DE102019008308A1 - Windkraftunterstützung - Google Patents

Abstract

Die Wandlung von Windenergie in Elektroenergie ist sinnvoll. Die Stagnation bei der Vergrößerung der Anzahl der Anlagen und ihre bauliche Größenbegrenzung waren zu erwarten und sind nachvollziehbar. Als Lösung dieser Problematik bietet sich auf Grund der niedrigen Drehzahlen der Rotoren der Windkraftanlagen die Verwendung intelligenter Zusatzmodule auf Wasserbasis, auch in Verbindung mit Auftriebwirkung, an. Das hydrostatische Paradoxon eröffnet weitere Möglichkeiten, mit überschaubarem Aufwand die Leistungsfähigkeit von Windkraftanlagen zu erhöhen oder separat Anwendung zu finden.

Description

• Windkraftanlagen zählen zu den derzeit saubersten Energiewandlern. Ihre Aufstellmöglichkeiten sind jedoch begrenzt. Ihre Baugröße lässt sich nur bedingt erweitern. Zusatzmodule auf Gravitationsbasis ermöglichen zukunftsträchtig, kostengünstig und problemarm Erweiterungspotential. Meiner Erfindung liegt das Einbeziehen des Potentiales des hydrostatischen Paradoxons zu Grunde. Die sich daraus ergebenden Gestaltungsmöglichkeiten sind vielfältig. Die Länge der Rotorblätter von Windrädern bietet ausreichend Höhenunterschied, um die hydrostatische Kraft effektiv wirken zu lassen.
• Die erfindungsgemäßen Konstruktionen sollen an Hand von zwei Beispielen und dazu gehörigen schematischen Zeichnungen näher erläutert werden.
• 1 zeigt ein senkrecht stehendes Wasserrohr (5) mit einer Druckdose (6) am unteren Ende. Entsprechend der Wirkfläche (7) und der Höhe der Wassersäule wird die aus dem Effekt des hydrostatischen Paradoxons zur Verfügung stehende Kraft verstärkt. Der dadurch geringer gewordene Weg richtet sich nach dem Aufbau der Druckdose (6) und dem Querschnitt des im Wasserrohr (5) befindlichen Wassers. 2 zeigt die in 1 beschriebene Situation um 180 Grad gedreht. Der Effekt wirkt nun als Sog und zieht die Druck- und Sogdose zusammen. 3 zeigt die Druck- und Sogdose detaillierter. 4 zeigt eine Anwendung, in der zwei Wasserschläuche (5) in die Flügel eines Windrades integriert werden, so dass in der Nähe der senkrechten Position der Rotorblätter die die wirkenden Druck- und Sogkräfte die Rotation und somit das nutzbare Drehmoment unterstützen. Die daraus folgende Unwucht, resultierend aus der Massenpunktverschiebung des Wassers ist gering. Auf Grund des geringen Gewichtes der gefüllten Wasserschläuche (5), können mehrere, 5, in die Flügel integriert werden. Die zu erreichende Zusatzleistung ergibt sich aus deren Anzahl, ihrer Dimensionierung und der Handhabung der Umlenkung der geradlinig wirkenden Kräfte in Drehmoment.
• 6 zeigt symbolisch eine reine Wassersäulendrehkonstruktion mit extern gespeisten Antrieb. Das durch das hydrostatische Paradoxon zweimal pro Umdrehung zur Verfügung stehende Kraftpotential wird auf einen separaten Generator übertragen. Die wirkenden Kräfte trotz geringer Wassermengen und die sich daraus ermöglichende Leichtbauweise ergeben durch die große Menge der Wassersäulen einen Energiegewinn, der höher sein wird, als die zum Rotieren lassen der Drehkonstruktion notwendige Aufwendung. 7 zeigt symbolisch die Umlenkung der geradlinigen Kraftwirkung in Rotation zum Antrieb des Generators. Die in der Druck- und Sogdose (6) wirkende Kraft wird mechanisch auf den Einpresskern (17) übertragen und wirkt somit über dessen kleineren Querschnitt. Dabei wird das in der Kolbenführung befindliche Wasser gegen die Kolben (13) gedrückt und lässt diese die Pleul (14) sich bewegen. Der jeweils untere Part der Wasserrohranordnung (5) zieht die Kolben (5) auf Grund der Sogwirkung zurück. Die Wasserrohre- oder Schläuche sind an ihren Enden offen. Überschreitet man den kritischen Durchmesser nicht, wird das Wasser in der unteren Situation nicht abfließen können. Die Öffnung dient dem Luftstrom und sollte in ihrer Bauweise diesem gerecht werden.
• Bezugszeichenliste

1

Wasser

2

Ständer

3

Windradnabe

4

Windradflügel

5

Wasserschlauch/Wasserrohr

6

Druck- und Sogdose

7

Wirkfläche

8

Führung mit Schlauchanschluss

9

Kraftaufnahme

10

Haltearme

11

Antrieb

12

Generator

13

Kolben

14

Pleul

15

Schwungmasse

16

Zahnriemen

17

Einpresskern

18

Kolbenführung

19

Dichtringe

Claims (4)

1. Windkraftunterstützung, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkung des hydrostatischen Paradoxons durch rotierende Anlagen wiederholbar in kinetische Energie gewandelt wird.
2. Windkraftunterstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrostatische Paradoxon sowohl Druckwirkung als auch Sogwirkung erzeugt.
3. Windkraftunterstützung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass geeignete Konstruktionen in die Rotorblätter von Windkraftanlagen integriert werden.
4. Windkraftunterstützung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass von extern angetriebene Drehkonstruktionen mit hydrostatischen Aufbauten Drehmoment erzeugen, welches zur Wandlung in Elektroenergie oder zum Antrieb mechanischer oder anderer Vorgänge genutzt wird.

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