WO2010125063A2 - Device and method for converting the kinetic energy contained in a water current into electrical energy - Google Patents

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WO2010125063A2
WO2010125063A2 PCT/EP2010/055623 EP2010055623W WO2010125063A2 WO 2010125063 A2 WO2010125063 A2 WO 2010125063A2 EP 2010055623 W EP2010055623 W EP 2010055623W WO 2010125063 A2 WO2010125063 A2 WO 2010125063A2
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flow
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catcher
shaft
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Karl-Heinz Persang
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Ingenieurbüro Persang GmbH & Co. KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/917—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure attached to cables
    • F05B2240/9172—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure attached to cables of kite type with traction and retraction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for converting the kinetic energy contained in a water flow according to the preamble of claims 1 and 29. It relates in particular to the conversion of kinetic energy contained in a Meeresström-, for example, the Gulf Stream, into electrical energy.
  • Such a device is known from DE 10 2007 002 989 Al.
  • two flow scoops are connected to one another via a single cable guided over a cable drum.
  • the flow scavengers may alternately be switched from one of the flow to a first flow resistance oppose the first power generation mode in one of the flow a second flow resistance-setting second Einhol mode of operation.
  • the flow catcher currently in the catch-up mode of operation is retracted in the direction of the shaft by the flow catcher which is in each case operated in the power generation mode of operation.
  • the changeover between the power generation mode of operation and the catch-up mode of operation is controlled by a cable stop on the cable drum.
  • the conditional by a cable stop on the cable drum control causes disadvantageously at least at the time of switching a significant decrease in the torque acting on the cable drum.
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art.
  • a device and a method are to be specified with which the kinetic energy contained in a water flow can be converted into electrical energy with improved efficiency.
  • the device and the method should be manufacturable or feasible with the least possible outlay.
  • an adjusting device for switching the flow trap from the first to the second mode of operation.
  • control cables for switching the flow trap from the first to the second mode of operation can be kept relatively short. This weight can be saved.
  • the claimed device has improved efficiency. It is also simple and thus susceptible to interference.
  • the flow trap a sail or umbrella-like structure, the flow resistance can be changed.
  • the flow catcher is expediently a rectangular structure provided with stiffening elements, which, for example, is provided with a profile generating a lift, similar to an aircraft wing.
  • the flow trap can be made of a seawater-proof plastic film or plate, fiber-reinforced plastic, aluminum or the like. , be prepared.
  • the first flow resistance in the present invention is greater than the second flow resistance. It is advantageously a multiple of the second flow resistance, for example more than three times, five times, eight times or ten times the second flow resistance.
  • the flow catcher on a Anström- and a trailing edge wherein the leading edge is connected by means of at least two first control cables and the trailing edge by means of at least two second control cables to the end of the rope.
  • the arrival and the trailing edge can also be connected to the end of the rope with a multiplicity of first and second actuating cables.
  • leading edge is understood to mean that edge of the flow catcher which is flown by the flowing water.
  • trailing edge is understood to mean that edge which follows downstream of the leading edge and from which the water flowing around the flow trap flows.
  • the first and second control cables can be connected to the end of the rope directly or by means of the adjusting device.
  • a length of the first and second control cables can be adjusted separately by means of the adjusting device. This makes it possible to keep the flow trap in a predetermined orientation. In particular, an undesired inclination of the same with respect to a water surface can be corrected.
  • the second control cables For switching from the first to the second mode of operation by means of the adjusting device, it has proved expedient. sen, the second control cables at the same time hold fixed first actuating cables until the flow trap of the flow opposes the second flow resistance.
  • the proposed Auffieren the second control cables can be done without effort. Thus, the efficiency of the device can be further improved.
  • the first control cables are held at the same time held second control cables until the flow trap of the flow opposes the first flow resistance.
  • the change of operation is achieved by Auffieren, which is possible without effort and thus further improves the efficiency of the device.
  • the flow catcher is retracted after switching from the first to the second mode of operation over a predetermined first distance by means of the rope in the direction of the shaft.
  • the first distance can be several hundred meters, even more than a thousand meters.
  • the first and second control cables are expediently overtaken by a predetermined second distance at the same time.
  • the second distance unlike the first distance, is usually less than 100 meters, preferably less than 50 meters; it is particularly preferably in the range of 10 to 30 meters.
  • the picking up of the first and second control cables during the second mode of operation can take place with relatively little expenditure of force. Then can then be switched from the second to the first mode by simply Auffieren the first control cables, which is possible with virtually no effort is.
  • the proposed features further contribute to the improvement of the efficiency of the device.
  • the adjusting device may comprise adjusting means for adjusting the length of the first and / or second actuating cables, preferably actuators or hydraulically operated actuating means.
  • the servomotors can be electrically or hydraulically operated motors.
  • the adjusting means may also be mounted on the flow trap. For example, a separate actuating means may be provided for each of the control cables.
  • the adjusting means are expediently combined in an actuating unit attached to the end of the cable. This simplifies and simplifies the supply of the actuating means with energy.
  • a control device for controlling the changeover from one mode of operation to the other mode of operation.
  • the control device expediently comprises a process computer which not only controls the mode of operation but optionally also the mode of operation
  • the shaft is connected via a transmission provided with a clutch with a generator shaft.
  • the shaft is expediently for recovering the rope with a motor, preferably an electric or hydraulic motor, driven.
  • a motor preferably an electric or hydraulic motor, driven.
  • the adjusting device, the clutch and the engine with the control device control bar. Ie. separating the shaft from the generator shaft by actuating the clutch, driving the shaft by means of the motor and subsequently restoring a drive connection of the shaft to the generator shaft can be controlled and thus automated by means of the control device.
  • the flow catcher expediently has a buoyancy-generating profile.
  • a buoyancy-generating profile is generally known. It may be configured, for example, in the manner of the profile of a wing of an aircraft.
  • the flow catcher and / or the actuating unit is provided or connected to at least one buoyant body.
  • One or more buoyant bodies may for example be integrated into the flow trap so that it "floats" by itself in a predetermined water depth.
  • the actuator may be provided with a buoyant body.
  • the buoyancy bodies are designed such that a weight of the flow trap and / or the adjusting unit is substantially compensated.
  • the buoyancy bodies can in particular also be configured such that the buoyancy generated thereby can be changed. For this purpose, they can optionally be flooded with water or air.
  • Rope a power supply cable and / or control cables are integrated.
  • a power generating device and / or an accumulator is provided at the end of the rope, on the flow catcher or on the buoyant body.
  • the power generating device may be driven by the flow.
  • it may, for example, at least one Savonius rotor, a propeller or the like. include.
  • the adjusting device is controllable by means of radio signals.
  • the actuator may include a receiver which receives, for example, from a provided above the water surface transmitter radio signals. By providing a radio connection, control lines can be dispensed with.
  • the adjusting means are advantageously received in a seewasserfest sealed housing.
  • the housing can be designed such that all adjusting means for controlling a flow trap are combined therein.
  • Such an actuator is conveniently connected to the rope and the control cables by means of detachable cable connector. This facilitates removal or installation of the actuator.
  • the flow trap is coated with a growth-inhibiting layer. It may be a layer which copper or the like. contains.
  • a force measuring device is provided on each of the adjusting means for measuring the tensile force acting on the respective adjusting cable.
  • sensors for detecting the orientation and the distance of the flow trap may be provided by a sea surface and / or a seabed and / or another flow trap. Such sensors may be part of an echo sounding device, a sonar device or the like.
  • the adjusting means can be controlled in dependence on the measured values supplied by the force measuring devices and / or sensors.
  • the control of the adjusting means can be carried out so that the flow trap is kept in the respective mode of operation in an optimal position. An undesired change in position of the respective flow trap can be corrected by suitable control algorithms.
  • two flow traps are connected to the shaft, which are operated in opposite directions in the first and second modes of operation. Ie. as long as a first flow trap is in the first mode, the second flow trap is in the second mode and vice versa. As a result, the force provided by the first-mode flow trap of the second-mode operated flow trap is retracted towards the shaft.
  • the two flow traps are connected to a single rope, which is guided over the shaft with several turns. In the proposed embodiment can be dispensed with the provision of a motor for obtaining the operated in the second mode of operation flow trap.
  • the rope is guided over a deflection roller.
  • a further adjusting device for adjusting a distance of the deflection roller to the seabed.
  • the provision of the pulley makes it possible to mount the shaft and the generator, for example, above sea level, on a floating platform, a disused oil platform or on land.
  • a vertical point of application of the flow be adjusted. This allows operation of the flow trap in an optimal water depth.
  • a method for conversion of the kinetic energy contained in a water flow is provided in electrical energy, wherein at least one flow trap is connected via a cable to a shaft for driving a generator, wherein the flow trap alternately of one of the flow the first power generation mode opposes the flow in a second flow-in mode opposing the second flow resistance, and wherein the switching of the flow trap from the first to the second mode of operation by means of a provided at the end of the rope or the flow catcher is carried out.
  • rope is understood to mean any suitable connecting means.
  • it also includes a chain, a band made of a plastic material, a hose or tube-like connecting means or the like. , to understand.
  • this can be filled with air to create a buoyancy.
  • end of the rope is meant an end which is not attached to the shaft, but is at a fixed predetermined distance from the flow trap and is moved with this.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the conversion of a flow trap from a first to a second mode of operation
  • FIG. 3 is a schematic view of a flow trap with an actuator
  • FIG. 5 is a schematic view of a second device
  • FIG. 6 is a schematic view of a third device
  • FIG. 7 is a schematic view of a fourth device
  • Fig. 8 is a schematic view of a fifth device
  • FIG. 9 is a schematic view of a guided on a guide device flow trap.
  • a first flow catcher 1a is connected to a first setting unit 4a via first 2a and second setting cables 3a.
  • the first actuating unit 4a is in turn connected via a first cable 5a to a first shaft 6a, on which the first cable 5a can be wound up and unwound.
  • Denoted at 7a is a first electric motor which is drivingly connected to the first Wave 6a is connected.
  • the reference numeral 8a denotes a first clutch with which the first shaft 6a can be selectively connected to a generator shaft 9 in a driving manner.
  • a second flow trap 1b is connected via first 2b and second control cables 3b to a second control unit 4b, which in turn is connected to a second shaft 6b via a second cable 5b.
  • Reference numeral 7b denotes a second electric motor and reference numeral 8b denotes a second clutch for selectively connecting the second shaft 6b to the generator shaft 9.
  • the generator shaft 9 is part of a generator 10. It can also be connected with the interposition of a transmission 9aa, 9ab with the respective clutch 8a, 8b. Power generated by the generator 10 is fed via a cable 11 into a power grid 12.
  • the first flow trap Ia is in a first power generation mode and the second flow trap Ib in a second catch-up mode.
  • a torque of the first shaft 6a caused thereby is transmitted to the generator shaft 9 drivingly connected to the first shaft 6a in the first mode, thereby driving the generator 10 to generate electric power.
  • the second flow trap Ib is meanwhile in a position in which he the flow S opposes a second flow resistance, which is considerably smaller than the first flow resistance.
  • the second shaft 6b In the second mode of operation, the second shaft 6b is drivingly separated from the generator shaft 9 by the second clutch 8b.
  • the second shaft 6b is driven with the second electric motor 7b so that the second cable 5b is wound thereon and the second flow catcher 1b is overtaken. Since the second flow trap Ib of the flow S opposes a substantially lower flow resistance than the first flow trap Ia, the energy required to recover the second flow trap Ib is substantially less than that generated by the first flow trap Ia in the first mode of operation.
  • Fig. 2 shows schematically the switching from the first mode A in the second mode B and the switching from the second mode B back to the first mode A.
  • the first mode of operation A are connected to a leading edge Al first actuating cables 2 and with an outlet edge A2 connected second control cables 3 set so that the flow catcher 1 of the flow S opposes a maximum flow resistance.
  • the first 2 and the second control cables 3 can be adjusted by means of the actuator 4 separately in their length.
  • the second actuating cables 3 are inserted, the first actuating cables 2 being held fast. Due to the effect of the flow S, the flow trap 1 then adjusts so that it opposes the flow S a minimum second flow resistance.
  • the rope 5 is wound onto the shaft 6 and thus the flow catcher 1 is overtaken in the direction of the shaft 6.
  • the winding of the rope 5 on the shaft 6 is terminated as soon as a predetermined length of the rope 5 is received on the shaft 6.
  • the first 2 and the second control cables 3 are obtained by means of the adjusting unit 4 by a predetermined further length. The recovery of the first 2 and the second control cables 3 takes place in such a way that the flow catcher 1 is in the position which opposes the flow only to the second flow resistance.
