SE530010C2 - Vattenkraftverk och metod för utvinning av elektricitet medelst ett vattenkraftverk - Google Patents

Description

550 010 Nämnda turbin utsätts för det vertikalt flödande vattnet genom att vara anordnad vid en position där det fallande Vattnet leds. Denna kinetiska energi hos 'vattenmassorna omvandlas till kinetisk energi hos turbinen, vilken på konventionellt sätt är förbunden med en generator som omvandlar den kinetiska energin till elektricitet, som efter lämplig behandling kan distribueras i ändamålsenlig form och styrka.

Således uppstår en intressekonflikt mellan den teoret- iska möjligheten att resa ännu ett Vattenkraftverk uppströms eller nedströms det befintliga vattenkraftverket, och de miljöhänseenden som ligger till grund för förbudet mot ytterligare Vattenkraftverk.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovannämnda intressekonflikt hos tidigare kända vattenkraft- verkanläggningar och skapa ett förbättrat Vattenkraftverk.

Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa ett Vattenkraftverk, som kan utvinna större mängd elektricitet än ett konventionellt Vattenkraftverk uppbyggt på samma plats. Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att till- handahålla ett Vattenkraftverk som är resultatet av en kom- till relativt låg utbyggnadskostnad per erhållbar kilowatt samt plettering av ett konventionellt Vattenkraftverk, utan negativa miljökonsekvenser.

Syftet med föreliggande uppfinningen uppnås medelst det inledningsvis definierade vattenkraftverket och det inled- ningsvis definierade metoden, vilka är kännetecknade av sär- dragen som återfinns i de oberoende kraven. Föredragna ut- föranden av den föreliggande uppfinningen är vidare fram- förda i de beroende kraven.

Enligt en första aspekt av den föreliggande uppfin- ningen är tillhandahållet ett Vattenkraftverk av inlednings- Vis definierad typ, vilket är kännetecknat av, att detsamma 530 010 även innefattar en med en andra generator förbunden andra turbin, som är belägen vid en position uppströms nämnda första turbin i närheten av vattenkraftverkets inlopp, och som.är anordnad att utsättas för horisontellt flödande vatten.

Enligt en andra aspekt av den föreliggande uppfinningen är tillhandahållet en metod av inledningsvis definierat slag, vilken innefattar stegen att placera en med en första generator förbunden första turbin vid en position i en i vattenkraftverket befintlig vattengenomströmningskanal och utsätta nämnda första turbin för vertikalt flödande vatten, och att placera en med en andra generator förbunden andra turbin i närheten av vattenkraftverkets inlopp och utsätta nämnda andra turbin för horisontellt flödande vatten.

Således, är den föreliggande uppfinningen baserad på insikten att mer energi än vad konventionella vattenkraft- verk kan utvinna ur ett befintligt vattendrag, låter sig utvinnas medelst det uppfinningsenliga vattenkraftverket.

I ett föredraget utförande av den föreliggande uppfin- ningen utgörs vattenkraftverkets vattengenomströmningskanal av en hävertledning som sträcker sig från vattenkraftverkets inlopp till detsammas utlopp, och att nämnda första turbin är anordnad i denna hävertledning.

Kortfattad beskrivning av bifogade ritningar En mer fullständig förståelse av ovannämnda och andra särdrag och fördelar av den föreliggande uppfinningen kommer att framgå från den följande, detaljerade beskrivningen av föredragna utföranden i samband med de bifogade ritningarna, i vilka: Fig. 1 är en schematisk återgivning av en älvsträcka, och Fig. 2 är en schematisk återgivning av det uppfinnings~ enliga vattenkraftverket. 530 010 Detaljerad beskrivning av föredragna utföranden I fig 1 visas en schematisk återgivning av en älv- sträcka där en första forssträcka, betecknad A, och en andra forssträcka, betecknad B, återfinns. Hur älven i övrigt ser ut uppströms och nedströms det visade partiet är i stort oviktigt. Nedströms den första forssträckan A och uppströms den andra forssträckan B finns ett lugnare avsnitt, exempel- vis i form av en sjö med mer eller mindre konstant volym, dvs. inflödet till sjön är i huvudsak lika stort som utflödet från sjön. Vidare behöver det lugnare partiet inte nödvändigtvis föregås av en forssträcka A eller vara i formen av en sedvanlig sjö. Antag vidare att det ovannämnda, bakomliggande problemet finns som en förutsättning, närmare bestämt att den första forssträckan A inte kan eller får ”byggas ut”. Med andra ord är det enligt lag förbjudet eller på annat sätt otillbörligt att exploatera denna första fors- sträcka genom att resa ett Vattenkraftverk. Emellertid är det fullt möjligt att bygga ett uppfinningsenligt vatten- kraftverk vid den andra forssträckan B, där den mellan- liggande sjön övergår till nämnda andra forssträcka B. Det kan även vara fallet att ett konventionellt Vattenkraftverk sedan tidigare finns uppbyggt vid en övergångsplats C.

