DD146480A1

DD146480A1 - COMBINED WIND POWER PLANT

Info

Publication number: DD146480A1
Application number: DD20795078A
Authority: DD
Inventors: Paul Hanko
Original assignee: Paul Hanko
Priority date: 1978-09-20
Filing date: 1978-09-20
Publication date: 1981-02-11

Abstract

Aufgabe der kombinierten Windkraftwerke ist es, den stark wachsenden Bedarf an Elektroenergie befriedigen zuhelfen, ohne dazu fossile Brennstoffe zu verbrauchen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung geloest, indem a) statischer Widerstand und Windkraftwerk raeumlich voneinander getrennt wurden. Dadurch wurde moeglich, b) das Windkraftwerk in einem sehr hohen Geruest, dem Stauschirm unterzubringen. Denn es ist nun moeglich, das Windkraftwerk mittels wirksamer Zugverbindungen c) den Ankerseilen, gegen den enormen Winddruck abzusichern. Gleichzeitig wurde moeglich, den zum Anker gewordenen Statischen Widerstand so zu konstruieren, dasz er auszer seiner Hauptfunktion noch zu anderen gesellschaftlich wichtigen Zwecken nutzbar ist. Das Gleiche gilt fuer die Basis, deren Hauptaufgabe es ist, den Stauschirm mit dem eingebauten Windkraftwerk im Kreise um den Anker herumzufahren. Die Basis ist zugleich Fabrik auf Raedern oder Pontons. Aus Sicherheits- und oekonomischen Gruenden ordnet die Erfindung an der Windabseite des Stauschirms statt fester Verkleidung Sicherheitsklappen an, die Anker, Ankerseile und Stauschirm vor Ueberlastung schuetzen, indem sie sich bei Sturm oeffnen und dem Sturm freien Durchgang lassen.The task of combined wind power plants is to help meet the rapidly growing demand for electric power without consuming fossil fuels. This object is achieved by the invention by a) static resistance and wind power plant were separated spatially from each other. This made it possible, b) to accommodate the wind power plant in a very high Geruest, the storage screen. Because it is now possible to secure the wind power plant by means of effective train connections c) the anchor ropes, against the enormous wind pressure. At the same time, it became possible to construct the Static Resistance, which had become anchored, in such a way that it could also be used for other socially important purposes. The same applies to the base, whose main task is to drive the storage screen with the built-in wind power plant in the circle around the anchor. The base is also factory on wheels or pontoons. For safety and economic reasons, the invention assigns to the wind side of the storage screen instead of fixed cover safety flaps that protect anchor, anchor ropes and storage screen from overloading by open in storm and leave the storm free passage.

Description

K018BINIERTES WIBDKEAFa)WERK ! .Anwendungsgebiet der Erfindung«,K018BINED WIBDKEAFa) WORK! "Field of application of the invention",

Die Erfindung betrifft ein Kombiniertes Windkraftwerk sur Erseugung von Elektroenergie und Schaffung von Wohnraum, sowie Räuir-en für gesellschaftlichen und Industriebedarf· Standorte sind 1« die Küsten aller Kontinente und Inseln der Erde, 2_O das Flachwasser der Meere und größeren Seen, 3« weite Ebenen, Steppen, Wüsten, Sümpfe, !Tundren, 4· Wälder, Taiga, 5. natürliche Erhebungen bis su den höchsten für Menschen bewohnbaren Bergen, soweit sie technisch geeignet sind. Geeignet sind alle Klimazonen der Erde«, Die Erfindung eignet sich sehr für die Aufschließung und Nutzbarmachung bisher wenig oder nicht genutzter Gebiete, ist jedoch an bestehende oder neuzuschaffende Verbundnetze gebunden. Einzelnstehende Kombinierte Windkraftwerke erfordern unbedingt den Einbau von Notstromaggregaten·The invention relates to a combined wind power plant sur Erseugung of electric energy and creation of housing and Räuir-en for social and industrial supplies · Locations are one, "the coasts of all the continents and islands of the earth, 2 _O the shallow water of the oceans and large lakes, 3" wide Plains, steppes, deserts, swamps, tundra, forests, taiga, 5. natural elevations up to the highest mountain habitable for humans, as far as they are technically suitable. All climatic zones of the earth are suitable. "The invention is very suitable for the development and utilization of previously unused or unused areas, but is linked to existing or new interconnected networks. Isolated combined wind power plants absolutely require the installation of emergency generators ·

0Γ Ql- f. ! Ω 7 O -ν ί) λ * ?· '", 0Γ Ql- f. ! Ω 7 O -ν ί) λ * ? · '",

207 950207 950

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen·Characteristic of the known technical solutions

Die Nutzung der Windenergie ist schon sehr alt, wurde aber mit recht primitiven Vorrichtungen betrieben. Bekannt sind aus dieser leit die Bockmühlen, die per Hand in die richtige Stellung zur Windrichtung gedreht werden mußten, sowie die sogenannten Holländermahlen, deren Einstellung zur Windrichtung durch ein zusatz= liches kleines Windrad automatisch erfolgte. Mit der Erfindung der Wärmekraftmaschinen .ging das Interesse an der Nutzung der Windenergie zurück, da sich die einfachen Windmühlen und Windmotoren nicht als Antriebskraft für größere Betriebe eigneten. Kit der Erfindung der Elektroenergie wurde der Betrieb von Windmotoren vollends auf Gegenden beschränkt,' in denen Elektroenergie nicht oder nur mit überhohen Kosten zu haben war.The use of wind energy is already very old, but was operated with fairly primitive devices. Are known from this leit the Bockmühlen that had to be turned by hand in the correct position to the wind direction, and the so-called Holländermahlen whose adjustment to the wind direction by an additional = Royal small windmill was done automatically. With the invention of heat engines, the interest in using wind energy receded, as the simple windmills and wind engines were not suitable as a driving force for larger operations. With the invention of electric power, the operation of windmills has been limited entirely to areas where electric power was not available or only at prohibitive cost.

