DE7318196U

DE7318196U - Schwimmfähiges Wellenkraftwerk

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Publication number: DE7318196U
Application number: DE7318196U
Authority: DE
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Publication date: 1975-11-27

Description

Gottfried Weiß

7969 Bondorf b.Saulgau

Wellenkraftwerk ^>

Die Neuerung betrifft ein Wellenkraftwerk zur Gewinnung elektrischer Energie mittels Wasserkraftmaschinen, die auf einer schwimmenden Plattform angeordnet sind, wobei Speichervorrichtungen gebildet sind, die ein Einströmen des Wassers in einen Speicherbehälter ermöglichen und ein Zurückströmen verhindern.

Die bekannten derartigen Anlagen, deren besondere Bedeutung in einer billigen und sauberen Form der Energiegewinnung zu s^hen ist, sind meist im Brandungsbereich der Küste als festeingebaute, also örtlich gebundene Anlagen ausgeführt. Dies hat den Nachteil, daß jede Anlage an die örtlichen Gegebenheiten angepaßt werden muß, also als Sonderanfertigung hergestellt werden muß, bei welcher nur wenige Serien-Teile verwendbar sind. Ausserdem entstehen bei den ortsfesten Anlagen durch die erschwerten Bau- und Fundamentierungsarbeiten besonders hohe Kosten, welche die Wirtschaftlichkeit u.U. in Frage stellen können.

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Diese ungünstigen Umstände führten bisher dazu, daß verhält·? nismäßig wenig derartige Anlagen existieren, so daß das große Energieangebot der Meereswellen noch völlig ungenügend ausgenützt wird.

In Anbetracht des steigenden Energiebedarfs und der Erfordernisse der Umwelt-Reinhaltung besteht daher die Aufgabe der Neuerung darin, ein Wellenkraftwerk der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem eine größere Freizügigkeit bei der Auswahl des Standorts möglich ist und welches weitgehend serienmäßig herstellbar ist. Außerdem werden noch weitere bauliche und funktioneile Verbesserungen angestrebt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung bei einem Wellenkraftwerk dadurch gelöst, daß im Speicherbehälter ständig ein aus dem einströmenden Wasser zur Beaufschlagung der Wasserkraftmaschinen dienender Wasservorrat gebildet Ist, dessen Niveau höher liegt als das Außenwasser, und daß die angeströmte Wand des Speicherbehälters als strömungsgünstig geneigte und bzw. oder gekrümmt verlaufende Prallwand ausgebildet ist.

Eine derartige Anlage läßt sich mit ihren einzelnen Bauteilen weitgehend typisieren, wodurch die Fertigung, Montage und Wartung vereinfacht werden. Außerdem können je nach Standort mehrere Anlagen zu einer Gruppe gekoppelt werden, welche nach Bedarf verkleinert oder vergrößert werden kann. Auch ist es möglich, die einzelnen Anlagen nach der von den Wellen bevorzugten Richtung auszurichten, was z.B. durch Fern- oder Ei_ gensteuerung einer Rudereinrichtung möglich ist, so daß eine optimale Ausnützung des Weilenganges gewährleistet ist.

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Da bei derartigen Anlagen angestrebt wird, mit möglichst geringem Wartungsaufwand auszukommen, werden besonders ausgebildete Speichervorrichtungen vorgeschlagen, bei welchen eine selbsttätige pumpenähnliche Wirkung zum Füllen des Speicherbehälters erreicht wird.

Eine bevorzugte Einrichtung für diesen Zweck ist vorschlagsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die angeströmte Wand des Speicherbehälters mit einer oder mehreren an sich bekannten Klappen versehen ist, daß diese Klappen um horizontale Achsen schwenkbar sind, und daß die Achsen unterhalb der Klappen horizontal verlaufend angeordi at sind.

Vorteilhaft ist es des weiteren, auf oder vor der Prallwand Schutzgitter anzuordnen und die Prallwand mit seitlichen einen tric-hterforHii^en Ansfcrömraum bildenden Leitwänden zu versehen.

Weitere Einzelheiten der Neuerung sind anhand der Zeichnung erläutert, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

Es zeigen

Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Wellenkraftwerk,

Fig. 2 eine andersartige Speichervorrichtung in Längsschnitt,

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Fig. 3 die teilweise Ansicht der Fig. 2 in Pfeilrichtung A,

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Das yp.llenkroLftwerk besteht im Prinzip aus einem Schwimmkörper 1, weicher in bekannter Weise an verschiedenen Stellen mit, nicht näher dargestellten, Ankereinrichtungen versehen ist. Auf dem Schwimmkörper ist ein Speicherbehälter 2 angeordnet, der anströtnseitig mit einer Prallfläche 3 versehen ist.

