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Windkraftmaschine zur Nutzbarmachung von Höhenwinden.
Den Gegenstand der Erfindung betrifft eine Windkraftmaschine, bei welcher zur Gewinnung von Energie transportable, in ihrer Höhenlage verstellbare Krafterzeuger verwendet werden, die in eine für die Energiegewinnung jeweilig günstige Windströmung gebracht werden können.
Das Studium der meteorologischen Beobachtungsresultate ergibt, dass die Jahresmittel der Windstärken (Windgeschwindigkeiten) mit der Entfernung von der Erdoberfläche (Seehöhe) zunehmen. Die praktische Erfahrung bestätigt diese Beobachtungsergebnisse. Beide führen zu der Erkenntnis, dass. wenn an der Erdoberfläche ein ganz schwacher oder gar kein Wind weht. ober denselben Erdpunkten in der Regel eine bedeutend stärkere Luftströmung stattfindet. Diese für die Kraftgewinnung günstigeren Höhenwinde auszunutzen ist der Zweck der vorliegenden Erfindung.
Gemäss der Erfindung werden zwei oder mehrere Fesselballons oder Drachen verwendet, die mittels eines Traggestelles zu einem starren Ganzen vereinigt sind, an welchem Traggestelle die Windmotoren in Kupplung mit dem elektrischen Generator in entsprechender Weise befestigt sind. Durch Hochlassen der Fesselballons in jene Luftschichten, in welchen die günstigsten Luftströmungen auftreten, wird der daselbst herrschende Winddruck von den betreffenden Windmotoren aufgenommen, in der Dynamo in elektrische Energie umgewandelt und diese von den Fesselballons mittels eines Kabels in eine unten gelegene Bodenstation geleitet, wo dieselbe in Akkumulatorenbatterien aufgespeichert oder direkt zur Arbeitsleistung veiwendet wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäss der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. i zeigt eine Seitenansicht der Fesselballone mit dem Windmotor und der Dynamo, Fig. 2 eine Vorderansicht und Fig. 3 eine Draufsicht derselben.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird vorzugsweise ein Drachenballon-Paar a, al verwendet, welches mittels entsprechender leichter Längs-und Querträger b, bl und c, C1, C2, C3 zu einem tunlichst starren Ganzen vereinigt ist. An den Querträgern c, Cl'C2) C3 sind Lager d, dl, à2. à3 für die Wellen e und ei befestigt, von welchen die letztere ei eine Windturbine oder ein Windrad. f und die erstere e die Dynamo g trägt. Die Übertragung der Bewegung von der Windturbine f auf die Dynamo erfolgt vorteilhaft mittels entsprechender Übersetzungsräder, Riemenübertragungen od. dgl.
Die von der Dynamo g erzeugte elektrische Energie wird mittels Leitungskabel (nicht gezeichnet) zu einer unten gelegenen Bodenstation geleitet und daselbst in Akkumzlatoren aufgespeichert oder direkt zur Arbeitsleistung verwendet.
Es können gleichzeitig mehrere Ballonpaare (fünf oder mehr) nebeneinander zu Gruppen vereinigt hochgelassen werden, um die erzeugte Energiemenge tunlichst zu vermehren.
An Stelle eines Ballonpaares, kann auch eine Gruppe von drei oder mehreren Ballons zu einem starren Ganzen vereinigt werden und mit mehreren daraut montierten Windturbinen und Dynamos zur Anwendung kommen.
Die Fesselballons erhalten Wasserstoff-oder Helium-Füllung. Zur Sicherheit der Ballonumgebung bei Wasserstoffüllung erhalten die Kollektoren der Dynamomaschinen Umhüllungen mittels eines Davyschen Sicherheitsnetzes.
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Wind power machine to make use of high-altitude winds.
The subject matter of the invention relates to a wind power machine in which, for the generation of energy, transportable, height-adjustable force generators are used, which can be brought into a wind flow which is favorable for the generation of energy.
The study of the meteorological observation results shows that the annual mean of the wind strengths (wind speeds) increase with the distance from the earth's surface (sea level). Practical experience confirms these observation results. Both lead to the realization that if a very weak wind or no wind at all blows on the earth's surface. A significantly stronger air flow usually takes place above the same earth points. The purpose of the present invention is to utilize these high altitude winds, which are more favorable for generating power.
According to the invention, two or more tethered balloons or kites are used which are combined by means of a support frame to form a rigid whole, on which support frames the wind motors are attached in a corresponding manner in coupling with the electric generator. By raising the tethered balloons into those layers of air in which the most favorable air currents occur, the wind pressure prevailing there is absorbed by the wind motors concerned, converted into electrical energy in the dynamo, and this is conducted from the tethered balloons by means of a cable to a ground station below, where it is is stored in accumulator batteries or used directly for work.
In the drawing, an embodiment of a device according to the invention is shown schematically.
FIG. 1 shows a side view of the tethered balloons with the wind motor and the dynamo, FIG. 2 shows a front view and FIG. 3 shows a plan view of the same.
As can be seen from the drawing, a pair of dragon balloons a, a1 is preferably used, which is combined to form an as rigid whole as possible by means of corresponding light longitudinal and transverse supports b, bl and c, C1, C2, C3. On the cross members c, Cl'C2) C3 are bearings d, dl, à2. à3 attached for shafts e and ei, of which the latter ei a wind turbine or a wind turbine. f and the former e carries the dynamo g. The transmission of the movement from the wind turbine f to the dynamo is advantageously carried out by means of appropriate transmission gears, belt transmissions or the like.
The electrical energy generated by the dynamo g is conducted by means of a line cable (not shown) to a ground station located below and stored there in accumulators or used directly for work.
At the same time, several pairs of balloons (five or more) can be raised next to each other in groups in order to increase the amount of energy generated as much as possible.
Instead of a pair of balloons, a group of three or more balloons can be combined into a rigid whole and used with several wind turbines and dynamos mounted on them.
The tethered balloons are filled with hydrogen or helium. To ensure the safety of the balloon environment when filled with hydrogen, the collectors of the dynamo machines are wrapped in a Davy safety net.
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