Erst in neuer Zeit erfreut sich die Gewinnung von Elektroenergie aus Windströmung wieder erhöhter Aufmerk= samkeit, weil die Gewinnung von Energie aus fossilen Brennstoffen in absehbarer Zeit in Frage gestellt ist.Only in recent times, the recovery of electricity from wind flow again attracted increased attention, because the extraction of energy from fossil fuels in the foreseeable future is in question.

20Noch imitier aber werden die Windmotoren auf ihren stati= sehen Widerständen = Türmen oder Kasten montiert. Diese Konstruktionen können aber, mögen sie sonst technisch gut ausgereift sein, niemals hoch genug in die Atmos= phäre hineinreichen und auch nicht die erforderlicheBut imitation is still the wind engines mounted on their static resistors = towers or box. These constructions, though otherwise technically well-developed, can never reach high enough into the atmosphere or even the required one

25hohe Konzentration der Energie erreichen, die für die optimal ökonomische Gewinnung von Elektroenergie aus Windströmung erforderlich ist.Achieve high concentration of energy required for optimum economic recovery of electricity from wind flow.

' Ziel der Erfindung.'Object of the invention.

Das Kombinierte Windkraftwerk ist wichtiges Teil eines weltweit notwendigen Projektes zur Sanierung der schon bedenklich verschmutz;ten Atmosphäre. Da die Vorräte an fossilen Brennstoffen in absehbarer Zeit zuende gehen, sind verschiedene Staaten schon jetzt mit Energiesorgen belastet· Alle fossilen Brennstoffe sind zugleich Ausgangsmaterial lebenswichtiger Veredelungsprodukte* ¹ZIeI der Erfindung ist deshelb die. Gewinnung von möglichst großen Vengen Elektroenergie auf saubere ¥eise ohne Verbrauch fossiler Brennstoffe« Erfindungs= gemäß soll diese Aufgabe gelöst werden in enger Verbindung mit Wasser», Kern« und allen sonstigen Kraftwerksformen, welche keine fossilen Brennstoffe verbrauchen, während die Wärmekraftwerke langsam aus= laufen.The Combined Wind Power Plant is an important part of a worldwide necessary project for the rehabilitation of the already polluted polluted atmosphere. As supplies of fossil fuels in the foreseeable future over, different countries are already burdened with energy concerns · All fossil fuels are both raw material vital finishing products * ¹ ZIeI of the invention is the deshelb. Obtaining as large a Vengen as possible Electric energy in a clean manner without consuming fossil fuels "According to the invention this task should be solved in close connection with water," core "and all other forms of power plants, which do not consume fossil fuels, while the thermal power stations are slowly running out ,

Durch die Nutzung von Gebäuden als Statischen 7/iderstand, « Anker, die sich auch sum komfortablen Wohnen, für weitere gesellschaftlich wichtige Zwecke, Unterkunft für Industrie u,so weiter eignen, wird auch der Wohnungs« Gesellschafts« und Industriebau zumindest teilweise auf eine neue rationellere Stufe gehoben werden*Through the use of buildings as static anchorages, which are also suitable for comfortable living, for other socially important purposes, accommodation for industry and so on, even the housing "society" and industrial construction will be at least partially new to be raised to a more rational level *

Darlegung des Wesens der Erfindung.Explanation of the essence of the invention.

Aufgabe der Erfindung ist es, soviel Strömungsenergie des Windes als technisch und materiell möglich rationell in Elektroenergie umzuwandeln· Dazu ist notwendig, Energieumwandler in bisher noch nicht erreichten Höhen anzuordnen« Das mit dem bisherigen System erreichen zu wollen, bei dem der Energiewandler dem Statischen Wider= stand aufgesetzt ist, würde vermeidbaren Aufwand bedeuten· Die Erfindung zeigt eine günstigere Lösung» Statischer Widerstand und Windkraftwerk werden soweit.voneinander getrennt, daß die Übertragung der Zugkräfte des Wind= kraftwerkes auf«den Statischen Widerstand unter einem ' günstigen Winkel erfolgen kann, die Stützkonstruktion des Windkraftwerkes nicht übermäßig durch den schräg nach unten gerichteten Zug belastet wird· Das Windkraft= werk muß zwecks Einstellung auf die Yfindrichtung rund um den Statischen Widerstand herumfahren können, wodurch der Statische Widerstand zum Anker wird, an dem das Wind= kraftwerk mittels der Verspannungsseile hängt· Diese erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht es, als feststehenden Statischen Widerstand einen Rundbau anzuordnen, der eine kleine Stadt mit allem Zubehör aufnehmen kann, in dem die Bewohner weitgehend vor von außen kommendem Lärm, Geruch und Erschütterung geschützt sind. Die Bewohner leben auf dem Lande, verfügen aber über Komfort, wie Großstadtbewohner.The object of the invention is to convert as much flow energy of the wind as technically and materially rationally into electrical energy. For this it is necessary to arrange energy converters in heights not yet reached. This is to be achieved with the previous system, in which the energy converter does not support static opposition The invention shows a more favorable solution. Static resistance and wind power plant are so far separated from each other that the transmission of the tractive forces of the wind power plant can take place at a favorable angle to the static resistance, the supporting construction The wind turbine must be able to drive around the static resistance in order to adjust the direction of yaw, making the static resistance the anchor at which the wind power plant is subjected to the tension This construction according to the invention makes it possible to arrange as a stationary static resistance a rotunda, which can accommodate a small town with all the accessories, in which the inhabitants are largely protected against external noise, odor and vibration. The inhabitants live in the countryside, but have the comfort of being metropolitan.

