NL1020174C2 - Inrichting voor het door middel van waterkracht aandrijven van een generator. - Google Patents

Description

Inrichting voor het door middel van waterkracht aandrijven van een generator.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het door middel van waterkracht aandrijven van een genera-5 tor voor het opwekken van elektrische energie.

Dergelijke inrichtingen worden bijvoorbeeld toegepast bij stuwdammen, in rivieren en kanalen en in min of meer open water waar gebruik kan worden gemaakt van de waterstroom die optreedt ten gevolge van eb en vloed.

10 De uitvinding beoogt nu het rendement van de bekende inrichting te verbeteren en voorziet er daartoe in, dat de inrichting wordt gevormd door twee, onderling evenwijdig lopende schijven, die draaibaar zijn opgesteld voor rotatie om een in hoofdzaak horizontale as, waarbij tussen de 15 schijven, over de omtrek ervan verdeeld staande en draaibaar ten opzichte ervan, horizontaal lopende bladen zijn aangebracht met in dwarsdoorsnede de vorm van een vleugel-profiel, waarbij middelen aanwezig zijn om elk blad afzonderlijk zodanig in te stellen, dat steeds de neus van het 20 blad tegen de stroomrichting van het water in is gericht en de hoek die het blad met de stroomrichting maakt optimaal is.

Tijdens het bedrijf zal de inrichting zich geheel onder water bevinden. Doordat ook bij draaiende inrichting 25 de neus van elk blad steeds naar voren, dat wil zeggen naar de inkomende waterstroom, toe is gericht zal het blad op de meest gunstige wijze worden belast en zal elk blad steeds bijdragen aan het in draaiing brengen en houden van de inrichting.

30 Het zal duidelijk zijn dat een blad, dat bijvoorbeeld op een bepaald moment als eerste met het aanstromende water in aanraking komt, de waterstroom af zal buigen. Een blad dat zich achter dit blad bevindt zal dus een iets andere hoek met de horizontaal moeten maken dan het eerste blad.

35 Bij omkering van de stroomrichting van het water, zo als dit bijvoorbeeld optreedt wanneer gebruik wordt gemaakt van eb en vloed, kan de hoek die de bladen met de stroomrichting maken zodanig worden ingesteld dat de draairich- »' O i v ? 2 ting van de inrichting zich niet wijzigt. Hierdoor zal ook de generator steeds dezelfde richting op draaien.

Voor het instellen van de bladen kan voor elk blad in het bijzonder worden voorzien in een hydraulische motor 5 waarbij in de toe- en afvoerleidingen voor het drukmedium elektrisch bedienbare afsluiters aanwezig zijn, die worden bestuurd via een computer waaraan die gegevens worden toegevoerd, die op een bepaald moment voor het betreffende blad van belang zijn.

10 Zo zullen de aan de computer toegevoerde gegevens tenminste omvatten de snelheid van het aanstromende water, verkregen door middel van ten minst één snelheidsmeter, en de plaats waar een bepaald blad zich op dat moment bevindt.

De gewenste invalshoek van een blad zal namelijk van 15 deze factoren afhankelijk zijn. Door de juiste keuze van de invalshoek kan een zo gelijkmatig mogelijk toerental van de inrichting worden verkregen. Uiteraard zal ook het toerental van de inrichting aan de computer worden toegevoerd ter vergelijking hiervan met het gewenste toerental.

20 Door gebruik te maken van een aantal snelheidsmeters op verschillende diepten voor het aanstromende water kan er rekening mee worden gehouden, dat de snelheid van het water in hoogte richting kan verschillen. Zo zal in het algemeen de snelheid dicht bij de bodem en dicht bij de waterspiegel 25 lager zijn dan tussen deze twee gebieden in.

Wanneer het water in twee tegengestelde richtingen naar de inrichting toe kan stromen, zoals het geval is bij het gebruikmaken van eb en vloed, zal ook deze richting worden vastgesteld en aan de computer worden toegevoerd.

30 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van een uitvoerings-voorbeeld, getoond in de tekening, waarin:

Fig. 1 schematisch een perspectivisch aanzicht toont van een inrichting volgens de uitvinding, waarbij ter wille van de duidelijkheid slechts een enkel blad is getoond; 35 Fig. 2 schematisch een aanzicht toont van de inrich ting van fig. 1, gezien in de stromings-richting van het water; en

Fig. 3 een aanzicht toont in de richting van de bladen, waarbij enkele bladen zijn getoond in de stand die zij 3 in zullen nemen bij tegengestelde stromings-richtingen.

De figuren 1 en 2 tonen de inrichting 1 omvattende twee schijven 2 en 3, die met elkaar zijn verbonden door een draaiingsas 4, die draaibaar wordt ondersteund door de 5 consoles 5. De consoles 5 kunnen op de bodem van het water zijn vastgezet. Ook bestaat de mogelijkheid de consoles om te draaien en hen aan een drijf lichaam vast te zetten, zodat de inrichting zich steeds op een bepaalde afstand onder de waterspiegel zal bevinden.

