DE4201317A1 - Wasserkraftanlage - Google Patents

Wasserkraftanlage

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DE4201317A1
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Johann Dingels
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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
    • F03B15/00—Controlling
    • F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06—Regulating, i.e. acting automatically
    • F03B15/14—Regulating, i.e. acting automatically by or of water level
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserkraftanlage, bestehend aus einer mit einem Stromerzeuger gekuppelten Turbine mit auf einer waagerechten Welle angeordnetem Schaufelrad.
Es sind Wasserkraftwerke bekannt, die als Niederdruckkraftwerke ausgebildet sind und bei denen als Laufwasserkraftwerk das Gerinne eines Fließgewässers oder als Gezeitenkraftwerk die potentialen Unterschiede zwischen Ebbe und Flut des Meereswassers zur Erzeugung elektrischer Energie ausgenutzt werden. Bei den bekannten Wasserkraftwerken sind die Turbinen in einem Maschinenhaus installiert. Dem Laufrad der Turbine, das vorteilhaft mit Schaufeln ausgerüstet ist, wird das Fließwasser derart zugeführt, daß das Schaufelrad etwa halb eingetaucht ist und mindestens drei Schaufeln gleichzeitig bei Drehung belastet werden, so daß die Schaufeln stoßfrei in das Wasser ein- und austauchen.
Um ein solches Wasserkraftwerk bei unterschiedlichem Pegelstand benutzen zu können, ist es erforderlich, ein Stauwerk vorzuordnen, das eine gleichmäßige Höhe des Wasserspiegels gewährleistet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wasserkraftanlage für Flußwasser oder Gezeitenwasser vorzusehen, bei der das Schaufelrad ohne Stauwerk stets in gleicher Höhe zum Wasserspiegel bleibt.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Wasserkraftanlage dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad zwischen zwei entgegen der Stromrichtung gehaltenen Schwimmkörpern drehbar gelagert ist.
Vorteilhaft ist die Welle des Schaufelrades oberhalb des Wasserspiegels angeordnet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schwimmkörper im Abstand parallel zueinander angeordnet und weisen die gegen die Strömung gerichteten, hinteren Endabschnitte an ihren zugewandten Seiten eine sich zum Ende erweiternde Abschrägung auf. Die in Strömungsrichtung vorderen Endabschnitte der Schwimmkörper haben vorteilhaft Laufrollen, die auf Laufschienen einer fest im Boden unter dem Wasser verankerten Haltevorrichtung wirksam verbunden sind.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Schwimmkörper mit ihren hinteren Endabschnitten am Ende von Halteseilen befestigbar.
Vorteilhaft weisen die Schwimmkörper seitlich herausragende Ausleger auf, die quer zur Strömungsrichtung drehbare Stützrollen tragen, die sich an im Abstand von den Schwimmkörper angeordneten Stützflächen abstützen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind in Strömungsrichtung im Abstand hintereinander mehrere Schaufelräder zwischen den beiden Schwimmkörpern angeordnet.
Nach einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform sind an einem Schwimmkörper beidseitig Schaufelräder angeordnet.
Oberhalb der Schaufelräder ist vorteilhaft eine Abdeckung vorgesehen.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Wasserkraftanlage in Draufsicht,
Fig. 2 die Wasserkraftanlage nach Fig. 1 in Seitenansicht.
Fig. 3 die Wasserkraftanlage mit mehreren hinter- und nebeneinander angeordneten Schaufelrädern.
Die Wasserkraftanlage nach den Fig. 1 und 2 weist zwei im Abstand parallel zueinander angeordnete Schwimmkörper 1 und 2 auf, zwischen denen in Strömungsrichtung im Abstand hintereinander mehrere Schaufelräder 3 derart angeordnet sind, daß die Welle 4 jedes Schaufelrades oberhalb des Wasserspiegels liegt und mehrere Schaufeln bei Drehung der Schaufelräder immer im Wasser eingetaucht sind.
Wie Fig. 1 erkennen läßt, sind die gegen die Strömung gerichteten hinteren Endabschnitte 5 mit ihren einander zugewandten Seiten 6 zum Ende zu abgeschrägt, so daß das zwischen die Schwimmkörper fließende Wasser in ausreichender Menge den Schaufelrädern zugeführt wird.
Die Schwimmkörper mit den von ihnen drehbar getragenen Schaufelrädern sind in der Strömung derart gehalten, daß sie von der Strömung nicht mitgenommen werden, jedoch je nach Wasserstand in der Höhe freischwimmend sind. Hierzu weisen die vorderen Endabschnitte 7 der Schwimmkörper Laufrollen 8 auf, die mit Laufschienen an einer fest im Boden unter dem Wasser verankerten Haltevorrichtung 9 wirksam verbunden sind.
An den hinteren Endabschnitten 5 sind Halteseile 10 befestigbar, deren von den Schwimmkörpern abgewandtes Ende fest verankert sind, um so ebenfalls ein Wegschwimmen der Schwimmkörper zu verhindern.
An den Schwimmkörper 1 und 2 sind seitlich herausragende Ausleger 11 und 12 angeordnet, die quer zur Strömungsrichtung drehbare Stützrollen 13 tragen, die sich an im Abstand von den Schwimmkörpern angeordnete Stützflächen 14 abstützen. Hierdurch wird ein seitliches Abdriften der Schwimmkörper verhindert.
Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist oberhalb der Schaufelräder 3 eine Abdeckung 15 angeordnet.
Die Turbinenschaufelräder sind in an sich bekannter Weise mit einem nicht gezeigten Stromerzeuger verbunden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 besteht die Wasserkraftanlage aus mehreren hinter- und nebeneinander im Abstand angeordneten, drehbar gelagerten Schaufelrädern 3, die auf Wellen 4 sitzen. Die Wellen 4 werden einseitig von äußeren Schwimmkörpern 1 und 2 und anderseitig von einem mittleren Schwimmkörper 16 gehalten, der somit beidseitig Schaufelräder trägt.
Am hinteren, beidseitig abgeschrägten Endabschnitt 17 sind Halteseile 10 befestigt, und am vorderen Endabschnitt sind Stützrollen 18 und 19 angeordnet, die sich an einer verankerten Haltevorrichtung 20 beidseitig abrollend abstützen.
Seitliche Ausleger 21 mit Stützrollen 22 und 23 wirken mit Haltevorrichtungen zusammen, die am Ufer befestigt sind.
In ähnlicher Weise, wie in Fig. 3 gezeigt, läßt sich die Wasserkraftanlage nach Bedarf baukastenartig erweitern.

