DE4230789A1 - Current generation plant using wind and wave energy - with breakwater and rotor supported at its rear edge for rotation by breakers and wind - Google Patents
Current generation plant using wind and wave energy - with breakwater and rotor supported at its rear edge for rotation by breakers and windInfo
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- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftwerk in der Meeresbrandung zur Stromerzeugung.The invention relates to a power plant in the surf Power generation.
Erneuerbare Energie wird benötigt. In den letzten Jahren sind zunehmend Windkraftwerke aufgestellt worden. Die Wellen des Meeres werden bekanntlich durch Wind verursacht. Es handelt sich dabei zunächst um vertikale Wasserverschiebungen, bei der Brandung mit am Ufer auflaufenden Wellen kippen auch mit Gischt die oberen Teile der Wellen je in eine horizontale Strömung zum Strand um. Die sen Effekt gilt es mit geeigneten Rotoren zu nutzen. Ein hierfür zur Energiegewinnung geeigneter Rotor ist bereits in DE P 41 18 948.5 seinerzeit für robuste Wind kraftwerke beschrieben worden.Renewable energy is needed. In recent years wind power plants have been increasingly installed. The waves of the As is well known, sea is caused by wind. It deals vertical water shifts at which Surf with waves crashing on the bank also tip with spray the upper parts of the waves each in a horizontal flow to the beach. This effect applies with suitable rotors to use. A rotor that is suitable for energy generation is already in DE P 41 18 948.5 at that time for robust wind power plants have been described.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, über ein in der Brandung des Meeres aufgestelltes/betriebenes Kraftwerk mit seinen Bauelementen zu berichten.The invention is based on the object in a Surf of the sea erected / operated power plant with to report its components.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen, der Zeichnung und deren Beschreibung zu entnehmen.This task is performed by a generic device the characterizing features of claim 1 solved. The further embodiment of the invention is the dependent claims, the drawing and its description can be seen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zur Gewinnung erneuerbarer Energie nun auch der sehr weite, global vorhandene Meeresstrand mit dort eingesetzten Brandungskraftwerken genutzt werden kann. Solche Kraftwerke nutzen in erster Linie die horizontale Wasserströmung, die sich sozusagen am Ende der Brandung auch mit der Gischt ergibt. Auch die am Strand fast nie fehlenden Windkräfte können zusätz lich an dem über dem Wasser befindlichen horizontal gestellten radial zu beaufschlagenden Rotor des Kraftwerkes - durch technische Mittel verbessert - angreifen. Wesentlich für das Betreiben solcher Kraftwerke sind der keilförmige radial zum Strand ausge richtete Brandungskörper mit seiner zum Strand ansteigenden Deckplatte und der über ein Gerüst an der Hinterkante des auch schwimmbaren Brandungskörpers befestigte trommelförmige horizontal angeordnete Rotor, der quer zur aus der Gischt ein treffenden Wasser-Luftbläschenströmung breit dimensionierbare Schaufeln besitzt. Die Generatoren zur Stromgewinnung haben dann seitlich des genannten Gerüstes über dem Wasser, angekoppelt an der horizontalen Welle des Rotors - vorhanden zu sein.The advantages achieved with the invention are in particular in the fact that for the generation of renewable energy now also the very wide, globally available sea beach with used there Surf power plants can be used. Such power plants primarily use the horizontal water flow that is so to speak with the spray at the end of the surf. The wind forces that are almost never missing on the beach can also add Lich on the horizontally placed above the water radial power plant rotor - by technical Means improved - attack. Essential for the operation of such Power plants are wedge-shaped radially out to the beach straightened surf with his rising to the beach Cover plate and a scaffold on the rear edge of the also floatable surf body attached drum-shaped horizontally arranged rotor that transversely out of the spray hitting water-air bubble flow with wide dimensions Has blades. The generators for power generation have then coupled to the side of the scaffold mentioned above the water on the horizontal shaft of the rotor - to be present.