Nu hänvisas till fig 2, i vilken visas ett uppfinnings- enligt Vattenkraftverk 1. Vattenkraftverket 1 innefattar på konventionellt sätt en första turbin 2, som är belägen vid en position i en i vattenkraftverket 1 befintlig vatten- genomströmningskanal 3, vilken sträcker sig från vatten- kraftverkets 1 inlopp till detsammas utlopp och genom vilken vattenmassorna flödar. Således är nämnda första turbin 2 anordnad att utsättas för vertikalt flödande vatten då vattenkraftverket 1 är i drift. Med formuleringen ”anordnad att utsättas för vertikalt flödande vatten", såsom används i beskrivningen såväl som i de efterföljande patentkraven, avses att den första turbinen 2 är placerad för att utvinna den skillnad i potentiell energi som vattenmassorna besitter 530 010 uppströms vattenkraftverket 1 i förhållande till nedströms vattenkraftverket 1, vattenkraftverket 1. anordnad att utvinna förändringen i potentiell energi, dvs. som omvandlas till kinetisk energi i Med andra ord är den första turbinen 2 i huvudsak vertikal kinetisk energi. Placeringen av nämnda första turbin 2, såsom visas i fig 2, skall enbart ses som ett exempel och således kan densamma vara belägen vid en annan och eventuellt mer fördelaktig position beroende på vattenkraftverkets 1 konstruktion och typ. Det skall påpekas att även om den första turbinen 2, enligt ett icke visat utföringsexempel, är anordnad vid en position där vatten- genomströmningskanalen 3 återigen har horisontell sträck- ning, dvs. exempelvis i närheten av vattenkraftverkets 1 utlopp enligt figur 2, så anses nämnda första turbin 2 utsättas för vertikalt flödande vatten. ovannämnda formulering är således att den första turbinen 2 Det centrala för utsätts för Vattenmassor vilkets potentiella energi omvandlats till kinetisk energi i vattenkraftverket 1.

I det i fig 2 visade utföringsexemplet är vattenkraft- verket 1 av häverttyp. Detta medför att vattenmassorna passerar en punkt i vattenkraftverket 1 som befinner sig på en nivå som ligger högre än vattennivån uppströms vatten- kraftverket 1 då detta är i drift, och således sugs genom vattenkraftverket l.

Den första turbinen 2 är förbunden med en första gene- rator 4 via kraftöverföringsmedel 5. I det visade utförings- exemplet utgörs kraftöverföringsmedlet 5 av en från den första turbinen 2 utgående turbinaxel 5 som överför den första turbinens 2 rotationsrörelse till nämnda första generator 4. Nämnda första generator 4 är vidare på konven- tionellt sätt förbunden med lämpliga transformatorer och konverterare för att den utvunna elektriciteten skall erhålla lämplig form och styrka för distribution.

Det som kännetecknar vattenkraftverket 1 enligt uppfin- ningen är att detsamma även innefattar en andra turbin 6, vilken är belägen vid en position uppströms nämnda första 530 010 turbin 2 i närheten av vattenkraftverkets l eller vatten- genomströmningskanalens 3 inlopp. Nämnda andra turbin 6 är anordnad att utsättas för horisontellt flödande vatten då vattenkraftverket 1 är i drift. Med formuleringen ”anordnad att utsättas för horisontellt flödande vatten” såsom används i beskrivningen såväl som i de efterföljande patentkraven, avses att den andra turbinen 6 är placerad för att utvinna den kinetiska energi som vattenmassorna innehar uppströms, eller närmare bestämt vid, vattenkraftverkets l inlopp. Med andra ord är den andra turbinen 6 anordnad att utvinna i huvudsak horisontell kinetisk energi.

