DE10052251C2

DE10052251C2 - RegenEnergieUmwandler

Info

Publication number: DE10052251C2
Application number: DE2000152251
Authority: DE
Inventors: Daniel Wibbing
Original assignee: Individual
Current assignee: WIBBING, DANIEL, 70569 STUTTGART, DE
Priority date: 2000-10-21
Filing date: 2000-10-21
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2020-10-22
Also published as: DE10052251A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Anwendungsgebiet

Es ist bekannt, dass man, durch das Ändern eines Magnetfeldes innerhalb einer Spule in dieser elektrische Spannung erzeugen kann. Im Schüler-Duden "Die Physik" des Duden Verlags (3. Auflage, Wien, 1995, Seite 189) beispielsweise, ist unter dem Stichwort Induktion nachzulesen: "Ändert man das Magnetfeld, das durch eine Leiterschleife hindurchtritt, so kann man an den Enden der Leiterschleife einen Spannungsstoß . . . messen. Diesen Vorgang nennt man elektromagnetische Induktion. Die Änderung des Magnetfeldes kann folgendermaßen hervorgerufen werden: a) Durch Annähern oder Entfernen eines Stabmagneten; . . ."

Weiterhin ist das Gebrauchsmuster DE-GM 85 32 791 bekannt, das die Bewegung von Wasser durch verschieben eines Magneten im Inneren einer Spule zur Energieumwandlung nutzt. Dies ermöglicht zwar die Umwandlung der Wellenenergie fließender oder stehender Gewässer in elektrische Energie, die kinetische Energie der Regentropfen kann dadurch jedoch nicht genutzt werden.

Schließlich ist noch das Gebrauchsmuster DE 297 11 026 U1 bekannt, mit dessen Hilfe die Flussenergie gesammelten Regenwassers mittels einer Turbine in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Hierbei geht jedoch ein Teil der Regenenergie verloren. Es wird nur die Lageenergie des in einer bestimmten Höhe gesammelten Wassers genutzt, nicht aber die kinetische Energie, die die Regentropfen beim Fallen erlangen. Die Fallenergie, die die Tropfen besitzen, bevor sie in das Sammelbecken fallen, kann also auch hier nicht umgewandelt werden.

Es gibt viele Bewegungen in der Natur, deren Energiepotential noch nicht genutzt wird, obwohl unsere bisherigen Haupt-Energiequellen, die fossilen Brennstoffe, sich langsam aber sicher dem Ende zuneigen und uns langfristig vor ein Energieversorgungsproblem stellen werden.

Deshalb ist es notwendig so viele natürliche Energieträger, wie nur eben möglich zu nutzen und ihre Energie in den für uns so wichtigen elektrischen Strom umzuwandeln.

Bisher ist die direkte kinetische Energie von fallenden Regentropfen also ungenutzt geblieben und uns ist somit eine Komponente der Energie des Regens verloren gegangen.

Die Erfindung dient dazu, diesen Verlust aufzufangen und in Form von Strom nutzbar zu machen. Hierzu wird eine Induktionsspule mit einem federnd gelagerten Magnetkern verwendet. Trifft nun ein Regentropfen auf den Magneten, schwingt dieser in der Spule hin und her und erzeugt so in dieser eine Induktionsspannung.

Großflächig aneinander geschaltete Induktionsspulen ermöglichen es so die Energie eines Regenschauers in Elektrizität umzuwandeln.

Diese auf einen Regentropfen sensiblen Induktionsspulen sind sehr klein und dadurch mobil, fast überall einsetzbar. (Ähnlich dem problemlosen Anbau von Solarzellen) Sie finden auf Dächern aller Art ihren Platz, aber auch auf großen nicht anderweitig nutzbaren Flächen.

Durch die kleine und einfache Bauart, sind die Induktionsspulen aber auch preisgünstig. Sie sind aus billigen, weit verbreiteten, einfach herzustellenden Materialien aufgebaut (Drahtspule, Magnet, Plastikhülle). Auf Grund dessen stellt die Erfindung auch in ärmeren, besonders regenreichen Ländern eine leicht finanzierbare Methode zur Energiegewinnung dar.

Durch den segmentartigen Aufbau ist die Anlage einfach in der Größe zu variieren und kann auch ohne Leistungsverlust an Untergrundunebenheiten angepasst werden.

