"Windkraftgenerator"
Die Erfindung betrifft einen Windkraftgenerator mit
vom Wind beaufschlagten Flügeln. Unter "Wind" soll
dabei die Relativbewegung von Luft zu den als
stationär angesehenen Flügeln verstanden werden.
Die Ausnutzung der Energie bewegter Luftmassen über
Land durch Windmühlen in allen möglichen Konstruktionen und die Ausnutzung von Wind zum Antrieb von Fahrzeugen und insbesondere von Schiffen durch Segel
sind uralte Techniken.
Der Nachteil der bekannten Konstruktionen liegt darin, dass die Ausnutzung der Windenergie relativ schlecht
ist, insbesondere bei stark unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten, da die Flügelräder oder dergleichen stets nur für eine ganz bestimmte Windgeschwindigkeit optimal ausgelegt sein können.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben und einen Windkraftgenerator zu schaffen, der
auch bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten, ins- besondere auch bei niedrigen relativen Windge-
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aufweist.
Die gemäss der Erfindung vorgesehene Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1, während die Unteransprüche bevorzugte Ausgestaltungen und Anwendungen dieses Prinzips definieren.
Durch die Verwendung von auf der.Primärseite (Ober die Wellen) oder auf der Sekundärseite (am Ausgang
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der in den strömenden Luftmassen enthaltenen Energie erzielen.
Ein besonders interessanter Anwendungsfall ist die Anbringung des Windkraftgenerators an einem Fesselballon oder Luftschiff, da dadurch die in grösseren Höhen sehr häufigen heftigen und stetigen Winde selbst über dichtbebautem oder bewaldeten oder auch gebirgigen Gelände nutzbar gemacht werden können. Ein derartiges System ist in der beigefügten Zeichnungen Fig. 1, dargestellt: An dem vorzugsweise mit Helium als Auftriebsmittel gefüllten Ballon 1.1 hängt ein System von
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mehrere parallele Elektrogeneratoren arbeiten; die von diesen abgegebene Energie wird Ober ein Kabel
1.5 zu einer Bodenstation 1.3 übertragen. Der Ballon ist hier mittels Stahlseilen 1.4 oder dergleichen verankert. Es ist Vorsorge getroffen, dass entweder der <EMI ID=4.1>
jeweils vorherrschende Windrichtung geschwenkt werden können . '
Die Fig. 2 stellt schematisch die Anordnung von Windgeneratoren Über sonst ungenutzt bleibenden Bodenflächen etwa im Bereich von Kraftfahrzeugschnellstrassen dar; hier.herrscht praktisch stets eine gewisse Mindestwindgeschwindigkeit, die zum Antrieb der entsprechend ausgelegten Flügelradsysteme 2.1. ausreicht. Mittels der erzeugten Energie kann beispielsweise die nächtliche
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ratoren in Schallschutzwälle 2.5. integrieren.
Den folgenden Ausführungen lassen sich weitere Hinweise zum Aufbau und zur Nutzung von Windkraftgeneratoren gemäss der Erfindung entnehmen.
Die Erfindung betrifft Variationen verschiedener Art, wobei Wind oder Luftströme als Antrieb zur Nutzung gelangen
Ausgangspunkt dieser Erfindung ist die Verwertung von Luftströmen oder Winden, in antreibende Energie umzuwandeln.
Um bildlich darzustellen, weist die Erfindung als eines vieler möglichen Beispiele auf Querstromgeblase ähnliche Konstruktionen hin, welche durch den Luftstrom angetrieben werden und durch serienmässige Kraftübertragung auf zentral angeordnete Antriebselemente konzentriert werden. Einzeln oder gesammelt zu mehreren Einheiten, können so, selbst bei unteren Windstärken, elektrische Stromgewinnung damit in Verbindung stehen, welche zusätzlich mit elektrischen Stormspeichervorrichtungen in Verbindung sein können. So wäre es also nun möglich, den verdichteten Luftstrom, zum direkten Antrieb, insbesondere zum Antrieb von elektrischen Stromerzeugungskonstruktionen nutzbar zu machen. Antriebs formen können ganz unterschiedliche Konstruktionskonzepte aufweisen, um dennoch den . gleichen Zweck zu erfüllen.
Der Erfinder sieht vor,.selbst Tragflächen ähnelnde
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konzipiert, der elektrischen Energiegewinnung zu verwenden.
