DE102006006260A1

DE102006006260A1 - Mobile Vorrichtung zur Erzeugung elekrischer Energie in Fluiden

Info

Publication number: DE102006006260A1
Application number: DE102006006260A
Authority: DE
Inventors: Dieter Czerny
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-08-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mobile Vorrichtung bzw. ein mobiles System zur Erzeugung elektrischer Energie, bestehend aus einem Gehäuse (2) mit mindestens einer Einströmöffung (14) und mindestens einer Aufnahme (4) für eine Achse (17), wobei auf der Achse (17) mindestens ein Spulenkörper (20) mit einer elektrisch leitenden Spule vorgesehen ist, einem Turbinenlaufrad (5), das rotationssymmetrisch zur und drehbar um die Achse (17) angeordnet ist, zumindest zwei Magneten (22), die drehfest mit dem Turbinenlaufrad (5) verbunden sind und einem elektrischen Anschluss, an dem die erzeugte elektrische Energie abgenommen werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie, die kompakt aufgebaut und einfach in der Handhabung ist. Durch die einfache Konstruktion, sowie aufgrund des niedrigen Gewichts ist die Vorrichtung für nahezu alle Arten mobiler und stationärer Anwendung geeignet.
Solche mobilen Vorrichtungen, im Folgenden als Generatorsysteme bezeichnet, werden hauptsächlich dort angewendet, wo „Strom aus der Steckdose" nicht vorhanden ist, entweder weil ein permanenter Versorgungsanschluss zu teuer, nicht realisierbar oder einfach nicht gewünscht ist. Diese Generatorsysteme können auch zur Notstromversorgung oder zur Unterstützung vorhandener Systeme verwendet werden.
Die Anwendungsgebiete können beispielsweise in die folgenden Bereiche unterteilt werden: Mobiler Betrieb auf Segelbooten, transportabler/quasi stationärer Betrieb beim Camping oder Trekking und/oder stationärer Betrieb auf Hütten oder in Ferienanlagen.

Es sind mobile und stationäre Generatorsysteme zum Einsatz in strömenden Gewässern bekannt, bei denen ein externer Rotor über eine Welle mit einem Generator verbunden ist. Nachteile hierbei sind, dass der Rotor nicht definiert von einer Seite angeströmt werden kann, was zu einem sehr geringen Wirkungsgrad führt, dass die Anzahl der Funktionsteile hoch ist und dass durch die räumliche Trennung von Rotor und Generator die Abmessungen des Generatorsystems vergrößert werden. Die bekannten Generatorsysteme weisen in der Regel ein Metallgehäuse, eine Metallwelle und/oder einen Metallrotor auf, was zu einem hohen Gewicht führt.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein mobiles Generatorsystem zur Erzeugung elektrischer Energie zu schaffen, das kompakt aufgebaut, einfach realisierbar ist und einen guten Wirkungsgrad aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterentwicklungen bzw. bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

Erfindungsgemäß kann diese Aufgabe durch eine mobile Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie gelöst werden, mit einem Gehäuse mit einer Einströmöffnung und mindestens einer Aufnahme für eine Achse, wobei an der Achse mindestens ein Spulenkörper mit einer elektrisch leitenden Spule vorgesehen ist, einem Turbinenlaufrad, das rotationssymmetrisch zur und drehbar um die Achse angeordnet ist, mit zumindest zwei Permanentmagneten die drehfest mit dem Turbinenlaufrad verbunden sind und/oder einem elektrischen Anschluss, an dem die in der Vorrichtung erzeugte elektrische Energie abgenommen werden kann.

Das Gehäuse kann eine grundsätzlich zylindrische und/oder kubische Form aufweisen. Ferner kann das Gehäuse rotationssymmetrisch sein.

Dieser einfache, möglichst auf geometrische Grundformen basierende Aufbau ermöglicht es nahezu alle Fertigungsmöglichkeiten zur Fertigung des Gehäuses zu verwenden.

Die Außenhülle des Gehäuses kann mehrere Lagen aufweisen, vorzugsweise zwei. Diese Lagen können mindestens einen Hohlraum bilden.

Durch diese so entstandenen Hohlräume erhält das Gehäuse Auftrieb. Durch diesen Auftrieb ist das Gehäuse schwimmfähig.

