NL1015553C2 - Getijstroom waterkracht turbine. - Google Patents

Description

Getij stroom waterkracht turbine

De uitvinding heeft betrekking op een getij stroom waterkracht turbine voor het opwekken van elektrische energie. De getijstroom waterkracht turbine 5 kan gebruikt worden in stromend water van rivieren en zeestromingen.

Bekende waterkracht aangedreven turbines maken gebruik van dammen voor hoogte verschillen van de wateroppervlakten om zodoende door verval druk op te bouwen. Het vermogen potentieel is afhankelijk van het debiet en het verval van de rivier. Ook door middel van Pumped Storage Plants wordt ίο gedurende periodes van een lage vraag elektriciteit gebruikt om water van een laag niveau naar een hoger niveau te pompen. Gedurende piekvraag naar elektriciteit kan dit water weer worden gebruikt om energie op te wekken.

Waterkracht turbines bezitten ten opzichte van andere energie opwekkers het voordeel dat ze schone duurzame en goedkopere energie leveren. Daarbij is is het vermogen meestal continu aanwezig. Ook de hoeveelheid beschikbare energie is redelijk voorspelbaar. Toepassing van waterkracht turbines in dammen kan alleen in bergachtige gebieden worden toegepast of wanneer minimaal enkele meters hoogte verschil kan worden gecreëerd. Dammen in rivieren leiden over het algemeen tot aanzienlijke ingrepen in sociale aspecten 20 en de natuur. In lage landen kunnen dammen niet gebruikt worden omdat niet voldoende hoogte verschil kan worden gecreëerd. Ofshore kunnen waterkrachtturbines in dammen alleen gebruikt worden wanneer er een behoorlijk verschil is in eb en vloed. Het nadeel hiervan is dat ze alleen maar werken ten tijde van eb. Voor normale turbines die in stromend water worden 25 geplaatst is de stroomsterkte over het algemeen te laag om rendabel te kunnen zijn.

De uitvinding beoogt thans een waterkracht turbine te verschaffen, die de voordelen van waterkracht paart aan een eenvoudige, doch niettemin doeltreffende werkende constructievorm. De getijstroom waterkracht turbine 1015553 2 wordt onder water geplaatst in wateren waar zich een stroom bevindt. Dit kan zowel een getij stroom als een rivierstroom zijn.

Hiertoe wordt de getij stroom waterkracht turbine volgens uitvinding gekenmerkt door een horizontale turbinebuis waarin aan binnenzijde is 5 opgenomen een aërodynamisch gevormde kamer. De turbinebuis staat aan de voor en achterzijde in verbinding met de omgeving. Tussen de ruimte van de turbinebuis en de kamer bevindt zich een schoepenrad die door middel van een transmissie een turbine kan aandrijven. Door de turbinebuis in de stroomrichting van het water te plaatsen zal de waterstroom vrij door de buis van de turbine 10 kunnen stromen. Door de kamer wordt de waterstroom naar de buitenkant gedreven en door de vernauwing van de kamer aan de ene kant en de turbinebuis aan de andere kant zal de stroomsnelheid enkele malen toenemen. De steunen die de kamer centreren zij schuin opgesteld en zullen de waterstroom een draaiende beweging geven. De waterstroom zal het schoepenrad daar 15 aangrijpen waar het grootste koppel op het schoepenrad wordt verkregen. Door de versnelling van het water, de draaiende beweging en het grote koppel zal het schoepenrad gaan draaien en via de transmissie de turbine aandrijven. Zo kan al in water met een relatief lage stroom op efficiënte wijze energie worden opgewekt. Getijstromingen langs kusten en water in rivieren zijn hiervoor al 20 gauw geschikt om met de getij stroom waterkrachtturbine energie op te wekken. De getij stroom waterkrachtturbine kan op een as worden geplaatst zodat hij in getijstromen vrij kan rond draaien en zodoende altijd de maximale stroomsterkte oppakt.

De waterkracht turbinebuis volgens de uitvinding kan, zoals reeds 25 opgemerkt, bij voorkeur worden toegepast op een draaibare as. Evenwel zijn ook andere toepassingen denkbaar, zoals het plaatsen vast op de bodem of hangend onder een drijflichaam of schip.

Overeenkomstig een voorkeur genietende uitvoeringsvorm van de turbinebuis volgens de uitvinding geldt, dat de aërodynamisch gevormde kamer 1015553 3 zich geheel binnen de buis bevindt en dat hij zo is gevormd dat een sterke vernauwing van de waterstroom wordt verkregen.

Verder geniet het de voorkeur dat de aërodynamisch gevormde kamer is gescheiden in een voor en achterzijde waartussen zich het schoepenrad bevindt 5 in het breedste gedeelte van de kamer.

Voor het gebruiksmak is het verder van voordeel dat de transmissie en de generator zich in het achterste gedeelte van de kamer bevindt. De kamer kan (gedeeltelijk) met water, olie of dergelijke gevuld zijn om zodoende opdrijvend vermogen zoveel mogelijk tegen te gaan.

