DE102019003315A1

DE102019003315A1 - Windkraftanlage "aufladen der batterien im elektroauto während der fahrt"

Info

Publication number: DE102019003315A1
Application number: DE102019003315.9A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2020-11-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage (100) mit einem einen Eintritts- und Austrittsbereich (12, 25) aufweisenden Diffusor (10), der einen Rotorraum (11) aufweist, in dem ein Rotor (22) mit Rotorblättern (27, 28, 29) angeordnet ist, wobei ein in den Eintrittsbereich (12) geleiteter Luftstrom (14) ungeteilt ist Um eine Windkraftanlage zur Verfügung zu stellen, deren Rotor eine größere Kraftübertragung gewährleistet, schlägt die Erfindung vor, dass sämtliche Rotorblätter (27, 28, 29) einer Rotordrehachse (26) des Rotors (22) zugeordnet sind.

Description

Um mehr Kilometer - Fahrleistung zu erzielen. (siehe Zeichnung) vom Aufbau und Einbau der einzelnen auch übereinander und nebeneinander liegenden Rotorblattlagen wo über den Trichter ein erhöhter Druck auf die Rotorblätter erfolgt, der Fahrtwind kann durch die Ummantelung nicht abweichen und erhöht ebenfalls den Druck und erzeugt eine Art Turboeffekt.
Unter den Rotorblattlagen sind die Generatoren angeordnet. Die Generatoren geben die Stromenergie in dem Stromumwandler der die richtige Stromart auf die Batterien (Ladestation) abgibt.
Um die Batterien nicht zu überhitzen ist ein System eingebaut, das der Trichter vor den Rotorblättern sich nur in die Windrichtung dreht wenn das Elektroauto eine Strassenneigung hat.
Durch Testfahren liegt im Norddeutschen als Flachland bezeichneten Gebiet die Neigungen der Strassen immer noch bei 25 %.
Im bergigem Gebiet erreicht man bis zu 60 %.
Durch diese Erfindung gelingt es mit den Elektroautos zwischen 20 % bis 60 % mehr Kilometer zu fahren.
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage mit einem einen Eintritts- und Austrittsbereich aufweisenden Diffusor, der einen Rotorraum aufweist, in dem ein Rotor mit Rotorblättern angeordnet ist, wobei ein in den Eintrittsbereich geleiteter Luftstrom ungeteilt ist.
Rotor Diffusorelemente, d.h Mantelungen angeordnet sind.
Die Rotorblätter erstrecken sich dabei vom Umfang der Rotorschelben in einer gewölbten oder gebogenen Linie radial nach innen. Hierdurch entsteht im Achsenbereich des Rotors ein Freiraum, da in diesem Bereich die Rotorblättern nicht in Richtung der Achse zulaufen.
Rotoren für Windkraftanlagen müssen jedoch eine hohe Stabillist und Festigkeit aufweisen, um Windkräfte und aus der Drehung resultierende Fliehkräfte aufnehmen zu können. Zudem müssen die Rotoren der Windkraftanlagen zumeist eine konstruktive Ausgestaltung aufweisen, die gewährleistet, dass im Rotorraum keine Turbulenzen aufireten.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Windkraftanlage zur Verfügung zu stellen, deren Rotor eine große Kraftübertragung und Stabilität gewährleistet, wobei im inneren des Rotoraumes Turbulenzen vermieden werden sollen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen den Anspruchs 1 geschützt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung manifestieren sich in den Unteransprüchen.
Die Erfindung sieht vor, dass sämtliche Rotorblätter einer Rototrdrehachse des Rotors zugeordnet sind. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Rotorblätter mit der Rotordrehachse über eine zylindriache Ummantelung, die in einer anderen Terminologie auch als Rotorharbe bezeichnet werdenkann, gekoppelt ist.
Dadurch, dass die Ummantelung und die Rotorblätter miteinander verbunden sind, entstehen im Achsenbereich des Rotors keine oder nur sehr geringfügige Turbulenzen. Ein weiterer Vorteill der Erffindung ist darin zu sehen, dass im Gegensatz bspw. zu der in dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 202 07 363 offenbarten Windlkraftanlage die Rotorblätter nicht am Umfang des Rotors ihre Befestigung erfahren. Hierdurch erreichen gerade großflächige Rotorblätter eine größere Stabilität, um Windkräfte und die aus der Drehung resultierenden Fliehkräfte besser aufnehmen zu können.
Die Rotorblätter können erfindungsgemäß geometrisch unterschiedlich gestaltet sein. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Rotorblätter gewölbt sind. Insbesondere kann die dem im Eintrittsbereich eintretenden Luftstrom zugewandte Seite des gewölbten Rotorblattes konkav ausgebildet sein.
Eine praktikable Variante der Erfindung sieht vor, dass die dem in den Eintrittsbereich eintretenden Luftstrom zugewandte Seite des Rotorblattes einen ersten und zweiten konkaven Abschnitt aufweist, an denen sich nach außen erstreckend ein konvexer Abschnitt anschließt. Zudem weist dieses Rotorblatt im Bereich der konkaven Abschnitte eine Verdickung auf, die mit der Ummantelung verbunden ist und ungefähr mittig des zweiten konkaven Abschnitts, der zwischen dem ersten konkaven Abschnitt und dem konvexen Abschnitt ausgebildet ist, spitz auf den zweiten konkaven Abschnitt zuläuft. Durch diese Verdickung im Achsenbereich des Rotorraumes wird die Stabilität der Rotorblätter weiter erhöht.
Die Erfindung sieht darüber hinaus ein Verfahren zur Gewinnung von Windenergie vor, bei dem ein in einem Diffusor geleiteter Luftstrom nur auf ein einer Rotordrehachse eines Rotors zugeordnetes Rotorblatt trifft.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischen Darstellungen:

1 in einer Draufsicht eine Windkraftanlage ohne Diffusordachelement gemäß der Erfindung;
2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Rotorblätter. Diese Ausführungsform sieht vor, dass die dem in den Entrittsbereich 12 eintretende Luftstrom 14 zugewandte Seite 49a, 50 a, 51a der Rotorblätter 49, 50, 51 im Bereich der Verdickungen 47, die an der Ummantelung 30 befestigt sind, erste und zweite konkave Abschnitte 44, 45 aufweisen, an denen sich nach außen erstreckend der konvexe Abschnitt 46 anschließt. Mittig des konkaven Abschnitts 45, der zwischen dem ersten konkaven Abschnitt 44 und dem konvexen Abschnitt 46 angeordnet ist, läuft die Verdickung 47 spitz auf den zweiten konkaven Abschnitt 45 zu.

Bezugszeichenliste

100: Windkraftanlage
10: Diffusor
11: Rotorraum
12: Öffnung
14: Luftstrom
15: Bereich
16: Seitenfläche
17: Seitenfläche
18: Kante
19: Kante
20: Seitenfläche
21: Seitenfläche
22: Rotor
23: Mantelung
24: Mantelung
25: Austrittsbereich
26: Rotordrehachse
27: Rotorblatt
27a: Seite
28: Rotorblatt
28a: Seite
29: Rotorblatt
29a: Seite
30: Ummantelung
31: Spielraum
32: Spielraum
33: Spielraum
34: Lage des Generators
35: Trichter mit Ummantelung
36: Drehelement
37: Mast
38: Trichter
39: Unterdruck
40: Winkel
41: Winkel
42: Winkel
43: Drehrichtung
44: konkaver Abschnitt
45: konkaver Abschnitt
46: konvexer Abschnitt
47: Verdickung
49: Rotorblatt
49a: Seite
50: Rotorblatt
50a: Seite
51: Rotorblatt
51 a: Seite

Claims

Windkraftanlage (100) mit einem einen Eintritts- und Austrittsbereich (12, 25) aufweisenden Diffusor (10), der einen Rotorraum (11) aufweist, in dem ein Rotor (22) mit Rotorblättern (27, 28, 29) angeordnet ist, wobei ein in den Eintrittsbereich (12) geleiteter Luftstrom (14) ungeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Rotorblätter (27, 28, 29) einer Rotordrehachse (26) des Rotors (22) zugeordnet sind.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsbereich (12) trichterfömig ist.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter (27, 28, 29) mit der Rotordrehachse (26) gekoppelt sind.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotordrehachse (26) vertikal angeordnet ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter (27, 28, 29) an einer Rotorummantelung (30) befestigt sind, die mit der Rotordrehachse (26) gekoppelt ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (22) auf einem Drehelement (36) angeordnet ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter (27, 28, 29) in Gestalt einer gewölbten Fläche ausgebildet sind.
Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rotorblätter (27, 28, 29) vom Umfang der Rotorummantelung (30) nach außen hin erstrecken.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Diffusors (10) in dem Eintrittsbereich (12) zum Rotorraum (11) hin abnimmt.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Rotorraums (11) den Querschnitt des Eintrittsbereichs (12) übersteigt.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (10) einen Bereich (15) konstanten Querschnitts aufweist, der sich zwischen Rotorraum (11) und Öffnung des Eintrittsbereichs (12) befindet.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (10) mehr als einen Rotor (22) enthält, wobei jedem Rotor (22) ein Eintrittsbereich (12) zugeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsbereiche (12) neben und übereinander angeordnet sind.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem in den Eintrittsbereich (12) eintretenden Luftstrom (14) zugewandte Seite (27a, 28a, 29a) des gewölbten Rotorblattes (27, 28, 29) konkav ausgebildet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Mast (37) aufweist, an dem das Drehelement (36) drehbar gelagert ist und die Trichter (38) den Wind auffangen und den Druck auf das jeweilige Rotorblatt welches in der Umlaufbahn ist abgeben und so die Rotorblätter in Gang setzen.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (10) beidseitig des Rotors zwischen Eintritts- und Austrittsbereich (12, 25) eine Mantelung (23, 24) aufweist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (10) ein Boden- und Dachelement (34, 35) aufweist.
Anlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittsbereich (25) einen von der Rotationsdrehachse (26) ausgehenden Winkel a bis 175 Grad aufweist.
Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittsbereich (25) einen Winkel a bis 90Grad aufweist.
Anlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittsbereich (25) einen Winkel a bis 45 Grad aufweist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsbereich (12) und die Rotorblätter (27, 28, 29) derart zueinander angeordnet sind, dass der Luftstrom (14) nur auf ein Rotorblatt (27, 28, 29) trifft.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die dem in den Eintrittsbereich 12 eintretenden Luftstrom 14 zugewandten Seite 49a, 50a, 51a des Rotorblattes 49, 50, 51 einen ersten konkaven Abschnitt 44 und einen zweiten konkaven Abschnitt 45 aufweist, wobei sich an dem konkaven Abschnitt 45 ein konvexer Abschnitt 46 nach außen erstreckend anschließt.
Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des ersten konkaven Abschnitts 44 die Rotorblätter 49, 50, 51 eine Verdickung 47 aufweisen, die an der Ummantelung 30 befestigt ist und mittig des zweiten konkaven Abschnitts 45 auf den konkaven Abschnitt 45 spitz zulaufen.
Verfahren zur Gewinnung von Windenergie, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einen Diffusor (10) geleiteter Luftstrom (14) nur auf ein einer Rotordrehachse (26) eines Rotors (22) zugeordnetes Rotorblatt (27, 28, 29) trifft.