DE10059504A1 - Extremhochhaus als Kraftwerk - Google Patents

Extremhochhaus als Kraftwerk

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Abstract

Das Hochhaus und Extrem-Hochhaus als Kraftwerk zur Erzeugung von Energie, bevorzugt elektrische Energie, nutzt die Wechselwirkung des Gebäudekomplexes zur Topographie der umgebenden Landschaft, des das Gebäude umgebenden Luftkörpers und seinen Eigenschaften sowie der auf und an das Gebäude treffenden elektromagnetischen Strahlung aus.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hochhaus und Extrem-Hochhaus mit Zusatzeinrichtungen, das als Kraftwerk zu nutzen ist. Bereits Hochhäuser bis 150 m sind von merklichen Luftströmungen umgeben. Dies gilt erst Recht von Gebäuden, die über 400 m und mehr, also Extrem- Hochhäuser, in den Luftraum ragen. Die meisten auf das Gebäude einwirkenden physikalischen Größen lassen sich bei einem Hochhaus energetisch wandeln, so dass umweltschonend Energie gewonnen werden kann.
  • Heute werden Häuser meist als Bewohneinheiten oder zur Lagerung verschiedenen Gutes bzw. als Produktionsstätten genutzt. Das Häuser auch Kraftwerke sind, hat die heutige Bautechnik nur wenig erkannt. Die Erfindung legt einen Vorschlag zugrunde, der den erfinderischen Gedanken aufweist, dass die Höhe eines Hauses unmittelbar energetisch genutzt werden kann, so dass nicht nur eine energetische Selbstversorgung garantiert ist, sondern auch Zusatzenergie, aufgrund der topographisch - architektonischen Relation des Gebäudes, auftritt.
  • Die Erfindung beschreibt die Energiegewinnung aus der Wechselwirkung von Gebäudegeometrien und den Parameterfeldern umgebenden Körper, wie Luftdynamik, z. B. Thermikbewegungen und Aufwinde, Erdwärme und unterschiedlichen Strahlungen. Bekannt ist, dass Gebäudewände immer Wärme abstrahlen. Des weiteren ist bekannt, dass, gerade bei Extrem - Hochhäusern, erhebliche Luftströmungen in den einzelnen Etagen und Gebäudeabschnitten vorhanden sind, so dass durch spezielle Gebäudewandformen gezielte Strömungen erzeugt werden können, die unmittelbar zur Energiegewinnung zur Verfügung stehen. Ebenso sind die unterschiedlichen Strahlstärke der Sonne sowie auch der terestischen Strahlung, gerade bei einem Extrem - Hochhaus, zu nutzen. Hierbei können unterschiedliche physikalische Effekte in apparativen, sensorischen und wandelnden Einheiten ausgenutzt werden. Der erfinderische Gedanke sei an fünf Ausführungsbeispiele verdeutlicht.
    • Beispiel 1
  • Wird, ensprechend Fig. 1, Wind 11 in einem Schacht eingefangen. Das geschieht, wenn die Wohnkomplexe 12 von gesamten Gebäude unter 120° eine Windschneise darstellen, wo durch Öffnungen 13 Wind in diesen Schlot 14 nach oben geführt wird. Dort sind Energiewandeleinheiten 15 positioniert, welche die kinetische Energie der Strömung in elektrische Energie überführt.
  • So ist z. B. möglich, die erwärmte Aufluft so zu lenken, dass hohe Strömgeschwindigkeiten erfolgen und Luftschrauben 16 antreiben, die an Generatoren gekoppelt sind. Dies in unterschiedliche Etagen ausgeführt, kann mehrere Energieblöcke darstellen, die ständig elektrische Energie produziert. Damit kann das Haus versorgt werden. Verstärkend kann dies auch in den Zusatzröhren 17 geschehen. Additiv dazu ergibt sich die Möglichkeit, über das tiefe Fundament 18, Erdwärmen über die Fundamentfüße 19 aufzufangen.
    • Beispiel 2
  • Die Energiewandeleinheiten nach Fig. 2 kann im Schacht 21 mit der Luftströmung 22 aus mehreren Flügelrädern 23 an der Achse 24 pro Generator bestehen.
    • Beispiel 3
  • Die Energiewandeleinheiten nach Fig. 3 im Schacht 31 kann aus einer Kondensatorbatterie 32 bestehen, die infolge der Reibung der auftströmenden Luft 33 an speziellen Wirbelflächen 34 Reibladungen erzeugt, die über Leitungen 35 mit den Kondensatorflächen 36 gespeichert wird.
    • Beispiel 4
  • Die Energiewandeleinheit nach Fig. 4 kann auch sein, dass eine Wärmepumpe 41 die Erdwärme 42 des Fundamentfußes 43 erfasst, und in elektrische Energie transformiert.
    • Beispiel 5
  • Die Wandlung der unterschieliche Sonnenstrahlung 51 kann über die in unterschiedlichen Höhen aufgebaute Sonnenkollektoren 52, 53, 54, 55, 56, 57 sowie Wandler 58 für die kosmische Strahlung 59 in elektrische Energie genutzt werden.

Claims (11)

1. Verfahren und Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass Winde von der erhitzten Häuserwand als Treibmittel für Vorrichtungen zur Wandlung in elektrische Energie benutzt wird.
2. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dieser Wind benutzt wird, um Windräder innerhalb des Hausschachtes zu bewegen.
3. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung auch für Wärmeaustauscher in den unterschiedlichen Höhen des Schachtes benutzt werden kann.
4. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom auch als Saugfilter genutzt werden kann
5. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom im Hauptschacht umgelenkt auch als Transportmedium dienen kann.
6. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass infolge der Tiefe des Fundamentes auch die Erdwärme durch Energiewandlung mittels fester, flüssiger und gasförmiger Arbeitsmedien in den Energiestrom des Extremhochhauses gebunden wird und zur Versorgung genutzt werden kann.
7. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Hauptringschacht mit Windschneise auch Nebenröhren noch zusätzlich turbulente Wandströmungen auffangen und diese zur Energiegewinnung über Propellerrotoren nutzen.
8. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Energiegewinnung auch über Reibelektrizität im Haupt- und Nebenschächten erfolgen kann, so dass die Strömung mehrfach ausgenutzt werden kann.
9. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass andere Bewegungslemente als Flügelräder in den Kaminschächten angebracht werden kann, um die Strömung zu nutzen und eine Energiewandlung herbeizuführen.
10. Verfahren und Vorrichtungen nach den bisherigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung der Wand mit Strukturmaterialien erfolgt, die einerseits eine gewünschte Reibung zur Wand aufweist, um damit Reibelektrizität zu erzeugen oder in anderen Gebäudeabschnitten solche Wandstrukturelementen aufweist, wo kleine Reibverluste hervorruft, um selbst hohe Strömungsendgeschwindigkeiten für die optimale Energiewandlung zu erreichen.
11. Verfahren und Vorrichtungen nach den bisherigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass zur energetischen Selbstversorgung des Hochhauses auch die unterschiedlichen Strahlung der Bauwand selbst und sonstige äußere Strahlung nutzt, um eine elektrische Energiegewinnung zu realisieren.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012017521B4 (de) * 2011-09-05 2014-12-18 Dan Fang Ein Gebäudekomplex mit Windkraftwerk-Drehkreuz oder Windantriebssatz-Drehkreuz sowie ein offener Feld-Strukturkomplex mit Windkraftwerk-Drehkreuz oder Windantriebssatz-Drehkreuz
US10505492B2 (en) 2016-02-12 2019-12-10 Solarcity Corporation Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods

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