10 Voor een betrouwbare werking van de waterkracht turbinebuis volgens de uitvinding geniet het verder de voorkeur, dat een funderingsplaat op de bodem is aangebracht om zodoende omvallen of verplaatsing door de stroom te voorkomen.

Teneinde de veiligheid van het schoepenrad voor drijfvuil te verhogen 15 verdiend het de voorkeur aan de voor en achterzijde een vuilrooster aan te brengen. Ook zal dit de vissen beschermen tegen het draaiende schoepenrad.

In de getij stroom waterkrachtturbine volgens de uitvinding wordt een transmissie en een turbine toegepast die op zich bekend zijn, zoals bij de techniek van waterkrachtturbines in dammen en bij windmolens.

20 De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de getijstroom waterkrachtturbine volgens de uitvinding is getoond.

Fig. 1 toont de getijstroom waterkrachtturbine volgens de uitvinding zoals toegepast in een bodemuitvoering.

25 In fig. 1 is een doorsnede een stromend water 1 getoond. Hierin is een ruimte 2 gevormd door een stalen of kunststof of dergelijke turbinebuis 3.

De ruimte 2 staat aan de voor en achterzijde in open verbinding met het stromend open water 1.

1015553 4

In de ruimte 2 bevindt zich gecentreerd een aërodynamisch vormige kamer 4 die verbonden is met steunen 5 aan de turbinebuis 3.

De steunen 5 kunnen onder een hoek zijn geplaatst zodat ze het water voordat dit het schoepenrad 6 bereikt al een draaiend effect geven waardoor de 5 efficiency wordt verhoogd.

Tussen de turbinebuis 3 en de aërodynamisch gevormde kamer 4 bevindt zich in de vernauwing een schoepenrad 6. Het schoepenrad 6 kan een geheel zijn met het voorste gedeelte van de aërodynamisch kamer 4 of kan tussen het voor of achterste gedeelte van de kamer 4 draaien, ïo Verder is in fig. 1 zichtbaar dat het schoepenrad 6 verbonden is aan een transmissie overbrenging 7. De transmissie 7 is vervolgens verbonden met de generator 8.

In fig. 1 is de buis 3 gemonteerd op een draaibare as 9 die op een funderingsplaat 10 op de bodem 11 van het water 1 staat. De draaibare as 15 bevindt zich voor het midden van de turbinebuis 3.

Wanneer in het water een stroom staat zal de waterkracht turbinebuis 3 zich op de as 9 zo draaien dat het water 1 recht is de turbinebuis 3 stroomt. De getijstroom turbine vangt zo de maximale stroom op. Het water dat in de buis stroomt zal door de sterke vernauwing tussen de buis 3 en de ellipsvormig 20 kamer 4 doorstromen en sterk in snelheid toenemen. Wanneer de waterstroom het schoepenrad 6 bereikt heeft het zijn hoogste snelheid en zal de watermassa het schoepenrad doen draaien. Het schoepenrad 6 zal vervolgens de transmissie 7 en de turbine 8 aandrijven.

De vinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven 25 uitvoeringsvorm, die binnen het door de conclusies bepaalde kader van de uitvinding op velerlei wijzen kan worden gevarieerd. Zo is de toepassing van de waterkracht turbine niet beperkt tot een bodem uitvoering; ook toepassing onder een drijflichaam of schip of in dammen, behoort tot de mogelijkheden.

30 1015553

Claims (8)

1. Getijstroom waterkracht turbine voor een water, gekenmerkt door ten 5 minste één horizontale turbinebuis die inwendig is voorzien van een gecentreerde aërodynamische kamer waartussen zich en schoepenrad bevindt die via een transmissie een generator aandrijft.

2. Waterkracht turbine volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de turbinebuis aan de voor- en achterzijde met het open water in verbinding staat. ïo

3. Waterkracht turbine volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het schoepenrad zich bevind in het smalste gedeelte tussen de turbinebuis en de aërodynamische kamer.

4 Waterkracht turbine volgens een der voorgaande conclusies, met als kenmerk dat de steunen tussen de turbinebuis en de aërodynamische kamer 15 onder een hoek kunnen staan.

5. Waterkracht turbine volgens voorgaande conclusies, met als kenmerk, dat op het voorste gedeelte van de aërodynamische kamer ribben zijn aangebracht om de waterstroom een draaiend effect te geven.

6. Waterkracht turbine volgens voorgaande conclusies, met als kenmerk 20 dat aan de in- en uitlaatzijde een rooster is aangebracht.

7. Waterkracht turbine volgens voorgaande conclusies, met als kenmerk, dat aan de buitenzijde van de turbinebuis ribben zijn aangebracht om de waterstroom hier af te remmen.

8. Waterkracht turbine volgens conclusies 1, met als kenmerk, dat de 25 turbinebuis op een draaibare as of onder een drijflichaam is geplaatst. 30 70} 5553