Den andra turbinen 6 är förbunden med en andra gene- rator 7 via kraftöverföringsmedel 8. I det visade utförings- exemplet utgörs kraftöverföringsmedlet 8 av en fràn den andra turbinen 6 utgående turbinaxel 8 som, i det visade utförandet via en länk, överför den andra turbinens 6 rota- tionsrörelse till nämnda andra generator 7. Nämnda andra generator 7 är vidare på konventionellt sätt förbunden med lämpliga transformatorer och konverterare för att den utvunna elektriciteten skall erhålla lämplig form och styrka för distribution.

Vidare kan nämnda andra turbin 6 vara utrustad med en samverkande tratt 9, eller liknande, under bildande av en turbinmodul anordnad att ytterligare öka vattenmassornas hastighet och således den kinetiska energin vid den andra turbinen 6. Trattens 9 mynning och tvärsnittsform kan upp- visa varje lämplig form för infångning och fokusering av vattenmassorna, exempelvis cirkulär, rektangulär, etc., där mynningens tvärsnittsarea exempelvis är lO kvadratmeter.

Företrädesvis leds alla Vattenmassor via den andra turbinen 6 för att därefter passera även den första turbinen 2.

Det skall påpekas att vattenkraftverket l enbart före- trädesvis skall vara av häverttyp, emellertid är denna typ starkt föredragen ty vattenmassorna, direkt nedströms den andra turbinen 6, kontinuerligt sugs undan och därmed ytter- ligare kan förstärka flödet genom den andra turbinen 6. 550 010 Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är inte begränsad enbart till utföran- Således, dockningsenheten modifieras på alla sätt inom ramen för de dena beskrivna ovan och visade i ritningarna. kan bifogade kraven.

Såväl den första turbinen som den andra turbinen, kan utgöras av en eller flera parallellt verkande turbinmoduler, som exempelvis är anordnade sida vid sida för att på ett så effektivt sätt som möjligt kunna tillvarata/utvinna energin ur vattenmassorna, exempelvis då vattenmassorna uppströms vattenkraftverket har stor utbredning i sidled.

Det skall påpekas att den första generatorn tillhör- ande den första turbinen och den andra generatorn tillhör- ande den andra turbinen, kan vara operativt förbundna med varandra eller rentutav utgöras av en och samma generator.

Dessutom är den andra turbinens och/eller nämnda tratts orientering i rymden inte begränsad till den som visas i figur 2, utan desamma kan även vara positionerade i vinkel i förhållande till horisontalplanet.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 530 010 8 Patentkrav

1. Vattenkraftverk, innefattande en med en första gene- rator (4) förbunden första turbin (2), som är belägen vid en position i en i vattenkraftverket (1) befintlig vattengenom- (3), och som är anordnad att utsättas för vertikalt flödande vatten, strömningskanal kännetecknat av, att detsamma även innefattar en med en andra generator (7) förbunden andra turbin (6), som är belägen vid en position uppströms nämnda första turbin (2) i närheten av vattengenomström- ningskanalens (1) inlopp, och som är anordnad att utsättas för horisontellt flödande vatten.

2. Vattenkraftverk enligt krav 1, kännetecknat av, att detsammas vattengenomströmningskanal (3) utgörs av en hävertledning som sträcker sig från vattenkraftverkets (1) inlopp till detsammas utlopp, och i vilken nämnda första turbin (2) är anordnad.

3. Vattenkraftverk enligt krav 1 eller 2, kânnetecknat av, att nämnda andra turbin (6) är utrustad med en samverkande tratt (9).

4. Vattenkraftverk enligt krav 3, kännetecknat av, att nämnda tratt (9) uppvisar ett rektangulärt tvärsnitt.

5. Vattenkraftverk enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av, att nämnda andra turbin (6) utgörs av ett flertal parallellt verksamma turbiner.

6. Metod för utvinning av elektricitet medelst ett vatten- kraftverk (1), innefattande stegen att placera en med en första generator (4) förbunden första turbin (2) vid en position i en i vattenkraftverket (1) befintlig vattengenom- strömningskanal (3) och utsätta nämnda första turbin för vertikalt flödande vatten, kännetecknad av, att stegen att placera en med en andra generator (7) förbunden andra turbin 530 010 (6) i närheten av vattengenomströmningskanalens (1) inlopp och utsätta nämnda andra turbin (6) för horisontellt flödande vatten.