DE20120330U1 - Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm - Google Patents

Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm

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Claims (20)

1. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm, dadurch gekennzeichnet, dass an Gebäuden Bauwerken (4) luftdichte Kanäle (6, 7, 8), Rohrleitungen (3) und Schächte vorhanden sind, welche von einer baulichen Konstruktion, vorzugsweise einem Turm (2), ausgehend jeweils auf die Seite(n) des Gebäudes/Bauwerkes (4) sowie des Turmes (2) geführt werden an denen durch den Wind ein Sog entsteht, mit der Massgabe, dass dieser Turm (2) über Einlassschächte (19) Luft ansaugt, welche im Turm (2) über Windräder (11, 15, 23) ge­ führt wird, die die Windenergie über den Antrieb von Luftverdichtern in Druckluftenergie oder über den Antrieb von Generatoren in elek. Energie umwandeln können und dass die Luft über das Kanal- (6, 7, 8) und Rohrleitungssystem (3) und/oder die Schächte wieder ins Freie austritt.
2. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (6, 7, 8), Rohrleitungen (3) und Schächte vorzugsweise zu den Kanten des Gebäudes sowie unter Dachüberstände geführt sind und dort in Diffusoren enden.
3. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (6, 7, 8) und Rohrleitungen (3) an den Gebäudekanten für beide dort zu­ sammentreffenden Gebäudeflächen genutzt werden können, dergestalt dass die Kanäle (6, 7, 8) abgewinkelt sind und über eine innen am Scheitelpunkt des Winkels angeordnete und mit dem abgewinkelten Kanal festverbundene Stange gedreht werden können mit der Massgabe, dass ein Schenkel dieses abgewinkelten Kanals (6, 7, 8) auf der Winddruckfläche des Gebäudes luftdicht abschliessend aufliegt, während der andere Schenkel über den Diffusor in der Luft­ strömung des Windes an der Gebäudekante liegt, wobei dieses abgewinkelte Kanalstück (6, 7, 8) auch doppelwandig ausgeführt sein kann und jeweils über die Rohrleitungen (3) mit dem Turm verbunden ist.
4. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Module/Kränze, welche jeweils zwei miteinander verbundene Windräder (11, 15) und einen daran angeschlossenen Luftverdichter beinhalten, übereinander in dem Turm (2) angeordnet sind, wobei die Luftzuführung in einen Modul jeweils über Einlassschächte (19) erfolgt, welche in der Turmwand vorhanden sind und die Luft von einem Einlassschacht (19) über eine lange Rohrleitung (18) zu einem der beiden Windräder (11) strömt, welches sich in einem geschlossenen Schaufelkanal (13) bewegt, der kurze Engpassstellen (22) hat und über eine Klappe (12) geöffnet und geschlossen werden kann, mit der Massgabe, dass das Windrad (11) Kraft abgibt über das Abbremsen der Luftströmung in der langen Rohrlei­ tung (18) kurz vor dem Erreichen der Engpassstelle (22) sowie über den Staudruck in der Engpassstelle (22) und den Luftwiderstandsdruck im Schaufelkanal (13) nach dem Ver­ lassen der Engpassstelle (22), wobei die Klappe (12) am Ende der langen Rohrleitung (18) diese Kraftaufbringung erst ermöglicht oder ansonsten fördert und dass darüberhinaus das zweite Windrad (15) dergestalt Kraft aufbringt, dass es die vom ersten Windrad (11) aus dessen Schaufelkanal (13) über eine Düse (14) austretende Luftströmung nochmals kurzfris­ tig staut bevor die Luft aus den Schaufeln dieses Windrades (15) ins Innere (10) des Turmes (2) abgeleitet wird.
5. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm (2) soviele Einlassschächte (19) hat wie Schaufeln (11) am betreffenden Wind­ rad (11) vorhanden sind und dass jedem Einlassschacht (19) genau eine Rohrleitung (18) sowie eine Engpassstelle (22) im Schaufelkanal (13) zugeordnet ist, und dass beim Übergang vom Einlassschacht (19) in die lange Rohrleitung (18) eine Querschnittsverringerung erfolgt.
6. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (12) am Ende der langen Rohrleitung (18) über die Bewegung einer Schau­ fel (11) des Windrades (11) die lange Rohrleitung (18) teilweise schliessen kann mit der Massgabe, dass hierdurch die Luftströmung im Bereich der Klappe (12) beschleunigt wird.
7. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1, 4 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass die am Ende der Rohrleitung (18) angebrachte Klappe (12) mit Federunterstützung (21) den Schaufelkanal (13) verschliesst, wenn keine Schaufel (11) in ihrem Schwenkbereich ist, und dass rückseitig an der Schaufel (11) entsprechende Stegbleche (25) vorhanden sind.
8. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Engpassstellen (22) geometrisch so ausgebildet sind, dass sie den äusseren Umriss der Windradschaufel (11) vollständig umhüllen, und dass sich diese Enpassstellen (22) im Schaufelkanal (13) jeweils in bestimmten Abständen von der Klappe (12) befinden, die so bemessen sind, dass die Wirklänge dieser Klappe (12) zusammen mit der oberen Breite der Schaufel (11) am Windrad (11) und dem gewünschten Schliessspalt an der Rohrleitung (18) exakt dem Verhältnis entsprechen, welches gebildet wird, wenn man den Wirkdurchmesser des Windrades (11) am Kraftangriffspunkt der Schaufeln (11) durch die Anzahl der Schaufeln (11) am Windrad (11) dividiert.
9. Windräder in einem Turm nach Schutzanspruch 1, 4, 6 und 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel (11) des Windrades (11) die am Ende der Rohrleitung (18) befindliche Klappe (12) unterfahren und hierdurch in die Rohrleitung (18) hineindrücken kann, wozu aussen an jeder Schaufel (11) des Windrades (11) federnd gelagerte Rollen (20) angebracht sind.
10. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Enpassstellen (22) sehr kurz ausgebildet sind und dass die Schaufeln (11) des Wind­ rades (11) nach dem Verlassen dieser Engpassstellen (22) von der Luftströmung aus der Rohrleitung (18) umströmt werden, und dass zu diesem Zweck die Schaufeln (11) des Wind­ rades (11) dort einen gewissen Abstand zu den Wänden des Schaufelkanales (13) haben.
11. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleitung der Luftströmung aus dem Schaufelkanal (13) des ersten Windrades (11) jeweils kurz vor dem Erreichen einer Engpassstelle (22) erfolgt über eine hierzu dort befind­ liche Düse (14).
12. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanpruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich oben im Turm (2) mit etwas Abstand zu dem obersten Modul ein zusätzliches Windrad (23) befindet in der Ausführung wie es z. B. aus den Weihnachtspyramiden bekannt ist, und welches dem Aufwind im Turm (2) Widerstand leistet mit der Massgabe, dass ein zusätzlich dort befindlicher Luftverdichter hierdurch angetrieben werden kann.
13. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanpruch 1 und 12 dadurch gekennzeichnet, dass oben, unterhalb des Turmdaches aber oberhalb des dritten Windrades (23), welches den Aufwind nutzt, ein Luftgeschoss vorhanden ist, das von allen Seiten vom Wind durchströmt werden kann.
14. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1, 4 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Decke des Luftgeschosses von aussen nach innen kegelstumpfförmig auf die halbe Geschosshöhe abgesenkt ist, wobei die obere Fläche des Kegelstumpfes dem dortigen Turmdurchmesser entspricht während die untere Kegelstumpffläche geringfügig grösser ist als der Durchmesser des sich in der Mitte des Turmes (2) befindlichen Installationsschachtes (1).
15. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Module zueinander so im Winkel versetzt sind, dass sich die Zonen des "Schliessdruckes" beim Abbremsen der Luftströmung in der langen Rohrleitung (18) direkt vor der Engpassstelle (22) mit dem "Luftwiderstandsdruck" nach dem Durchfahren der Enpassstelle (22) in den Modulen jeweils überlagern.
16. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Modul befindlichen beiden Windräder (11, 15) und der Luftverdichter über Zahnkränze, Zahnräder und ein Getriebe verbunden sind mit der Massgabe, dass über den Ausgangsdruck des Luftverdichters die Geschwindigkeit der Windräder (11, 15) geregelt werden kann.
17. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände und Böden der langen Rohrleitungen (18) im Turm (2) von Wasser beflutet werden können, welches vorzugsweise erwärmt ist.
18. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die langen Rohrleitungen (18) im Turm (2) angestanzte Laschen haben, welche nach innen und in Strömungsrichtung zeigen, und dass die langen Rohrleitungen (18) jeweils von einem Hüllrohr umgeben sind, welches an den Enden verschlossen ist.
19. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1, 4 und 12 dadurch gekennzeichnet, dass Wasserdampf in die Einlassschächte (19) und Rohrleitungen (18) des Turmes (2) ein­ gespeist werden kann.
20. Windenergiesystem mit Windrädern in einem Turm nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig an jeder Wand eines Einlassschachtes (19) zwei über ein vertikal angeord­ netes Scharnier klappbare Platten (16) vorhanden sind, welche druckluftbetrieben (17) bis zum Ende des Einlassschachtes (19) verfahren können, wobei sich dort eine Platte (16) im rechten Winkel zur Schachtwand nach aussen stellt, während die andere Platte (16) eine Schräge in den Schacht (19) hinein bis zum Druckluftkolben (17) bildet.
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