10 Bij de schijf 3 bevindt zich de generator 6, die door de as 4 van de inrichting 1 wordt aangedreven voor het opwekken van elektrische energie.

Tussen de schijven 2 en 3 zijn bladen 7 aangebracht op assen 8. De assen 8 worden draaibaar ondersteund door de 15 schijven 2 en 3, zoals in het bijzonder blijkt uit figuur 3. Ook bestaat de mogelijkheid de assen 8 vast met de schijven 2 en 3 te verbinden en de bladen 7 draaibaar op de assen 8 aan te brengen.

Elke as 8 is bij de schijf 3 voorzien van een hydrau-20 lische motor 9. De motoren zijn verbonden met leidingen 10 en 11 voor de toe- en afvoer van hydraulisch medium. In de leidingen 10 en 11 zijn bij de hydraulische motoren 9 afsluiters 12 aangebracht, die elektrisch worden bestuurd vanaf een computer. Daarbij kan de inrichting zodanig zijn, 25 dat de motor slechts in één richting kan draaien. Ook kan gebruik worden gemaakt van een omschakelbare afsluiter zodat de motor in twee tegengestelde richtingen kan worden gedraaid. Uiteraard kan ook gebruik worden gemaakt van elektromotoren.

30 In het bovenste deel van figuur 3 zijn enkele bladen 7 getoond in de stand die zij ongeveer in zullen nemen wanneer het water stroomt in de richting van de pijlen R. De neus 13 van de bladen 7 is naar rechts gericht en de bladen maken een hoek α met de stroomrichting R. In het onderste 35 deel van figuur 3 stroomt het water in de richting van de pijlen L en is de neus 13 van de bladen 7 naar links gericht . De bladen 7 maken ook nu weer een hoek α met de stroomrichting L en wel zodanig, dat in beide gevallen de inrichting zal draaien in de richting aangegeven met de 4 pijl P. De generator 6 zal dus steeds in dezelfde richting worden aangedreven.

Voor het meten van de stroomsnelheid van het water kunnen op verschillende niveaus snelheidsmeters 14 worden 5 opgesteld.

In het algemeen zal de inrichting zodanig worden opgesteld dat de as 4 en de bladen 7 ervan zich in horizontale richting uitstrekken. Uiteraard bestaat ook de mogelijkheid de inrichting verticaal op te stellen wanneer deze bijvoor-10 beeld in een smal maar diep kanaal moet worden geplaatst.

Het zal duidelijk zijn, dat slechts een enkele moge-lijke uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding in de tekening is weergegeven en hierboven beschreven en dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder 15 buiten de uitvindings-gedachte te vallen, zoals deze in de conclusies is aangegeven.

conclusies

Claims (6)

1. Inrichting (1) voor het door middel van waterkracht aandrijven van een generator voor het opwekken van elektrische energie, met het kenmerk, dat de inrichting wordt 5 gevormd door twee, onderling evenwijdig lopende schijven (2,3), die draaibaar zijn opgesteld voor rotatie om een in hoofdzaak horizontale as (4) , waarbij tussen de schijven, over de omtrek ervan verdeeld staande en draaibaar ten opzichte ervan, horizontaal lopende bladen (7) zijn aange-10 bracht met in dwarsdoorsnede de vorm van een vleugelpro-fiel, waarbij middelen (9 - 12) aanwezig zijn om elk blad (7) afzonderlijk zodanig in te stellen, dat steeds de neus (13) van het blad (7) tegen de stroomrichting (R,L) van het water in is gericht en de hoek (a) die het blad (7) met de 15 stroomrichting maakt optimaal is.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat bij omkering van de stroomrichting van het water de hoek (a), die de bladen met de stroomrichting (R,L) maken, zodanig wordt ingesteld dat de inrichting (1) in dezelfde 20 richting (P) blijft draaien.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat voor het instellen van de bladen (7) voor elk blad is voorzien in een hydraulische motor (9) , waarbij in de toe-en afvoerleidingen (10,11) voor het drukmedium elektrisch 25 bedienbare afsluiters (12) aanwezig zijn, die worden bestuurd via een computer waaraan die gegevens worden toegevoerd, die op een bepaald moment voor het betreffende blad (7) van belang zijn.

4. Werkwijze voor het bedrijven van de inrichting volgens 3 0 een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aan de computer toegevoerde gegevens tenminste omvatten de snelheid van het aanstromende water, verkregen door middel van ten minst één snelheidsmeter (14) , en de plaats waar een bepaald blad (7) zich op dat moment bevindt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het toerental van de inrichting (1) aan de computer wordt toegevoerd ter vergelijking hiervan met het gewenste toerental .

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat wanneer het water in twee tegengestelde richtingen (R,L) naar de inrichting (l) toe kan stromen, deze richting wordt vastgesteld en aan de computer wordt toegevoerd.