DE3425852A1 - Schwimmende und von wind angetriebene anlage zur meeresluftbefeuchtung - Google Patents
Schwimmende und von wind angetriebene anlage zur meeresluftbefeuchtungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
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Description
Schwimmende und von Wind angetriebene Anlage zur Meeresluftbefeuchtung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine schwimmende und von Wind angetriebene Anlage zur Meeresluftbefeuchtung.
Ein kreisrunder Schwimmkörper ist durch Speichen mit einem
schräg nach unten verlaufenden Stützrohr verbunden, welches auf einem auf Pontons installierten Stützgerüst gelagert
ist und am Ende einen Zugdämpfer mit Axiallager hat, an dem die Anlage mit einem Tau freipendelnd verankert
ist. An den Speichen sind Segel angeordnet, deren äußeren Bäume elastisch befestigt sind und so bei Windböen
nachgeben. Im äußeren Umfang des Schwimmkörpers sind Kammern angebrachts die sich während des Eintauchens mit
Wasser füllen und in der höchsten Position über ein Sprührohr wieder entleeren wobei die Segel und die durchströmende
Luft befeuchtet werden. Der komplette Schwimmkörper wird vom Wind über die Segel in Rotation gehalten.
Die weiteren Unteransprüehe zeigen weitere Besonderheiten
auf.
In letzter Zeit sind Windanlagen zur Stromerzeugung, die
auf ausgedienten Schiffen installiert x^urdens bekannt geworden.
Sie befinden sich aber noch im Erprobungsstadium.
Sie dienen auch nicht dem Zweck einer Verdunstungserhöhung
des Meerwassers an trockenen Küsten mit auflandigen Wind. Man hat bisher nur wenige Überlegungen angestellt, wie
man durch technische Mittel das Klima und damit auch die Niederschlagsmenge in küstennahen Dürregebieten durch
eine Verdunstungserhöhung des Meerwassers verbessern
könnte.
Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gemacht, eine Anlage zu schaffen,, die in einfacher und leichter Bauweise
hergestellt ist und auf dem Wasser schwimmend rotiert wobei Wasser gehoben und in größerer Höhe versprüht wird.
Dies wird durch eine Anlage erreicht, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist.
— U- — O / O γ* η ι~ ο
Ein kreisrunder Schwimmkörper ist durch Speichen mit einem Stützrohr verbunden, welches schräg nach unten verläuft
und auf einem schwimmenden Stützgerüst gelagert ist. Am Ende ist ein Zugdämpfer mit einem Axiallager angebracht,
an dem die Anlage mit einem Tau freipendelnd verankert ist. Zur besseren Stabilität sind die Speichen mit schrägen
Seilen am Stüzrohr abgespannt. An den Speichen sind Segel angebracht, die bei Wind den Schwimmkörper und das
Stützrohr drehen. Das gesamte Schwimmkörperrad ist entsprechend
der Schräge des Stützrohres dem Wind entgegengeneigt und hat somit eine erhöhte Schwimmstabilität.
Der Schwimmkörper ist ein Hohlring, der auch ausgeschäumt
sein kann. Der Querschnitt weist auf der Anströmseite eine abgerundete Strömungsform und gegenüber eine flache
und gerade Stirnseite auf, in der die Kammern und Rohre für das Sprühwasser untergebracht sind. Damit der äußere
Umfang im Wasser horizontal und die Stirnseite senkrecht verlaufen, ist der Schwimmkörper entsprechend der Neigung
des Stützrohres keglig.
Während die Anlage vom Wind gedreht wird, taucht die Kammer unten ins Wasser und füllt sich über ein Füllrohr,
hebt das Rieselwasser nach oben und kippt es langsam über ein kurzes Fallrohr in ein Sprührohr. Ein Teil des Wassers
rieselt durch kleine Löcher auf die Segel und der größte Teil in Windrichtung nach unten fallend. Durch den freien
Fall verwirbeln die Wassertropfen die vorbeiströmende
Luft, geben Feuchtigket ab und erzeugen beim Aufprall auf die Wasseroberfläche Spritzwasser, was den Befeuchtungseffekt weiter erhöht. Einen Teil der Feuchtigkeit nimmt
die Luft schon beim Vorbeistreichen am Segel auf. Damit die Anlage ein hohes Drehmoment hat, sind viele Segel
angebracht.
Um größere Dürregebiete fruchtbar machen zu können, müssen
Süßwasser, Pumpen, Rohrleitungen, Kanäle und die dazu erforderliche Energie vorhanden sein.
Durch Verankerung mehrerer solcher Anlagen dicht vor einer Küste mit auflandigen Winden erhöht den Taupunkt
der Luft, besonders wenn das wasser wärmer als die Luft ist, bis nahe an die Wassertemperatur, was einen erhöhten
Niederschlag als Tau, Sprühregen oder Regen bewirkt. Die Anlage arbeitet schon bei Schwachwind (ca 3m/s) und
erreicht bei Starkwind (ca lH-m/s) ihre Spitzenleistung.
