DK178693B1 - Bølgeenergi aggregatet kontrapel - rador - Google Patents

Abstract

Kontrapel-vandhjulets formål er at omdanne vandenergi til omsætteligt energi. Kontrapelvandhjulet er en del af et bølgeenergi aggregat som udover kontrapelvandhjulet består af en bølgeslisker, en forankret flyder og energiudtag. Kontrapel aggregatet fungere ved at bølgerne skyller op ad en dobbeltkrum bølgeslidske, som ved bølgeslag slår vandet op i kontrapel-vandhjulet, som får den til at dreje rundt. Energiudvindingen opnås ved vandets fald og cirkulation i kontrapel-vandhjulet. Kontrapel-vandhjulet er designet så vandet forbliver længere tid i kontrapel-vandhjulet end i et konventionelt vandmøllehjul og derved opnås en større effektivitet og energiudvinding.

Description

Beskrivelse af bølgeenergi aggregatet Kontrapel

Kontrapel betyder omvendt propel. Min grundlæggende ide med kontrapel aggregatet (tegning 1) er at få vandet til at cirkulere og derved at “kultivere vandet” og udvinde energi.

Kontrapel aggregatet består af 5 dele: 1) Bølgesliske 2) Kontrapel-skal 3) Kontrapel-hjul 4) Forankret flyder 5) Energiudtag m.v.

Jeg har en arbejdsdygtig 12-skalsmodel hvor mange ting kan justeres, men grundideen står ret klart: Bølgerne ruller i havet, møder de skråstillede flyderarme og bliver trykket ind og opad i bølgeslidskerne, som leder vandet op i et kontrapel-vandhjulene og får dem til at dreje rundt. Kontrapel-vandhjulene drejes ved at vandet føres ind i indløbet og falder cirkulerende ned i vandsamlekammeret, hvorfra tilbageløbet af vandet forhindres ved drejning af kontrapel-vandhjulet, da forsænkning og forvinklingen af vandsamlekammeret virker som en vandlås. I vandsamlekammeret cirkulere vandet ned, og løber først ud når kontrapel-vandhjulet når sin bundstilling. Hele vejen ned afsættet vandet sin kraft, ved vandets vægt og den cirkulerende bevægelse, samt centrifugalkraften. Kraft udvindes ved disse energier. US6115 beskriver et vandhjul med en konkylie-lignende form. Den foreliggende opfindelse adskiller sig fra US6115 ved bl.a. at indeholde en forankret flyder og et antal bølgeslisker. 1. Bølgeslisken Bølgesliskerne er monteret på den forankret Y-formede flydere, som er vinklet således at bølgerne rammer flyderen i en vinkel på 45°. Bølgeslisken er en dobbeltkrum ll-formet sliske (tegning 3 og billedserie 3A-D). Den nederste del er i samme bredde som hele kontrapel-vandhjulet og er indsnævret foroven til samme bredde som vandindløbet på kontrapel-skallen. Bølgeslisken drejer ± 45° i forhold til flyderens forkant. Bølgeslisken hæver sig i en S-form på ±45° som begynder nede i vandet og ved bølgeslag slår bølgerne ind i kontrapel-vandhjulet. Bølgeslisken reguleres så den kan hæves og sænkes i forhold til bølgehøjden og et kontinuerligt bølgeanslag opnås ved at bølgesliskerne er sat fast på den forankrede flyder i en vinkel på ± 45° i forhold til bølgeretningen. Bølgeslisken kan udstyres med spiralformede styringslister, for at regulere vandforløbet. 2. Kontrapel-skal

En kontrapel-skal består af to forbundene kamre, et indløbs- og et vandsamlekammer (Billedserie 2A-E). Bagkanterne er svejfet ud således at skallerne passer sammen. Flere kontrapel-skaller kan sammensættes, hvorved de danner et hjul med et lukket rum, dog med åbning for vandets ind- og udløb. Udløbet er i samme højde som næstkommende indløb.