Der Hohlraum kann befüllbar sein. Vorzugsweise hat jeder Hohlraum eine Serviceöffnung, durch die er befällt und entleert werden kann. Weiter vorzugsweise wird der Hohlraum mit Stoffen befüllt, die ein spezifisches Gewicht höher dem spezifischen Gewicht des umströmenden Fluids aufweisen.

Durch das Befüllen der Hohlräume kann die vertikale Lage des Gehäuses eingestellt werden. Dies hat den Vorteil, dass das Gehäuse immer vollständig vom Fluid umgeben ist und dadurch die maximale Menge Fluid durch die Vorrichtung strömt.

Ferner kann das Gehäuse aus mindestens zwei verbindbaren Teilen bestehen. Diese Teile können verschraubbar, steckbar und/oder verklemmbar ausgebildet sein. Sie können einen Bajonettverschluss, einen Schnellverschluss, ein Schraubgewinde und/oder Einrichtungen für weitere Befestigungsmöglichkeiten -aufweisen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen den Teilen abdichtbar ausgeführt.

Dadurch, dass das Gehäuse aus mindestens zwei Teilen besteht, sind der Zusammenbau, die Einstellung und die Wartung besonders einfach und servicefreundlich.

Der durchströmte Innenraum des Gehäuses kann eine Verengung in radialer Richtung aufweisen. Diese Verengung kann als Laval-Düse oder als ein allgemein konvergent-divergentes Rohr ausgeführt sein. Vorzugsweise ist das Turbinenlaufrad am Ort der maximalen Strömungsgeschwindigkeit angeordnet.

Durch die Verengung wird in dem Innenraum die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, was zu einer höheren Drehzahl des Turbinenlaufrads führt. Diese erhöhte Drehzahl führt zu einer erhöhten elektrischen Leistungsabgabe.

Die Einströmöffnung in das Gehäuse kann strömungsoptimiert so ausgebildet sein, dass das Gehäuse dem Fluss des umströmenden Fluids einen geringen Strömungswiderstand entgegenbringt und/oder den Fluss des Fluids vorzugsweise in Richtung des Turbinenlaufrads lenkt.

Ferner kann das Gehäuse mindestens eine Aufnahme für eine Achse aufweisen. Auch die Aufnahme kann strömungsoptimiert ausgebildet sein.

Der geringe Strömungswiderstand reduziert Wirbel und die daraus entstehende Verluste an der Einströmöffnung des Gehäuses. Dies führt zu einem höheren Wirkungsgrad einerseits und zu einer geringeren Geräuschentwicklung andererseits.

Die Aufnahme kann mindestens einen Steg aufweisen. Der Steg kann strömungsoptimiert ausgebildet sein. Der Steg kann die Aufnahme an einer vorteilhaften Position fixieren.

Durch die vorteilhafte Positionierung der Aufnahme können die auf die Aufnahme wirkenden Kräfte gleichmäßig auf das Gehäuse abgeleitet und verteilt werden, was zu einem ruhigen Gleichlauf führt.

Auf der Achse ist die Statorwicklung vorgesehen. Die Achse kann auch von der Statorwicklung gebildet werden. Die Statorwicklung kann aus mindestens 2n Spulenkörperbestehen, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 0 ist. Vorzugsweise können auch mindestens (2n + 1) Spulenkörper vorgesehen sein, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 0 ist. Die Spulenkörper können eingegossen sein um so fest mit der Achse verbunden zu sein. Die Statorwicklung ist mit dem elektrischen Anschluss der Vorrichtung verbunden. Ein Stator besteht aus der Achse und der Statorwicklung.

Dadurch dass die Statorwicklung eingegossen ist, ist sie vor eindringendem Wasser geschützt.

Um die Statorwicklung zu kühlen kann axial innerhalb der Achse mindestens eine durchgängige Bohrung/Öffnung vorgesehen sein. Das Gehäuse bzw. der Steg kann eine weitere Einströmöffnung aufweisen. Diese Einströmöffnung kann mit der Bohrung/Öffnung der Achse in Verbindung stehen.

Diese Konstruktion ermöglicht es die Statorwicklung bei hohen Drehzahlen vor eine Überhitzung zu schützen.

