Meereswellenkraft auf dem Wellenkamm
Heute, Meereswellenkraftist eine seit langem etablierte Technologie, die elektrische Energie aus der Dynamik von Wellenbewegungen gewinnt. Meereswellen werden durch die Kombination von Kräften aufgrund der Schwerkraft erzeugt, Meeresoberflächenspannung und die Wirkung des Windes, der über eine große Wasserfläche streicht, sind die Hauptfaktoren bei der Bestimmung des Ursprungs von Meereswellen.
Einmal erzeugten Ozeanwellen können praktisch verlustfrei über große Entfernungen reisen und jeder, der surfen geht oder von einer großen Ozeanwelle getroffen wurde, weiß, wie mächtig sie sein können. Ozeanische Wellenkraft fängt die kinetische Energie der Wellenbewegung ein und wandelt sie in elektrische Energie um.
Meereswellen transportieren Energie, und in vielerlei Hinsicht ist die Technologie, die bei Meereswellenkraft verwendet wird, die gleiche wie bei Gezeitenenergie und Wasserkraft, außer dass es diesmal die Wellenbewegung des Meeres ist, die durch Nutzung in mechanische Energie umgewandelt wird ein Wellenkraftmechanismus.
Die kinetische Energie der Wellen dreht eine Turbine, die an einem Generator angebracht ist, der Strom erzeugt, und das Beste an Meereswellenkraft ist, dass sie sauber, erneuerbar, fast kontinuierlich ist und keine Umweltverschmutzung verursacht die Atmosphäre, die zu saurem Regen und globaler Erwärmung beiträgt.
Oszillierende Wassersäule
Die Energie in einer Meereswelle besteht sowohl aus der kinetischen Energie des sich bewegenden Wassers als auch aus der damit verbundenen potenziellen Energie die auf- und absteigenden Gipfel und Täler des Meerwassers über und unter dem durchschnittlichen Meeresspiegel.
Ein einfacher Mechanismus, der verwendet werden kann, um diese Auf-und-Ab-Bewegung der Wellen zu nutzen und in umzuwandeln ein Luftstrom unter Druck wird als bezeichnetOszillierende Wassersäule oder OWC.
Oszillierende Wellensäule
Eine oszillierende Wassersäule, OWC, wie Wavegen&# 8217;s Energiegerät wandelt Wellenbewegung in Luftstrom um. Es besteht aus einer teilweise untergetauchten Wellenkammer, die aus Beton gebaut und an der Küste befestigt ist. Ein Teil der Ozeanoberfläche ist in einer Kammer eingeschlossen, die unterhalb der Wasserlinie zum Meer hin offen ist.
Die Auf- und Abwärtsbewegung der inneren Wasseroberfläche bewirkt, dass die in der Kammer eingeschlossene Luft in Reaktion auf die Bewegung der einfallenden Wellen außerhalb der Kammer hinter einem Wellenbrecher aufsteigt und dekomprimiert. Die Wasserhöhe H (Kamm bis Tal) ist proportional zur Windstärke und Dauer der Außenwelle, kann aber eine beträchtliche Wasserhöhe erreichen.
Durch den erzeugten Über- und Unterdruck wird die Luft in der Kammer verdichtet und durch eine Luftturbine gesaugt. Die Luft kann durch die Oberseite (oder manchmal Seite) der Kammer durch eine Turbine entweichen, die den Propeller zum Rotieren zwingt, der wiederum eine elektrische Generatorwelle dreht.
Eine herkömmliche Luft- oder Windkraftanlage benötigt eine einzige Luftströmungsrichtung durch ihre Turbinenblätter, um sich zu drehen. Es wurde jedoch eine spezielle Art von Luftturbine entwickelt, die sich unabhängig von der Richtung des Luftstroms über ihre Schaufeln weiterdreht und ein Drehmoment auf die Turbinenwelle in der gleichen Richtung erzeugt. Eine solche Luftturbine, die in oszillierenden Wassersäulensystemen verwendet wird, wird als „Wells-Turbine“ bezeichnet.
Eine Wells-Turbine kann verwendet werden, um einen asynchronen Induktionsgenerator sowohl mit der Einwärts- als auch mit der Auswärtsbewegung anzutreiben die Luft durch seine Flügel. Daher ist die Wells-Turbine in der Lage, sich unabhängig von der Richtung des Luftstroms zu drehen, was eine Drehung in die gleiche Richtung sowohl für die nach innen als auch nach außen gerichtete Luftbewegung ermöglicht.
Der Vorteil dieser Art von Meereswellenenergiegerät besteht darin, dass es Wellen unterschiedlicher Amplitude und Richtung in nutzbare Energie umwandeln kann und gleichzeitig robust genug ist, um sehr rauen Wetter- und Sturmbedingungen an seinem jeweiligen Küstenstandort standzuhalten.
Außerdem vermeiden der Mechanismus und die Funktionsweise eines Wellenenergiegenerators Schäden durch die Kraft der Wellen oder Korrosion, da das Gehäuse, in dem die Luftturbinenblätter und der Generator montiert sind, nicht mit dem Meerwasser in Berührung kommt.
Der Nachteil einer oszillierenden Wassersäule besteht jedoch darin, dass es sich um ein pneumatisches System handelt, bei dem die Luft, die in die Turbine ein- und ausströmt, sehr laut ist, es sei denn, an der Turbine ist ein Schalldämpfer angebracht. Aber der Lärm ist sowieso kein großes Problem, da die Wellen selbst ziemlich viel Lärm machen.
Außerdem besteht dieses große Meereswellenkraftwerk aus Beton aus einer Kammer, die an der Küste gebaut wird, und da es von der Intensität der Wellen abhängt, benötigt es einen geeigneten Standort, an dem die Wellen konstant stark sind, was zu Umweltauswirkungen führen könnte.
Ozeanwellenkraftwerke sind nicht teuer in Betrieb und Wartung, aber immer noch eine relativ unausgereifte Technologie mit vielen technischen und betrieblichen Herausforderungen. Meereswellenkraftgeräte gibt es in verschiedenen Ausführungen und können sowohl an der Küste, in Küstennähe als auch auf hoher See eingesetzt werden.
Wie andere Formen der Wasserkraft erfordert auch die Meereswellenkraft keine Verbrennung von fossilen Brennstoffen, die die Luft verschmutzen können, und es entstehen keine Abfälle. Die erzeugte Energie wird vollständig sauber und endlos erneuerbar.
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