Das im wesentlichen aus einer Wasserkraftmaschine bzw= Turbine und einem Stromerzeuger 5 bestehende Energie-Aggregat ist am abströmseitigen Ende des Schwimmkörpers angebaut und völlig eingekapselt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft die Prallfläche 3 in strömungsgünstiger Weise schräg nach oben. Die Höhe ist nach Erfahrungswerten so bemessen, daß ein wesentliches Volumen der an der Prallfläche aufsteigenden Wellen über die obere Kante in den oben offenen Speicherraum gelangt. Durch entsprechende Auslegimg des Querschnittes des zur Wasserkraftmaschine 4 führenden Kanales 6

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kann eine gewisse Gleichförmigkeit bzw. Kontinuität der Beaufschlagung des Turbinenrades erreicht werden. Der erzeugte Strom wird dem Verbraucher zweckmäßig über eine Stromspeicheranlage zugeführt, welche von mehreren ""asserkraftanlagen der beschriebenen Art gespeist wird.

Das 'asser fließt durch die öffnung 7 in einen Bereich der Wasserfläche, in welchem keine störenden V'ellenbewegungen vorhanden sind. Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Schutzwänden 8 (Fig. 4) kann nocn eine bessere Viasserberuhigung in diesem Bereich erreicht werden.

Eei dpm Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 ist die Pral¹fläche mit öffnungen 10, 11, 12 versehen, welche durch Klappen 13 verschlossen sind. Letztere sind schwenkbar in Lagern 14 geführt und werden durch die kirn ^;.sche Energie der '..'eilen nach innen geöffnet, so daß das Wasser in den Speicher 2 strömen kann. Sobald der Wasserdruck einen gewissen unteren Wert erreicht hat, schließen die Kappen selbsttätig, wobei die Sehließkraft, z.B. durch in den Lagern 14 eingebaute Drehfedern und/oder durch den inneren asserüberdruck ausgeübt wird. Zur quteii Abdichtung können die Klappen mit Dichtleisten 15 versehen sein.

Bei dieser Ausführung wirken die Klappen 13 als Einweg-Ventile, so daß eine Pumpwirkung vorhanden ist, durch welche eine größere Gefällhöhe im Speicher gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 erreichbar sein dürfte. Dabei ist auch eine Kombination der in Fig.l bzw. Fig.2

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und 3 gezeigten Ausführungen denkbar, wobei der obere Teil der Prallwand bei Figur 1 mit einer Klappe (s.13, Fig.2) versehen ist, so daß auch bei niedrigeren Wellen eine Füllwirkung vorhanden ist.

Um mögliche Störungen durch Eindringen von Unrat usv/. zu vermeiden, können vor die Öffnungen in der Prallwand Schutzgitter 16 angeordnet werden.

In Fig. 4 ist eine Gruppe von drei Anlagen gezeigt, wobei jeder Speicherbehälter 2 ein Stromaggregat 4, 5 speist. Erfindungsgemäß ist die Gruppe auf der Anströmseite mit Leitwänden 17 versehen, wodurch der erfaßbare V7ellenbereich vergrößert wird.

Um einen störungsfreien Abfluss des aus den Turbinen kommenden Wassers zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß die Anlagengruppe mit den schon erwähnten Schutzwänden 8 versehen, die den Abflußbereich gegen den seitlichen «ellengang abschirmen.

Außerdem ist in Fig. 4 sichtbar, daß es zweckmäßig ist, den Schwimmkörper 1, im Interesse einer stabilen Schwimmlage und eines ausreichenden Auftriebs bei gefüllten Behältern, jeweils wesentlich breiter als den Speicherbehälter 2 auszubilden.

A 1121a e-29. Juli 19/75

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Claims

Schutzansprüche :

1. Wellenkraftwerk zur Gewinnung elektrischer Energie mittels Wasserkraftmaschinen, die auf einer schwimmenden Plattform angeordnet sind, wobei Speichervorrichtungen gebildet sind. die ein Einströmen des Wassers in einen Speicherbehälter ermöglichen und ein Zurückströmen verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicherbehälter (2) ständig ein aus dem einströmenden Wasser zur Beaufschlagung der Wasserkraftmaschinen dienender Wasservorrat gebildet ist, dessen Niveau höher liegt als das Außenwasser, und daß die angeströmte Wand (3) des Speicherbehälters (2) als strömungsgunstig geneigte und bzw. oder gekrümmt verlaufende Prallwand ausgebildet ist.

2. Wellenkraftwerk nach An oruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angeströmte Wand (3; des Speicherbehälters (2) mit einer oder mehreren an sich bekannten Klappen (13) versehen ist, daß diese Klappen um horizontale Achsen (14) schwenkbar sind, und daß die Achsen (14) unterhalb der Klappen (13) horizontal verlaufend angeordnet sind. /

3. Wellenkraftwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf oder vor der Prallwand (3) Schutzgitter (16) angeordnet sind.

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4. Wellenkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwand (3) mit seitlichen einen trichterförmigen Anströmraum bildenden Leitwänden (17) versehen ist.

25. April 1975