201829. lajstromszámú szabadalom • Kombinált hullámerőgép
HU 201829 B A találmány tárgya egy kombinált hullámerőgép hullámzó felszíni vizek energiájának hasznosítható kinyerésére, amely a hullámzó vízközegben legalább viszonylag helytállóan elrendezett alaptesthez csuklósán csatlakozó legalább egy lengőkar szabad végén rögzített legalább egy úszótestet, valamint egyrészt az alaptesthez, másrészt a lengőkarhoz csatlakoztatott, nyomóközeg szállítására alkalmas, előnyösen kettősműködésű dugattyús szivattyúként vagy sűrítőként kialakított dugattyús munkahengert, adott esetben az utóbbi mindenkori nyomótereire csatlakozó energia-, különösen nyomástárolót, és az energiatárolóról táplált energiaátalakító egységeket, előnyösen turbinát vagy hidromotort, továbbá az utóbbival meghajtott áramfejlesztő generátort tartalmaz, és az alaptest a lengőkar(ok) lengési síkjának legalább közelítőleg a mindenkori hullámterjedési irányba állását vagy állítását megengedő módon van kialakítva. Tudományos igényű és megalapozottságú prognózisok, tanulmányok és munkák sokasága tanúskodik arról, hogy a világ energiaellátásának kérdése az olaj- és földgázkészletek kimerülése után válságossá válik. A fosszilis anyagok katasztrofálisnak mondható mértékű felhasználása mellett manapság egyre inkább előtérbe kerülnek a megújuló energiafajták hasznosításának kérdései. Folyóvizek energiájának hasznosítására már évezredekkel ezelőtt is készítettek jól használható berendezéseket. A szél energiájának hasznosítására ugyancsak régi és igen eredményes módszer a vitorláshajók és szélmalmok használata. A napenergia hasznosítására készültek és napjainkban is készülnek jelentős teljesítményű berendezések. A napenergiából közvetlenül elektromos áram fejlesztésére szolgáló ún. napcellák alkalmazása is közismert. A mezőgazdaság ill. az állattenyésztés területén kifejlesztett biogáz hasznosító eljárások, berendezések eredményei, lehetőségei is számottevőek. (A geometrikus energiának a megújuló energiák közé sorolása vitatható.) A tengerjárásokban megnyilvánuló és a szél által keltett vízmozgásban, a hullámzásban, áramlásban megjelenő energiák hasznosítására is történtek már próbálkozások. így például az edinburgi egyetem irányítása alatt 1980 óta folynak kísérletek az ún. imbolygó kacsa típusú hullámerőmű kialakítására. Ennek lényege, hogy egy a víz felületén úszó lehorgonyzóit est a hullámmozgás hatására ide-oda lengő, támolygó mozgást végez, és a belsejében levő karok a mozgás hatására hidraulikus szivattyút működtetnek. Az így nyert, nyomás alatt levő folyadékkal „pörgettyű hatást” is kifejtő lendítőkereket és hozzá csatlakoztatott áramfejlesztőt működtetnek. Egy, a belfasti műszaki egyetemről származó másik megoldási javaslat két tartályt alkalmaz. Az egyik tartály a fenékhez van kábelekkel lekötve, és benne a hullámmozgásnak megfelelően a vízszint fel-le mozog. A rögzített tartályra úgy van rászerelve a ásik tartály, hogy a két tartály között viszonylag szűk keresztmetszetű átvezetés van, és abba egy ún. egyenirányító légturbinát építettek be. A hullámmozgásnak megfelelően az alsó tartályból a felsőbe fúvott ill. az onnan visszaszívott levegő a légturbinát mindig egyirányban forgatja. A turbina tengelyére 1 szerelt generátor áramot fejleszt. A 23 65 197. sz. DE szabadalmi publikációból ismeretes egy, a tárgykörben körvonalazotthoz közelálló olyan szerkezet, amely egy a tengerfenéken rögzített oszlopon vagy állványon lengő módon ágyazott karok szabad végein rögzített úszótesteket tartalmaz. Az úszótestek úgy vannak kialakítva, hogy a hullámzás függőleges amplitúdómozgását követik, és azt például egy sűrítő vagy szivattyú működtetése útján egy gáznemű vagy cseppfolyós munkaközeg helyzeti vagy belső nyomásenergiájának növelésére, majd ezzel egy további energiaátalakítót hajtva például villamos energiafejlesztésre hasznosítják. Ezen ismert megoldás tehát a vízenergia kinyerése szempontjából kizárólag a hullámzás amplitúdómozgását veszi figyelembe. Egy másik, ugyancsak a tárgyköri szerkezeti megoldáshoz közelálló kialakítás szerint, amelyet a 29 21381 sz. DE nyilvánosságrahozatali irat ismertet, egy a vízfenékhez viszonylag helytállóan kikötött központi úszótesten sugárirányú karok vannak csuklósán ágyazva, és ezek végein vannak célszeren gömbalakú úszótestek rögzítve. A hullámzás amplitúdómozgását követő karok rendre egy folyékony munkaközeget lengőmozgásuk révén szállító és sűrítő dugattyús szivattyúkat, valamint energiatárolót tartalmazó zárt körfolyamatban dolgozó dugattyús szivattyúkat működtetnek, a komprimált hidraulikus közeget egy turbinában vagy hidromotorban expandáltatják, amely ugyancsak áramfejlesztő generátort hajt meg. Megállapítható, hogy ezen ismert megoldás is csupán a hullámmozgás függőleges amplitúdómozgásának kihasználására ill. hasznosítására alkalmas. Ugyanez érvényes egy további, a 2 272 274. sz. FR szabadalmi bejelentésből megismerhető hullámenergia hasznosításra szánt berendezésre is, amely a mindenkori hullámterjedési irányra való beállás vagy beállíthatóság kivételével lényegében egyesíti a tárgykörben felsorolt ismert intézkedéseket. A fentiekben felsorolt és vázolt korábbi megoldások rendre figyelmen kívül hagyják, hogy a hullámenergia jelentőségét nemcsak az adja, hogy a hullámmozgásban a szél energiája koncentrált formában jelentkezik, hanem az is, hogy a nagy távolságban keletkezett hullámzás szélcsendes területeken is még hasznosítható energiaértékkel jelentkezik. így pl. az Antarktisz környékén gyakori hatalmas viharok keltette 10-16 méter magas hullámok az óveánokon végighaladva még az északi sarkkörnél is 3-4 méter magas hullámmozgást adhatnak. A tengerfenék elmozdulásai, a vukánkitörések, földrengések hullámzás okozó hatását is indokolt figyelembe venni. (Japánban évente több mint ezer kisebb-nagyobb földrengést észlelnek. A Krakatoa vulkán kitörése 1883-ban Szumátra szigeteiére 35 méter ill. 22 méter magas hullámokat zúdított. A hullám mozgási sebessége - utólagos számítások szerint - mintegy 600 km/óra volt. A lökéshullám - csökkenő erővel ugyan, de - háromszor járta körbe a Földet.) Az óceánok, beltengerek ill. nagyobb tavak hullámmozgásban rejlő - az emberiség energiaszükségletét többszörösen meghaladó - energia haszno2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