Det U- og tragtformede indløbskammer er dobbeltkrumt. I forhold til lodret krummer det opad og derefter nedad til bunden af det forsænket vandsamlekammer (tegning 5). I forhold til vandret drejer kontrapel-skallen 90°. Vandsamlekammeret er designet som en halvkugle og er forvinklet opad i en vinkel på ca. ± 30° i forhold til bunden af indløbet. Når kontrapel-vandhjulet drejes, virker forvinklingen i indløbet som en vandlås. Det er udformet således at vandet holdes tilbage i 5/12 af en omdrejning, og først løber ud når kontrapel-vandhjulet er drejet ned til lodret bundstilling.

Kontrapel-skallerne er ens i størrelse og form og fremstilles i en støbeform (billedserie 1A-G). De har form som et sneglehus, men hvor sneglehuset drejer opad, drejer kontrapel-skallen nedad. Kontrapel-skallen kan udføres venstre eller højredrejet.

Kontrapel-skallen er en stærk selvbærende konstruktion, med stor rumfylde og lille overflade. 3. Kontrapel-hjul

Et kontrapel-vandhjul kan sammensættes af 3 til mange ens kontrapel-skaller (tegning 3). (I model er der arbejdet med en 12-skalsmodel med en hjuldiameter på 92 cm, billede serie 3E-F og tegning 4). Kontrapel-vandhjulet kan skaleres op i forhold til forventede bølgehøjder. I kontrapel-vandhjulet bevæger vandet sig cirkulært i en spiral og afgiver på grund af bevægelsen, mere energi end selve vandets vægt. Kontrapel-vandhjulet ligger på den forankret flyder og bølgesliskerne danner et boltvæk, således at udløbsvandet ligger i et roligt vandplan bag flyderen. Kontrapel-vandhjulet arbejder uden neddrosling, omdrejningen kan reguleres ved nedgearing. Ved orkan lukkes slidskerne med skodder. Isvintre vil stoppe al vandkraft og dermed kontrapel-hjulets virkning.

Mange kontrapel-vandhjul kan sammensættes på en leddelt aksel, som bevirker at der altid er bølgeanslag forskellige steder, da akslen ligger ± 45° på bølgeretningen, og derved giver en kontinuerlig omdrejning (tegning 6 og 7). Ved høje bølger kan flere kamre fyldes samtidigt, i forhold til bølgelængde og højde samt i forhold til kontrapel-vandhjulets omdrejningshastighed (tegning 8). Bølgernes slag og vandets rotation forøger kraftoverførelsen, således at det ikke kun er vandets vægt, men den samlede påvirkning som udgør kraften.

Kontrapel-hjulet kan også drives af strømmende vand såsom vandfald, m.v. Endvidere drejer kontrapel-vandhjulet også rundt ved vindpåvirkning og de kamre som ikke bliver vandfyldte, vil være positivt påvirket af vinden og er med til at forøge kraftudvindingen. Akslen er den eneste bevægelige del på kontrapel aggregatet og ligger over havoverfladen. Akslernes drejning overføres til energiudtage f.eks. el dynamo. 4. Forankret flyder

Den forankret flyder er Y-formet, med mellemrum mellem det lodrette ben til vandudledning (tegning 9). Armene har en vinkel på ± 45° på bølgeretningen og derpå monteres højre og venstrevendt bølgeslisker og kontrapel-hjul. Akslerne er parallelt til flyderens forkant. I flyderen forefindes kamre som kan fyldes med vand som bruges til stabilisering og højderegulering. Flyderen forankres til 1 fæste med mange vejre til flyderen, således at den altid vil dreje mod bølgeretningen. Alt mekanisk (kraftudtag og el-dele) ligger over havoverfladen og beskyttes dermed mod havet, og er tilgængeligt i ’’tørvejr”. 5. Øvrige forhold

For yderlig energiudvinding kan der på den forankret flyder installeres vandrette vindmøller (under udarbejdelse).