Tragflächen ähnelnde Bestandteile können.von Luftetrömen zu Schwingungen veranlasst werden, welche in den direkten oder indirekten Antrieb umgesetzt werden. Elektronisch gesteuert können Koordinaten für den.Luststrom und dessen Einwirkungen, den jeweiligen Ausgleich sichern.
Indem mehrere elektrische Stromgeneratoren in gleichen oder ungleichen Grössen und Stärkenordnungen zu einer zusammen wirkenden Einheit angeordnet konstruiert werden, können solche dann aerodynamischen Prinzipien folgend, Bestandteil des Systems darstellen. Ander- erseits lässt sich eine andere Variante vorsehen, wobei der Luftstrom ähnlich wei bei Düsenantrieben, in abgedeckte Öffnungen so hineingeführt wird, dass dahinter oder darin angebrachte mehrteilige Antriebsaggregate für elektrische Generatoren der gesammel-
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von grossem Nutzen, wenn der Rückdrall oder Rückwärtsdrall des erzeugten Luftstromes dem Antrieb von elektrischen Generatoren zugeführt wird. Es können sowohl Propeller, Turbinen und Turbinen ähnelnde Gegenstände angewendet werden, gleichwohl wie Windmühlehräder, Windräder verschiedenster Art, können
zu kombinierten Antriebsmitteln für den Antrieb elektrischen stromerzeugender Vorrichtungen angewendet werden. So zum Beispiel kann ein Fesselballon in vorbestimmter Höhe schweben, welcher dann in solchen HLhen zur Nutzung der elektrischen Energiegewinnung eingesetzt werden kann. Der Vorteil solcher Anbringungsart von elektrischen Stromgeneratoren gegenüber erd gebundener Windgeneratoren ist vor allem darin zu sehen, dass in der Höhe immer stärkere Luftströme vorzufinden sind, welche geeignet sind, gröBere Generatoren in einer viel grösseren Anzahl anzutreiben oder in Bewegung zu halten, so dass sich daraus sogar ganze Stromgeneratorenzentralen aufbauen lassen, um grössere Abnahmegebiete zu versorgen.
Stromversorgung aus der Luft durch Luftströmungen
kann durch dieses Erfinderkonzept von nun an realisiert werden, zumal die dafür benötigten Materialien und Geräte in verschiedenfachen Ausführungen erprobt schon vorhanden sind und nur zu solchen Anwendungszwecken zusammen gebaut zu werden brauchen. Das
wäre eine Ideallösung für viele Gegenden, welche alle andere elektrischen Energieversorgungen aus entfernten Quellen angeliefert bekommen müssten,
oder von solchen entfernten Lieferanten abhängig sind. Dabei können als dekorativ rotierende oder schwingende Wellen gleichzeitig auch noch Werbezwecke erfüllen. Dafür liegen im Rahmen der Erfindung flexible, aber versteifte Wellen, welche so ange-
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können und.. dabei Über einen Antriebsriemen auf ein exzentrisch angeordnetes Hebelwerk eine Scheibe zum regelmässigen Rotieren 'zwingen. Das ergäbe die Möglichkeit, zum Beispiel Flaggen oder Fahnen so zu <EMI ID=9.1>
welche durch deren flatterndes Schwingen dem Antrieb eines parallel darzu angebrachten Generatores dienen können. Die Übertragung solcher vom Wind erzeugten Wellen auf einen elektrischen Strom erzeugenden Generator kann verschiedentlich gelöst werden. Die praktische Durchführbarkeit erfolgte, indem die Bewegungen der Wellen -über einen Hebel. auf eine exzentrische Befestigung zu einer Antriebsscheibe geführt wurde, welche dann dem Antrieb eines Generators dienen kann.
Mit dem vorhergehenden Beispiel soll nur ein weiteres von den sehr vielen Beispielen angeführt werden, wie man durch Nutzung auch unterer Windgeschwindigkeiten elektrische Energie gewinnen kann und solche auch auf kürzestem Wege dem Verbrauche zuführen kann.
