DE19645415A1

DE19645415A1 - Strömungskraftwerk

Info

Publication number: DE19645415A1
Application number: DE19645415A
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Ing Kramer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-04
Filing date: 1996-11-04
Publication date: 1998-05-07

Description

Damit können durch die Gestaltung der Düsenfläche und ihrer Austrittsöffnung die klassischen Gestaltungsprobleme von achsnahen langsamlaufenden und achsfernen schnellaufenden Radflügeln minimiert werden und so der Wirkungsgrad verbessert werden.

Der Unterschied zu den alten z. B. persischen Windmühlen mit Düsenanordnung ist, daß die Form und Öffnung der Düse den jeweiligen Windverhältnissen durch unterschiedliche Segelstellung angepaßt werden kann.

Das drachenartige Aufspannprinzip der Segelfläche läßt preisgünstig sehr große Segeldüsen (2) auch linien- und matrixartig (Fig. 4) addierbar herstellen, die mit Ausnahme der Randrippen (9) ohne Druck- oder Biegezug haltende Konstruktionen auskommen, und in größere Höhen zu reichen geeignet sind.

Wie beim Segelschiff kann bei Sturm das Segel verkleinert oder völlig eingeholt werden. Als Meeresströmungskraftwerk ist eine Anordnung des Membransegeldüsenprinzips unter Wasser vorzunehmen (Fig. 5).

Die Erfindung macht sich zur Aufgabe größere Strömungs- bzw. Windkraftwerke zu erstellen und einen besseren Wirkungsgrad bei gleichem Anströmquerschnitt durch Beschleunigung der Strömung insbesondere der Luftströmung zu erzielen.

Gegenstand der Erfindung ist die Anordnung einer Düse vor dem Flügelrad (1), die mittels flexibler Segelflächen (2) gebildet wird, welche sich infolge der Luftanströmung aufblähen und durch Halteseile (3) wie beim Kinderdrachen in Höhe gehalten werden.

Die Halteseile selbst wiederum werden fest verankert z. B. an einer Boje (14) im Meer.

In der Praxis wird die Düsenfläche durch die Erd- bzw. Wasseroberfläche einerseits und sich darüber aufblähende Segelflächen (2) andererseits gebildet werden.

Der Vorteil der Erfindung ist die durch den Düseneffekt konzentrierende Wirkung so daß Flügelräder relativ gleichmäßig angeströmt werden.

Die Zeichnungen zeigen folgende Darstellungen:

Fig. 1 Segelwindkraftwerk auf Wasseroberfläche,

Fig. 2 Drachenwindkraftwerk fliegend, an Halteseilen mit der Erde verbunden,

Fig. 3 Auftriebsprinzip durch Anstellwinkel,

Fig. 4 Additionsprinzip von Segelwindkraftwerksblöcken,

Fig. 5 Strömungskraftwerk unter der Wasseroberfläche.

Claims

1. Strömungskraftwerk mit drehender Energieumsetzung, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Rotor bzw. Flügelrad (1) eine trichterartige Membranfläche (2) nach der Art einer Düse zur Vergrößerung der Einzugsfläche des Strömungskraftwerks angeordnet ist und diese Membranfläche durch Kräfte infolge eines Anstell winkels zwischen Strömung und Fläche in aufgeblähter Form gehalten wird. Die Größe, Ausdehnung, Formgebung und Lage der Membranfläche ist während des Betriebs über unterschiedliche Bedienung der Halteseile (3) mit Veränderung der Lage der Haltepunkte selbst veränderbar.

2. Strömungskraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit der Strömung des Windes betrieben wird und daß vor dem Rotor bzw. Flügelrad (1) ein trichterartiges Segel (2) nach der Art einer Düse zur Vergrößerung der Einzugsfläche des Windkraftwerks angeordnet ist und diese Segelfläche durch Auftriebs- und Sogkräfte ortsfest in der Höhe gehalten wird und in Größe, Ausdehnung und Formgebung während des Betriebs über unterschiedliche Bedienung der Halte seile (3) veränderbar ist.

3. Windkraftwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Trichterwirkung der Düse durch die Erd- oder Wasseroberfläche (4) einerseits und eine sich darüber infolge der Anströmung der Luft aufblähende Segelfläche anderer seits gebildet wird, wobei die Übergänge (5) technisch dicht ausgebildet werden.

4. Windkraftwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segelfläche in ihren überwiegenden Flächen einen Anstellwinkel (6) gegen die Horizontale aufweist und mit einem oder mehreren Abspann-Seilen (7) an jeweiligen Festpunkten (8) gehalten wird, so daß ein Auftrieb entsteht, der die Energieumwandlungseinrichtungen (1) (z. B. Rotor, Generator) in der Luft schwebend hält (Fig. 2).

5. Windkraftwerk nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Auftrieb der Segelflächen durch eine Anströmung der Luft vorwiegend von vorne und unten gebildet wird (Fig. 3), und
die Segelflächen durch Rand-Rippen (9) gehalten werden, die jeweils selbst über mind. 2 Abspann-Seile (7) gehalten werden, die an ebensovielen voneinander entfernten Stellen (8) auf der jeweiligen Rippe (9) mit ihren Enden befestigt werden und über deren Lage die Höhe und der Anstellwinkel des Segels reguliert werden können.

6. Windkraftwerk nach den Ansprüchen 2-5, dadurch gekennzeichnet daß die jeweils anderen Enden der Seile in mind. einem Punkt (10) miteinander verbunden sind, der in etwa in gleicher Größenordnung wie die Distanz der Befestigungspunkte (8) auf den Rippen (9) von diesen entfernt ist und unterhalb des Segels (2) angeordnet ist. Von jedem dieser Punkte wird wie bei einer Drachenwaage nur ein Halteseil (3) nach unten weitergeführt.

7. Windkraftwerk nach den Ansprüchen 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die trichterförmige Segelfläche (2) in Form eines mit schrägen Ebenen angeschnittenen Kegels mit etwa waagerechter Achse (11) angeordnet ist, wobei dessen vorderer Rand (12) an der oberen Seite sich luvseitiger und der untere Rand (13) leeseitiger ausdehnt. Sie ist weiterhin so geformt, daß bei am Ort fixierter Lage der Halteseile der Segelfläche die Summe der Auftriebskräfte durch schräge Anströmung der Segelfläche und des Sogs die Gewichtskräfte über wiegen und die gesamte Anlage in höheren Höhen drachenartig fliegt.

8. Strömungungskraftwerk nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der gesamten Anlage unter der Wasser oberfläche erfolgt. (Fig. 5).