Durch die Reibung zwischen Meerwasser und der benetzten Fläche des rotierenden Schwimmkörpers schwenkt sie mehr
oder weniger, je nach Windstärke, selbstständig aus dem Wind. Dadurch wird eine schädliche Überlastung vermieden.
Wird im Stützgerüst ein Generator installiert, so kann er, vom Stützrohr über ein Getriebe angetrieben, schon
bei mäßigen Wind noch zusätzlich Strom erzeugen.
Vo Die Einsatz- und Verwendungsmöglichkeiten sind vielseitig.
Die Anlage ist ortsunabhängig und kann zu jeder Zeit an andere Küstenbereiche verlegt werden. Sie kann auch
auf Binnengewässern als Schöpfwerk für künstliche Bewässerung oder als Kraftwerk für die Stromerzeugung dienen.
Die Anlage dient nebenbei auch dem Küstenschutz. Um den eingetauchten Abschnitt des rotierenden Schwimmkörpers
bilden sich abwälzende Strömungskreise aus, die erstens den Wellenverlauf behindern und zweitens den Meeresgrund
aufwirbeln, wobei Schwebteilchen von der Oberflächenströmung zur Küste getragen werden und dort ablagern. Vor der
bedrohten Küste der Insel Sylt könnten solche Anlagen guten Schutz leisten. Ein meeresbiologxscher Effekt entsteht
noch durch die Sauerstoffanreicherung des Meerwassers. Hur ein Beispiel soll nachstehend die nützliche Wirkung
verdeutlichen. Werden auf 150 km Länge im Mittelmeer vor der Küste der Sinai-Halbinsel ca 1000 Anlagen mit je einem Durchmesser von 100 m verankert, so wird eine jährliche
Mehr Verdunstung von 1S5 bis 2 Mrd nr5 und eine Leistung
von 500 bis 1000 MIv erreicht. Der nördliche Teil der Sinai-Halbinsel, der Kegev und Teile WestJordaniens
wurden das mehrfache an Niederschlägen erhalten.
Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Figur 1 eine Seitenansicht,
Figur 2 eine Ansicht entgegen der Windrichtung der Anlage, Figur 3 einen offenen Teilabschnitt des Schwimmkörpers
in oberer Stellung und
Figur h einen offenen Teilabschnitt des Schwimmkörpers
mit gefüllter Kammer in unterer Stellung.
wie j η Figur 1 dargestellt, ist ein kreisrunder Schwimmkörper
1 mit einem nach unten schräg verlaufenden Stützrohr 3 durch Speichen 2 verbunden. Zur höheren Stabilität
ist der Schwimmkörper 1 durch Spannseile 11 am Stützrohr abgespannt. Das Stützrohr 3 wird von den Lagern 10 des
Stützgerüstes 9 auf den Pontons 8 aufgenommen!. Am Ende
ist es mit einem Zugdämpfer K versehen, der ein Axiallager 5 mit einer Befestigung für das Tau 6 aufweist. Die
gesamte Anlage ist mit dem Tau 6 freischwenkend am Anker verankert. An den Speichen 2 sind die Segel 12 befestigt.
Der äußere Baum 23 wird an der Innenkante des Schwimmkörpers 1 von einer elastischen Befestigung 13 gehalten, so
daß das Segel 12 bei Windböen nachgeben kann. Der Hantel des Schwimmkörpers 1 besteht aus seewasserbeständigem
Aluminium. Der Innenraum ist hohl oder auch mit Schaumstoff 22 ausgeschäumt. Damit Wind und Wellen
keine große Angriffsfläche haben, hat der Querschnitt des Schwimmkörpers 1 auf der Anströmseite eine abgerundete
Strömungsform. Die gegenüberliegende Seite ist dagegen
flach und senkrecht zur Außenhaut ausgeführt.
in der Stirnseite sind die Kammern 16, die Fallrohre 17
mit den Sprührohren 18 sowie die Füllrohre 15 mit den Füllöffnungen lh angeordnet. Diese Teile sollten möglichst
aus leichtem Kunststoff sein, hierzu siehe Figur 3. Der Schwimmkörper 1 schwimmt auf dem Wasser und ist entsprechend
der Schräge des Stützrohres 3 dem Wind entgegengeneigt, was die Schwimmstabilität erhöht.
Nachstehend soll die Funktionsweise der Anlage erläutert werden. Die freischwimmende Anlage richtet sich bei einsetzendem
Wind aus. Der Schwimmkörper 1 wird durch die Segel 12 in Drehung gebracht, wobei sich die Kammern 16
mit Sprühwasser 19 füllen und es nach oben heben.