  • the second setting cables 3 are then held firmly and the first setting cables 2 are inserted by means of the setting unit 4 such that the flow catcher 1 again opposes the flow S to the maximum first flow resistance.
  • the proposed method steps for switching from the first operating mode A to the second operating mode B and from the second operating mode B to the first operating mode A require a particularly low expenditure of energy and contribute to a particularly high efficiency of the device.
  • Fig. 3 shows an embodiment of an actuating device.
  • 4 first servomotors 13 are provided for the separate adjustment of the rarium on the leading edge Al of the flow catcher 1 attached first control cables 2 in the control unit.
  • a second servomotor designated by the reference numeral 14 serves for the simultaneous adjustment of further first control cables 2, which are mounted between the marginal first control cables 2 on the leading edge Al of the flow arrester 1.
  • rartz second control cables 3 are separately adjustable by means of third servo motors 15 and provided between the randlichen second control cables 3 further second control cables 3 by means of a fourth servo motor 16 simultaneously.
  • the servomotors 13, 14, 15, 16 are combined here in a seeiganfest sealed housing 17.
  • a control means may be provided, which can be controlled by radio signals.
  • 4 sensors may be provided in the control unit, with which a position of the flow trap 1 can be detected.
  • the sensors may be optical sensors.
  • the sensors can also be part of a distance measuring device, which measures a distance of the setting unit to a seabed according to the principle of an echosounder or sonar.
  • a separate actuation of the peripherally mounted first 2 and second control cables 3 with the first 13 and third servomotors 15 allows a correction of the orientation of the flow catcher 1 with respect to a horizontal.
  • the adjusting device which is preferably designed as an actuating unit 4 or module, may be provided with a further generator 18, which is driven, for example, by means of a Savonius rotor 19.
  • the further generator 18 may be arranged downstream of an accumulator (not shown here), which at any time provides power to the servomotors 13, 14, 15, 16 and the control device.
  • reference numeral 20 designates first buoyancy bodies, which substantially compensate for a weight of the setting unit 4 during operation.
  • a buoyancy generated by the first buoyancy bodies 20 can be adjustable by means of a buoyancy adjustment device (not shown here in greater detail).
  • the first buoyant bodies 20 can be flooded, for example, with water or air.
  • the setting unit 4 may be provided with runners 21.
  • the flow trapper 1 may be made up of a plurality of plate-like segments 22, which For example, plastic, aluminum or the like. are made.
  • the segments 22 may be interconnected via a framework-like structure 23.
  • the framework-like structure 23 can fulfill the function of a second buoyant body.
  • the flow catcher 1 is here similar to the wing of an aircraft provided with a profile which gives it a buoyancy. Another buoyancy can be generated by the framework-like structure 23.
  • Fig. 5 shows a second device.
  • the cable 5 is guided over a deflection roller 24 which is anchored by means of an anchor 25 on the seabed G.
  • the actuating unit 4 is connected here to a balloon-like third buoyancy body 26.
  • Above a sea surface M are on land the generator 10 and the shaft connectable therewith (not shown here) for receiving the rope. 5
  • two flow scavengers 1 a and 1 b that can be operated alternately in the first A and second operating modes B are again provided.
  • the generator 10 together with the generator shaft 9 and the shafts 6a and 6b (not shown here) are accommodated in a floating body 27, which is suspended below the sea surface M at a given water depth by suitable further buoyancy bodies (not shown here).
  • the first 5a and the second cable 5b are guided here around a first 24a and a second deflection roller 24b, the first 24a and the second deflection roller 24b are vertically adjustable by means of a first cable pull device 28a and a second cable pull device 28b.
  • the cable pull devices 28a, 28b simultaneously serve to connect the levitation body 27 with a first armature 25a and a second armature 25b.
  • the reference numerals 29a and 29b are further pulleys of the first 28a and second cables 28b.
  • the reference numeral 30 designates finally a crane which is mounted on the levitation body 27.
  • Fig. 7 shows a fourth device which is similar to the third device shown in Fig. 6.
  • the float is replaced by a fixedly anchored floating platform 31.
  • a platform 32 supported on the seabed G is used instead of the floating platform in FIG. 7 for accommodating the generator 10 and the shafts 6 which can be connected thereto (not shown here).
  • the platform 32 may be, for example, a well-oiled platform.
  • the cable pulling devices 28a and 28b can be conveniently attached to supports 33 of the platform 32 here.
  • the proposed device can be produced relatively inexpensively.
  • first Ia and the second flow catcher Ib are connected to one another via a common cable 5, which is wound several times via a common shaft 6.
  • the shaft 6 is alternately rotated in two different directions of rotation in an alternating operation of the first Ia and the second flow trap Ib in the first A and second mode B.
  • a suitable transmission may be provided, which converts the alternating torque of the shaft 6 in a uniform torque and transmits to the generator shaft 9.
  • the flow catcher 1 may be guided on a guide device.
  • the guide device has guide means 34, guide cables 35a and 35b, fourth buoyant bodies 36a and 36b, fifth buoyant bodies 37a and 37b and connecting cables 38.
  • the flow catcher 1 is guided by means of the guide means 34 on the guide cables 35a, 35b.
  • the guide cables 35a, 35b are provided with the fourth 36a, 36b as well as with the fifth buoyancy bodies 37a, 37b.
  • the fourth 36a, 36b and the fifth buoyancy bodies 37a, 37b are connected to each other by a connecting cable 38.
  • the fourth 36a, 36b and fifth buoyancy bodies 37a, 37b are each anchored via a further cable 39 by anchor 25 on the seabed G.
  • the fourth 36a, 36b and fifth superstructure bodies 37a, 37b are designed such that a weight of the flow arrester 1 and / or the setting unit 4 and / or the guide cables 35a, 35b and / or the connecting cables 38 is substantially compensated.
  • the fourth 36a, 36b and fifth buoyancy bodies 37a, 37b are further configured to each strive away from each other. As a result, a tension of the guide cables 35a, 35a and the connecting cables 38 sufficient for operating the device can be ensured.
  • the guide cables 35a, 35b can also be fastened to a platform 32, in particular to a support 33 of the platform 32.
  • the fourth buoyant bodies 36a, 36b can be dispensed with.

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Abstract

The invention relates to a device for converting the kinetic energy contained in a water current (S) into electrical energy, wherein at least one current catcher (1, 1a, 1b) is connected to a shaft (6, 6a, 6b) by means of a rope (5, 5a, 5b) in order to drive a generator (10), wherein the current catcher (1, 1a, 1b) can be alternately switched from a first energy generation operating mode (A) applying a first flow resistance to the current (S) to a second pulled-in operating mode (B) applying a second flow resistance to the current. In order to improve the efficiency of the device, it is proposed that a control apparatus (4, 4a, 4b) be provided at the end of the rope (5, 5a, 5b) or on the current catcher (1, 1a, 1b) in order to switch the current catcher (1, 1a, 1b) from the first (A) to the second operating mode (B).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung der in einer Wasserströmung enthaltenen kinetischen Energie in elektrische EnergieApparatus and method for converting the kinetic energy contained in a water flow into electrical energy
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Umwandlung der in einer Wasserströmung enthaltenen kinetischen Energie nach dem Obergriff der Ansprüche 1 und 29. Sie betrifft insbesondere die Umwandlung der in einer Meeresströ- mung, beispielsweise dem Golfstrom, enthaltenen kinetischen Energie in elektrische Energie.The invention relates to an apparatus and a method for converting the kinetic energy contained in a water flow according to the preamble of claims 1 and 29. It relates in particular to the conversion of kinetic energy contained in a Meeresström-, for example, the Gulf Stream, into electrical energy.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 10 2007 002 989 Al bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung sind zwei Strömungsfän- ger über ein einziges über eine Seiltrommel geführtes Seil miteinander verbunden. Die Strömungsfänger können wechselweise von einer der Strömung einen ersten Strömungswiderstand entgegensetzenden ersten Energieerzeugungs-Betriebsweise in eine der Strömung einen zweiten Strömungswiderstand entgegen- setzenden zweiten Einhol-Betriebsweise umgestellt werden. Infolgedessen wird also durch den jeweils in der Energieerzeu- gungs-Betriebsweise betriebenen einen Strömungsfänger der andere gerade in der Einhol-Betriebsweise befindliche Strömungsfänger in Richtung der Welle zurückgezogen. Bei der be- kannten Vorrichtung wird das Umstellen zwischen der Energie- erzeugungs-Betriebsweise und der Einhol-Betriebsweise durch einen Seilanschlag an der Seiltrommel gesteuert. Weitere Informationen über die Steuerung des Umstellens von der Ener- gieerzeugungs-Betriebsweise in die Einhol-Betriebsweise sind der DE 10 2007 002 989 Al nicht zu entnehmen. Die durch einen Seilanschlag an der Seiltrommel bedingte Steuerung bewirkt nachteiligerweise zumindest im Zeitpunkt des Umstellens eine erhebliche Abnahme des auf die Seiltrommel wirkenden Drehmoments . Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es sollen insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren angegeben werden, mit denen die in einer Wasserströmung enthaltene kinetische Energie mit ver- besserter Effizienz in elektrische Energie umwandelbar ist. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung sollen die Vorrichtung und das Verfahren mit einem möglichst geringen Aufwand herstell- bzw. durchführbar sein.Such a device is known from DE 10 2007 002 989 Al. In the known device, two flow scoops are connected to one another via a single cable guided over a cable drum. The flow scavengers may alternately be switched from one of the flow to a first flow resistance oppose the first power generation mode in one of the flow a second flow resistance-setting second Einhol mode of operation. As a result, the flow catcher currently in the catch-up mode of operation is retracted in the direction of the shaft by the flow catcher which is in each case operated in the power generation mode of operation. In the known device, the changeover between the power generation mode of operation and the catch-up mode of operation is controlled by a cable stop on the cable drum. Further information on the control of the changeover from the energy generation mode of operation to the catch-up mode of operation can not be found in DE 10 2007 002 989 A1. The conditional by a cable stop on the cable drum control causes disadvantageously at least at the time of switching a significant decrease in the torque acting on the cable drum. The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, a device and a method are to be specified with which the kinetic energy contained in a water flow can be converted into electrical energy with improved efficiency. According to a further object of the invention, the device and the method should be manufacturable or feasible with the least possible outlay.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 29 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 28 und 30 bis 56.This object is solved by the features of claims 1 and 29. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the features of claims 2 to 28 and 30 to 56.
Nach Maßgabe der Erfindung ist bei einer Vorrichtung zur Um- Wandlung der in einer Meeresströmung enthaltenen kinetischen Energie in elektrische Energie vorgesehen, dass am Ende des Seils oder am Strömungsfänger eine Stelleinrichtung zum Umstellen des Strömungsfängers von der ersten in die zweite Betriebsweise vorgesehen ist. - Indem die Stelleinrichtung am Ende des Seils oder am Strömungsfänger angebracht ist, können Stellseile zum Umstellen des Strömungsfängers von der ersten in die zweite Betriebsweise relativ kurz gehalten werden. Damit kann Gewicht eingespart werden. Infolgedessen weist die beanspruchte Vorrichtung eine verbesserte Effizienz auf. Sie ist überdies einfach aufgebaut und damit störunanfällig.According to the invention, in a device for conversion of the kinetic energy contained in a sea current is provided in electrical energy that at the end of the rope or on the flow catcher, an adjusting device is provided for switching the flow trap from the first to the second mode of operation. - By the actuator is attached to the end of the rope or on the flow trap, control cables for switching the flow trap from the first to the second mode of operation can be kept relatively short. This weight can be saved. As a result, the claimed device has improved efficiency. It is also simple and thus susceptible to interference.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einem "Strömungsfänger" ein segel- oder schirmähnliches Gebilde verstanden, dessen Strömungswiderstand geändert werden kann. Es han- delt sich beim Strömungsfänger zweckmäßigerweise um ein mit Versteifungselementen versehenes rechteckiges Gebilde, welches beispielsweise ähnlich einer Flugzeugtragfläche mit einem einen Auftrieb erzeugenden Profil versehen ist. Der Strömungsfänger kann aus einer seewasserfesten Kunststofffolie oder -platte, aus faserverstärktem Kunststoff, Aluminium oder dgl . , hergestellt sein.For the purposes of the present invention is meant a "flow trap" a sail or umbrella-like structure, the flow resistance can be changed. The flow catcher is expediently a rectangular structure provided with stiffening elements, which, for example, is provided with a profile generating a lift, similar to an aircraft wing. The flow trap can be made of a seawater-proof plastic film or plate, fiber-reinforced plastic, aluminum or the like. , be prepared.