Das ¥indkraftv/erk besteht erfindungsgemäß aus einer Basis, .die auf Kreisschienen oder Pontons rund um den Anker fahren kann* und dem Stauschirm, der in der Mitte den 5?urbinensektor aufweist« Beides, Basis und Stauschirm, haben Ereisringsegmente als Horizontalschnitt· Der Stau= schirm ist erfindungsgemäß ein weitmaschiges (Gerüst, das, von in Halbkugelgelenken auf dem Dach der Basis gelagerten Stützmasten getragen, mittels der Ankerseile in aufrechter Stellung gegen den Winddruck gehalten wird. Für eine genügende Stabilität auch bei Windstille sorgen Rohr= querverbindungen, die an in gleichmäßigen Abständen an denAccording to the invention, the ¥ indkraftv / erk consists of a base that can drive on round rails or pontoons around the anchor * and the storage screen, which in the middle of the 5 urbinensektor has «Eiderring segments as a horizontal section · The According to the invention, stowage screen is a wide-meshed (scaffold which, supported by support masts mounted on the roof of the base in hemispherical joints, is held in an upright position against the wind pressure by means of the anchor ropes evenly spaced at the

Stützmasten angeordneten Knotenpunkten angelenkt sind₉ sowie durch Diagonalverspannungen, Stützmasten wie Rohr= verbindungen müssen dem Verkehr innerhalb des Windkraft= werlces dienen können und zwecks langer Lebensdauer gegen Korrosion und sonstigen Verderb gesichert und leicht pfeg= bar sein. Die Stützmasten werden in bisher unerreichte Höhen hochgezogen, soweit das uns zur Verfugung stehende ,,Material und das Verspannungssystem das zuläßt. Dies gilt besonders für die Stützmasten im Mittelteil des Stauschirms, dem Turbinensektor_e Dadurch ist es möglich, Windturbinen in großen Höhen zu montieren und so die Aufgabe-, möglichst größte Mengen Windstrb'mung zur Erzeugung von Elektroenergie zu nutzen, anteilig gelöste Die Flügel des Stauschirms fallen nach den Flügespitzen bis auf Basishöhe ab, wodurch dem Stauschirm eine gute Standsicherheit aiich bei Wind= stille gegeben wirdoSupport columns are arranged hinged nodes ₉ and by diagonal bracing, support poles such as pipe = connections must be able to serve traffic within the wind power = and secured for long life against corrosion and other spoilage and easily pfeg = bar. The support masts are pulled up to unprecedented heights, as far as the material and tensioning system available to us permits. This is especially true for the support poles in the central part of the storage umbrella, the turbine sector _e Thus, it is possible to mount wind turbines at high altitudes and so the task, largest possible amounts Windstrb'mung to generate electrical energy to use proportionately dissolved The wing of the storage umbrella fall down to the base height after the liquid tips, whereby the storage screen is given a good stability aiich at wind = still

Als Bespannung für die nicht mit Turbinen besetzten Teile des Stauschirms dienen erfindungsgemäß -Sicherheitsklappen«, die sich bei Überschreiten einer bestimmten Windgeschwin= digkeit automatisch öffnen und dadurch den Winddruck nur auf die Turbinen und die Gerüstteile des Stauschirms wirken lassen« Windschnittige Profile vermindern die Druck= belastung noch mehr« Durch die Sicherheitsklappen wird das Kombinierte Windkraftwerk in allen seinen Teilen von den höchsten Sturmspitzen entlastet und die Möglichkeit gegeben erhebliche Baukosten einzusparen, ohne die Sicherheit der Gesamtkonstruktion zu gefährden, .According to the invention, "safety flaps" which open automatically when a certain wind speed is exceeded and thereby allow the wind pressure to act only on the turbines and the frame parts of the stowage screen are used as covering for the non-turbocharged parts of the stowage compartment. "Wind-sectioned profiles reduce the pressure load even more «The safety flaps relieve the combined wind power plant in all its parts from the highest storm peaks and have made it possible to save considerable construction costs without jeopardizing the safety of the overall construction.

20 7 9 50 .₆ 20 7 9 50. ₆

Ausf ührungsbeispiel.Embodiment.

Das hier beschriebene Axisführungsbeispiel der Erfindung Kombiniertes Windkraftwerk dürfte am ehesten geeignet sein alle Forderungen zu erfüllen, die an eine Vorrichtung zur Umwandlung der Windenergie in Elektroenergie gestellt werden können· Der Stauschirm reicht so hoch in die Atmosphäre als die Festigkeit des uns zur Verfugung stehenden Materials bei Einhaltung aller Sieherheits= Vorschriften erlaubt^ und ist gleichzeitig so breit, das enorme !'engen Windströraang eingefangen werden können· Wenn in Windrichtung mehrere dieser Kombinierten Wind= Kraftwerke nebeneinander stehen, wird im Flachland ein künstliches Gebirge den Wind aufhalten. Durch die Verwendung eines Ringgebäudes als Anker, das etwa 3000 Wohnungen mit allen sum modernen Komfort gehörenden Zusatzeinrichtungen enthält, wird auch die heikle ökonomische Frage wesentlich gemildert, die ein so stark wechselnder Energielieferant wie der Wind stellte Die Amortisation der erfindungsgemäßen 7ü.ndkr aft werke wird weiter beschleunigt dadurch, daß in der Basis des Stau= schirms große Räume entstehen,- die für viele Industrieen geeignet sind» Auch der Anker muß keineswegs immer zu Wohnzwecken genutzt werden«The Axis Management Example of the Invention Combined Wind Power Plant is most likely to be able to meet all the demands that can be made of a device for converting wind energy into electric energy. The baffle shield adds as much to the atmosphere as the strength of the material we have available compliance with all Sieherheits = rules allowed ^ and is the same as wide, the enormous! 'narrow Windströraang can be captured · If several of these combined wind = power stations are downwind side by side, in the lowlands, an artificial mountain is going to stop the wind. Through the use of a ring building as an anchor, which contains about 3000 apartments with all mod modern comfort belonging additional facilities, the delicate economic question is significantly mitigated, which provided such a rapidly changing energy supplier as the wind The amortization of the invention 7ü.ndkr aft works further accelerated by the creation of large rooms in the base of the dam, which are suitable for many industries. "The anchor, too, must by no means always be used for residential purposes."