Wie in Figur 3 dargestellt, wird das Sprühwasser 19 aus
der Kammer 16 durch die Drehung des Schwimmkörpers 1 in das Fallrohr 17" gekippt. Es fließt danach mit leichtem
Druck in das darunterliegende Sprührohr 18 und tritt durch seine Löcher als Rieselwasser 20 in Windrichtung nach unten
fallend ins Freie. Ein geringer Teil wird für die Befeuchtung 21 der Segel 12 abgeleitet. Die Segel 12 erhöhen
mit ihren großen und schwarzen Flächen die Verdunstung beträchtlich.
Wie Figur k- zeigt, taucht die Kammer 16 unten im Wasser
ein und füllt sich durch die mit einem Schutzgitter versehene Füllöffnung l·1+ über das Füllrohr 15. Vor dem Austauchen
der Füllöffnung l*f fließ das überschüssige Wasser
wieder heraus, wodurch sich das Schutzgitter selbst reinigt.
Wach Figur 1 strömt der Wind von der Stützrohrseite her
durch die nassen Segel 12, wo er erstmals Feuchtigkeit aufnimmt. Danach wird er von den fallenden Tropfen des Rieselwassers
20 durchströmt, erneut befeuchtet und nach unten verwirbelt. An der Meerwasseroberfläche wird die Luft
umgelenkt und nimmt vom Spritzwasser nochmal Feuchtigkeit auf.
Soll die Anlage als Hebewerk für Bewässerungszwecke auf Flüssen oder Binnenseen arbeiten, so muß das Wasser vom
Fallrohr 17 in die aus einem Rohr bestehende Speiche 2 abgeleitet werden, von wo es dann im Stützrohr 3 abfließen
kann.
Claims (7)
- Pa t ent ans prüc he,; Schwimmende und von Wind angetriebene Anlage zur Meeresluftbefeuchtungj dadurch gekennzeichnet, daß ein kreisrunder Schwimmkörper (1) durch Speichen (2), an denen Segel (12) befestigt sind, mit einem schräg nach unten zum Tau (6) verlaufenden und von Lagern (10) eines Stützgerüstes (9), welches auf Pontons (8) installiert ist, gehalten wird, Stützrohr (3) verbunden ist, wobei der Schwimmkörper (1) durch die Segel (12) rotiert und in den in ihm angeordneten Kammern (l6) Wasser nach oben gehoben wird3 welches über Spruhrehre (18) als Rieselwasser (20) und ein geringerer Teil für die Segelbefeuchtung (21) herabrieselt und die Luft befeuchtet.
- 2. Anlage zur Meeresluftbefeuchtung nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Schwimmkörpers (1) auf der Anströmseite eine günstige Strömungsform aufweist und entsprechend des Neigungswinkels des Stützrohres (3) keglig ist.
- 3« Anlage zur Meeresluftbefeuchtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Baum (23) am Segel (12) mit einer elastischen Befestigung (13) an der Innenseite des Schwimmkörpers (l) oder an der nachfolgenden Speiche (2) befestigt ist und somit das Segel (12) bei Sturmböen nachgeben kann.
- k. Anlage zur Meeresluftbefeuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Umfang des Schwimmkörpers (1) mehrere Kammern (l6) angeordnet sind, die sich während des Eintauchens durch die Füllöffnungen (I1O der in Drehrichtung der Kammern (l6) vorgelagerten Füllrohre (15) füllen und sich oben über die Fallrohre (17) und die am inneren Umfang angeordneten Sprührohre (18) entleeren wobei das Wasser nach unten rieselt.
- 5. Anlage zur Meeresluftbefeuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis h3 dadurch gekennzeichnet, daß die Segel (12) mit Wasser berieselt werden und so die Verdunstungsfläche vergrößert wird.
- 6. Anlage zur Meeresluftbefeuchtung nach einem derAnsprüche 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Stützrohres (3) ein Zugdämpfer (k) mit einem Axiallager (5) angeordnet ist, an dem die Anlage durch ein Tau (6) an der Verankerung (7) entsprechend der Windrichtung freipendelnd verankert ist.
- 7. Anlage zur Meeresluftbefeuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet;, daß der Schwimmkörper (1), die Segel (12) und sonstigen mit Wasser benetzten Teile in schwarz ausgeführt sind, um eine gute Nutzung der Sonnenstrahlen für die Verdunstungswärme zu erreichen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843425852 DE3425852A1 (de) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | Schwimmende und von wind angetriebene anlage zur meeresluftbefeuchtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843425852 DE3425852A1 (de) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | Schwimmende und von wind angetriebene anlage zur meeresluftbefeuchtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3425852A1 true DE3425852A1 (de) | 1986-01-16 |
Family
ID=6240561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843425852 Withdrawn DE3425852A1 (de) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | Schwimmende und von wind angetriebene anlage zur meeresluftbefeuchtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3425852A1 (de) |
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- 1984-07-13 DE DE19843425852 patent/DE3425852A1/de not_active Withdrawn
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