansicht der Vorrichtung mit der Abdec­ kung 6, der Wasserwalze 3 mit den Schaufeln 2, sowie eine beispielsweise Freiverkabelung 7. Die Gesamt­ vorrichtung ist im Fluß-/Bachbett am Verankerungsstein 8 verankert/befestigt. Fig. II shows the front view of the device with the cover 6 , the water roller 3 with the blades 2 , and for example free wiring 7th The entire device is anchored / fixed in the river / stream bed on the anchoring stone 8 .

Fig. III zeigt eine Dreierkombination von hintereinander ange­ ordneten "selbstschwimmenden Wasser-Kleinkraftwerken" als Beispiel dafür, wie eng diese beieinander liegen können. Fig. III shows a three-way combination of "self-floating small hydro power plants" arranged as an example of how close they can be.

Stücklisteparts list

1  Rahmen der Gesamtvorrichtung
2  Schaufeln an der Wasserwalze
3  Wasserwalze
4  Übersetzung zwischen Wasserwalze und Generator
5  Generator
6  angedeutete Abdeckung der Gesamtvorrichtung
7  Freiverkabelung über Masten
8  Steinverankerung im Fluß-/Bachbett für die Gesamtvorrichtung
9  Schwimmkasten 1 frame of the overall device
2 scoops on the water roller
3 water roller
4 Ratio between water roller and generator
5 generator
6 indicated coverage of the entire device
7 Free wiring via masts
8 Stone anchoring in the river / stream bed for the entire device
9 swimming box

Claims (12)

1. Selbstschwimmendes Wasser-Kleinkraftwerk, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dieses als selbstschwimmende Vorrichtung zur Gewinnung/Erzeugung von elektrischer Energie einerseits über eine sog. Wasserwalze mit Rundumschaufeln versehen verfügt, mit einer Übersetzung/oder Getriebe und einem oder mehreren Generatoren ausgerüstet ist, und die Ge­ samtvorrichtung auf fließenden Gewässern verankert, bzw. in ihrer Position fixiert, durch die wasserströmungs-ver­ ursachte Drehung der sog. Wasserwalze in Weiterführung über Getriebe und Generator elektrische Energie erzeugen kann.1. Self- floating small water power plant, characterized in that it has a so-called water roller with all-round blades, is equipped with a translation / or gear and one or more generators, and is equipped as a self-floating device for generating / generating electrical energy Total device anchored on flowing water, or fixed in its position by the water flow-caused rotation of the so-called water roller can continue to generate electrical energy via gear and generator. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sog. Wasserwalze selbstschwimmend oder nicht selbst­ schwimmend ausgeführt sein kann.2. Device according to claim 1, characterized in that the so-called water roller self-floating or not itself can be carried out floating. 3. Vorrichtung nach wenigstens einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese zur Stabilisierung auf dem Wasser vor, hinter oder neben der Wasserwalze mit sog. Schwimmkästen ausgerüstet sein kann.3. Device according to at least one of the claims mentioned, characterized in that this for stabilization with the water in front of, behind or next to the water roller So-called swimming boxes can be equipped. 4. Vorrichtung nach wenigstens einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese auch mit mehreren sog. Wasserwalzen ausgerüstet sein kann.4. Device according to at least one of the claims mentioned, characterized in that this also with several so-called Water rollers can be equipped. 5. Vorrichtung nach wenigstens einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jegliche Art von fließenden Gewässern, bzw. fließendem Wasser von ihr genutzt werden kann.5. The device according to at least one of the claims mentioned, characterized in that any kind of flowing Waters or running water can be used by her can. 6. Vorrichtung nach wenigstens einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese um praktisch eine künst­ liche Wasserströmung zu erzeugen, auch von Schiffen oder anderen Zugvorrichtungen geschleppt werden kann.6. The device according to at least one of the claims mentioned, characterized in that this is practically an art  to generate water flow, also from ships or other traction devices can be towed. 7. Vorrichtung nach wenigstens einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anzahl, Form und Größe der Schaufeln an der Wasserwalze frei gewählt werden kann.7. The device according to at least one of the claims mentioned, characterized in that the number, shape and size of the Buckets on the water roller can be chosen freely. 8. Vorrichtung nach wenigstens einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese in Abhängigkeit vom Wasserwalzen-Durchmesser und der Wasser-Fließgeschwin­ digkeit mit unterschiedlichen Übersetzungen, oder Getrie­ ben jeglicher Art ausgerüstet sein kann.8. The device according to at least one of the claims mentioned, characterized in that it depends on Water roller diameter and the water flow speed ability with different translations, or gears ben can be equipped of any kind. 9. Vorrichtung nach wenigstens einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese über Koppelmechanismen verfügen kann, die ein hinter- oder nebeneinander-koppeln mehrerer Vorrichtungen ermöglichen.9. The device according to at least one of the claims mentioned, characterized in that this via coupling mechanisms can have that couple one behind the other or side by side allow multiple devices. 10. Vorrichtung nach wenigstens einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese in beliebiger Größe und Leistung erstellbar ist.10. The device according to at least one of the claims mentioned, characterized in that these are of any size and performance is buildable. 11. Vorrichtung nach wenigstens einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese auch zur Nutzung von entsprechender Wasserenergie an Wasserfällen geeignet ist.11. The device according to at least one of the claims mentioned, characterized in that these also for the use of appropriate water energy at waterfalls is suitable. 12. Vorrichtung nach wenigstens einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit Schutzvorrichtungen gegen auf Wasseroberflächen schwimmendes Treibgut versehen sein kann.12. The device according to at least one of the claims mentioned, characterized in that these with guards against floating flotsam floating on water surfaces can be.
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