Die größte Einsparung an Mitteln, Material und Arbeit wird ersielt durch den Einbau von Sicherheitsklappen* Der vorgeschriebene Winddruck kann auf ein Drittel reduziert werden, die Stützmasten und Turbinen können sich höher recken, die elektrischen Einrichtungen müssen nicht für die höchsten Spitzengeschwindigkeiten des Windes konstru= iert werden, wenn die Sicherheitsklappen bei etwa 15 m/sek Windgeschwindigkeit anfangen sich zu öffnen« - Hoher Wert gelegt wurde auch auf eine lange Lebensdauer der Anlagen durch die Anordnung von Konstruktionen und Material, das sich leicht, meistens durch Maschinen, konservieren läßt* Alles in Allem steht zu erwarten, daß mittels der Erfindung einmal Elektroenergie aus Windströ= mung gewonnen werden kann, die billiger ist als .die in WärmekraftYjerken und in fast unbegrenzten Größenordnungen«The greatest savings in resources, materials and labor are achieved by the installation of safety flaps * The prescribed wind pressure can be reduced to one third, the support masts and turbines can stretch higher, the electrical equipment need not be designed for the highest peak wind speeds when the safety flaps start to open at a wind speed of about 15 m / sec. "Great emphasis has been placed on a long service life of the installations by arranging constructions and material that can be easily preserved, mostly by machines All that can be expected is that by means of the invention electric power can once be obtained from wind power, which is cheaper than that in heat engines and in almost unlimited dimensions. "

. 207 9 50, 207 9 50

Dieses Ausführungsbeispiel eines Kombinierten Windkraft= Werkes erfordert eine kreisrunde Fläche von 3000 m Durch= * messer. Aus diesem Kreis werden jedoch nur drei relativ schmale Kreisringe benötigt, die selbst in leicht hüg= ligem Gelände wenig Erdarbeiten erfordern« Alles andere,This embodiment of a combined wind power = factory requires a circular area of 3000 m diameter. From this circle, however, only three relatively narrow circular rings are needed, which require little earthwork even in slightly hilly terrain. «Everything else,

2 was innerhalb eines Quadrates von etwa 10 km vorhanden ist, gleichgültig ob Landwirtschaft, Grünland, Steppe, Waldj Wüste oder Wasser, kann bleiben wie es ist* Meistens wird es aber in Richtung auf höheren Nutzwert verändert werden«; wozu der Bau des Windkraft v/er Ice s in jeder Beziehung günstigste Voraussetzungen schafft· Erster und größter Eingriff in das Vorhandene ist die Schaffung des Saugeländes für den Anker, welches ein Kreisring mit einem Außendurchnesser von et7i/a 2100 m2 what exists within a square of about 10 km, whether agriculture, grassland, steppe, Waldj desert or water, can stay as it is * but mostly it will be changed towards higher utility value «; For which the construction of the wind power creates the most favorable conditions in every respect · The first and largest intervention in the existing is the creation of the sowing area for the anchor, which is a circular ring with an outside diameter of 2100 m

' sein Miß« Die Breite des Kreisringes wird von dem späteren Verwendungszweck des Ankers bestimmt_o Soll darin gewohnt werden, dürften für die Unterbringung von 3000 WS fünf Stockwerke genügen· Für Industrie je nach Bedarf, Erfindungsgemäß ist bei diesem Ausführungsbeispiel auf dem Dach des nicht allzu hohen Ankers eine Stahlkonstruktion vorgesehen, welche sich massemäßig auf die in Stahlbeton ausgeführten angenähert ringförmigen Außen» und Zwischen= wände des Ankers stützt, aber durch starke, mit der Stahl= bewehrung des Ankers verbundene Sicherung gegen Abheben geschützt ist. In diesen feststehenden Gleitring greift mit starken Verankerungen ein zweites in Stahlkonstruktion ausgeführtesj drehbares Dach ein, welches als «Haltegürtel-» für die Befestigung der ««Änkerseile-» gedacht ist, welche den «Stauschirm«« des Windkraftwerkes gegen Umwerfen sichern, Zwecks erfindungsgemäßer Lösung der Aufgabe, soviel Winds= strömung als technisch möglich in Elektroenergie umsu= wandeln, und gleichzeitig die Sicherheit des Kombinierten Windkraftwerkes auch bei den stärksten auftretenden Stürmen zu garantieren, ist es notwendig, dem Fundament des Ankers große Aufmerksamkeit au widmen, da der Zug des Windkraft= Werkes trotz der Anordnung von «Sicherheitsklappen« im «.Stauschirm« bei Sturm immer noch enorine Größen erreicht*The width of the circular ring is determined by the later intended use of the anchor _o Should be accustomed to it, should be enough for the accommodation of 3000 WS five floors · For industry as needed, according to the invention in this embodiment on the roof of not too In the case of a high anchor, a steel construction is provided, which is based massively on the approximately ring-shaped outer and intermediate walls of the anchor executed in reinforced concrete, but which is protected against lifting by strong securing connected to the steel reinforcement of the anchor. In this fixed sliding ring engages with strong anchors a second executed in steel constructionj rotatable roof, which is intended as «Haltegürtel-» for the attachment of «Änkerseile-», which secure the «Stauschirm« «of the wind power plant against knocking, purpose of the invention solution The task of converting as much wind power as technically possible into electric power and at the same time guaranteeing the safety of the Combined Wind Power Plant even in the strongest storms, it is necessary to pay close attention to the foundations of the anchor, as the train of wind power = Work despite the arrangement of "safety flaps" in the "screen" in storm still reached enoriginal sizes *