Ferner können an dem Gehäuse externe und/oder variable Einrichtungen zur Regulierung des Auftriebs und/oder zur Lagenstabilisation vorgesehen sind. Die vertikale Lage des Gehäuses kann durch den Auftrieb eingestellt werden, die horizontale Lage des Gehäuses kann durch, an der Außenseite des Gehäuses angeformte Anströmungsleitmittel eingestellt werden. Diese Einrichtungen bzw. Anströmungsleitmittel können strömungsoptimierte Ausformungen sein.

Durch die Einstellung der Lage in horizontaler und vertikaler Richtung kann der Einströmwinkel vorteilhaft so eingestellt werden, dass die Einströmrichtung mit der Durchflussrichtung der Vorrichtung übereinstimmt.

Auf der Achse befindet sich mindestens ein Turbinenlaufrad. Das Turbinenlaufrad kann auf die Achse aufschiebbar sein. Vorzugsweise ist das Turbinenlaufrad auswechselbar. Weiter vorzugsweise sind die Lager des Turbinenlaufrades abgedichtet. Sind mehrere Turbinenlaufräder vorhanden, können diese gemäß der Anströmgeschwindigkeit optimiert sein. Diese Mehrzahl von Turbinenlaufrädern kann miteinander gekoppelt sein. Das Turbinenlaufrad kann aus Kunststoff und/oder Metall bestehen.

Der Einsatz verschiedener Turbinenlaufräder ermöglicht es den Arbeitspunkt optimal an die Strömungsgeschwindigkeit anzupassen.

Das Turbinenlaufrad besteht aus einer Basis und Turbinenschaufeln. Die Turbinenschaufeln können an der Basis angeformt sein. Der Winkel der Turbinenschaufeln zur Durchströmrichtung kann einstellbar sein. Ferner kann der Anströmwinkel der Turbinenschaufeln einstellbar sein. Der Anströmwinkel des Turbinenlaufrads kann durch Leitschaufeln einstellbar sein.

Die Einstellung des Winkels der Turbinenschaufeln zur Durchströmrichtung ermöglicht es den Arbeitspunkt optimal an die Strömungsgeschwindigkeit anzupassen.

An der Innenseite des Rotors ist mindestens ein Magnet angebracht. Bei einer Mehrzahl von Magneten können diese radial gleichmäßig beabstandet sein. Die Anzahl der Magnete kann gleich der Anzahl der Spulenkörper für die Statorwicklung sein. Die Magnete können zur Fixierung an dem Rotor eingegossen sein. Die Magnete bestehen vorzugsweise aus hartmagnetischem Werkstoff. Die Magnete können aber auch aus einer Mischung von magnetischen Material und Kunststoff bestehen.

Dadurch dass die Magneten eingegossen sind, sind sie vor eindringendem Wasser geschützt.

Zur Verringerung der Reibung zwischen Turbinenlaufrad und Achse kann zwischen Turbinenlaufrad und Achse mindestens ein Lager vorhanden sein. Die Lager können als mechanische, hydraulische oder magnetische Lager ausgebildet sein.

Bei einer mechanischen Lagerung werden zwischen dem Rotor und dem Stator entsprechende mechanische Lager, vorzugsweise Roll- und/oder Gleitlager befestigt.

Bei einer magnetischen Lagerung werden zwischen dem Rotor und dem Stator entsprechende magnetische Lager befestigt. Bei passiven Magnetlagern benutzt man in der Regel die zwischen Dauermagneten auftretenden absto ßenden oder anziehenden Kräfte. Eine entsprechende Anordnung und Auslegung der Magnete sorgt für die Stabilisierung des rotierenden Körpers.

Bei einer hydraulischen Lagerung weisen der eingegossene Stator und der eingegossene Rotor an ihren Oberflächen entsprechende Strukturen auf, die zu einer Scherung des Funktionsmediums, in diesem Fall Wasser, zwischen dem Stator und dem Rotor führen. Durch diese Scherung entsteht ein Flüssigkeitsfilm zwischen dem Stator und dem Rotor, der die Lagerung bewirkt.

Um den Eintritt von Fluid in den Spalt zwischen Stator und Rotor zu verhindern kann mindestens eine Dichtung zwischen Achse und Rotor vorhanden sein. Als Dichtungen die Lager können Berührungsdichtungen und/oder berührungsfreie Dichtungen verwendet werden. Diese Dichtungen können die Axialbewegung des Rotors auf der Achse bzw. dem Stator begrenzen.