Natürlich sind Akkumulatoren als Speicher dazwischen geschaltet vorgesehen und bedürfen eigentlich nicht besonderer Erwähnung. Durch die Unterteilung der Windangriffsflächen auf kleinere Antriebs flächen, solche jedoch in gebührender Mehrzahl, sind bisherige Konzeptionen in Form von Windrädern, Windpropellern grösserer Ausführungen, Windmühlen, Windturbinen etc. überholt, weil deren Anwendungsbereiche und Anwendungs-
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Die Vorteile, die'sich aus solchen Konzeptionen der hier beschriebenen Erfindung für die Menschen ergeben, sind vielseitig. Erstens ist solche Art von Energiegewinnung, respektive Energieumwandlung in Antriebskraft als naturfreundlich anzusehen im Vergleich zu
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Benzin, Gas, etc. Zweitens ist solche Antriebsmethode wirtschaftlicher und Übersichtlicher für den Endverbraucher. Was aber am allerwichtigsten an dieser Erfindung zu Tage tritt, ist die Schonung von unterirdisch gelagerten Rohstoffen für die Nachwelt. Wenn öltanker nur noch in einem ganz geringen Bruchteil Rohöle befördern . brauchen, schonen diese somit die Meere und Tierwelt in ganz bedeutendem Masse. Zusammenfassend in wenige Begriffe liegt dieser Erfindung die Idee zugrunde, die bisher als ungenutzt vorbeistreichenden Luftströme in Energie umzuwandeln. Durch die Art der Erfindungskonzeption soll es nun möglich gemacht werden, auch Energie aus Luftströmen zu gewinnen,
die in den unteren Windstärken auftreten, bis hin zu den ganz grossen Windstärken, welche durch die siebartige Anordnung von verschiedenen Generatoren, in deren Aufprall gebrochen werden, dennoch dem Antrieb von Stromerzeugungsgeraten dienbar gemacht werden. Das tiefer liegende Grundprinzip dieser Erfindung ist in der Neuentdeckung der Nutzbarkeit von Windkraft darin zu sehen, dass diese Konzepte von den grossräumigen oder grossflächigen Antriebselementen abgehen und die Angriffsfläche für die Winde in sehrfache kleinere zueinander relationierte elektrische Stromerzeuger unterteilt sind, wodurch eine bisher unbekannte Mobilität der Anwendungsgebiete erfasst wird. Der Erfindung liegt.die Aufgabe zugrunde, Energie aus relativ schwachen Bewegungen zwischen Luft und festen Gegenständen, solche in elektrische Energie umzuwandeln und für verschiedene Zwecke nutzbar zu machen.
Das Ausgangskonzept dieser Erfindung ist eine angeordnete Vielzahl von Windeinrichtungen, welche bereits bei geringer Windenergie in Drehungen oder Schwingungen versetzt werden könne und Ober einen Stromerzeuger einen Stromsammler geleitet gespeichert wird.
"Wind power generator"
The invention relates to a wind power generator
wings impacted by the wind. Under "wind" should
thereby the relative movement of air to the as
wings viewed in stationary fashion.
The utilization of the energy of moving air masses
Land by windmills in all possible constructions and the use of wind to drive vehicles and especially ships by sails
are ancient techniques.
The disadvantage of the known designs is that the use of wind energy is relatively poor
is, especially in the case of very different wind speeds, since the impellers or the like can always be optimally designed only for a very specific wind speed.
The object of the invention is to remedy this disadvantage and to create a wind power generator which
even with different wind speeds, especially also with low relative wind
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having.
The solution to this problem provided according to the invention results from the characterizing part of patent claim 1, while the subclaims define preferred configurations and applications of this principle.
By using on the primary side (above the waves) or on the secondary side (at the output
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achieve the energy contained in the flowing air masses.
A particularly interesting application is the attachment of the wind power generator to a tethered balloon or airship, as this enables the violent and steady winds, which are very frequent at higher altitudes, to be used even over densely built-up or forested or mountainous terrain. Such a system is shown in the accompanying drawings, FIG. 1: A system is attached to the balloon 1.1, which is preferably filled with helium as a buoyant
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several parallel electric generators work; the energy given off by these is via a cable
1.5 transmitted to a ground station 1.3. The balloon is anchored here by means of steel cables 1.4 or the like. Provision is made for either the <EMI ID = 4.1>
prevailing wind direction can be pivoted. '
FIG. 2 shows schematically the arrangement of wind generators over floor surfaces that otherwise remain unused, for example in the area of motor vehicle expressways; Here, there is practically always a certain minimum wind speed required to drive the correspondingly designed impeller systems 2.1. is sufficient. By means of the energy generated, for example, the nightly
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Rators in noise barriers 2.5. integrate.
The following explanations provide further information on the structure and use of wind power generators according to the invention.