. ' . 207 9 50, '. 207 9 50

Das Windkraftwerk besteht erfindungsgemäß aus einer auf Schienen oder Pontons rund um den Anker fahrbaren -Basis und einem auf dieser montierten -Stauschirm». Der Stau= schirm ist in einen ^urbinensektor und zwei Stausehirm= 5flügel unterteilt, die nach den Enden steil abfallen« Bei dem vorliegenden, als Standard«ausführ.ung für Flachland gedachten Ausführungsbeispiel ist als Fahrunterbau für die Basis ein doppelter Schienenkreis mit den Durchmessern 2880 m und 2800 m angeordnet. Bei Wahl des Standortes inAccording to the invention, the wind power station consists of a base that can be moved on rails or pontoons around the anchor and a storage screen mounted on it. The damper screen is subdivided into a turbine sector and two spoilers which drop off steeply at the ends. In the present exemplary embodiment intended for flatland, the driving base for the base is a double rail circle with the diameters 2880 m and 2800 m. When choosing the location in

lOFlachwasser wird die Basis durch im Kreissegment angeord= nete Pontons ersetzt, Die Befestigungspunkte der das Wind= kraftwerk in aufrechter Stellung haltenden -Ankerseile» müssen bei dieser Ausführungsform unbedingt in den Senk= rechten der Entfernung vom Anker nahe 400 m liegen* Die Basis ist unterteilt in 57 Waggon mit einer Außen= länge von knapp 50 m und etwa 50 m Breite. Das Fahrwerk muß für die zu erwartende hohe Belastung, ca 10 000 t, aus dicht angeordneten Tragrädern oder vielleicht kosten= günstiger Rollenketten bestehen., Die Höhe der Waggon muß dem Bedarf der darin untergebrachten Industrie angepasst sein, sollte aber möglichst 40 m nicht überschreiten. Auf den Dächern der 33 mittleren Waggon werden je zwei «Stützmasten zu je 600 m Höhe montiert* Diese Höhe wird nur möglich, wenn die Stützmasten in der Mitte der Waggon genau über Außen« und Innenschiene montiert und sowohl auf dem Dach des Waggon mittels nach unten offenen Halbkugel= lagern gelagert, als auch alle 50 m Höhe durch ebensolche lager unterbrochen werden. An den durch die Halbkugellager entstandenen Knotenpunkten werden Sie Stützmasten durchIn the case of this embodiment, the attachment points of the traction cables holding the wind power plant in an upright position must necessarily lie in the lowering distance of the armature near 400 m *. The base is subdivided in 57 wagons with an outside length of almost 50 m and a width of about 50 m. The chassis must be for the expected high load, about 10 000 t, from tightly arranged carrying wheels or perhaps cost = cheaper roller chains., The height of the car must be adapted to the needs of housed industry, but should not exceed 40 m. On the roofs of the 33 middle waggon two support masts each with a height of 600 m are mounted * This height is only possible if the support masts in the middle of the wagon are mounted exactly over the outer and inner rails and down on the roof of the wagon open hemisphere = stored store, as well as every 50 m height are interrupted by just such camps. At the intersections created by the hemispherical bearings, you will support poles

30angelenkte, begehbare Rohre verbunden und die so entstan= denen Vierecke durch Diagonalverspannungen versteift· Auf diese Weise entsteht ein genügend starres, in sich beweg= liehes Gerüst zur Aufnahme der Turbinen, das jede Biegungs= beanspruchung im Material der Stützmaste ausschließt, wenn30 hinged, walkable pipes connected and thus created quadrilateral stiffened by Diagonalverspannungen · in this way creates a sufficiently rigid, self-agile scaffolding for receiving the turbines, which excludes any bending stress in the material of the support poles, if

35die Stützniasten bei 50 m Starrlänge 5 m AuSendurchmesser aufweisen. Die Stützmasten müssen nur. auf Druck berechnet v/erden, der sich aus Eigenmasse, Masse der Turbinen und Stromerzeuger, Masse der begehbaren Verbindungsrohre und35The supporting elements have a length of 50 m and a length of 5 m outside diameter. The support masts only need. Calculated on pressure resulting from net mass, mass of turbines and generators, mass of walkable connecting pipes and