Zur Summierung der Brandungskräfte sollten die Seitenflächen des Brandungskörpers erhöht sein, wofür auch Platten je seitlich angeschweißt sein könnten. Die vordere Auflagefläche des Brandungskörpers kann sinngemäß verbreitert sein. Erfolgt punktual vorn am Grund des Ufers die Verankerung des zum Teil in Wasser befindlichen Kraftwerkes, so ist bei einem schwimmenden Brandungskörper stets mit der richtigen Einstellung des Kraft werkes in der Brandung bzw. im Wind zu rechnen. Es ist zudem auch möglichst viel Wind in den Spalt zur Beaufschlagung des Rotors einzubringen, der zwischen der hinteren Oberkante des Brandungskörpers und der Trommel des horizontal gesetzten Rotors liegt. Eine trichterförmige Zusatzvorrichtung vor oberen Teilen des Rotors scheint daher zur besseren Windausnutzung angebracht. Hierfür werden auch in DE P 41 18 948.5 Hinweise gegeben. Selbst mitten im Meer könnten durch Pontons künstlich sozusagen "Untiefen", sekundär Brandung und Gischt erzeugend, für Brandungskraftwerke hergestellt werden.The side surfaces of the Surf body should be raised, for which also plates on each side could be welded on. The front surface of the Surf body can be widened accordingly. Occurs punctually at the front on the bottom of the bank the anchorage of the partly in Power station located in the water is like a floating one Surf body always with the right setting of strength work in the surf or in the wind. It is also as much wind as possible in the gap to act on the rotor to bring in between the rear upper edge of the surf body and the drum of the horizontally placed rotor. A funnel-shaped additional device in front of upper parts of the rotor therefore seems appropriate for better wind utilization. Therefor are also given in DE P 41 18 948.5. Even in the middle in the sea, pontoons could artificially "shoals" secondary surf and spray, for surf power plants getting produced.
Auch unabhängig vom Strand lassen sich über tieferen Gewässern künstlich Brandungsverhältnisse über schräg ansteigenden Platten im Be reich der Meeresoberfläche zugleich bei Windeinwirkung herstellen. Die hierfür erforderlichen Schwimmkörper können sogar aus ausgedienten Schiffen bestehen, was größere Beweglichkeit er laubt und mehr Sicherheit für das Brandungskraftwerk erbringt.Even regardless of the beach, you can dive over deeper waters Artificial surf conditions over sloping plates in the Be Produce the surface of the sea at the same time with the influence of wind. The floats required for this can even be made disused ships exist, what greater mobility he leaves and provides more safety for the surf power plant.
Es zeigenShow it
Fig. 1 ein Kraftwerk zur Stromerzeugung in der Brandung am Meeresufer/Brandungskraftwerk mit dem radial zum Strand nach. Verankerung 11 ausgerichteten Brandungskörper 1, die durch Gewichte 14 beschwerte, auf den Grund horizontal abgesenkte Vorderkante des Brandungskörpers 1, die eben aus dem Wasser herausragende Hinterkante 7 des Brandungskraftwerkes 1, 4, 5 u. a., die zum Strand hin ansteigende Oberplatte 16 des sich fast ganz im Wasser befindlichen Brandungskörpers 1, welcher die mit den Wellen auflaufende Brandungsenergie, aus der sich eine horizontale Strömung zum Strand ergibt, an einen horizontal gestellten trommelförmigen Rotor mit Schaufeln 4 u. 5 weitergibt, die Welle 2 dieses breit auslegbaren radial vor allem durch Wasser beaufschlagbaren Rotors 4 mit Schaufeln 5, das in die Luft ragende Gerüst 3 seitlich an der Hinterkante 7 des Brandungskörpers 1 zur Aufnahme der Laufbuchsen der Welle 2, den seitlich des Gerüstes 3 befindlichen Generator 8 zur Strom erzeugung, welcher mit der Welle 2 des Rotors 4 u. 5 gekoppelt ist und den nicht vom Wasser überspülten Strand. Fig. 1 shows a power plant for generating electricity in the surf on the sea shore / surf power plant with the radially to the beach. Anchoring 11 aligned surf body 1 , which weighed down by weights 14 , the front edge of the surf body 1 , which was lowered horizontally to the bottom, the rear edge 7 of the surf power plant 1 , 4 , 5 , which was just protruding from the water, and the upper plate 16 , which rose towards the beach, almost completely in the water surf body 1 , which the surf energy with the waves, from which a horizontal flow to the beach results, to a horizontally placed drum-shaped rotor with blades 4 u. 5 passes on, the shaft 2 of this broadly designed radially, above all, water-impingable rotor 4 with blades 5 , the scaffold 3 projecting into the air laterally on the rear edge 7 of the surf body 1 for receiving the bushings of the shaft 2 , the one on the side of the scaffold 3 Generator 8 for electricity generation, which with the shaft 2 of the rotor 4 u. 5 is coupled and the beach not flooded with water.