Als Berührungsdichtungen kommen alle bekannten Arten wie z.B. statische und/oder dynamische Dichtungen in Betracht. Bei dynamischen Dichtungen kommen vorzugsweise Rotations- und/oder Translationsdichtungen zur Anwendung

Als berührungsfreie Dichtungen alle bekannten Arten von Dichtungen vorzugsweise Labyrinthdichtungen, Gewindewellendichtungen und/oder Magnetflüssigkeitsdichtungen in Betracht.

Die Funktion des Generatorsystems kann von der Durchströmungsrichtung unabhängig sein. Das Generatorsystem kann in fließenden und stehenden Gewässern verwendet werden. Wird das Generatorsystem in stehenden Gewässern eingesetzt, muss eine Schleppvorrichtung verwendet werden. Als Schleppvorrichtung kann jedes Wasserfahrzeug, insbesondere Segelboote, benutzt werden. Zum Schutz des Anwenders und des Generatorsystems können an der Einströmöffnung und/oder an der Ausströmöffnung Schutzgitter angebracht werden. Durch diese Gitter kann einerseits verhindert werden, dass ein Anwender in die Turbinenschaufeln fasst und andererseits kann verhindert werden, dass Fremdkörper in den Strömungskanal gelangen und die Turbinenschaufeln beschädigen oder zu einer sonstigen Funktionsstörung führen.

Die Statorwicklung kann auch im Gehäuse vorgesehen sein. Die Statorwicklung kann aus mindestens 2n Spulenkörperbestehen, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 0 ist. Vorzugsweise können auch mindestens (2n + 1) Spulenkörper vorgesehen sein, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 0 ist. Die Spulenkörper können eingegossen sein um so fest mit dem Gehäuse verbunden zu sein. Die Statorwicklung ist mit dem elektrischen Anschluss der Vorrichtung verbunden. Ein Stator besteht aus dem Gehäuse und der Statorwicklung.

An der Außenseite des Turbinenlaufrades kann mindestens ein Permanentmagnet angebracht sein. Bei einer Mehrzahl von Permanentmagneten können diese radial gleichmäßig beabstandet und/oder gleichmäßig auf die Turbinenlaufräder verteilt sein. Die Anzahl der Permanentmagnete kann gleich der Anzahl der Spulenkörper für die Statorwicklung sein. Die Permanentmagnete können in die Turbinenschaufeln integriert sein.