" «ι 9 « . Diagonalverspannung, sowie ein Teil der liasse der Anker= seile und deren Zugkraftwinkel an den Knotenpunkten zusammensetzt» Bei den nicht mit mit Turbinen belasteten Stützmasten treten an die Stelle der begehbaren Rohrver= bindungen die etwas höheren Fassen der Sicherheitsklappen· Der relativ geringe Windwiderstand der Stützmasten und und begehbaren Rohrverbindungen kann durch Anwendung von sogmildernden Querschnitten noch kleiner werden.' Als Material zum Bau der hohen Stützmasten dürfte Holz am geeignetsten sein« Holz in Form der früher zum Schornstein bau verwendeten Ziegel geschnitten, gut konserviert, mit der.Längsfaser vorn Umfang zur Mitte mittels eines gut klebenden Forteis unter Anwendung hoher Drücke im Kreis= ring vermauert, kann es auch quer zur Faser nicht auswei= chen und kann ohne Bedenken mit 1 kJT/ cm belastet werden· Dadurch, daß die Ausmauerung innerhalb eines zugfesten Alu ringes stattfindet, kann ein Ausbrechen vollends verhin= dert werden. Außerdem wird das Holz gegen Nässe geschützt und kann sich Jahrhunderte halten, wie gepflegte Fachwerk= bauten beweisen. Trocken gehaltenes Holz ist bei hohen Kältegraden sicherer als Stahl, verträgt mäßige Wärme und ist für alle Klimazonen geeignet. In so gebauten Stütz= masten können Getreide und Futtermittel getrocknet werden, da sich kaum Schwitzwasser bilden kann» An den in der Fatte des Stauschirms angeordneten, 600 m hohen und ca 1550 m breiten Turbinensektor schließen sich rechts und links Stauschirmflügel an_e Da die Flügelspitzen infolge der konstruktionsbedingten Krümmung des Stauschirms von der Windströmung mit fast 45 Grad Abweichung erreicht werden, werden die Flügel nach den Spitzen zu je Stützmast paar um 50 m niedriger. So besteht keine Gefahr mehr, wenn die Flügelspitzen von Wirbelböen von hinten erfaßt werden sollten. Die Flügelspitzen enden auf den Dächern der End= waggons der Basis, Zweckmäßig für die' Sicherheit des Wind= kraftwerkes ist es, die Waggons der Basis von der Mitte des Stauschirms nach den Flügeln zunehmend mit Industrie= erfordernissen zu belasten.Diagonal tension, as well as a part of the anchorage ropes and their tension angle at the junctions. »In the case of the support masts not loaded with turbines, the slightly higher feet of the safety flaps take the place of the accessible pipe connections relatively low wind resistance of the support poles and walk-in pipe connections can be even smaller by the use of sogmildernden cross-sections. As the material for the construction of the high support poles, wood should be the most suitable wood cut in the form of the brick used to build the chimney, well conserved, with the long fiber at the circumference centered by means of a good adhesive fortress, using high pressures in a ring , can not avoid it also across the fiber and can be loaded without hesitation with 1 kJT / cm · The fact that the lining takes place within a tensile aluminum ring, a breaking can be completely prevented Protected and preserved for centuries, as proven timbered structures prove, dry wood is safer than steel at high temperatures, tolerates moderate heat and is suitable for all climatic conditions Hardly any condensation can form »At the 600 m high and approx. 1550 m arranged in the batten of the storage company wide turbine sector joins right and left wing wings _e Since the wing tips are due to the design-related curvature of the dam by the wind flow with almost 45 degrees deviation are achieved, the wings are after the tips of each support pole pair by 50 m lower. So there is no danger if the wing tips should be detected by vortex gusts from behind. The wing tips end up on the roofs of the end wagons of the base. It is expedient for the safety of the wind power plant to increasingly burden the wagons of the base from the middle of the boom to the wings with industrial requirements.

20 7 9 50 -20 7 9 50 -

Ankerseile und Sicherheitsklappen.Anchor ropes and safety flaps.

Die Ankerseile übertragen die vom Wind auf den Stauschirm wirkenden Kräfte von den Knotenpunkten der vorderen, dem Wind zugekehrten Reihe Stützmasten auf das zweite, als «Haltegurtel« ausgebildete, drehbare Stahldach des Ankers, Erfindungsgemäß werden die Ankerseile so angeordnet, daß sie zwischen Befestigungspunkt am -.Haltegürtel« und Knoten= punkt am Stützmast eine wagerechte Strecke von je 600 m überspannen, obwohl die nächste Entfernung zwischen Anker und Stauschirm nur etwa 350 m .beträgt· Durch diese Anord= nung wird der Stauschirm bei Windstille in senkrechter Stellung gehalten_e Bei aufkommendem Wind neigen sich alle Stützmasten nach hinten-auswärts, je höher, um so weiter. Alle Ankerseile spannen sich und geben dem Winddruck elas= tisch nach. Gleichzeitig werden alle Querverbindungen und Diagonalverspannungen gespannt« Der Stauschirm bläht sich wie ein Fallschirm auf.The anchor ropes transfer the forces acting on the windshield by the wind forces from the junctions of the front row of windmill support masts to the second, designed as a "tether", rotatable steel roof of the anchor. According to the invention, the anchor ropes are arranged so that they between attachment point on - .Haltegürtel "and node = point on the supporting mast, a dare right distance of 600 m span, although the nearest distance between the armature and jam screen .beträgt only about 350 m · by this Anord = voltage of the baffle screen with no wind is held in a vertical position _e in the rising In the wind, all support poles incline to the back-out, the higher the so on. All anchor ropes tension and give way to the wind pressure elastically. At the same time, all cross-connections and diagonal tension are strained. "The baffle inflates like a parachute.