Fig. 2 auf einem senkrechten Schnitt das Prinzip des Betreibens eines Brandungskraftwerkes 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 11, 15, 16, 16a, 19 u. a., die schräg in Richtung Brandung im Wasser eingebrachte, an Halte körpern wie Pontons befestigte Brandungsplatte 16, 16a (1), den hinteren Teil der Brandungsplatte 16, welcher in geringem Maße über den aktuellen Meereswasserspiegel herausragt, um nach Beauf schlagung des Rotors 4, 5 der Wasserströmung einen Abfluß zu er möglichen, das im Bereich des hinteren Teils der Brandungsplatte 16 befestigte, in die Luft ragende Gerüst 3, welches der Aufnahme der Welle 2 des horizontalen Rotors 4, 5 dient und zudem ggf. einen aus Blech bestehenden Trichter trägt, welcher den zugleich wirkenden Wind auf die Schaufeln 5 des Rotors 4 lenkt. Brandung-sekundäre Windenergie kann nicht nur am eigentlichen Strand, auch bekanntlich über Untiefen im Meer genutzt und mittels Auftrieb gebenden schwimmfähigen Körpern wie Schiffen künstlich mit schräggestellten Brandungsplatten hergestellt werden. Fig. 2 on a vertical section, the principle of operating a surf power plant 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 7 , 8 , 11 , 15 , 16 , 16 a, 19 and others, which introduced obliquely towards the surf in the water, on hold bodies like pontoons attached surfboard 16 , 16 a (1), the rear part of the surfboard 16 , which protrudes to a small extent above the current sea water level in order to allow drainage after exposure to the rotor 4 , 5 of the water flow, which in the area of the rear part of the surfboard 16 attached, projecting into the air scaffold 3 , which serves to receive the shaft 2 of the horizontal rotor 4 , 5 and also possibly carries a funnel made of sheet metal, which simultaneously acts on the blades 5 of the rotor 4 steers. Surf-secondary wind energy can be used not only on the actual beach, but also, as is well known, in the shallows of the sea, and artificially produced using buoyant bodies such as ships that use buoyant surf panels.
Fig. 3 den Blick auf ein größeres leistungsfähiges Kraftwerk (Hybridkraftwerk) 1a, 16a, 11, 2, 3, 4, 5, 8, u. a. welches dauerhaft Wasser- und Windkräfte des Meeres nutzt, die pontonartigen Schwimmkörper 1a, die beiderseits der schräg nach unten in das Wasser führenden Brandungsplatte 16a angeordnet/befestigt sind, die Verankerung des Kraftwerkes 11 am Meeresgrund, den die Meereswellen auslösenden Wind (Pfeil), die als Energiequelle genutzten Brandungswellen bzw. ihre Gischt konzentriert beiderseits durch die Schwimmkörper 1a, die technisch vorgegebene Ein-Weiter leitung der eingefangenen Brandungsenergie in den breiten Spalt zwischen Oberkante der Brandungsplatte 16a und dem darüber befindlichen horizontalen axial trommelförmigen Rotor 4 mit seiner synergetischen Schaufelbesetzung 5 zur wirksamen und dauerhaften Rotation und Gewinnung erneuerbarer Energie bzw. Strom durch den Generator 8. Ist etwa das obere Drittel des Rotors 4, 5 gegen die direkte Windeinwirkung abgeschirmt, ist mit weiterer Leistungssteigerung des Kraftwerkes zu rechnen. Ein trichterförmiger Vorbau fördert zugleich die Nutzung von Wind kräften. Auch in tieferen Gewässern können solche Kraftwerke/Hybrid kraftwerke zur Stromgewinnung eingesetzt werden. Fig. 3 is a view of a larger powerful power plant (hybrid power plant) 1 a, 16 a, 11 , 2 , 3 , 4 , 5 , 8 , including which permanently uses water and wind forces from the sea, the pontoon-like floating body 1 a, on both sides the inclined leading down into the water surf plate 16 a are arranged / attached, the anchoring of the power plant 11 to the seabed, which the ocean waves causing wind (arrow), the breakers used as an energy source or its spray concentrates on both sides by the floating body 1 a, the technically prescribed forwarding of the captured surf energy into the wide gap between the upper edge of the surf plate 16 a and the horizontal axial drum-shaped rotor 4 located above it with its synergistic blade occupation 5 for the effective and permanent rotation and generation of renewable energy or current by the generator 8 . If, for example, the upper third of the rotor 4 , 5 is shielded from the direct wind, a further increase in the power of the power plant can be expected. A funnel-shaped stem also promotes the use of wind forces. Such power plants / hybrid power plants can also be used to generate electricity in deeper waters.