Claims (9)

1. Wasserkraftanlage, bestehend aus einer mit einem Stromerzeuger gekuppelten Turbine mit auf einer waagerechten Welle angeordnetem Schaufelrad, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad (3) zwischen zwei entgegen der Strömungsrichtung gehaltenen Schwimmkörpern (1, 2) drehbar gelagert ist.
2. Wasserkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Schaufelrades (3) oberhalb des Wasserspiegels angeordnet ist.
3. Wasserkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (1, 2) im Abstand parallel zueinander angeordnet sind und die gegen die Strömung gerichteten, hinteren Endabschnitte (5) an ihren einander zugewandten Seiten eine sich zum Ende erweiternde Abschrägung (6) aufweisen.
4. Wasserkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung vorderen Endabschnitte (7) der Schwimmkörper (1, 2) Laufrollen (8) aufweisen, die mit Laufschienen an einer fest im Boden unter dem Wasser verankerten Haltevorrichtung (9) wirksam verbunden sind.
5. Wasserkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (1, 2) mit ihren hinteren Endabschnitten (5) am Ende von Halteseilen (10) befestigbar sind.
6. Wasserkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (1, 2) seitlich herausragende Ausleger (11, 12) aufweisen, die quer zur Strömungsrichtung drehbare Stützrollen (13) tragen, die sich an dem Abstand von den Schwimmkörpern angeordneten Stützflächen (14) abstützen.
7. Wasserkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung im Abstand hintereinander mehrere Schaufelräder (3) zwischen den beiden Schwimmkörpern (1, 2) angeordnet sind.
8. Wasserkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Schwimmkörper (16) beidseitig Schaufelräder (3) angeordnet sind.
9. Wasserkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Schaufelräder (3) eine Abdeckung (15) angeordnet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4243416A1 (de) * 1992-12-17 1994-06-23 Gerhard Ludwig Schwimmkörper und Leitbleche, kombiniert als Trage- und Befestigungsvorrichtung sowie zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeit für Energieanlagen in fließenden Gewässern
WO2009056003A1 (fr) * 2007-10-30 2009-05-07 Jinmin Wang Dispositif de génération d'énergie par courant d'eau, de type flottant

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DE7343896U (de) * 1974-03-21 Rabens F Transportabler Generator
DE8702972U1 (de) * 1987-02-26 1987-06-25 Brenner, Raimund, 4100 Duisburg, De

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Non-Patent Citations (1)

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Title
In Betracht gezogene ältere Anmeldung: DE 40 26 638 A1 *

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