DE19621650A1

DE19621650A1 - Einrichtung zur Umwandlung von Wellenenergie

Info

Publication number: DE19621650A1
Application number: DE19621650A
Authority: DE
Inventors: Paul Prof Dipl Ing Jonas
Original assignee: JONAS PAUL PROF DIPL ING EM
Current assignee: JONAS PAUL PROF DIPL ING EM
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-12-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umwandlung von Wellenenergie, die es ermöglicht, die Energie von Wellen als Impuls zur Hebung von Wasser zu benutzen.

Es ist ein Vorschlag bekannt, Windenergiewandler auf künstlichen Inseln zur Stromgewinnung zu installieren, wobei diese Windenergiekonverter von anderen schwimmenden Anlagen zur Umwandlung von Wellenenergie umgeben sind, die als Wellenbrecher zum Schutz der Windernergiekonverter dienen (DE-OS 38 03 570 A1).

Weiter ist bekannt, daß diese Wellenenergiekonverter so ausgebildet sind, daß die ankommenden Wellen in Auffangbereiche einlaufen, in welchen die Wellen durch zusammengelaufende Seitenwände seitlich verengt werden, wodurch sich die Wellenhöhe vergrößert. Gleichzeitig läuft die Welle auf einen ansteigenden Boden, so daß gegen Ende des verengten Bereiches Wasser des Wellenkammes über die Endbegrenzung und die Seitenwände in die seitlich vorhandenen Speicherräume überfließt. Diese Speicherräume besitzen einen Boden auf höherem Niveau als der Meeresspiegel.

Es ist weiter bekannt, daß die in den Speicherbecken gespeicherte Wassermasse beim Abfließen durch eine Wasserturbine Energie erzeugen kann, vergl. o. g. DE-OS 38 03 570.

Ein bedeutender Nachteil dieses Vorschlages ist die Tatsache, daß ein solches Bauwerk nur für ein schmales Wellenspektrum ausgelegt werden kann, d. h. es wird nur Energie liefern können, wenn die Wellen eine bestimmte vorgeschriebene Höhe erreichen, um über die Seitenwände oder die Endbegrenzung des Einströmkanals überströmen zu können. Das bedeutet eine beträchtliche Einschränkung des ausnutzbaren Wellenspektrums, so daß z. B. kleinere Wellenhöhen bei kleinen Windgeschwindigkeiten, die einen beträchtlichen Anteil der jährlich angebotenen Wellenenergie ausmachen, nicht umgesetzt werden können. Die Erfindung will hier Abhilfe schaffen.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Einrichtung zur Umwandlung von Wellenenergie gemäß Patentanspruch zu schaffen, die schon bei kleinen Wellenhöhen in Tätigkeit tritt, um Wasser auf das vorgegebene Niveau zu fördern.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmale der Erfindung gelöst.

Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß der Impuls, also die Kraft, die eine Welle ausübt, wenn sie gegen eine senkrechte oder ihr schräg entgegengesetzte Fläche anläuft, dazu benutzt wird, um eine Wassersäule anzuheben und eine entsprechende Wassermasse in den Speicherraum überfließen zu lassen. Dazu ist es notwendig, eine als Rückschlagventil ausgebildete Fläche in Form einer rechteckigen oder runden Platte so auszubilden, daß der Wellenimpuls die Wassersäule über der Platte durch nachschiebendes Wasser der Welle anheben kann, aber ein Rückfließen des Wassers verhindert wird. Eine solche Ventilplatte besteht also aus einer runden oder rechteckigen Gitterplatte aus Metall, die der Laufrichtung der Welle entgegen geneigt ist und das Durchtreten von Wasser von der Unterseite auf die Oberseite ermöglicht. Auf der Oberseite der Gitterplatte liegt eine Gummi- oder elastische Kunststoffplatte, die sich bei dem wirksamen Wellenimpuls anhebt und den Durchtritt einer der Größe des Impulses und seiner Wirkungsdauer entsprechenden Wassermasse erlaubt. Beim Aufhören des Impulses legt sich die elastische Platte unter der Wirkung ihrer Elastizität und des Wasserdruckes wieder an die Gitterplatte an und verhindert den Rückfluß der Wassersäule.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Ventilplatte bildet mit einem Einlaufgehäuse, das auch wegfallen kann, und mit einem Steigrohr oder Obergehäuse zusammen eine "Impulspumpe". Eine solche Impulspumpe kann je nach Form und Lage der Ventilplatte sehr variabel ausgebildet werden.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, eine erfindungsgemäß gestaltete Impulspumpe in Kombination mit bekannten Anlagen, beispielsweise mit der in der DE-OS 38 03 570 beschriebenen anzuwenden und somit das ausnutzbare Wellenspektrum von großen Wellen beträchtlich in das Gebiet kleinerer Wellen auszudehnen. Bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten kombinierten Wellenkraftwerk ist somit bei kleineren Wellen nur die Impulsförderanlage in Betrieb, während bei großen Wellen die Förderung nach beiden Verfahren vor sich geht.

Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine rechteckige Form der Impulspumpe

Fig. 2 eine Form der Impulspumpe ohne Einlaufgehäuse

Fig. 3 eine runde Form der Impulspumpe mit gummireifen ähnlichem Ventilkörper

Fig. 4 eine mögliche Kombination einer Impulspumpe mit dem an sich bekannten Wellenkraftwerk nach DE-OS 38 03 570

Fig. 4a einen Schnitt A-A gemäß Fig. 4

Fig. 4b einen Schnitt B-B gemäß Fig. 4a

Fig. 4c eine mögliche Ausführungsform der Ventilplatte mit großer Durchtrittsfläche.

Nach Fig. 1 besitzt die Impulspumpe eine rechteckige Form, wobei die Breite der Impulspumpe beliebig der Gesamtanlage angepaßt werden kann.

Nach Fig. 2 ist die Impulspumpe ohne Einlaufgehäuse ausgeführt, und die Ventilplatte ist direkt der ankommenden Welle entgegengeneigt.

Nach Fig. 3 ist eine mögliche runde Form mit einem gummireifen ähnlichen Ventilkörper dargestellt.

Nach Fig. 4 ist eine mögliche Kombination der erfindungsgemäßen Impulspumpe mit dem an sich bekannten Wellenkraftwerk, beispiels weise nach DE-OS 38 03 570, dargestellt.

Die Wirkungsweise ist nach Fig. 4a so zu verstehen, daß von großen Wellen der energiereiche obere Teil des Wellenkamms direkt über die schräge Fläche aufläuft, während der untere Teil unterhalb der Ventilplatte gestaut wird und von unten auf die Ventilplatte wirkt. Kleinere Wellen laufen direkt unter die Ventilplatte und wirken mit ihrer schrägen Vorderfläche auf die Ventilplatte, wie in Fig. 2 gezeigt.

Die Ventilplatte ist nach den Fig. 4b und Fig. 4c so ausgebildet, daß eine große Durchtrittsfläche unterzubringen ist und gleichzeitig großen Wellenkräften ein großes Widerstandsmoment entgegengesetzt wird.

Claims

1. Einrichtung zur Umwandlung von Wellenenergie, bei der der Wellenimpuls, den eine Welle ausübt, wenn sie gegen eine senkrecht oder ihr schräg entgegen geneigte Fläche anläuft, benutzt wird, um eine Wassersäule anzuheben,

1.1 bei der der Wellenimpuls die Wassersäule über der Platte durch nachschiebendes Wasser der Welle anhebt,
1.2 bei der ein Rückfließen der angehobenen Wassermasse verhindert wird.

2. Einrichtung zur Umwandlung von Wellenenergie, bei der eine entsprechende Wassermasse in einen Speicherraum fließt,

3. Einrichtung zur Umwandlung von Wellenenergie, bei der die geneigte Fläche als Rückschlagventil ausgebildet ist,

3.1 bei der die geneigte Fläche eine rechteckige oder runde Platte ist,
3.2 bei der die Platte gitterförmig ist,
3.3 bei der die Platte der Laufrichtung der Welle entgegenge neigt ist, um das Durchtreten von Wasser von der Unterseite auf die Oberseite zu ermöglichen,
3.4 bei der auf der Oberseite der Gitterplatte eine elastische Platte vorgesehen ist,
- 3.4.1 die sich bei dem wirksamen Wellenimpuls anhebt,
- 3.4.2 die sich bei dem Fehlen des wirksamen Wellenimpulses infolge ihrer Elastizität und des Wasserdruckes wieder an die gitterförmige Platte anlegt.