Der erste Strömungswiderstand ist bei der vorliegenden Erfin- düng größer als der zweite Strömungswiderstand. Er beträgt vorteilhafterweise ein Vielfaches des zweiten Strömungswiderstands, beispielsweise mehr als das dreifache, fünffache, achtfache oder zehnfache des zweiten Strömungswiderstands.The first flow resistance in the present invention is greater than the second flow resistance. It is advantageously a multiple of the second flow resistance, for example more than three times, five times, eight times or ten times the second flow resistance.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Strömungsfänger eine Anström- und eine Abströmkante auf, wobei die Anströmkante mittels zumindest zweier erster Stellseile und die Abströmkante mittels zumindest zweier zweiter Stellseile mit dem Ende des Seils verbunden ist. Selbstver- ständlich können die An- und die Abströmkante auch mit einer Vielzahl erster bzw. zweiter Stellseile mit dem Ende des Seils verbunden sein. Unter dem Betriff "Anströmkante" wird diejenige Kante des Strömungsfängers verstanden, welche vom strömenden Wasser angeströmt wird. Unter dem Betriff "Abströmkante" wird diejenige Kante verstanden, welche stromabwärts der Anströmkante folgt und von welcher das den Strömungsfänger umströmende Wasser abströmt. - Die ersten und zweiten Stellseile können mit dem Ende des Seils unmittelbar oder mittels der Stelleinrichtung verbunden sein.According to an advantageous embodiment of the invention, the flow catcher on a Anström- and a trailing edge, wherein the leading edge is connected by means of at least two first control cables and the trailing edge by means of at least two second control cables to the end of the rope. Of course, the arrival and the trailing edge can also be connected to the end of the rope with a multiplicity of first and second actuating cables. The term "leading edge" is understood to mean that edge of the flow catcher which is flown by the flowing water. The term "trailing edge" is understood to mean that edge which follows downstream of the leading edge and from which the water flowing around the flow trap flows. - The first and second control cables can be connected to the end of the rope directly or by means of the adjusting device.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels der Stelleinrichtung eine Länge der ersten und zweiten Stellseile separat einstellbar ist. Damit ist es möglich, den Strömungsfänger in einer vorgegebenen Orientierung zu halten. Es kann insbesondere eine unerwünschte Schrägstellung desselben bezüglich einer Wasseroberfläche korrigiert werden.According to a further particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that a length of the first and second control cables can be adjusted separately by means of the adjusting device. This makes it possible to keep the flow trap in a predetermined orientation. In particular, an undesired inclination of the same with respect to a water surface can be corrected.
Zum Umstellen von der ersten in die zweite Betriebsweise mit- tels der Stelleinrichtung hat es sich als zweckmäßig erwie- sen, die zweiten Stellseile bei gleichzeitig festgehaltenen ersten Stellseilen aufzufieren, bis der Strömungsfänger der Strömung den zweiten Strömungswiderstand entgegensetzt. Das vorgeschlagene Auffieren der zweiten Stellseile kann ohne Kraftaufwand erfolgen. Damit kann die Effizienz der Vorrichtung weiter verbessert werden.For switching from the first to the second mode of operation by means of the adjusting device, it has proved expedient. sen, the second control cables at the same time hold fixed first actuating cables until the flow trap of the flow opposes the second flow resistance. The proposed Auffieren the second control cables can be done without effort. Thus, the efficiency of the device can be further improved.
Zum Umstellen von der zweiten in die erste Betriebsweise mittels der Stelleinrichtung hat es sich weiter als vorteilhaft erwiesen, dass die ersten Stellseile bei gleichzeitig festgehaltenen zweiten Stellseilen aufgefiert werden, bis der Strömungsfänger der Strömung den ersten Strömungswiderstand entgegensetzt. Auch hier wird wiederum das Umstellen der Betriebsweise durch ein Auffieren erreicht, was ohne Kraftauf- wand möglich ist und damit die Effizienz der Vorrichtung weiter verbessert.For switching from the second to the first mode of operation by means of the adjusting device, it has also proved to be advantageous that the first control cables are held at the same time held second control cables until the flow trap of the flow opposes the first flow resistance. Again, the change of operation is achieved by Auffieren, which is possible without effort and thus further improves the efficiency of the device.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Strömungsfänger nach dem Umstellen von der ersten in die zweite Betriebsweise über eine vorgegebene erste Distanz mittels des Seils in Richtung der Welle zurückgezogen. Bei der ersten Distanz kann es sich um mehrere hundert Meter, sogar mehr als tausend Meter handeln. Vor dem Umstellen von der zweiten in die erste Betriebsweise werden zweckmäßigerweise die ersten und die zweiten Stellseile um eine vorgegebene zweite Distanz gleichzeitig eingeholt. Die zweite Distanz beträgt im Gegensatz zur ersten Distanz in der Regel weniger als 100 Meter, vorzugsweise weniger als 50 Meter; sie liegt besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 30 Meter. Das Ein- holen der ersten und zweiten Stellseile während der zweiten Betriebsweise kann mit relativ geringem Kraftaufwand erfolgen. Anschließend kann dann von der zweiten in die erste Betriebsweise durch einfaches Auffieren der ersten Stellseile umgestellt werden, was praktisch ohne Kraftaufwand möglich ist. Die vorgeschlagenen Merkmale tragen weiter zur Verbesserung der Effizienz der Vorrichtung bei.According to a further advantageous embodiment of the invention, the flow catcher is retracted after switching from the first to the second mode of operation over a predetermined first distance by means of the rope in the direction of the shaft. The first distance can be several hundred meters, even more than a thousand meters. Before switching from the second to the first mode of operation, the first and second control cables are expediently overtaken by a predetermined second distance at the same time. The second distance, unlike the first distance, is usually less than 100 meters, preferably less than 50 meters; it is particularly preferably in the range of 10 to 30 meters. The picking up of the first and second control cables during the second mode of operation can take place with relatively little expenditure of force. Then can then be switched from the second to the first mode by simply Auffieren the first control cables, which is possible with virtually no effort is. The proposed features further contribute to the improvement of the efficiency of the device.
Die Stelleinrichtung kann zum Einstellen der Länge der ersten und/oder zweiten Stellseile Stellmittel, vorzugsweise Stellmotoren oder auch hydraulisch betriebene Stellmittel, umfassen. Bei den Stellmotoren kann es sich um elektrisch oder hydraulisch betriebene Motoren handeln. Die Stellmittel können auch am Strömungsfänger angebracht sein. Es kann bei- spielsweise für jedes der Stellseile ein separates Stellmittel vorgesehen sein. Die Stellmittel sind zweckmäßigerweise in einer am Ende des Seils angebrachten Stelleinheit zusam- mengefasst. Das erleichtert und vereinfacht die Versorgung der Stellmittel mit Energie.The adjusting device may comprise adjusting means for adjusting the length of the first and / or second actuating cables, preferably actuators or hydraulically operated actuating means. The servomotors can be electrically or hydraulically operated motors. The adjusting means may also be mounted on the flow trap. For example, a separate actuating means may be provided for each of the control cables. The adjusting means are expediently combined in an actuating unit attached to the end of the cable. This simplifies and simplifies the supply of the actuating means with energy.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuereinrichtung zum Steuern des Umstellens von einer Betriebsweise in die andere Betriebsweise vorgesehen. Die Steuereinrichtung umfasst zweckmäßigerweise einen Prozessrechner, der nicht nur die Betriebsweise, sondern optional auch dieAccording to a further embodiment of the invention, a control device is provided for controlling the changeover from one mode of operation to the other mode of operation. The control device expediently comprises a process computer which not only controls the mode of operation but optionally also the mode of operation
Orientierung und den Abstand des Strömungsfängers zum Meeresgrund steuern und/oder regeln kann.Orientation and the distance of the flow trap to the seabed control and / or can regulate.
Nach einer Ausgestaltung ist die Welle über ein mit einer Kupplung versehenes Getriebe mit einer Generatorwelle verbunden. Die Welle ist zweckmäßigerweise zum Einholen des Seils mit einem Motor, vorzugsweise einem Elektro- oder Hydraulikmotor, antreibbar. Infolgedessen kann das Einholen eines Strömungsfängers dadurch erfolgen, dass die Welle durch Betä- tigen der Kupplung von der Generatorwelle getrennt und nachfolgend mittels des Motors so angetrieben wird, dass damit der Strömungsfänger in Richtung der Welle eingeholt wird.According to one embodiment, the shaft is connected via a transmission provided with a clutch with a generator shaft. The shaft is expediently for recovering the rope with a motor, preferably an electric or hydraulic motor, driven. As a result, the recovery of a flow trap can take place in that the shaft is separated from the generator shaft by actuation of the clutch and subsequently driven by means of the motor in such a way that the flow catcher is caught up in the direction of the shaft.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die Stelleinrichtung, die Kupplung und der Motor mit der Steuereinrichtung Steuer- bar. D. h. das Trennen der Welle von der Generatorwelle durch Betätigen der Kupplung, der Antrieb der Welle mittels des Motors und ein nachfolgendes Wiederherstellen einer antriebsmäßigen Verbindung der Welle mit der Generatorwelle kann mit- tels der Steuereinrichtung gesteuert und damit automatisiert werden .According to a further embodiment, the adjusting device, the clutch and the engine with the control device control bar. Ie. separating the shaft from the generator shaft by actuating the clutch, driving the shaft by means of the motor and subsequently restoring a drive connection of the shaft to the generator shaft can be controlled and thus automated by means of the control device.
Der Strömungsfänger weist zweckmäßigerweise ein einen Auftrieb erzeugendes Profil auf. Ein solches Profil ist allge- mein bekannt. Es kann beispielsweise nach Art des Profils einer Tragfläche eines Flugzeugs ausgestaltet sein. Ferner kann es sein, dass der Strömungsfänger und/oder die Stelleinheit mit zumindest einem Auftriebskörper versehen oder verbunden ist. Ein oder mehrere Auftriebskörper können beispielsweise in den Strömungsfänger integriert sein, so dass dieser von sich aus in einer vorgegebenen Wassertiefe "schwebt". Desgleichen kann auch die Stelleinheit mit einem Auftriebskörper versehen sein. Die Auftriebskörper sind dabei so ausgestaltet, dass ein Gewicht des Strömungsfängers und/oder der Stelleinheit im Wesentlichen kompensiert wird. Die Auftriebskörper können insbesondere auch so ausgestaltet sein, dass der damit erzeugte Auftrieb veränderbar ist. Zu diesem Zweck können sie wahlweise mit Wasser oder Luft geflutet werden.The flow catcher expediently has a buoyancy-generating profile. Such a profile is generally known. It may be configured, for example, in the manner of the profile of a wing of an aircraft. Furthermore, it may be that the flow catcher and / or the actuating unit is provided or connected to at least one buoyant body. One or more buoyant bodies may for example be integrated into the flow trap so that it "floats" by itself in a predetermined water depth. Likewise, the actuator may be provided with a buoyant body. The buoyancy bodies are designed such that a weight of the flow trap and / or the adjusting unit is substantially compensated. The buoyancy bodies can in particular also be configured such that the buoyancy generated thereby can be changed. For this purpose, they can optionally be flooded with water or air.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass imAccording to a further embodiment, it is provided that in
Seil ein Stromversorgungskabel und/oder Steuerleitungen integriert sind. Es kann aber auch sein, dass am Ende des Seils, am Strömungsfänger oder am Auftriebskörper eine Stromerzeugungsvorrichtung und/oder ein Akkumulator vorgesehen ist. Die Stromerzeugungsvorrichtung kann durch die Strömung angetrieben werden. Zu diesem Zweck kann sie beispielsweise zumindest einen Savonius-Rotor, einen Propeller oder dgl . umfassen.Rope, a power supply cable and / or control cables are integrated. However, it may also be that a power generating device and / or an accumulator is provided at the end of the rope, on the flow catcher or on the buoyant body. The power generating device may be driven by the flow. For this purpose, it may, for example, at least one Savonius rotor, a propeller or the like. include.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Stelleinrichtung mittels Funksignalen steuerbar. Zu diesem Zweck kann die Stelleinrichtung einen Empfänger umfassen, welcher beispielsweise von einem oberhalb der Wasseroberfläche vorgesehenen Sender Funksignale empfängt. Durch das Vorsehen einer Funkverbindung kann auf Steuerleitungen verzich- tet werden.According to a particularly advantageous embodiment, the adjusting device is controllable by means of radio signals. To this Purpose, the actuator may include a receiver which receives, for example, from a provided above the water surface transmitter radio signals. By providing a radio connection, control lines can be dispensed with.