Fig. 4 den Blick auf ein Schiff 1c, welches axial die Brandungs platte 16a in fester Verbindung mit dem Schiffskörper 1c ent hält, die Vorrichtung für die erforderliche Verankerung 11 während des Betriebes, das breite Heck des Schiffes 1c mit der weiten und dort auch tiefen Öffnung über der zum Bug hin ansteigenden Brandungsplatte 16a, welche also überall vom Schiffskörper 1c umgeben und getragen wird, die damit stets gegebene richtige Einstellung der Brandungsplatte 16a zur Meeresoberfläche, die unter Zuhilfenahme des Schiffskörpers 1c installierte weitere Kraftwerkausstattung mit dem Gerüst 3 über der hinteren Kante 7 der Brandungsplatte 16a, die Aufnahme dort der Welle 2 des horizontal über der Kante 7 angeordneten Rotors 3, 4 mit Schaufeln 5, wobei bei dieser Ausführung mit einem Schiffskörper 1c noch zusätzlich ein ziemlich groß zu dimensionierender Meereswasser abfluß 20 zurück zum Meer hinter der hinteren Kante 7 der Brandungs platte 16a durch Teile des Schiffskörpers 1c erforderlich ist. Fig. 4 shows the view of a ship 1 c, which axially holds the surf plate 16 a in firm connection with the hull 1 c ent, the device for the required anchoring 11 during operation, the wide stern of the ship 1 c with the wide and there also a deep opening above the surfboard 16 a rising towards the bow, which is therefore surrounded and carried everywhere by the hull 1 c, the correct setting of the surf board 16 a to the surface of the sea, the additional power plant equipment installed with the help of the hull 1 c with the scaffold 3 over the rear edge 7 of the surfboard 16 a, the inclusion there of the shaft 2 of the rotor 3 , 4 arranged horizontally over the edge 7 with blades 5 , whereby in this embodiment with a hull 1 c an additional quite large Dimensioning seawater drain 20 back to the sea behind the rear edge 7 of the surf plate 16 a by Tei le of the hull 1 c is required.
Claims (13)
daß das Kraftwerk für die Ausnutzung der Wellen- und Windenergie Brandungskörper (1) oder Brandungsplatten (16a) besitzt, auf denen an der Küste oder auf dem Meer die Brandungswellen mit Gischt auflau fen und zugleich mit Wind Strömungsenergie dauerhaft liefern,
daß die schräg in das Wasser gegen die Wellen/Wind hineinführende Brandungsplatte (16, 16a) völlig oder zum großen Teil von Schwimm körpern pontonartig (1, 1a) zur Energiegewinnung getragen wird,
daß das Kraftwerk bzw. sein Brandungskörper (1, 16, 16a) eine Verankerungsvorrichtung vor den Wellen/Wind konzentrisch - den Schwerpunkt des Kraftwerkes berücksichtigend - besitzt, wodurch zugleich die richtige Position des Kraftwerkes vor den Wellen bzw. im Wind erreicht wird,
daß sich die hintere Kante (7) des Brandungskörpers/der Brandungs platte (1, 16, 16a) während des Betriebes des Kraftwerkes nur ein wenig über dem aktuell mittleren Meereswasserspiegel befindet,
daß sich je seitlich der hinteren Kante (7) der Brandungsplatte (16, 16a) ein in die Luft ragendes Gerüst (3) zur Aufnahme des horizontal angeordneten Rotors (4, 5) befindet,
daß bei zumindest zweifacher Lagerung der Welle (2) der zuge hörige Rotor (4, 5) extrem breit zur Kraft-Energiegewinnung aus gelegt sein kann,
daß der Rotor (4, 5) um die Welle (2) bei auch Luftgehalt trommel förmige Gestalt hat, so daß die eintreffenden Kräfte am langen Hebel zur Welle (2) wirken,
daß radial zur Welle (2) auf der Trommel (4) des Rotors seine Schaufeln (5) synergetisch angeordnet/befestigt sind,
daß dieser Rotor (4, 5) bei seiner horizontalen Anordnung am hinteren Teil des Brandungskörpers (1, 16, 16a) bzw. der Brandungs platte (16, 16a, 7) Strömungsenergie sowohl als Gischtwasser als auch des Windes aufzunehmen vermag und in kraftvolle Drehung umwandelt,