In den meisten Fällen genügt ein senkrechter Aufbau, um optimale Energieübertragung zu gewährleisten. Es gibt also keine besonderen Ausrichtungsprobleme, wie bei Solar- oder Windenergie.

Der Hauptvorteil, den die Erfindung mit den beiden letztgenannten Energieumwandlern geimsam hat, ist jedoch die Nutzung regenerativer Energie. Die Umwandlung der kinetischen Energie der Regentropfen stellt eine wichtige Erweiterung der Nutzung des Energiepotentials der Erde dar. Eine möglichst weitreichende und vielfältige Nutzung wird angesichts der bedrohlich schrumpfenden fossilen Energiereserven immer dringlicher.

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 Eine Detailansicht einer einzelnen Spule. Die Wicklung wurde in der Mitte aufgeschnitten dargestellt, um u. a. die Lage des inneren Magneten deutlich zu machen.

Fig. 2 Den stockwerkartigen Aufbau mehrerer aneinandergeschalteter Spulen.

Die Wirkungsweise jeder einzelnen Spule (9) läßt sich wie folgt beschreiben:
Ein Regentropfen, der auf die Schutzhülle (1) der Spule (9) auftrifft drückt den an ihr befestigten Magneten (2) nach unten. Dieser federt kurz nach dem Aufprall wieder nach oben in seine Ausgangsposition. Dies ist möglich, da der Magnet (2) durch einen unterseitig angebrachten und gegensätzlich gepolten Abstoßungsmagneten (7) in der Schwebe gehalten wird. Kurzzeitig ausgeübter Druck nach unten läßt den derart federnd gelagerten Magneten (2) also ab- und wieder aufwippen. Geführt wird er dabei in einem Metall- oder Kunststoffröhrchen (4). Um dieses Röhrchen ist eine Spule (9) gewickelt, in der der Induktionsstrom, durch das auf- und abwippen des Magneten (2), hervorgerufen und durch Spulenanfang- und ende (8) abgeleitet wird. In Form gehalten wird die Wicklung (5) durch Spulenbegrenzungsscheibchen (3 und 6).

Nachdem der Regentropfen auf die Spule aufgetroffen und deren Magnetkern (2) in kurzzeitige Schwingung versetzt hat, kann er über die Schutzhülle (1) abtropfen. Es ist möglich eine Anordnung vieler verbundener Spulen (9) auf einer, aber auch auf mehreren Ebenen (siehe Fig. 2) zu benutzen. In letzterem Fall wird dann die kinetische Energie eines jeden Regentropfens mehrfach genutzt.

Die Funktionsweise eines Stockwerkbaus kann wie folgt beschrieben werden:
Die Spulen (9) sind auf einem Gerüst (12) auf mehreren Ebenen angeordnet. Sie sind dabei an einem Haltegitter (10) befestigt, durch das die Regentropfen hindurch auf die nächste Ebene tropfen können, nachdem sie ihre Fallenergie an die Spulen (9) der obersten Ebene abgegeben haben. Die Distanz (11) zwischen den Ebenen ist dabei so groß, das die Regentropfen erst wieder auf die nächsten Spulen treffen, wenn sie wieder ihre maximale Fallgeschwindigkeit erreicht haben. Derart können beliebig viele Ebenen übereinander angeordnet werden, so dass ein Regentropfen ein Vielfaches der Energie abgeben kann, die er bei einebnigem Aufbau übermittelt hätte.

Claims

1. RegenEnergieUmwandler zur Erzeugung elektrischer Energie auf Grund der Magnetflußänderung durch Verschiebung eines Magnetkerns im Inneren einer Spule dadurch gekennzeichnet, dass

a) der Magnet (2) im Inneren der Spule (9) federnd verschiebbar ist,
b) der Magnet (2) mit einer Schutzhülle (1) verbunden ist, die als Aufprallfläche für Regentropfen dient,
c) der Magnet (2) zusammen mit der Schutzhülle (1) durch die Aufprallenergie einzelner Regentropfen verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Federung durch einen gegensätzlich gepolten, an der Spulenunterseite befestigten Magneten (7) erzeugt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass viele einzelne Spulen (9) in einem beliebig großen Flächenverband eingesetzt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Flächenverbände von Spulen (9) auf Haltegittern (10) angebracht und in Stockwerkbau angeordnet werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die umgewandelte Energie in Akkumulatoren gespeichert wird.