194599. lajstromszámú szabadalom • Vízi erőmű
1 194 599 2 A találmány tárgya olyan vízi erőmű, amelynek áramló természetes víz medrébe merített, lapátokkal ellátott, vízszintes tengelyű turbinája és ehhez társított generátora van. Ilyen vízi erőművet ismertet például a DE-OS 24 47 373 sz. NSZK közrebocsátási irat. Az ott bemutatott megoldás lényege az, hogy a turbina partközeli tengermederben egy helyben rögzített úszó hajótesten van elrendezve, és az ár-apály által előidézett vízmozgás energiáját hasznosítja. A DE-OS 27 36 640 sz. NSZK közrebocsátási irat szerinti megoldás annyiban tér el a fentitől, hogy turbinája nem úszó hajótesten, hanem a mederben rögzített tartópillérekben megvezetett úszótesteken van csapágyazva. Az úszó testek a tartópillérekben a mindenkori vízszintnek megfelelően emelkednek, illetve süllyednek, adott esetben a pillér körül elfordulva a vizmozgás irányának megfelelően állnak be. Ez a megoldás sem alkalmas a víz torlasztására, és szintén csak a felszíni mozgásokat használja ki. Ismeretesek különféle axiális átfolyású vízi erőművek (lásd például az EPA 0103054 sz. európai szabadalmi bejelentést). Ezek alkalmasak ugyan megfelelő torlasztás mellett az áramló víz energiájának jó hatásfokú hasznosítására, de erősen változó vízszint esetén változik a termelt villamos energia mennyisége is, sőt meg is szűnhet a termelés, ugyanakkor pl. azonos folyón egymástól nem elég távol telepített erőművek esetén egyik vagy másik nem használható ki gazdaságosan. A találmány célja az ismert megoldások fenti hiányossá! ga inak ki k üsző bölcse. A találmány feladata olyan vízi erőmű létrehozása, amely erősen változó vízszintű folyóknál is lehetővé teszi a rendelkezésre álló energia gyakorlatilag maradéktalan kihasználását anélkül, hogy hátrányosan befolyásolná a folyóra telepített további erőművek működését, illetve annak gazdaságosságát. A feladat megoldása olyan vízi erőmű, amelynek áramló természetes víz medrébe merített, lapátokkal ellátott, vízszintes tengelyű turbinája és ehhez társított generátora van, és amely a találmány értelmében zárt belső térrel és üreges tengellyel ellátott turbinával rendelkezik, amelynek belső tere a tengely üregén, valamint ezzel összekötött, a belső tér legmélyebb pontjához vezetett csatlakozó csonkon át folyadékot — előnyösen vizet — betápláló, illetve eltávolító eszközzel — célszerűen szivattyúval — van összeköttetésben, és amelynél a turbina tengelye a vízszintessel hegyesszöget bezáró vezetékben elcsúsztatható csapágyakkal van ellátva. A találmány szerinti vízi erőmű egy előnyös kiviteli alakjánál a turbina két homlokoldalánál a tengelyre merőlegesen egy-egy függőleges, sima falú gát van elrendezve a mederben. Egy másik előnyös kiviteli alaknál a meder a turbina alatt fenékleinczzel van ellátva Egy további előnyös kiviteli alaknál a turbina alatt állítható magasság'! lebegőgát van elrendezve. Előnyös, ha a lebegőgátnak betonágya és ennek felvíz felőli oldalán csukló útján, alvíz felőli oldalán flexibilisen rögzített, ívelt kettős fallal rendelkező, külső táplálású légpárnája van, és a betonágy, valamint a légpárna kettős fala közötti tér elzárható csövön át folyadékot — előnyösen vizet — betápláló, illetve eltávolító eszközzel — célszerűen szivattyúval — van összekötve. Előnyös továbbá, ha a turbina tengelye emelősüllyesztő munkahengerekkcl ellátott csapágyakkal rendelkezik. Előnyös az is, ha a turbina — célszerűen fogaskoszorú útján — meghajtó motorral van összekötve. A turbina két homlokoldala, valamint az oldalsó gátak között és a lebegőgát, valamint az oldalsó gátak között célszerű gumiárat elhelyezni. Végül egy további előnyös kiviteli alaknál a generátor állórcsze és forgórésze a turbina belső terében van elrendezve. A találmány szerinti megoldás lehetővé teszi a munkába fogott folyóvíz vagy tengervíz energiájának (a súrlódási és egyéb veszteségeket leszámítva) szinte maradéktalan kihasználását, valamint a vízszinttől függetlenül egyenletes teljesítmény szolgáltatását. Egy adott folyószakaszon a vízi erőmüvek száma a hagyományoshoz viszonyítva megtöbbszörözhető. Lehetővé válik továbbá az árvízveszély csökkentése azáltal, hogy a turbina külső meghajtással alkalmas az alatta elfolyó víz meghajtására, tehát az ár levonulásának mesterséges meggyorsítására (különösen sűrűn telepített erőművek esetén). A találmány szerinti vízi erőmű felépítését illetően egyszerűbb, tehát olcsóbb a hagyományosaknál. A találmányt a következőkben a csatolt rajzokon vázolt kiviteli példák kapcsán ismertetjük Az 1. ábra az első példa szerinti vízi erőmű részletének vázlatos keresztmetszete, a 2. ábra ugyanezen részlet hosszmetszete, a 3. ábra az első példa szerinti vízi erőmű turbinájának vázlatos hosszmetszete, a 4. ábra a 3. ábra szerinti turbina oldalnézete, részben metszve, az 5. ábra az első példa szerinti vízi erőmű elölnézete,a 6. ábra az első példa szerinti vízi erőmű vázlatos hosszmetszete, a turbina elhagyásával, és a 7. ábra a második példa szerinti vízi erőmű vázlatos hosszmetszete. Az első példa szerinti vízi erőműnek 33 folyómederben felépített függőleges, egymással párhuzamos, betonból készült oldalsó 1 gátak között alul elrendezett 5 lebegőgátja és felül elrendezett lebegtethető 22 turbinája van. Az 5 lebegőgát kettős, acéllemezből készült 4 fallal rendelkezik, amelynek belső terében levegő és víz van. A 3 levegőt (nem ábrázolt) szeleppel ellátott 11 nyíláson, a vizet (szintén nem ábrázolt) szeleppel ellátott 10 nyílásokon át juttatjuk be, illetve engedjük ki (ugyancsak nem ábrázolt) csővezetékek és szivatytyúk segítségével. A kettős 4 falat alkotó lemezek közötti térben levő 3 levegő légpárnát alkot. Az 5 lebegőgát a 33 folyómeder fenekén kialakított 9 betonágyra 8 rögzítőcsavarokkal van felerősítve. Felvíz felőli vége 13 csukló útján, alvíz felőli vége pedig flexibilisen van rögzítve. A kettős 4 fal a 13 csuklótól kiindulva ível ten emelkedő kialakítású, alvíz felőli 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