daß für die Energieerzeugung breite horizontale trommelförmige Rotoren (4, 5) zur radialer Beaufschlagung durch Strömungen ein gesetzt werden,
daß Generatoren zur Stromerzeugung beiderseits an den Enden der Welle (2) angekoppelt werden können
und daß diese Art der Kraftwerke (1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 11, 15, 16, 16a u. a.) sich nicht nur für den Betrieb am Strand sondern auch in tiefen Gewässern des Meeres zur Gewinnung erneuerbarer Energie eignet.1. power plant in the ocean surf for power generation, characterized in
that the power plant for the exploitation of the wave and wind energy has surf ( 1 ) or surf boards ( 16 a) on which the surf waves on the coast or on the sea auflau fen and at the same time provide wind energy permanently with wind,
that the surfboard ( 16 , 16 a) leading obliquely into the water against the waves / wind is carried entirely or largely by pontoon-like floating bodies ( 1, 1 a) for energy generation,
that the power plant or its surf body ( 1 , 16 , 16 a) has an anchoring device in front of the waves / wind concentrically - taking into account the center of gravity of the power plant - whereby the correct position of the power plant is achieved in front of the waves or in the wind,
that the rear edge ( 7 ) of the surf body / surf board ( 1 , 16 , 16 a) is only a little above the current mean sea water level during operation of the power plant,
that there is a scaffold ( 3 ) protruding into the air to accommodate the horizontally arranged rotor ( 4 , 5 ) on each side of the rear edge ( 7 ) of the surfboard ( 16 , 16 a),
that with at least two bearings of the shaft ( 2 ) the associated rotor ( 4, 5 ) can be extremely wide for power-energy generation,
that the rotor ( 4 , 5 ) around the shaft ( 2 ) also has a drum-shaped shape with air content, so that the incoming forces act on the long lever to the shaft ( 2 ),
that its blades ( 5 ) are arranged / fastened synergistically to the shaft ( 2 ) on the drum ( 4 ) of the rotor,
that this rotor ( 4 , 5 ) in its horizontal arrangement on the rear part of the surf body ( 1 , 16 , 16 a) or the surf plate ( 16 , 16 a, 7 ) is able to absorb flow energy both as spray water and the wind and in transforms powerful rotation,
that wide horizontal drum-shaped rotors ( 4 , 5 ) are used for radial generation to generate energy,
that generators for power generation on both sides can be coupled to the ends of the shaft ( 2 )
and that this type of power plants ( 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 7 , 8 , 11 , 15 , 16 , 16 a and others) are not only for operation on the beach but also in deep waters of the sea for the production of renewable energy is suitable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4230789A DE4230789A1 (en) | 1992-09-15 | 1992-09-15 | Current generation plant using wind and wave energy - with breakwater and rotor supported at its rear edge for rotation by breakers and wind |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4230789A1 true DE4230789A1 (en) | 1994-03-17 |
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ID=6467976
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DE4230789A Withdrawn DE4230789A1 (en) | 1992-09-15 | 1992-09-15 | Current generation plant using wind and wave energy - with breakwater and rotor supported at its rear edge for rotation by breakers and wind |
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DE (1) | DE4230789A1 (en) |
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- 1992-09-15 DE DE4230789A patent/DE4230789A1/en not_active Withdrawn
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