Würde der Stauschirm fest umkleidet, so wäre untragbarer Aufwand an Material notwendig, um dem Zug des riesigen Stauschirms bei max 30/ m/sek Wind standzuhalten. Durch den erfindungsgemäßen Einbau von «Sicherheitsklappen- kann dieser Aufwand um etwa 60 $» reduziert v/erden. Erfolg: das Kombinierte Windkraftwerk amortisiert sich schneller und die Kosten je kWh v/erden erheblich gesenkt. Aufgabe der Sicherheitsklappen ist es, bei Sturm und Orkan angenähert freien Durchstrom der luftmassen zu gewähren, die Stau= wirkung des Stauschirms aufzuheben und damit Anker, Halte= gürtel, Ankerseile, Stützmasten und Turbinen weitgehend zuIf the storage screen were to be tightly clad, it would take an unreasonable amount of material to withstand the pull of the huge storage umbrella at a max. Wind speed of 30 / m / sec. The installation of "safety flaps" according to the invention makes it possible to reduce this expenditure by about $ 60. Success: the combined wind power plant pays for itself faster and the costs per kWh are considerably reduced. The task of the safety flaps is to provide approximate free flow of air masses during storm and hurricane, to remove the congestion effect of the bulkhead and thus largely to anchor, retaining belt, anchor ropes, support masts and turbines

' - entlasten« Sicherheitsklappen ermöglichen den Einsatz von Turbinen in 600 m Höhe» Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß statt der begehbaren Querrohre alle Ausströmöffnungen des Stauschirms, mit Ausnahme der Ausströmöffnungen der Turbinen, durch Angelenkte Platten mit Tragflächenquerschnitt ange= ordnet werden* Diese Klappen verbinden die Knotenpunkte der hinteren Stütsmastenreihe. Bis etwa ?/indstärke 8 verdecken 'Relieve' safety flaps enable the use of turbines at 600 m altitude »The object is achieved in that instead of the accessible cross tubes all outflow openings of the storage screen, with the exception of the outflow openings of the turbines, ange¬ arranged by hinged plates with Tragflächenquerschnitt * These flaps connect the junctions of the rear stud pole row. Until about? / Indstärke 8 obscure

die Sicherheitsklappen die Ausströmöffnungen. Bei Sturm öffnen sie sich und segeln auf der Windströmung. Diese lösung berücksichtigt, das Sturm und Orkan sehr energiereich, aber relativ selten sind und den hohen Mehraufwand nicht lohnthe safety flaps the outflow openings. In a storm, they open and sail on the wind flow. This solution takes into account that the storm and hurricane are very energetic, but relatively rare and not worth the extra effort

turbinen und Elektroenergieerzeuger.turbines and electric energy generators.

Erfindungsgemäß sollen die Turbinen zwischen je vier Stütz= masten an deren Knotenpunkten mittels Rohren, die im Innern den Einbau von Leitern gestatten, aufgehängt werden. Die Aufhängung soll in Windrichtung und quer dazu mäßig freie Bewegung gestatten, was sich durch Gelenke an den ₍ Knotenpunkten und Turbinenwellenlagern erreichen läßt» Die turbinen bestehen aus einem kleineren Vorrotor, der die durch den Stauschirm verstärkte Windströmung zu einer ι Kreisströmung umlenkt, uxsd einem großen Haupt rot or, der die vom Vorrotor übernommene Kreisströmung in eine ent= gegengesetzt umlaufende Kreisströmung umlenkt."Der Haupt= rotor wird auf der langen, vorn durch ein Widerlager, hin= ten durch ein einfaches Lager gestützten Hauptwelle etwa auf 2/5 der Länge montiert. Über die Spitzen der Turbinen= schaufeln laufen von vorn nachhinten Verspannungen. So entsteht ein korbähnliches Gebilde, welches die Turbinen= schaufeln gegen sehr hohe Windstärken absichert und die als Rohr ausgeführte Hauptwelle gegen Biegebeanspruchung stützt. Der Vorrotor sitzt auf einer kürzeren Rohrwelle von etwas größerem Durchmesser- dicht vor dem Hauptrotor. Die Welle des Vorrotors ist gelagert mittels eines Wider= lagers dicht hinter dem Widerlager der Hauptwelle und einem einfachen Lager, das kurz vor dem Hauptrotor auf der Hauptwelle angeordnet ist. Die Turbinenschaufeln des Vor= rotors werden gegen stärkste Windkräfte nur nach vorn verspannt. Bei beiden Rotoren werden zumindest die Schaufel spitzen durch Leitbleche miteinander verbunden· Die Aus= führung der Lager als Kugel- oder Rollenlager wäre günstig, muß aber so erfolgen, daß die Turbinen noch in 100 Jahren einwandfrei laufen, denn nur durch sehr lange Nutzungs= dauer des Kombinierten Windkraftwerkes lassen sich die immer noch hohen Anlagekosten vertreten.According to the invention, the turbines between each four support = masts at their nodes by means of pipes that allow the installation of ladders inside be suspended. The suspension is to allow moderately free movement in the wind direction and transverse, which can be achieved by joints at the ₍ nodes and turbine shaft bearings) »The turbines consist of a smaller Vorrotor, which deflects the amplified by the Stauschirm wind flow to a ι circular flow uxsd a large Main red or, which redirects the circular flow taken over by the Vorrotor into a countercirculating circular flow. "The main rotor becomes on the long front shaft supported by an abutment, by a simple bearing about 2/5 of the length Over the tips of the turbine blades run from the front to the rear tension, creating a basket-like structure, which secures the turbine blades against very high wind forces and supports the pipe designed as a main shaft against bending stress The Vorrotor sits on a shorter tubular shaft of something larger diameter close to the main rotor Shaft of the Vorrotors is supported by means of a Wider = storage close behind the abutment of the main shaft and a simple bearing, which is located just before the main rotor on the main shaft. The turbine blades of Vor = rotor are braced against strongest wind forces only forward. In both rotors, at least the tips of the blades are interconnected by baffles. The design of the bearings as ball or roller bearings would be favorable, but must be such that the turbines will still run flawlessly in 100 years, because only through a very long service life of the combined wind power plant, the still high investment costs can be represented.