Die Stellmittel sind vorteilhafterweise in einem seewasserfest abgedichteten Gehäuse aufgenommen. Das Gehäuse kann so ausgestaltet sein, dass darin sämtliche Stellmittel zur Steu- erung eines Strömungsfängers zusammengefasst sind. Eine solche Stelleinheit ist zweckmäßigerweise mit dem Seil sowie den Stellseilen mittels lösbarer Seilverbinder verbunden. Das erleichtert einen Aus- oder Einbau der Stelleinheit.The adjusting means are advantageously received in a seewasserfest sealed housing. The housing can be designed such that all adjusting means for controlling a flow trap are combined therein. Such an actuator is conveniently connected to the rope and the control cables by means of detachable cable connector. This facilitates removal or installation of the actuator.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Strömungsfänger mit einer einen Bewuchs hemmenden Schicht beschichtet ist. Es kann sich dabei um eine Schicht handeln, welche Kupfer oder dgl . enthält.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the flow trap is coated with a growth-inhibiting layer. It may be a layer which copper or the like. contains.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an jedem der Stellmittel eine Kraftmesseinrichtung zur Messung der auf das jeweilige Stellseil wirkenden Zugkraft vorgesehen ist. Ferner können Sensoren zur Erfassung der Orientierung und des Abstands des Strömungsfängers von einer Meeresober- fläche und/oder einem Meeresgrund und/oder einem weiteren Strömungsfänger vorgesehen sein. Derartige Sensoren können Bestandteil einer Echoloteinrichtung, einer Sonareinrichtung oder dgl. sein. Die Stellmittel können in Abhängigkeit der von den Kraftmesseinrichtungen und/oder Sensoren gelieferten Messwerte gesteuert werden. Die Steuerung der Stellmittel kann dabei so erfolgen, dass der Strömungsfänger in der jeweiligen Betriebsweise in einer optimalen Lage gehalten wird. Eine unerwünschte Lageänderung des jeweiligen Strömungsfängers kann durch geeignete Regelalgorithmen korrigiert werden. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mit der Welle zwei Strömungsfänger verbunden sind, die gegenläufig in der ersten und zweiten Betriebsweise betrieben werden. D. h. solange ein erster Strö- mungsfänger in der ersten Betriebsweise ist, ist der zweite Strömungsfänger in der zweiten Betriebsweise und umgekehrt. Infolgedessen wird durch die vom in der ersten Betriebsweise betriebenen Strömungsfänger bereitgestellte Kraft der in der zweiten Betriebsweise betriebene Strömungsfänger in Richtung der Welle zurückgezogen bzw. eingeholt. Vorteilhafterweise sind bei dieser Ausgestaltung die beiden Strömungsfänger mit einem einzigen Seil verbunden, welches über die Welle mit mehreren Windungen geführt ist. Bei der vorgeschlagenen Ausgestaltung kann auf das Vorsehen eines Motors zum Einholen des in der zweiten Betriebsweise betriebenen Strömungsfängers verzichtet werden.According to a further embodiment, it is provided that a force measuring device is provided on each of the adjusting means for measuring the tensile force acting on the respective adjusting cable. Furthermore, sensors for detecting the orientation and the distance of the flow trap may be provided by a sea surface and / or a seabed and / or another flow trap. Such sensors may be part of an echo sounding device, a sonar device or the like. The adjusting means can be controlled in dependence on the measured values supplied by the force measuring devices and / or sensors. The control of the adjusting means can be carried out so that the flow trap is kept in the respective mode of operation in an optimal position. An undesired change in position of the respective flow trap can be corrected by suitable control algorithms. According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that two flow traps are connected to the shaft, which are operated in opposite directions in the first and second modes of operation. Ie. as long as a first flow trap is in the first mode, the second flow trap is in the second mode and vice versa. As a result, the force provided by the first-mode flow trap of the second-mode operated flow trap is retracted towards the shaft. Advantageously, in this embodiment, the two flow traps are connected to a single rope, which is guided over the shaft with several turns. In the proposed embodiment can be dispensed with the provision of a motor for obtaining the operated in the second mode of operation flow trap.
Sofern mehrere Wellen mit der Generatorwelle jeweils über eine Kupplung wahlweise verbunden werden können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Strömungsfänger mit der Steuereinrichtung taktweise zu betreiben. Dabei werden die Strömungsfänger relativ zueinander in einem vorgegebenen Takt jeweils von der ersten auf die zweite Betriebsweise und umgekehrt so umgestellt, dass die erzeugte elektrische Energie maximal ist.If several waves can be selectively connected to the generator shaft in each case via a coupling, it has proven to be expedient to operate the flow trap with the control device cyclically. In this case, the flow scavengers are changed relative to one another in a predetermined cycle in each case from the first to the second mode of operation and vice versa so that the generated electrical energy is maximum.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Seil über eine Umlenkrolle geführt. Es kann ferner eine weitere Stelleinrichtung zum Einstellen eines Abstands der Umlenkrolle zum Meeresgrund vorgesehen sein. Das Vorsehen der Umlenkrolle ermöglicht es, die Welle sowie den Generator beispielsweise oberhalb des Meeresspiegels, auf einer schwimmenden Plattform, einer ausgedienten Ölplattform oder an Land anzubringen. Mittels der vorgeschlagenen weiteren Stellein- richtung kann ein vertikaler Angriffspunkt der Strömungsfan- ger eingestellt werden. Das ermöglicht einen Betrieb der Strömungsfänger in einer optimalen Wassertiefe.According to a further advantageous embodiment of the invention, the rope is guided over a deflection roller. There may also be provided a further adjusting device for adjusting a distance of the deflection roller to the seabed. The provision of the pulley makes it possible to mount the shaft and the generator, for example, above sea level, on a floating platform, a disused oil platform or on land. By means of the proposed further actuating device, a vertical point of application of the flow be adjusted. This allows operation of the flow trap in an optimal water depth.
Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Um- Wandlung der in einer Wasserströmung enthaltenen kinetischen Energie in elektrische Energie vorgesehen, wobei zumindest ein Strömungsfänger über ein Seil mit einer Welle zum Antrieb eines Generators verbunden ist, wobei der Strömungsfänger wechselweise von einer der Strömung einen ersten Strömungswi- derstand entgegensetzenden ersten Energieerzeugungs-Betriebs- weise in eine der Strömung einen zweiten Strömungswiderstand entgegensetzenden zweiten Einhol-Betriebsweise umgestellt wird, und wobei das Umstellen des Strömungsfängers von der ersten in die zweite Betriebsweise mittels einer am Ende des Seils oder am Strömungsfänger vorgesehenen Stelleinrichtung durchgeführt wird.According to another aspect of the invention, a method for conversion of the kinetic energy contained in a water flow is provided in electrical energy, wherein at least one flow trap is connected via a cable to a shaft for driving a generator, wherein the flow trap alternately of one of the flow the first power generation mode opposes the flow in a second flow-in mode opposing the second flow resistance, and wherein the switching of the flow trap from the first to the second mode of operation by means of a provided at the end of the rope or the flow catcher is carried out.
Unter dem Begriff "Seil" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung jedwedes geeignetes Verbindungsmittel verstanden. Insbesondere ist darunter auch eine Kette, ein aus einem Kunststoffmaterial hergestelltes Band, ein schlauch- oder rohrartiges Verbindungsmittel oder dgl . , zu verstehen. Im Falle der Verwendung eines schlauch- oder rohrartigen Verbindungsmittels kann dieses zur Erzeugung eines Auftriebs mit Luft gefüllt sein. Unter dem "Ende des Seils" wird ein Ende verstanden, welches nicht an der Welle befestigt ist, sondern sich an einem fest vorgegebenen Abstand vom Strömungsfänger befindet und mit diesem mit bewegt wird.For the purposes of the present invention, the term "rope" is understood to mean any suitable connecting means. In particular, it also includes a chain, a band made of a plastic material, a hose or tube-like connecting means or the like. , to understand. In the case of using a hose-like or tubular connecting means, this can be filled with air to create a buoyancy. By "end of the rope" is meant an end which is not attached to the shaft, but is at a fixed predetermined distance from the flow trap and is moved with this.
Wegen der Vorteile des beanspruchten Verfahrens sowie deren Ausgestaltungen wird auf die vorangehenden Ausführen verwiesen, welche sinngemäß auch für das Verfahren gelten.Because of the advantages of the claimed method and its embodiments, reference is made to the preceding embodiments, which apply mutatis mutandis to the method.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Vorrichtung,Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it: 1 is a schematic representation of a first device,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Umstellens eines Strömungsfängers von einer ersten in eine zweite Betriebsweise,2 shows a schematic representation of the conversion of a flow trap from a first to a second mode of operation,
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Strömungsfängers mit einer Stelleinheit,3 is a schematic view of a flow trap with an actuator,
Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung eines Strömungsfängers,4 shows a further embodiment of a flow trap,
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer zweiten Vorrich- tung,5 is a schematic view of a second device,
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer dritten Vorrichtung,6 is a schematic view of a third device,
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer vierten Vorrichtung,7 is a schematic view of a fourth device,
Fig. 8 eine schematische Ansicht einer fünften Vorrichtung undFig. 8 is a schematic view of a fifth device and
Fig. 9 eine schematische Ansicht eines an einer Führungseinrichtung geführten Strömungsfängers.9 is a schematic view of a guided on a guide device flow trap.
Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Vorrichtung ist ein erster Strömungsfänger Ia über erste 2a und zweite Stellseile 3a mit einer ersten Stelleinheit 4a verbunden. Die erste Stelleinheit 4a ist wiederum über ein erstes Seil 5a mit einer ersten Welle 6a verbunden, auf welche das erste Seil 5a auf- und abwickelbar ist. Mit dem Bezugszeichen 7a ist ein erster Elektromotor bezeichnet, welcher antriebsmäßig mit der ersten Welle 6a verbunden ist. Das Bezugszeichen 8a bezeichnet eine erste Kupplung, mit der die erste Welle 6a mit einer Generatorwelle 9 wahlweise antriebsmäßig verbunden werden kann.In the case of the first device shown in FIG. 1, a first flow catcher 1a is connected to a first setting unit 4a via first 2a and second setting cables 3a. The first actuating unit 4a is in turn connected via a first cable 5a to a first shaft 6a, on which the first cable 5a can be wound up and unwound. Denoted at 7a is a first electric motor which is drivingly connected to the first Wave 6a is connected. The reference numeral 8a denotes a first clutch with which the first shaft 6a can be selectively connected to a generator shaft 9 in a driving manner.
Ein zweiter Strömungsfänger Ib ist über erste 2b und zweite Stellseile 3b mit einer zweiten Stelleinheit 4b verbunden, welche wiederum über ein zweites Seil 5b mit einer zweiten Welle 6b verbunden ist. Mit dem Bezugszeichen 7b ist ein zweiter Elektromotor und mit dem Bezugszeichen 8b eine zweite Kupplung zur wahlweisen Verbindung der zweiten Welle 6b mit der Generatorwelle 9 bezeichnet. - Die Generatorwelle 9 ist Bestandteil eines Generators 10. Sie kann auch unter Zwischenschaltung eines Getriebes 9aa, 9ab mit der jeweiligen Kupplung 8a, 8b verbunden sein. Vom Generator 10 erzeugter Strom wird über ein Kabel 11 in ein Stromnetz 12 eingespeist.A second flow trap 1b is connected via first 2b and second control cables 3b to a second control unit 4b, which in turn is connected to a second shaft 6b via a second cable 5b. Reference numeral 7b denotes a second electric motor and reference numeral 8b denotes a second clutch for selectively connecting the second shaft 6b to the generator shaft 9. - The generator shaft 9 is part of a generator 10. It can also be connected with the interposition of a transmission 9aa, 9ab with the respective clutch 8a, 8b. Power generated by the generator 10 is fed via a cable 11 into a power grid 12.
In Fig. 1 befindet sich der erste Strömungsfänger Ia in einer ersten Energieerzeugungs-Betriebsweise und der zweite Strömungsfänger Ib in einer zweiten Einhol-Betriebsweise .In Fig. 1, the first flow trap Ia is in a first power generation mode and the second flow trap Ib in a second catch-up mode.
Die Funktionsweise der Vorrichtung wird nunmehr insbesondere in Zusammensicht mit Fig. 2 näher erläutert.The operation of the device will now be explained in more detail in particular in conjunction with FIG. 2.
