AT509755B1 - Windkraftwerk - Google Patents

Abstract

Der vertikale Mast (2) eines Windkraftwerkes trägt in seinem mittleren Bereich eine Photovoltaikanlage (1) und ein zur Oberfläche der Photovoltaik-Module beabstandetes, geerdetes Schutzgitter (3), womit mechanische Außeneinflüsse verhindert sind und auch ein Blitzschutz für die Photovoltaikanlage (1) besteht.

Description

österreichisches Patentamt AT509 755B1 2012-06-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Windkraftwerk mit vertikalem Mast, an dessen oberem Ende ein Windrad und in dessen mittlerem Bereich eine Photovoltaikanlage angebracht ist.

[0002] Anordnungen der genannten Art sind beispielsweise aus DE 20 2006 016 111 U1 oder DE 20 2004 016 443 U1 bekannt und ermöglichen in vorteilhafter Weise eine wesentliche Erhöhung (bis zur Verdoppelung) der elektrischen Jahresleistung eines Windkraftwerkes durch die Anbringung verformbarer Photovoltaik-Module an der bestehenden Betonsäule des Windkraftwerkes bei anteilsmäßig geringen Zusatzkosten, da ja der Träger, der Elektroverbund und die Erdung für das Windkraftwerk schon vorhanden ist. Nachteilig bei den bekannten Anordnungen ist insbesonders der Umstand, dass die zusätzlich angebrachten Photovoltaik-Module gegen mechanische Außeneinwirkungen (Hagel, Vogelkollision, Eisabwurf vom Windrad und dergleichen) sowie auch gegen Blitzschlag relativ empfindlich sind, was die Störungsanfälligkeit insgesamt erhöht.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Anordnungen der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die beschriebenen Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden und dass insbesonders eine erhöhte Sicherheit gegen mechanische Beschädigungen und Blitzschlag erreicht wird.

[0004] Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Mast im Bereich der Photovoltaikanlage ein zur Oberfläche der Photovoltaik-Module beabstandetes, geerdetes Schutzgitter aufweist. Dieses Schutzgitter dient als Hagelschutz, Vogelschutz (sowie Schutz gegen vergleichbare mechanische Außeneinwirkungen) und gleichzeitig im Verbund mit der Erdung (Faradayscher Käfig) als Blitzschutz für die Photovoltaikanlage.

[0005] Der Abstand des Schutzgitters zur Oberfläche der Photovoltaik-Module liegt gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung im Bereich von 50 bis 60 cm bei einer bevorzugten Maschenweite im Bereich von 30 bis 60 mm. Es kann beispielsweise ein Gitter mit einer Maschenform von 30 x 60 mm aus rostfreiem Stahl mit 2,5 mm Drahtdurchmesser Verwendung finden, welches im Sonnenbereich am Mast angebracht und mit der Erdung verbunden wird. Der Lichtverlust ist gemindert durch den Abstand des Gitters von den Photvoltaik-Modulen zur Folge einer nur geringen Lichtzerstreuung bzw. Lichtbeugung. Der Verlust liegt bei derartigen Gittern und Entfernungen lediglich im Bereich von etwa 1 % der einfallenden Sonnenstrahlung.

[0006] Die Photovoltaik-Anlage samt Schutzgitter umgibt in weiters bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung den Mast im Bereich von etwa 2,5 m über dem Boden bis etwa 1 m unterhalb des Umdrehungskreises der Rotorblätterspitzen und in einem Umfangsbereich von etwa 300°, dessen Zentrum nach Süden ausgerichtet ist. Die Photovoltaik-Module sind also im toten Sonnenwinkel (Norden) nicht montiert und für den Vogelflug offen. Die genannten Abstände vom Boden und vom Umdrehungskreis der Rotorblätterspitzen ergeben Sicherheitszonen für z.B. landwirtschaftliche Maschinen, Schneelage, unbefugten Zugriff, Rotorflügelschutzbereich, Wasser usw.

[0007] Die Erfindung wird im Folgenden noch anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anlage im Aufriss (nicht maßstabsgetreu) und Fig. 2 die Anlage aus Fig. 1 in einer Draufsicht von oben.

[0008] Ein bestehendes Windkraftwerk (dessen Mast mit 2 bezeichnet ist) liefert beispielsweise 4 KWHp Leistung. Mit einer Teilummantelung mit einer Photvoltaikanlage 1 können beispielsweise weitere unabhängige 4 KWHp erhalten werden. Die Photovoltaikanlage 1 wird mittels eines speziellen Schutzgitters 3 geschützt, welches beispielsweise gegen Hagelschlag und Vogelkollisionen schützt und in Verbund mit der Erdung des Windkraftwerks auch als Blitzschutz für die Photovoltaikanlage 1 dient. Je nach Höhe des Mastes 2 und damit möglicher Fläche für die Anbringung der Photovoltaik-Module kann die von der Photovoltaikanlage gelieferte Energie sogar höher werden als sie vom Windkraftwerk selbst zur Verfügung gestellt 1 /3

Claims (4)

1. österreichisches Patentamt AT509 755B1 2012-06-15 werden kann. [0009] Die Sonneneinstrahlung kreist vom Sonnenaufgang bis zum Sonnenuntergang auf der jeweiligen vertikalen Silhouette der Segmente der Photovoltaikanlage 1, weshalb die Anbringung der Photovoltaik-Module bevorzugt in einem Umfangsbereich von 300°, mit Zentrum nach Süden, erfolgt. Patentansprüche 1. Windkraftwerk mit vertikalem Mast, an dessen oberem Ende ein Windrad und in dessen mittlerem Bereich eine Photovoltaikanlage (1) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mast (2) im Bereich der Photovoltaikanlage (1) ein zur Oberfläche der Photovoltaik-Module beabstandetes, geerdetes Schutzgitter (3) aufweist.
2. 2. Windkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Schutzgitters (3) zur Oberfläche der Photovoltaik-Module im Bereich von 50-60 cm liegt.
3. 3. Windkraftwerk nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschenweite des Schutzgitters (3) im Bereich von 30-60 mm liegt.
4. 4. Windkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikanlage (1) samt Schutzgitter (3) den Mast (2) im Bereich von etwa 2,5 m über dem Boden bis etwa 1 m unterhalb des Umdrehungskreises der Rotorblätterspitzen und in einem Umfangsbereich von etwa 300°, dessen Zentrum nach Süden ausgerichtet ist, umgibt. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 2/3