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine kompakte Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie, die einfach in ihrer Konstruktion und ihrem Auf bau ist und ein geringes Leistungsgewicht aufweist. Ferner ist die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach in Handhabung und Wartung.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung lassen sich anhand der schematischen Zeichnungen und der folgenden Beschreibung entnehmen; es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 einen Schnitt entlang der Durchströmrichtung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,
3 eine Explosionszeichnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
4 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Einrichtungen zur horizontalen Lageregelung,
5 ein Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung in stehenden Gewässern,
6 eine Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung in fließenden Gewässern.
1 zeigt die erfindungsgemäße mobile Vorrichtung 1, bestehend aus einem im Wesentlichen runden und in Längsrichtung im Wesentlichen konischen Gehäuse 2, Stegen 3, einer Aufnahme 4 zur Aufnahme einer Achse auf die ein Turbinenlaufrad 5 aufgeschoben wird. An dem Turbinenlaufrad 5 sind Turbinenschaufeln 6 im Wesentlichen radial gleichmäßig beabstandet ange formt. Die Stege 3 positionieren im Wesentlichen die Aufnahme 4 in der Durchströmrichtung des Gehäuses 2. Die Stege 3 sind über Sockelelemente 7 an der Innenseite 9 des Gehäuses 2 und über weitere Sockelelemente 13 an der Aufnahme 4 angeformt. Die Aufnahme 4 weist eine weitere Einströmöffnung 8 für einen Kühlkanal auf. Das Gehäuse 2 weist an seiner Einströmöffnung 14 im radialen Umfang eine Stirnfläche 10 auf. Ferner sind an der Außenseite 15 des Gehäuses 2 über einen Sockel 12 Flügel 11 angeformt.
Bei weiteren Ausführungsformen können die Flügel 11 und/oder ein oder mehrere Stege 3 und/oder die weitere Einströmöffnung 8 für den Kühlkanal nicht vorhanden sein.
2 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 entlang der bevorzugten Durchströmrichtung 26. Die Teile die den Teilen in der vorangegangenen Figur entsprechen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Das Fluid fließt von der Einströmöffnung 16 entlang der Durchströmrichtung 26 zu der Ausströmöffnung 31. Die weitere Einströmöffnung 8 für den Kühlkanal fluchtet mit einer axialen Bohrung 16 einer Achse 17 die den Kühlkanal bildet. Der Kühlkanal wird durch eine weitere Ausströmöffnung 18 abgeschlossen. Die weitere Ausströmöffnung 18 befindet sich in einer weiteren Aufnahme 19. Die Aufnahme 4 und die weitere Aufnahme 19 begrenzen die Axialbewegung des Turbinenlaufrades 5. Auf der Achse 17 befinden sich Spulenkörper 20, die auf der Achse 17 befestigt sind. Die Spulenkörper 20 sind elektrisch miteinander verbunden. Weiter ist mit den Spulenkörpern 20 eine elektrisch leitende Leitung 21 verbunden, über die die erzeugte elektrische Energie durch einen Steg 3 an eine Regelelektronik (nicht gezeigt) geleitet wird. Über die Regelelektronik können ein oder mehrere Verbraucher versorgt werden.
Die Achse 17 ist drehfest mit der Aufnahme 4 verbunden. Um die auf der Achse 17 befestigten Spulenkörper 20 befindet sich das Turbinenlaufrad 5. Das Turbinenlaufrad 5 ist durch Lager (nicht gezeigt) drehbar auf der Achse 17 gelagert. An der Innenseite des Turbinenlaufrads 5 sind Magnete 22 angebracht. Zwischen den Spulenkörpern 20 und den Magneten 22 befindet sich ein Luftspalt 23. Zwischen der Aufnahme 4, den Spulenkörpern 20 und den Magneten 22 befindet sich ein weiterer Hohlraum 28. Zwischen der weiteren Aufnahme 19, den Spulenkörpern 20 und den Magneten 22 befindet sich ein weiterer Hohlraum 29. Die Spulenkörper 20 werden durch Isolierungen 30 voneinander elektrisch isoliert.
Die Aufnahme 4, die Achse 17, das Turbinenlaufrad 5 und die weitere Aufnahme 19 werden von dem Steg 3 in dem Gehäuse 2 zentral fixiert. Das Gehäuse 2 besitzt Hohlräume 24, sowie eine Aussparung. Die Hohlräume 24 dienen zum Auftrieb der Vorrichtung 1 in einem Fluid. In der Aussparung befindet sich ein auswechselbarer Trimmer 25, der zusammen mit den Hohlräumen 24 die Lage der Vorrichtung 1 grob bestimmt.
Ein Teil des Fluids strömt von der Einströmöffnung 14 durch den Innenraum des Gehäuses 2 und wird an einer Verengung 36 beschleunigt. Der andere Teil des Fluids strömt durch die Einströmöffnung 8, die Bohrung 16 und durch die Ausströmöffnung 18 der weiteren Aufnahme 19. Dabei kühlt das Fluid die Achse 17 sowie die Spulenkörper 20.
3 zeigt eine Explosionszeichnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die Teile die den Teilen in den vorangegangenen Figuren entsprechen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Um eine einfache Mon tage der Vorrichtung zu erreichen, besteht das Gehäuse 2 aus einem ersten Gehäuseteil 32 und einem zweiten Gehäuseteil 33 die miteinander lösbar zu verbinden sind. Um die Stabilität der Vorrichtung 1 zu erhöhen befinden sich in der Ausströmöffnung 31 Stege 34.
4a zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den seitlich angeformten Flügel 11. Die Flügel sind horizontal, in einer Ebene, etwa auf Höhe der weiteren Einströmöffnung 8 angebracht. Durch die Flügel 11 kann die Lage der Vorrichtung zur Durchströmrichtung eingestellt werden kann.
4b zeigt verschiedene Einstellungen 11a, 1b der Flügel 11, die entlang einer Verstellrichtung 35 eingestellt werden können. Die Einstellungen können an die Strömungsgeschwindigkeit angepasst werden.
5 zeigt eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein Segelboot 50 zieht die Vorrichtung 1 an einer Leine 51 nach. Durch den Vortrieb des Segelboots 50 wird die Vorrichtung 1 von Wasser 53 durchströmt und das Turbinenrad 5 in Rotation versetzt. Die Leine 51 ist so konstruiert, dass sie einerseits den auftretenden Zugkräften standhält und andererseits die in der Vorrichtung 1 erzeugte elektrische Energie an die Regeleinheit 12 auf dem Segelboot 50 überträgt. Bezugszeichen 52 gibt die Fahrtrichtung des Segelbootes an.
6 zeigt eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. In einem fließenden Gewässer 60 das in Richtung 61 fließt wird eine Halterung 62 angebracht. Die Halterung 62 hat ein Positionskennzeichen 63 in Form eines Wimpels. An der Halterung 62 ist die Vorrichtung 1 an einer Befestigungsvorrichtung 62 mittels der Leine 51 befestig. Durch die Strömung des Fluids wird die Vorrichtung 1 von Wasser 53 durchströmt und das Turbinenrad 5 in Rotation versetzt. Die in der Vorrichtung 1 erzeugte elektrische Energie wird dann über die Leine 51 der Regeleinrichtung 12 an Land zugeführt.
Die einzelnen Teile der Erfindung sind selbstverständlich nicht beschränkt auf die beschriebenen Kombinationen und können auch in anderen Kombinationen bzw. unabhängig voneinander eingesetzt werden. Die einzelnen Erfindungsgedanken können erfindungsgemäß auch selbständig oder in Verbindung mit anderen Gegenständen zur Anwendung kommen.