Kontrapel aggregatet ligner en pram, da den ikke hæver sig ikke højt over havet, og kan udnyttes som kystværn. Derudover udvikler kontrapel aggregatet ikke mere støj end havets brusen.

Forurening

Der forefindes ikke større depoter af olie eller andre kemikalier på kontrapel aggregatet. Fugle- og fiskelivet på havet vil ikke være påvirkninger af kontrapel aggregatet anderledes end af et tomt skib. Tværtimod opnås der en miljøgevinst da kontrapel aggregatet ilter vandet.

Er selvrensende i forhold til mindre dele såsom tang, vandmænd m.m..

Drivende større genstande opfanges af et udspændt net på de yderste fortøjninger. Afmærkes som skib (radar som beskyttelse mod vildtfarende skibe).

Claims (10)

1. Bølgeenergi-aggregat til udvinding af bølgeenergi, bølgeenergi-aggregatet omfatter: - et antal kontrapel-vandhjul på en aksel monteret på en forankret flyder, hvor kontrapel-vandhjulets drejning overfører kraften fra bølgeenergien til akslen, - en bølgesliske for hvert kontrapel-vandhjul, hvor bølgeslisken er fastgjort til den forankrede flyder med bølgesliskens nedre ende ført ned i havet og den øvre ende ført op til kontrapel-vandhjulet, - hvert kontrapel-vandhjul omfatter mindst tre kontrapel-skaller, som er samlet med akslen centreret, således at der mellem hver kontrapel-skal og den i kontrapel-vandhjulet næstkommende kontrapel-skal er dannet et dobbeltkrumt indløbskammer og et dertil forbundet halvkugleformet vandsamlekammer, hvor kamrene er udformet venstredrejede eller højredrejede, og hvor vand fra indløbet drejende føres ned i vandsamlekammeret, i hvilket vandsamlekammer vandet forbliver indtil kontrapel-hjulets nedadgående drejning bringer udløbskanten til at ligge lavere end indløbets bund.

2. Bølgeenergi-aggregat ifølge krav 1, kendetegnet ved at hver bølgesliske er en dobbeltkrum U-formet sliske.

3. Bølgeenergi-aggregat ifølge krav 2, kendetegnet ved at den nedre del af hver bølgesliske har samme bredde som kontrapel-vandhjulets bredde, og bølgesliskens bredde indsnævrer foroven til samme bredde som kontrapal-skallens indløb.

4. Bølgeenergi-aggregat ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved at hver bølgesliske er udstyret med spiralformede styringslister til regulering af vandforløbet.

5. Bølgeenergi-aggregat ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved at den forankrede flyder er Y-formet med to arme og et ben, som er vinklet således at bølgerne rammer de to arme i en vinkel på ±45° i forhold til bølgeretningen.

6. Bølgeenergi-aggregat ifølge krav 5, kendetegnet ved at hver af flyderens arme er forsynet med et antal kontrapel-vandhjul på en aksel, hvor hver aksel er orienteret parallelt i forhold til den tilhørende arm.

7. Bølgeenergi-aggregat ifølge ethvert af kravene 1-6, kendetegnet ved at den forankrede flyder er forankret til et fæste vha. wirer, således at flyderen drejer mod bølgeretningen.

8. Bølgeenergi-aggregat ifølge ethvert af kravene 1-7, kendetegnet ved at akslen er leddelt.

9. Bølgeenergi-aggregat ifølge ethvert af kravene 1-8, kendetegnet ved at akslens drejning overføres til dynamo.

10. Bølgeenergi-aggregat ifølge ethvert af kravene 1-9, kendetegnet ved at de mindst tre kontrapel-skaller i et kontrapel-vandhjul er samlet på en rund skive, hvor akslen er anbragt centreret.