Eine in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen S bezeichnete Wasser- Strömung, insbesondere eine Meeresströmung, übt auf den der Strömung einen hohen ersten Strömungswiderstand entgegensetzenden ersten Strömungsfänger Ia eine Kraft aus, welche über die ersten 2a und zweiten Stellseile 3a auf die erste Stelleinheit 4a und von da weiter über das erste Seil 5a auf die erste Welle 6a übertragen wird. Ein dadurch bewirktes Drehmoment der ersten Welle 6a wird auf die in der ersten Betriebsweise antriebsmäßig mit ersten Welle 6a verbundene Generatorwelle 9 übertragen und treibt damit den Generator 10 zur Erzeugung elektrischer Energie an. Der zweite Strömungsfänger Ib befindet sich währenddessen in einer Stellung, in welcher er der Strömung S einen zweiten Strömungswiderstand entgegensetzt, welcher erheblich kleiner als der erste Strömungswiderstand ist. In der zweiten Betriebsweise ist die zweite Welle 6b von der Generatorwelle 9 antriebsmäßig durch die zweite Kupplung 8b getrennt. Mit dem zweiten Elektromotor 7b wird die zweite Welle 6b angetrieben, so dass darauf das zweite Seil 5b aufgewickelt und der zweite Strömungsfänger Ib eingeholt wird. Da der zweite Strömungsfänger Ib der Strömung S einen wesentlich geringeren Strömungswiderstand als der erste Strömungsfänger Ia entgegensetzt, ist der Energieaufwand zum Einholen des zweiten Strömungsfängers Ib wesentlich geringer als diejenige Energie, welche durch den in der ersten Betriebsweise befindlichen ersten Strömungsfänger Ia erzeugt wird.A water flow denoted by the reference symbol S in FIG. 1, in particular a sea current, exerts a force on the first flow catcher 1 a opposing the flow to a high first flow resistance, which force is transmitted via the first 2 a and second control cables 3 a to the first control unit 4 a and from there on via the first cable 5a is transmitted to the first shaft 6a. A torque of the first shaft 6a caused thereby is transmitted to the generator shaft 9 drivingly connected to the first shaft 6a in the first mode, thereby driving the generator 10 to generate electric power. The second flow trap Ib is meanwhile in a position in which he the flow S opposes a second flow resistance, which is considerably smaller than the first flow resistance. In the second mode of operation, the second shaft 6b is drivingly separated from the generator shaft 9 by the second clutch 8b. The second shaft 6b is driven with the second electric motor 7b so that the second cable 5b is wound thereon and the second flow catcher 1b is overtaken. Since the second flow trap Ib of the flow S opposes a substantially lower flow resistance than the first flow trap Ia, the energy required to recover the second flow trap Ib is substantially less than that generated by the first flow trap Ia in the first mode of operation.
Fig. 2 zeigt schematisch das Umstellen von der ersten Betriebsweise A in die zweite Betriebsweise B sowie das Umstellen von der zweiten Betriebsweise B zurück in die erste Betriebsweise A. Bei der ersten Betriebsweise A sind die mit einer Anströmkante Al verbundenen ersten Stellseile 2 und die mit einer Abströmkante A2 verbundenen zweiten Stellseile 3 so eingestellt, dass der Strömungsfänger 1 der Strömung S einen maximalen Strömungswiderstand entgegensetzt. Zu diesem Zweck können die ersten 2 und die zweiten Stellseile 3 mittels der Stelleinheit 4 separat in ihrer Länge verstellt werden. Zum Umstellen von der ersten Betriebsweise A in die zweite Betriebsweise B werden die zweiten Stellseile 3 aufgefiert, wobei die ersten Stellseile 2 festgehalten werden. Durch die Wirkung der Strömung S stellt sich dann der Strömungsfänger 1 so ein, dass er der Strömung S einen minimalen zweiten Strömungswiderstand entgegensetzt. Nachfolgend wird das Seil 5 auf die Welle 6 aufgewickelt und damit der Strömungsfänger 1 in Richtung der Welle 6 eingeholt. Das Aufwickeln des Seils 5 auf der Welle 6 wird beendet, sobald eine vorgegebene Länge des Seils 5 auf der Welle 6 aufgenommen ist. Spätestens zu diesem Zeitpunkt werden die ersten 2 und die zweiten Stellseile 3 mittels der Stelleinheit 4 um eine vorgegebene weitere Länge eingeholt. Das Einholen der ersten 2 und der zweiten Stellseile 3 erfolgt derart, dass sich dabei der Strömungs- fänger 1 in der der Strömung lediglich den zweiten Strömungswiderstand entgegensetzenden Stellung befindet.Fig. 2 shows schematically the switching from the first mode A in the second mode B and the switching from the second mode B back to the first mode A. In the first mode of operation A are connected to a leading edge Al first actuating cables 2 and with an outlet edge A2 connected second control cables 3 set so that the flow catcher 1 of the flow S opposes a maximum flow resistance. For this purpose, the first 2 and the second control cables 3 can be adjusted by means of the actuator 4 separately in their length. For switching from the first mode of operation A to the second mode of operation B, the second actuating cables 3 are inserted, the first actuating cables 2 being held fast. Due to the effect of the flow S, the flow trap 1 then adjusts so that it opposes the flow S a minimum second flow resistance. Subsequently, the rope 5 is wound onto the shaft 6 and thus the flow catcher 1 is overtaken in the direction of the shaft 6. The winding of the rope 5 on the shaft 6 is terminated as soon as a predetermined length of the rope 5 is received on the shaft 6. At the latest At this time, the first 2 and the second control cables 3 are obtained by means of the adjusting unit 4 by a predetermined further length. The recovery of the first 2 and the second control cables 3 takes place in such a way that the flow catcher 1 is in the position which opposes the flow only to the second flow resistance.
Zum erneuten Umstellen des Strömungsfängers 1 in die erste Betriebsweise A werden sodann die zweiten Stellseile 3 fest- gehalten und die ersten Stellseile 2 mittels der Stelleinheit 4 so aufgefiert, dass der Strömungsfänger 1 der Strömung S wieder den maximalen ersten Strömungswiderstand entgegensetzt. - Die vorgeschlagenen Verfahrensschritte zum Umstellen von der ersten Betriebsweise A in die zweite Betriebsweise B und von der zweiten Betriebsweise B in die erste Betriebsweise A erfordern einen besonders geringen Energieaufwand und tragen mit zu einer besonders hohen Effizienz der Vorrichtung bei .For renewed changeover of the flow catcher 1 into the first operating mode A, the second setting cables 3 are then held firmly and the first setting cables 2 are inserted by means of the setting unit 4 such that the flow catcher 1 again opposes the flow S to the maximum first flow resistance. The proposed method steps for switching from the first operating mode A to the second operating mode B and from the second operating mode B to the first operating mode A require a particularly low expenditure of energy and contribute to a particularly high efficiency of the device.
Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung einer Stelleinrichtung. Bei dieser Ausgestaltung sind in der Stelleinheit 4 erste Stellmotoren 13 zum separaten Verstellen der randlich an der Anströmkante Al des Strömungsfängers 1 angebrachten ersten Stellseile 2 vorgesehen. Ein mit dem Bezugszeichen 14 be- zeichneter zweiter Stellmotor dient dem simultanen Verstellen weiterer erster Stellseile 2, welche zwischen den randlichen ersten Stellseilen 2 an der Anströmkante Al des Strömungsfängers 1 angebracht sind. In ähnlicher Weise sind randliche zweite Stellseile 3 separat mittels dritter Stellmotoren 15 und die zwischen den randlichen zweiten Stellseilen 3 vorgesehenen weiteren zweiten Stellseile 3 mittels eines vierten Stellmotors 16 simultan verstellbar. Die Stellmotoren 13, 14, 15, 16 sind hier in einem seewasserfest abgedichteten Gehäuse 17 zusammengefasst . In dem Gehäuse 17 kann auch eine (hier nicht gezeigte) Steuereinrichtung vorgesehen sein, welche durch Funksignale angesteuert werden kann. Ferner können in der Stelleinheit 4 Sensoren (hier nicht gezeigt) vorgesehen sein, mit denen eine Lage des Strömungsfängers 1 erfasst werden kann. Bei den Sensoren kann es sich um optische Sensoren handeln. Die Sensoren können auch Bestandteil einer Abstands- messeinrichtung sein, welche nach dem Prinzip eines Echolots oder Sonars einen Abstand der Stelleinheit zu einem Meeresgrund misst. Ein separates Betätigen der randlich angebrachten ersten 2 und zweiten Stellseile 3 mit den ersten 13 und dritten Stellmotoren 15 ermöglicht eine Korrektur der Ausrichtung des Strömungsfängers 1 bezüglich einer Horizontalen.Fig. 3 shows an embodiment of an actuating device. In this embodiment, 4 first servomotors 13 are provided for the separate adjustment of the randlich on the leading edge Al of the flow catcher 1 attached first control cables 2 in the control unit. A second servomotor designated by the reference numeral 14 serves for the simultaneous adjustment of further first control cables 2, which are mounted between the marginal first control cables 2 on the leading edge Al of the flow arrester 1. Similarly randlich second control cables 3 are separately adjustable by means of third servo motors 15 and provided between the randlichen second control cables 3 further second control cables 3 by means of a fourth servo motor 16 simultaneously. The servomotors 13, 14, 15, 16 are combined here in a seewasserfest sealed housing 17. In the housing 17, a (not shown here) control means may be provided, which can be controlled by radio signals. Furthermore, 4 sensors (not shown here) may be provided in the control unit, with which a position of the flow trap 1 can be detected. The sensors may be optical sensors. The sensors can also be part of a distance measuring device, which measures a distance of the setting unit to a seabed according to the principle of an echosounder or sonar. A separate actuation of the peripherally mounted first 2 and second control cables 3 with the first 13 and third servomotors 15 allows a correction of the orientation of the flow catcher 1 with respect to a horizontal.
Zur Stromversorgung kann die, vorzugsweise als Stelleinheit 4 oder Modul ausgeführte, Stelleinrichtung mit einem weiteren Generator 18 versehen sein, welcher beispielsweise mittels eines Savonius-Rotors 19 angetrieben wird. Dem weiteren Generator 18 kann ein (hier nicht gezeigter) Akkumulator nachgeordnet sein, der jederzeit eine Versorgung der Stellmotoren 13, 14, 15, 16 sowie der Steuereinrichtung mit Strom gewähr- leistet. In Fig. 3 sind mit dem Bezugszeichen 20 erste Auftriebskörper bezeichnet, welche während des Betriebs ein Gewicht der Stelleinheit 4 im Wesentlichen kompensieren. Ein durch die ersten Auftriebskörper 20 erzeugter Auftrieb kann mittels einer (hier nicht näher gezeigten) Auftriebseinstell- einrichtung einstellbar sein. Dazu können die ersten Auftriebskörper 20 beispielsweise mit Wasser oder Luft geflutet werden .For power supply, the adjusting device, which is preferably designed as an actuating unit 4 or module, may be provided with a further generator 18, which is driven, for example, by means of a Savonius rotor 19. The further generator 18 may be arranged downstream of an accumulator (not shown here), which at any time provides power to the servomotors 13, 14, 15, 16 and the control device. In FIG. 3, reference numeral 20 designates first buoyancy bodies, which substantially compensate for a weight of the setting unit 4 during operation. A buoyancy generated by the first buoyancy bodies 20 can be adjustable by means of a buoyancy adjustment device (not shown here in greater detail). For this purpose, the first buoyant bodies 20 can be flooded, for example, with water or air.
Zu Reparatur- oder Wartungszwecken kann es erforderlich sein, die Stelleinheit 4 auf den Meeresgrund abzusetzen. Zu diesem Zweck kann die Stelleinheit 4 mit Kufen 21 versehen sein.For repair or maintenance purposes, it may be necessary to settle the actuator 4 on the seabed. For this purpose, the setting unit 4 may be provided with runners 21.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Strömungsfängers 1. Der Strömungsfänger 1 kann aus mehre- ren plattenartigen Segmenten 22 hergestellt sein, welche bei- spielsweise aus Kunststoff, Aluminium oder dgl . hergestellt sind. Die Segmente 22 können über eine gerüstartige Struktur 23 miteinander verbunden sein. Die gerüstartige Struktur 23 kann die Funktion eines zweiten Auftriebskörpers erfüllen. Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung entlang der4 shows a plan view of an exemplary embodiment of a flow trapper 1. The flow trapper 1 may be made up of a plurality of plate-like segments 22, which For example, plastic, aluminum or the like. are made. The segments 22 may be interconnected via a framework-like structure 23. The framework-like structure 23 can fulfill the function of a second buoyant body. As in particular from the sectional view along the
Schnittlinie A-A' in Fig. 4 ersichtlich ist, ist der Strömungsfänger 1 hier ähnlich der Tragfläche eines Flugzeugs mit einem Profil versehen, welches diesem einen Auftrieb verleiht. Ein weiterer Auftrieb kann durch die gerüstartige Struktur 23 erzeugt werden.Cut line A-A 'in Fig. 4 can be seen, the flow catcher 1 is here similar to the wing of an aircraft provided with a profile which gives it a buoyancy. Another buoyancy can be generated by the framework-like structure 23.