The invention relates to variations of various types, wind or air flows being used as a drive
The starting point of this invention is the utilization of air currents or winds to convert them into driving energy.
To illustrate, the invention points out, as one of many possible examples, constructions similar to cross-flow blowers, which are driven by the air flow and are concentrated on centrally arranged drive elements by means of standard power transmission. Individually or collectively in several units, even at low wind speeds, electrical power generation can be connected to it, which can also be connected to electrical storm storage devices. So it would now be possible to use the compressed air flow for direct drive, in particular for driving electrical power generation structures. Forms of drive can have very different construction concepts, but still the. to serve the same purpose.
The inventor envisions .self resembling wings
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designed to use electrical power generation.
Components similar to wings can be caused to vibrate by air currents, which are converted into direct or indirect drive. Electronically controlled coordinates for the pleasure current and its effects can ensure the respective compensation.
By constructing several electric current generators arranged in the same or different sizes and orders of magnitude to form a cooperating unit, such aerodynamic principles can then form part of the system. On the other hand, a different variant can be provided, the air flow being guided into covered openings in a similar white way in the case of nozzle drives in such a way that multi-part drive units for electrical generators of the collected
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of great benefit if the backward or backward twist of the air flow generated is fed to the drive of electrical generators. Both propellers, turbines and objects similar to turbines can be used, although windmill wheels, wind turbines of all kinds can be used
to be used for combined drive means for driving electrical power-generating devices. For example, a tethered balloon can hover at a predetermined height, which can then be used in such areas to use electrical energy generation. The advantage of this type of attachment of electrical power generators compared to earth-bound wind generators can be seen above all in the fact that there are ever increasing air currents at altitude, which are suitable for driving larger generators in a much larger number or keeping them moving, so that this results even have entire power generator centers set up to supply larger supply areas.
Power supply from the air by air currents
can be realized from now on with this inventive concept, especially since the materials and devices required for this have already been tried and tested in various designs and only need to be assembled for such application purposes. The
would be an ideal solution for many areas that all other electrical power supplies would have to be supplied from remote sources,
or depend on such remote suppliers. As decorative rotating or vibrating waves, they can also serve advertising purposes at the same time. For this purpose, flexible but stiffened shafts, which are
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can and .. thereby force a disc to rotate regularly 'on a drive belt on an eccentrically arranged lever mechanism. This would give the possibility, for example, of flags or flags to <EMI ID = 9.1>
which can serve to drive a generator mounted in parallel by their fluttering vibrations. The transmission of such waves generated by the wind to an electric current generating generator can be solved in various ways. The practical feasibility was done by moving the shafts using a lever. on an eccentric attachment to a drive pulley, which can then be used to drive a generator.
The previous example is only intended to cite one of the many examples of how electrical energy can also be obtained by using lower wind speeds and how this can also be consumed in the shortest possible way.
Accumulators are, of course, provided as interposed memories and do not really need to be mentioned. The subdivision of the areas exposed to wind to smaller drive areas, but in a fair majority, means that previous designs in the form of wind turbines, larger-scale wind propellers, windmills, wind turbines etc. are out of date because their areas of application and application
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There are many benefits to humans from such conceptions of the invention described herein. First of all, such a type of energy generation or energy conversion into driving force is to be regarded as nature-friendly compared to
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Petrol, gas, etc. Secondly, such a drive method is more economical and clearer for the end user. But what is most important about this invention is the protection of raw materials stored underground for posterity. When oil tankers only transport crude oils in a very small fraction. need, they protect the oceans and wildlife to a very significant extent. To summarize in a few terms, this invention is based on the idea of converting the previously unused air streams into energy. The nature of the concept of the invention should now make it possible to also generate energy from air streams,
which occur in the lower wind strengths, up to the very large wind strengths, which are nevertheless made serviceable by the drive of power generation devices due to the sieve-like arrangement of various generators, in the impact of which they are broken. The underlying underlying principle of this invention can be seen in the rediscovery of the usability of wind power in the fact that these concepts derive from the large-area or large-area drive elements and the area of attack for the winch is divided into very small, related electric power generators, which results in a previously unknown mobility of the Areas of application is recorded. The invention is based on the object of converting energy from relatively weak movements between air and solid objects into electrical energy and making it usable for various purposes.
The starting concept of this invention is an arranged plurality of wind devices which can be rotated or vibrated even with low wind energy and which is stored via a power generator and a current collector.