Zwecks hohen Wirkungsgrades und langer Nutzungsdauer soll= ten auch die gegenläufigen Rotoren der Elektroenergieer= zeuger ohne Zwischenschaltung von Übersetzungsgetrieben direkt auf die 'zwei Turbinenwellen montiert werden. Strom« und Versorgungsleitungen machen eine Rohrbrücke zY/ischen einem zentralen Turm und Windkraftwerk- notwendig.For reasons of high efficiency and a long service life, the counterrotating rotors of the electric energy generators should also be mounted directly on the two turbine shafts without the use of transmission gears. Electricity and supply lines make a pipe bridge necessary to a central tower and wind power plant.

* - 12 -* - 12 -

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind 216 Tür« binen in 18 Reihen zu je 12 übereinander angeordnet und zwar so, daß zwischen je zwei senkrechten, mit je 12 Turbinen besetzten Reihen eine leer bleibt, und mit Sicher« heitsklappen atisgerüstet wird. Durch diese Anordnung wird die Auswechslung schadhaft gewordener Turbinen ermöglicht und der Turbinensektor bei ©rkan entlastet« Eine Entlas« , tung der Widerlager der Turbinen wird möglich durch •Tieferlegung der Widerlager gegenüber den hinteren Traglagern. Das läßt sich am besten durch Tieferlegung aller Knotenpunkte an der vorderen Reihe Stützmasten des Stauschirms erreichen, wodurch gleichzeitig eine Entlastung der Vor« derreihe Stützmasten und eine Einsparung von mindestens 600 m Material für die untersten, schwersten Teile der Stützmasten erzielt wird« Die im Ausführungsbeispiel vorgesehenen 216 Turboaggre« gate ermöglichen durch, automatisches Hinter« und Neben·· einanderschalten die Spannung der erzeugten Elektroenergie angenähert konstant zu halten· Schwer dürfte aber die Frequenz für Wechselstrom einzuhalten sein· Über Pumpen dürfte aber eine erhebliche Speicherung der E-Leistung möglich sein. Die Kapazität der so unterstützten Wasser-Kraftwerke könnte erheblich steigen. Zuerst kann der erzeugte Strom im Hause und naher Umgebung für Licht, Zusatzheizung, Kraft für Wasserbeschaffung, Beregnung, Transport, Galvanisierung, Aluminium«» H- und 0- Erzeugung und viele weitere Zwecke verbraucht und so der unvermeidliche Verlust beim 3?erntransportvon lilillionen kWh vermieden werden. Das Kombinierte Windkraftwerk wird zwischen 25 und 300 Megawatt leisten und im Jahr durchschnittlieh etwa 400 Hiο kWh.erzeugen, wobei es mindestens 400 000 t Braunkohle einspart, die ein Kraftwerk auf Braunkohlebasis zur Erzeugung der gleichen E-!,⁵enge brauchen würde _f ganz schweigen von der Einsparung bedeutender Mengen Schadgase, Die kostenlose Bereitstellung des Energieträgers lassen es trotz der hohen Kosten für den"Bau des Windkraftwerkes angesichts der vielen zusätzlichen Mutzungsmöglichkeiten für möglich erscheinen, den Rücklauf der Investsumme in weniger als 15 Jahren durchzuführen bei 0,02 M je kWh EP.In this embodiment of the invention, 216 door bins are arranged in 18 rows of 12, one above the other, in such a way that between each two vertical rows, each with 12 turbines, one remains empty and is provided with safety flaps. By this arrangement, the replacement of damaged turbines is made possible and the turbine sector relieved at © rkan «A discharge» tion of the abutment of the turbines is possible by • Lowering the abutment against the rear support bearings. This can be best achieved by lowering all nodes on the front row support poles of the storage screen, which at the same time relieving the front row dermal masts and a saving of at least 600 m material for the lowest, heaviest parts of the support masts is achieved By means of "automatic background" and side-by-side switching, the turbo-electric power can be kept approximately constant. · However, it is difficult to keep the frequency for alternating current. However, considerable storage of the electric power may be possible via pumps. The capacity of the water power plants thus supported could rise considerably. First, the electricity generated in the home and nearby environment can be consumed for light, booster heating, power for water supply, irrigation, transportation, galvanization, aluminum and other production, and so on, and the unavoidable loss of millions of kWh be avoided. The combined wind power plant will provide between 25 and 300 MW and in average borrowed about 400 Hiο kWh.erzeugen, where it saves at least 400 000 tonnes of brown coal, which would need a power plant based on lignite to produce the same E !, ⁵ close _for quite silent the saving of significant quantities of noxious gases, The free provision of the energy source makes it possible, despite the high costs for the construction of the wind power plant in view of the many additional Mutzungsmöglichkeiten possible to carry out the return of the invalidity in less than 15 years at 0.02 M per kWh EP.

Claims

, .;. --ί- 207 9 50

Erfindungsansprueh.

Combined wind power plant, characterized in that the spatially separated from the anchor wind power plant to anchor cables in the wind direction behind the anchor depends · Combined wind power plant, according to item 1, characterized in that as anchor a building is arranged with Kreisringrissriß, which additionally helps to solve other important tasks *

Combined wind power plant according to item 1 and 2, characterized in that the wind power plant is installed in a storage screen, which in turn is mounted on a movable around the anchor base "Combined wind power plant according to item 1" 2 and 3, characterized-characterized in that the Stauschirm instead of a hard covering it is protected against storm damage by safety flaps «