Fig. 5 zeigt eine zweite Vorrichtung. Dabei ist das Seil 5 über eine Umlenkrolle 24 geführt, welche mittels eines Ankers 25 am Meeresgrund G verankert ist. Die Stelleinheit 4 ist hier mit einem ballonartig ausgeführten dritten Auftriebskörper 26 verbunden. Oberhalb einer Meeresoberfläche M befinden sich an Land der Generator 10 und die damit verbindbare Welle (hier nicht gezeigt) zur Aufnahme des Seils 5.Fig. 5 shows a second device. In this case, the cable 5 is guided over a deflection roller 24 which is anchored by means of an anchor 25 on the seabed G. The actuating unit 4 is connected here to a balloon-like third buoyancy body 26. Above a sea surface M are on land the generator 10 and the shaft connectable therewith (not shown here) for receiving the rope. 5
Bei der in Fig. 6 gezeigten dritten Vorrichtung sind wiederum zwei wechselweise in der ersten A und zweiten Betriebsweise B betreibbare Strömungsfänger Ia und Ib vorgesehen. Hier sind der Generator 10 samt Generatorwelle 9 sowie die Wellen 6a und 6b (hier nicht gezeigt) in einem Schwebkörper 27 unterge- bracht, welcher unterhalb der Meeresoberfläche M in einer vorgegebenen Wassertiefe durch geeignete weitere Auftriebskörper (hier nicht gezeigt) in Schwebe gehalten wird. Das erste 5a und das zweite Seil 5b sind hier um eine erste 24a und eine zweite Umlenkrolle 24b geführt, die erste 24a und die zweite Umlenkrolle 24b sind mittels einer ersten Seilzugeinrichtung 28a und einer zweiten Seilzugeinrichtung 28b vertikal verstellbar. Die Seilzugeinrichtungen 28a, 28b dienen gleichzeitig der Verbindung des Schwebkörpers 27 mit einem ersten Anker 25a und einem zweiten Anker 25b. Mit den Bezugs- zeichen 29a und 29b sind weitere Umlenkrollen der ersten 28a und zweiten Seilzüge 28b bezeichnet. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet schließlich einen Kran, welcher auf dem Schwebkörper 27 angebracht ist.In the case of the third device shown in FIG. 6, two flow scavengers 1 a and 1 b that can be operated alternately in the first A and second operating modes B are again provided. Here, the generator 10 together with the generator shaft 9 and the shafts 6a and 6b (not shown here) are accommodated in a floating body 27, which is suspended below the sea surface M at a given water depth by suitable further buoyancy bodies (not shown here). The first 5a and the second cable 5b are guided here around a first 24a and a second deflection roller 24b, the first 24a and the second deflection roller 24b are vertically adjustable by means of a first cable pull device 28a and a second cable pull device 28b. The cable pull devices 28a, 28b simultaneously serve to connect the levitation body 27 with a first armature 25a and a second armature 25b. With the reference numerals 29a and 29b are further pulleys of the first 28a and second cables 28b. The reference numeral 30 designates finally a crane which is mounted on the levitation body 27.
Fig. 7 zeigt eine vierte Vorrichtung, welche ähnlich zu der in Fig. 6 gezeigten dritten Vorrichtung ausgeführt ist. Dabei ist der Schwebkörper durch eine ortsfest verankerte Schwimmplattform 31 ersetzt.Fig. 7 shows a fourth device which is similar to the third device shown in Fig. 6. In this case, the float is replaced by a fixedly anchored floating platform 31.
Bei der in Fig. 8 gezeigten fünften Vorrichtung wird anstelle der Schwimmplattform in Fig. 7 zur Aufnahme des Generators 10 und der damit verbindbaren Wellen 6 (hier nicht gezeigt) eine auf den Meeresgrund G abgestützte Plattform 32 verwendet. Bei der Plattform 32 kann es sich beispielsweise um eine ausge- diente Ölplattform handeln. Die Seilzugeinrichtungen 28a und 28b können hier zweckmäßigerweise an Stützen 33 der Plattform 32 angebracht werden. Insbesondere bei der Verwendung einer ausgedienten Ölplattform 32 zur Aufnahme des Generators 10 kann die vorgeschlagene Vorrichtung relativ kostengünstig hergestellt werden.In the case of the fifth device shown in FIG. 8, a platform 32 supported on the seabed G is used instead of the floating platform in FIG. 7 for accommodating the generator 10 and the shafts 6 which can be connected thereto (not shown here). The platform 32 may be, for example, a well-oiled platform. The cable pulling devices 28a and 28b can be conveniently attached to supports 33 of the platform 32 here. In particular, when using a disused oil platform 32 for receiving the generator 10, the proposed device can be produced relatively inexpensively.
Insbesondere bei den in den Fig. 5 bis 8 gezeigten Vorrichtungen kann es auch sein, dass der erste Ia und der zweite Strömungsfänger Ib über ein gemeinsames Seil 5 miteinander verbunden sind, welches über eine gemeinsame Welle 6 mehrfach gewunden ist. In diesem Fall wird die Welle 6 bei einem wechselweisen Betrieb des ersten Ia und des zweiten Strömungsfängers Ib in der ersten A und zweiten Betriebsweise B abwechselnd in zwei unterschiedliche Drehrichtungen gedreht. Zur Erzeugung einer einheitlichen, auf die Generatorwelle 9 zu übertragenden Drehrichtung kann ein geeignetes Getriebe vorgesehen sein, welches das wechselnde Drehmoment der Welle 6 in ein einheitliches Drehmoment umwandelt und auf die Generatorwelle 9 überträgt. Bei einer weiteren in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform kann der Strömungsfänger 1 an einer Führungseinrichtung geführt sein. Die Führungseinrichtung weist Führungsmittel 34, Führungsseile 35a und 35b, vierte Auftriebskörper 36a und 36b, fünfte Auftriebskörper 37a und 37b sowie Verbindungsseile 38 auf. Der Strömungsfänger 1 wird mittels der Führungsmittel 34 an den Führungsseilen 35a, 35b geführt. Die Führungsseile 35a, 35b sind mit den vierten 36a, 36b sowie mit den fünften Auftriebskörpern 37a, 37b versehen. Die vierten 36a, 36b sowie die fünften Auftriebskörper 37a, 37b sind untereinander jeweils durch ein Verbindungsseil 38 verbunden. Die vierten 36a, 36b und fünften Auftriebskörper 37a, 37b sind jeweils über ein weiteres Seil 39 durch Anker 25 am Meeresgrund G verankert. Die vierten 36a, 36b und fünften Auf- triebskörper 37a, 37b sind so ausgestaltet, dass ein Gewicht des Strömungsfängers 1 und/oder der Stelleinheit 4 und/oder der Führungsseile 35a, 35b und/oder der Verbindungsseile 38 im Wesentlichen kompensiert wird. Die vierten 36a, 36b und fünften Auftriebskörper 37a, 37b sind ferner so ausgestaltet, dass sie jeweils voneinander weg streben. Dadurch kann eine zum Betrieb der Vorrichtung ausreichende Spannung der Führungsseile 35a, 35a und der Verbindungsseile 38 gewährleistet werden .In particular, in the case of the devices shown in FIGS. 5 to 8, it may also be the case that the first Ia and the second flow catcher Ib are connected to one another via a common cable 5, which is wound several times via a common shaft 6. In this case, the shaft 6 is alternately rotated in two different directions of rotation in an alternating operation of the first Ia and the second flow trap Ib in the first A and second mode B. To generate a uniform, to be transmitted to the generator shaft 9 rotational direction, a suitable transmission may be provided, which converts the alternating torque of the shaft 6 in a uniform torque and transmits to the generator shaft 9. In another embodiment shown in FIG. 9, the flow catcher 1 may be guided on a guide device. The guide device has guide means 34, guide cables 35a and 35b, fourth buoyant bodies 36a and 36b, fifth buoyant bodies 37a and 37b and connecting cables 38. The flow catcher 1 is guided by means of the guide means 34 on the guide cables 35a, 35b. The guide cables 35a, 35b are provided with the fourth 36a, 36b as well as with the fifth buoyancy bodies 37a, 37b. The fourth 36a, 36b and the fifth buoyancy bodies 37a, 37b are connected to each other by a connecting cable 38. The fourth 36a, 36b and fifth buoyancy bodies 37a, 37b are each anchored via a further cable 39 by anchor 25 on the seabed G. The fourth 36a, 36b and fifth superstructure bodies 37a, 37b are designed such that a weight of the flow arrester 1 and / or the setting unit 4 and / or the guide cables 35a, 35b and / or the connecting cables 38 is substantially compensated. The fourth 36a, 36b and fifth buoyancy bodies 37a, 37b are further configured to each strive away from each other. As a result, a tension of the guide cables 35a, 35a and the connecting cables 38 sufficient for operating the device can be ensured.
Nach einer weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsform können die Führungsseile 35a, 35b auch an einer Plattform 32, insbesondere an einer Stütze 33 der Plattform 32, befestigt sein. In diesem Fall kann auf die vierten Auftriebskörper 36a, 36b verzichtet werden.According to another embodiment (not shown), the guide cables 35a, 35b can also be fastened to a platform 32, in particular to a support 33 of the platform 32. In this case, the fourth buoyant bodies 36a, 36b can be dispensed with.