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie mit – einem Gehäuse (2) mit mindestens einer Einströmöffnung (14) und mindestens einer Aufnahme (4) für eine Achse (17), wobei an der Achse (17) mindestens ein Spulenkörper (20) mit einer elektrisch leitenden Spule vorgesehen ist, – einem Turbinenlaufrad (5), das rotationssymmetrisch zur und drehbar um die Achse (17) angeordnet ist, – zumindest zwei Magneten (22) die drehfest mit dem Turbinenlaufrad (5) verbunden sind, und – einem elektrischen Anschluss, an dem die in der Vorrichtung (1) erzeugte elektrische Energie abgenommen werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der durchströmte Innenraum des Gehäuses (2) eine Verengung (36) zur Beschleunigung der Strömung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung (14) und/oder die Aufnahme (4) für die Achse (17) aus Kunststoff bestehen und strömungsoptimiert ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) mindestens ein Hohlraum (24) vorgesehen ist, der zur Änderung des Auftriebs befüllbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (2) eine weitere Einströmöffnung (8) zur Kühlung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (2) externe Einrichtungen (11) zur Regulierung des Auftriebs und/oder zur Lagenstabilisation vorgesehen sind, wobei diese Einrichtungen (11) strömungsoptimierte Ausformungen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenlaufrad (5) auswechselbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zur Kühlung der Spulenkörper (20) radial innerhalb der Achse (17) mindestens eine durchgängige Bohrung (16) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an der Achse (17) mindestens 2n Spulenkörper (20), wobei n eine ganze Zahl größer 0 ist, vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an der Achse (17) mindestens (2n + 1) Spulenkörper (20), wobei n eine ganze Zahl größer 0 ist, vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in dem Turbinenlaufrad (5) mindestens 2n Magnete (22), wobei n eine ganze Zahl größer 0 ist, vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an in dem Turbinenlaufrad (5) mindestens (2n + 1) Magnete (22), wobei n eine ganze Zahl größer 0 ist, vorgesehen sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenkörper (20) in Kunststoff eingegossen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenlaufrad (5) mechanisch, hydraulisch und/oder magnetisch gelagert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (14) des Turbinenlaufrades (5) mit Rotationsdichtungen und/oder berührungsfreien Dichtungen abgedichtet werden.
System zur Erzeugung von elektrische Energie mit – einer mobile Vorrichtung (1) zur Energieerzeugung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, – einer Regelung (12) um die Ausgangsleistung auf den Verbrauch anzupassen, – einer Befestigungsvorrichtung und – einer Ausrichtungsautomatik.