Es ist ferner denkbar, die Führungsseile 35a, 35b zwischen zwei Plattformen 32 zu befestigen und auf die vierten 36a, 36b und fünften Auftriebskörper 37a, 37b zu verzichten. Es ist auch möglich, die Führungsseile 35a, 35b an einem oder zwischen zwei Schwebkörpern 27 zu befestigen. Bezugs zeichenlisteIt is also conceivable to fasten the guide cables 35a, 35b between two platforms 32 and to dispense with the fourth 36a, 36b and fifth buoyancy bodies 37a, 37b. It is also possible to attach the guide cables 35a, 35b to one or between two levitation bodies 27. Reference sign list
1, Ia, Ib Strömungsfänger1, Ia, Ib flow trap
2, 2a, 2b erstes Stellseil2, 2a, 2b first adjusting cable
3, 3a, 3b zweites Stellseil3, 3a, 3b second setting cable
4, 4a, 4b Stelleinheit4, 4a, 4b actuator
5, 5a, 4b Seil5, 5a, 4b rope
6, 6a, 6b Welle6, 6a, 6b wave
7a, 7b Elektromotor7a, 7b electric motor
8a, 8b Kupplung8a, 8b clutch
9 Generatorwelle 9aa, 9ab Getriebe9 generator shaft 9aa, 9ab gear
10 Generator10 generator
11 Kabel11 cables
12 Stromnetz12 power grid
13 erster Stellmotor13 first servomotor
14 zweiter Stellmotor14 second servomotor
15 dritter Stellmotor15 third servomotor
16 vierter Stellmotor16 fourth servomotor
17 Gehäuse17 housing
18 weiterer Generator18 more generator
19 Savonius-Rotor19 Savonius rotor
20 erster Auftriebskörper20 first buoyant body
21 Kufe21 skids
22 plattenartiges Segment22 plate-like segment
23 gerüstartige Struktur23 framework-like structure
24, 24a, 24b Umlenkrolle24, 24a, 24b pulley
25, 25a, 25b Anker25, 25a, 25b anchors
26, 26a, 26b dritter Auftriebskörper 27 Schwebkörper26, 26 a, 26 b third buoyant body 27 hover body
28a, 28b Seilzugeinrichtung28a, 28b Seilzugeinrichtung
29a, 29b weitere Umlenkrollen29a, 29b further pulleys
30 Kran30 crane
31 Schwimmplattform 32 Plattform31 swimming platform 32 platform
33 Stütze33 support
34 Führungsmittel34 guiding means
35a, 35b Führungsseil35a, 35b guide rope
36a, 36b vierter Auftriebskörper36a, 36b fourth buoyant body
37a, 37b fünfter Auftriebskörper37a, 37b fifth buoyant body
38 Verbindungsseil38 connecting cable
39 weiteres Seil39 more rope
A erste BetriebsweiseA first mode of operation
Al AnströmkanteAl leading edge
A2 AbströmkanteA2 trailing edge
B zweite BetriebsweiseB second mode of operation
G GrundG reason
M Meeresoberfläche S Strömunσ M sea surface S Strömunσ

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur Umwandlung der in einer Wasserströmung (S) enthaltenen kinetischen Energie in elektrische Energie,1. Device for converting the kinetic energy contained in a water flow (S) into electrical energy,
wobei zumindest ein Strömungsfänger (1, Ia, Ib) über ein Seil (5, 5a, 5b) mit einer Welle (6, 6a, 6b) zum Antrieb eines Generators (10) verbunden ist,wherein at least one flow trap (1, Ia, Ib) is connected via a cable (5, 5a, 5b) to a shaft (6, 6a, 6b) for driving a generator (10),
wobei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) wechselweise von einer der Strömung (S) einen ersten Strömungswiderstand entgegensetzenden ersten Energieerzeugungs-Betriebsweise (A) in eine der Strömung einen zweiten Strömungswiderstand entgegensetzenden zweiten Einhol-Betriebsweise (B) umstellbar ist,wherein the flow catcher (1, Ia, Ib) is alternately switchable from one of the flow (S) a first flow resistance opposing first power generation mode (A) in the flow of a second flow resistance opposing second catch-up mode (B),
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
am Ende des Seils (5, 5a, 5b) oder am Strömungsfänger (1, Ia, Ib) eine Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) zum Umstellen des Strö- mungsfängers (1, Ia, Ib) von der ersten (A) in die zweite Betriebsweise (B) vorgesehen ist.at the end of the rope (5, 5a, 5b) or on the flow catcher (1, Ia, Ib) an adjusting device (4, 4a, 4b) for switching the Kungsfängers (1, Ia, Ib) of the first (A) in the second mode of operation (B) is provided.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) eine Anström- (Al) und eine Abströmkante (A2) aufweist, und wobei die Anströmkante (Al) mittels zumindest zweier erster Stellseile (2, 2a, 2b) und die Abströmkante (A2) mittels zumindest zweier zweiter Stellseile (3, 3a, 3b) mit dem Ende des Seils (5, 5a, 5b) verbunden sind.2. Apparatus according to claim 1, wherein the flow catcher (1, Ia, Ib) has an inflow (Al) and an outflow edge (A2), and wherein the leading edge (Al) by means of at least two first control cables (2, 2a, 2b) and the trailing edge (A2) by means of at least two second control cables (3, 3a, 3b) are connected to the end of the rope (5, 5a, 5b).
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels der Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) eine Länge der ersten (2, 2a, 2b) und der zweiten Stellseile (3, 3a, 3b) separat einstellbar ist. 3. Device according to one of the preceding claims, wherein by means of the adjusting device (4, 4a, 4b), a length of the first (2, 2a, 2b) and the second actuating cables (3, 3a, 3b) is separately adjustable.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Umstellen von der ersten (A) in die zweite Betriebsweise (B) mittels der Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) die zweiten Stellseile (3, 3a, 3b) bei gleichzeitig festgehalten ers- ten Stellseilen (2, 2a, 2b) aufgefiert werden, bis der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) der Strömung (S) den zweiten Strömungswiderstand entgegensetzt.4. Device according to one of the preceding claims, wherein for switching from the first (A) in the second mode (B) by means of the adjusting device (4, 4a, 4b), the second actuating cables (3, 3a, 3b) held at the same time ers Actuators (2, 2a, 2b) are aufgefiert until the flow catcher (1, Ia, Ib) of the flow (S) opposes the second flow resistance.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei zum Umstellen von der zweiten (B) in die erste Betriebsweise (A) mittels der Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) die ersten Stellseile (2, 2a, 2b) bei gleichzeitig festgehalten zweiten Stellseilen (3, 3a, 3b) aufgefiert werden, bis der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) der Strömung (S) den ersten Strömungswi- derstand entgegensetzt.5. Device according to one of the preceding claims, wherein for switching from the second (B) in the first mode (A) by means of the adjusting device (4, 4a, 4b), the first actuating cables (2, 2a, 2b) held at the same time second adjusting cables (3, 3a, 3b) are inserted until the flow catcher (1, 1a, 1b) opposes the first flow resistance to the flow (S).
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei damit der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) nach dem Umstellen von der ersten (A) in die zweite Betriebsweise (B) über eine vorgegebene erste Distanz mittels des Seils (5, 5a, 5b) in Richtung der Welle (6, 6a, 6b) zurückgezogen wird.6. Device according to one of the preceding claims, wherein thus the flow catcher (1, Ia, Ib) after switching from the first (A) in the second mode (B) over a predetermined first distance by means of the cable (5, 5a, 5b ) is retracted in the direction of the shaft (6, 6a, 6b).
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Umstellen von der zweiten (B) in die erste Be- triebsweise (A) die ersten (2, 2a, 2b) und die zweiten Stellseile (3, 3a, 3b) um eine vorgegebene zweite Distanz gleichzeitig eingeholt werden.7. Device according to one of the preceding claims, wherein prior to switching from the second (B) in the first operating mode (A), the first (2, 2a, 2b) and the second control cables (3, 3a, 3b) to a given second distance can be obtained simultaneously.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei die Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) zum Einstellen der Länge der ersten (2, 2a, 2b) und/oder zweiten Stellseile (3, 3a, 3b) Stellmittel (13, 14, 15, 16), vorzugsweise Stellmotoren oder hydraulisch betriebene Stellmittel, umfasst. 8. Device according to one of the preceding claims, wherein the adjusting device (4, 4a, 4b) for adjusting the length of the first (2, 2a, 2b) and / or second actuating cables (3, 3a, 3b) actuating means (13, 14, 15, 16), preferably actuators or hydraulically operated actuating means comprises.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stellmittel (13, 14, 15, 16) am Strömungsfänger (1, Ia, Ib) angebracht sind.9. Device according to one of the preceding claims, wherein the adjusting means (13, 14, 15, 16) on the flow catcher (1, Ia, Ib) are mounted.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stellmittel (13, 14, 15, 16) in einer am Ende des Seils (5, 5a, 5b) angebrachten Stelleinheit (4, 4a, 4b) zu- sammengefasst sind.10. Device according to one of the preceding claims, wherein the adjusting means (13, 14, 15, 16) in an at the end of the rope (5, 5a, 5b) attached adjusting unit (4, 4a, 4b) are summarized.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung zum Steuern des Umstellens von einer Betriebsweise (A, B) in die andere Betriebsweise (A, B) vorgesehen ist.11. Device according to one of the preceding claims, wherein a control device for controlling the switching from one mode (A, B) to the other mode of operation (A, B) is provided.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Welle (6, 6a, 6b) über ein mit einer Kupplung (8a, 8b) versehenes Getriebe (9aa, 9ab) mit einer Generatorwelle (9) verbunden ist.12. Device according to one of the preceding claims, wherein the shaft (6, 6a, 6b) via a with a coupling (8a, 8b) provided with gear (9aa, 9ab) with a generator shaft (9) is connected.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Welle (6, 6a, 6b) zum Einholen des Seils (5, 5a, 5b) mit einem Motor (7a, 7b), vorzugsweise einem Elektro- oder Hydraulikmotor, antreibbar ist.13. Device according to one of the preceding claims, wherein the shaft (6, 6a, 6b) for recovering the rope (5, 5a, 5b) with a motor (7a, 7b), preferably an electric or hydraulic motor, is drivable.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stelleinrichtung (4, 4a, 4b), die Kupplung (8a, 8b) und der Motor (7a, 7b) mit der Steuereinrichtung steuerbar sind.14. Device according to one of the preceding claims, wherein the adjusting device (4, 4a, 4b), the clutch (8a, 8b) and the motor (7a, 7b) are controllable with the control device.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) ein einen Auftrieb erzeugendes Profil aufweist.15. Device according to one of the preceding claims, wherein the flow catcher (1, Ia, Ib) has a buoyancy generating profile.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) und/oder die Stellein- richtung (4, 4a, 4b) mit zumindest einem Auftriebskörper (20, 23, 26, 26a, 26b) versehen oder verbunden ist.16. Device according to one of the preceding claims, wherein the flow catcher (1, Ia, Ib) and / or the Stelleinin- direction (4, 4a, 4b) with at least one buoyant body (20, 23, 26, 26a, 26b) provided or connected.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei im Seil (5, 5a, 5b) ein Stromversorgungskabel und/oder17. Device according to one of the preceding claims, wherein in the rope (5, 5a, 5b), a power supply cable and / or
Steuerleitungen integriert sind.Control cables are integrated.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei am Ende des Seils (5, 5a, 5b), am Strömungsfänger (1, Ia, Ib) oder am Auftriebskörper (20, 23, 26, 26a, 26b) eine18. Device according to one of the preceding claims, wherein at the end of the rope (5, 5a, 5b), on the flow catcher (1, Ia, Ib) or on the buoyant body (20, 23, 26, 26a, 26b) a
Stromerzeugungsvorrichtung (18) und/oder ein Akkumulator vorgesehen ist.Power generating device (18) and / or an accumulator is provided.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei die Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) mittels Funksignalen steuerbar ist.19. Device according to one of the preceding claims, wherein the adjusting device (4, 4a, 4b) is controllable by means of radio signals.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stellmittel (13, 14, 15, 16) in einem seewasserfest abgedichteten Gehäuse (17) aufgenommen sind.20. Device according to one of the preceding claims, wherein the adjusting means (13, 14, 15, 16) are received in a seewasserfest sealed housing (17).
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) mit einer einen Bewuchs hemmenden Schicht beschichtet ist.21. Device according to one of the preceding claims, wherein the flow trap (1, Ia, Ib) is coated with a fouling inhibiting layer.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an jedem der Stellmittel (13, 14, 15, 16) eine Kraftmesseinrichtung zur Messung der auf das jeweilige Stellseil (2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b) wirkende Zugkraft vorgesehen ist.22. Device according to one of the preceding claims, wherein at each of the adjusting means (13, 14, 15, 16) is provided a force measuring device for measuring the respective actuating cable (2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b) acting tensile force.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Sensoren zur Erfassung der Orientierung und des Abstands des Strömungsfängers (1, Ia, Ib) von einer Meeresoberfläche23. Device according to one of the preceding claims, wherein sensors for detecting the orientation and the distance of the flow trap (1, Ia, Ib) from a sea surface
(M) und/oder einem Meeresgrund (G) und/oder einem weiteren Strömungsfänger (1, Ia, Ib) vorgesehen sind. (M) and / or a seabed (G) and / or another flow trap (1, Ia, Ib) are provided.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stellmittel (13, 14, 15, 16) in Abhängigkeit der von den Kraftmesseinrichtungen und/oder Sensoren gelieferten Messwerte gesteuert werden.24. Device according to one of the preceding claims, wherein the adjusting means (13, 14, 15, 16) are controlled in dependence of the measured values supplied by the force measuring means and / or sensors.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit der Welle (5, 5a, 5b) zwei Strömungsfänger (1, Ia, Ib) verbunden sind, die gegenläufig in der ersten (A) und zweiten Betriebsweise (B) betrieben werden.25. Device according to one of the preceding claims, wherein with the shaft (5, 5a, 5b), two flow traps (1, Ia, Ib) are connected, which are operated in opposite directions in the first (A) and second mode of operation (B).
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsfänger (1, Ia, Ib) mit der Steuereinrichtung taktweise betrieben werden.26. Device according to one of the preceding claims, wherein the flow catcher (1, Ia, Ib) are cyclically operated with the control device.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Seil (5, 5a, 5b) über eine Umlenkrolle (24, 24a, 24b) geführt ist.27. Device according to one of the preceding claims, wherein the cable (5, 5a, 5b) via a deflection roller (24, 24a, 24b) is guided.
28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine weitere Stelleinrichtung (28a, 28b) zum Einstellen eines Abstands der Umlenkrolle (24, 24a, 24b) zum Meeresgrund (G) vorgesehen ist.28. Device according to one of the preceding claims, wherein a further adjusting device (28a, 28b) for adjusting a distance of the deflection roller (24, 24a, 24b) to the seabed (G) is provided.
29. Verfahren zur Umwandlung der in einer Wasserströmung (S) enthaltenen kinetischen Energie in elektrische Energie,29. Method for converting the kinetic energy contained in a water flow (S) into electrical energy,
wobei zumindest ein Strömungsfänger (1, Ia, Ib) über ein Seil (5, 5a, 5b) mit einer Welle (6, 6a, 6b) zum Antrieb eines Ge- nerators (10) verbunden ist,wherein at least one flow trap (1, 1a, 1b) is connected via a cable (5, 5a, 5b) to a shaft (6, 6a, 6b) for driving a generator (10),
wobei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) wechselweise von einer der Strömung (S) einen ersten Strömungswiderstand entgegensetzenden ersten Energieerzeugungs-Betriebsweise (A) in eine der Strömung (S) einen zweiten Strömungswiderstand entgegensetzenden zweiten Einhol-Betriebsweise (B) umgestellt wird,wherein the flow trap (1, Ia, Ib) alternately from one of the flow (S) a first flow resistance opposing first power generation mode (A) in a the flow (S) is converted to a second flow resistance opposing second catch-up mode (B),
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
das Umstellen des Strömungsfängers (1, Ia, Ib) von der ersten (A) in die zweite Betriebsweise (B) mittels einer am Ende des Seils (5, 5a, 5b) oder am Strömungsfänger (1, Ia, Ib) vorgesehenen Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) durchgeführt wird.the changeover of the flow trap (1, Ia, Ib) from the first (A) into the second mode (B) by means of an adjusting device provided at the end of the rope (5, 5a, 5b) or on the flow trap (1, 1a, 1b) ( 4, 4a, 4b) is performed.
30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) eine Anström- (Al) und einem Abströmkante (A2) aufweist, und wobei die Anströmkante (Al) mittels zumindest zweier erster Stellseile (2, 2a, 2b) und die Abströmkante (A2) mittels zumindest zweier zweiter Stellseile (3, 3a, 3b) mit dem Ende des Seils (5, 5a, 5b) verbunden sind.30. The method of claim 29, wherein the flow catcher (1, Ia, Ib) has an inflow (Al) and a trailing edge (A2), and wherein the leading edge (Al) by means of at least two first control cables (2, 2a, 2b) and the trailing edge (A2) by means of at least two second control cables (3, 3a, 3b) are connected to the end of the rope (5, 5a, 5b).
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 oder 30, wobei eine Länge der ersten (2, 2a, 2b) und der zweiten Stellseile (3, 3a, 3b) mittels der Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) separat eingestellt wird.31. The method according to any one of claims 29 or 30, wherein a length of the first (2, 2a, 2b) and the second actuating cables (3, 3a, 3b) by means of the adjusting device (4, 4a, 4b) is set separately.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei zum Umstellen von der ersten (A) in die zweite Betriebsweise (B) mittels der Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) die zweiten Stellseile (3, 3a, 3b) bei gleichzeitig festgehalten ersten Stellseilen (2, 2a, 2b) aufgefiert werden, bis der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) der Strömung (S) den zweiten Strömungswiderstand entgegensetzt .32. The method according to any one of claims 29 to 31, wherein for switching from the first (A) in the second mode (B) by means of the adjusting device (4, 4a, 4b), the second actuating cables (3, 3a, 3b) held at the same time first adjusting ropes (2, 2a, 2b) are aufgefiert until the flow catcher (1, Ia, Ib) of the flow (S) opposes the second flow resistance.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, wobei zum Umstellen von der zweiten (B) in die erste Betriebsweise (A) mittels der Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) die ersten Stellseile (2, 2a, 2b) bei gleichzeitig festgehalten zweiten Stell- seilen (3, 3a, 3b) aufgefiert werden, bis der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) der Strömung (S) den ersten Strömungswiderstand entgegensetzt .33. The method according to any one of claims 29 to 32, wherein for switching from the second (B) in the first mode (A) by means of the adjusting device (4, 4a, 4b) the first actuating cables (2, 2a, 2b) held at the same time second adjusting ropes (3, 3a, 3b) are aufgefiert until the flow trap (1, Ia, Ib) of the flow (S) opposes the first flow resistance.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, wobei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) nach dem Umstellen von der ersten (A) in die zweite Betriebsweise (B) über eine vorgegebene erste Distanz mittels des Seils (5, 5a, 5b) in Richtung der Welle (6, 6a, 6b) zurückgezogen wird.34. Device according to one of claims 29 to 33, wherein the flow catcher (1, Ia, Ib) after switching from the first (A) in the second mode (B) over a predetermined first distance by means of the cable (5, 5a, 5b) in the direction of the shaft (6, 6a, 6b) is withdrawn.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 34, wobei vor dem Umstellen von der zweiten (B) in die erste Betriebsweise (A) die ersten (2, 2a, 2b) und die zweiten Stellseile (3, 3a, 3b) um eine vorgegebene zweite Distanz gleichzeitiges eingeholt werden.35. The method according to any one of claims 29 to 34, wherein prior to switching from the second (B) in the first mode (A), the first (2, 2a, 2b) and the second control cables (3, 3a, 3b) to a predetermined second distance simultaneously be obtained.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 35, wobei die Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) zum Einstellen der Länge der ersten (2, 2a, 2b) und/oder zweiten Stellseile (3, 3a, 3b) Stellmittel (13, 14, 15, 16), vorzugsweise Stellmotoren oder hydraulisch betriebene Stellmittel, umfasst.36. The method according to any one of claims 29 to 35, wherein the adjusting device (4, 4a, 4b) for adjusting the length of the first (2, 2a, 2b) and / or second control cables (3, 3a, 3b) adjusting means (13, 14, 15, 16), preferably actuators or hydraulically operated actuating means comprises.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 36, wobei die Stellmittel (13, 14, 15, 16) am Strömungsfänger (1, Ia, Ib) angebracht sind.37. The method according to any one of claims 29 to 36, wherein the adjusting means (13, 14, 15, 16) on the flow catcher (1, Ia, Ib) are mounted.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 37, wobei die Stellmittel (13, 14, 15, 16) in einer am Ende des Seils (5, 5a, 5b) angebrachten Stelleinheit (4, 4a, 4b) zusammengefasst sind.38. The method according to any one of claims 29 to 37, wherein the adjusting means (13, 14, 15, 16) in a at the end of the rope (5, 5a, 5b) mounted adjusting unit (4, 4a, 4b) are summarized.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 38, wobei eine Steuereinrichtung zum Steuern des Umstellens von einer Betriebsweise (A, B) in die andere Betriebsweise (A, b) vorgesehen ist. 39. The method according to any one of claims 29 to 38, wherein a control device for controlling the switching from one mode (A, B) to the other mode (A, b) is provided.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 39, wobei die Welle (6, 6a, 6b) über ein mit einer Kupplung (8a, 8b) versehenes Getriebe (9aa, 9ab) mit einer Generatorwelle (10) verbunden ist.40. The method according to any one of claims 29 to 39, wherein the shaft (6, 6a, 6b) via a with a clutch (8a, 8b) provided gear (9aa, 9ab) with a generator shaft (10) is connected.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 40, wobei die Welle (6, 6a, 6b) zum Einholen des Seils (5, 5a, 5b) mit einem Motor (7a, 7b), vorzugsweise einem Elektro- oder Hydraulikmotor, angetrieben wird.41. The method according to any one of claims 29 to 40, wherein the shaft (6, 6a, 6b) for recovering the rope (5, 5a, 5b) with a motor (7a, 7b), preferably an electric or hydraulic motor, is driven ,
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 41, wobei die Stelleinrichtung (4, 4a, 4b), die Kupplung (8a, 8b) und der Motor (7a, 7b) mit der Steuereinrichtung gesteuert werden.42. The method according to any one of claims 29 to 41, wherein the adjusting device (4, 4a, 4b), the clutch (8a, 8b) and the motor (7a, 7b) are controlled by the control device.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 42, wobei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) ein einen Auftrieb erzeugendes Profil aufweist.43. The method according to any one of claims 29 to 42, wherein the flow catcher (1, Ia, Ib) has a buoyancy generating profile.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 43, wobei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) und/oder die Stelleinrichtung (4,44. The method according to any one of claims 29 to 43, wherein the flow trap (1, Ia, Ib) and / or the adjusting device (4,
4a, 4b) mit zumindest einem Auftriebskörper (20, 23, 26, 26a, 26b) versehen oder verbunden ist.4a, 4b) is provided or connected to at least one buoyant body (20, 23, 26, 26a, 26b).
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 44, wobei im Seil (5, 5a, 5b) ein Stromversorgungskabel und/oder Steuerleitungen integriert sind.45. The method according to any one of claims 29 to 44, wherein in the cable (5, 5a, 5b), a power supply cable and / or control lines are integrated.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 45, wobei am Ende des Seils (5, 5a, 5b), am Strömungsfänger (1, Ia, Ib) oder am Auftriebskörper (20, 23, 26, 26a, 26b) eine Stromerzeugungsvorrichtung (18) und/oder ein Akkumulator vorgesehen ist . 46. A method according to any one of claims 29 to 45, wherein at the end of the rope (5, 5a, 5b), on the flow trap (1, Ia, Ib) or on the buoyant body (20, 23, 26, 26a, 26b) a power generating device ( 18) and / or an accumulator is provided.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 46, wobei die Stelleinrichtung (4, 4a, 4b) mittels Funksignalen gesteuert wird.47. The method according to any one of claims 29 to 46, wherein the adjusting device (4, 4a, 4b) is controlled by means of radio signals.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 47, wobei die Stellmittel (13, 14, 15, 16) in einem seewasserfest abgedichteten Gehäuse (17) aufgenommen sind.48. The method according to any one of claims 29 to 47, wherein the adjusting means (13, 14, 15, 16) are received in a seewasserfest sealed housing (17).
49. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 48, wobei der Strömungsfänger (1, Ia, Ib) mit einer einen Bewuchs hemmenden49. The method according to any one of claims 29 to 48, wherein the flow trap (1, Ia, Ib) with a inhibiting fouling
Schicht beschichtet ist.Layer is coated.
50. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 49, wobei eine auf das jeweilige Stellseil (2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b) wirkende Zugkraft mittels einer an jedem der Stellmittel (13, 14, 15, 16) vorgesehenen Kraftmesseinrichtung gemessen wird.50. The method according to any one of claims 29 to 49, wherein a tensile force acting on the respective adjusting cable (2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b) is measured by means of a force measuring device provided on each of the adjusting means (13, 14, 15, 16) becomes.
51. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 50, wobei eine Orientierung und ein Abstand des Strömungsfängers (1, Ia, Ib) von einer Meeresoberfläche (M) und/oder einem Meeresgrund (G) und/oder einem weiteren Strömungsfänger (1, Ia, Ib) mittels Sensoren erfasst wird.51. The method according to any one of claims 29 to 50, wherein an orientation and a distance of the flow trap (1, Ia, Ib) from a sea surface (M) and / or a seabed (G) and / or another flow trap (1, Ia , Ib) is detected by means of sensors.
52. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 51, wobei die Stellmittel (13, 14, 15, 16) in Abhängigkeit der von den52. The method according to any one of claims 29 to 51, wherein the adjusting means (13, 14, 15, 16) in dependence of the
Kraftmesseinrichtungen und/oder Sensoren gelieferten Messwerte gesteuert werden.Force measuring devices and / or sensors delivered measured values are controlled.
53. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 52, wobei mit der Welle (6, 6a, 6b) zwei Strömungsfänger (1, Ia, Ib) verbunden sind, die gegenläufig in der ersten (A) und zweiten Betriebsweise (B) betrieben werden. 1 053. The method according to any one of claims 29 to 52, wherein with the shaft (6, 6a, 6b) two flow traps (1, Ia, Ib) are connected, which are operated in opposite directions in the first (A) and second mode of operation (B) , 1 0
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 53, wobei die Strömungsfänger (1, Ia, Ib) mit der Steuereinrichtung taktweise betrieben werden.54. The method according to any one of claims 29 to 53, wherein the flow traps (1, Ia, Ib) are operated cyclically with the control device.
55. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 54, wobei das Seil (5, 5a, 5b) über eine Umlenkrolle (24, 24a, 24b) geführt ist .55. The method according to any one of claims 29 to 54, wherein the cable (5, 5a, 5b) via a deflection roller (24, 24a, 24b) is guided.
56. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 55, wobei eine weitere Stelleinrichtung (28a, 28b) zum Einstellen eines Abstands der Umlenkrolle (24, 24a, 24b) zum Meeresgrund (G) vorgesehen ist. 56. The method according to any one of claims 29 to 55, wherein a further adjusting device (28a, 28b) for adjusting a distance of the deflection roller (24, 24a, 24b) to the seabed (G) is provided.
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