DE202007010984U1 - Energy generator - Google Patents
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Abstract
Einrichtung zur Erzeugung von Energie in Objekten (2), wie Gebäuden und Kraftfahrzeugen, durch ein strömendes kompressibles Medium (8), wie Luft, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (2) mindestens einen im Querschnitt kreisrunden, vom Medium durchströmten Windkanal (7) aufweist, der mit einem Energiespeicher (12) verbunden ist, wobei im Windkanal (7) in Strömungsrichtung des Mediums (8) eine Mehrzahl von hintereinander beabstandeten Windrädern (9) mit Generatoren (10) und gegebenenfalls mindestens ein Ventilator bzw. Gebläse (15) angeordnet sind und der Windkanal (7) die von den Windrädern (9) mit Generatoren (9) und Ventilator bzw. Gebläse (15) erzeugte Energie einem Verbraucher zuführt.Facility for generating energy in objects (2), such as buildings and Motor vehicles, by a pouring Compressible medium (8), such as air, characterized in that the object (2) at least one circular in cross-section, from Medium flowed through Wind tunnel (7) which is connected to an energy store (12) is, wherein in the wind tunnel (7) in the flow direction of the medium (8) a plurality of consecutively spaced wind wheels (9) with generators (10) and optionally at least one fan or fan (15) are arranged and the wind tunnel (7) of the wind wheels (9) with generators (9) and fan or blower (15) generated energy Consumers feeds.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erzeugung von Energie in Objekten, wie Gebäuden und Kraftfahrzeugen, durch ein strömendes kompressibles Medium, wie Luft.The The invention relates to a device for generating energy in objects, like buildings and motor vehicles, by a flowing compressible medium, like air.
Der alternativen Gewinnung von Energie, insbesondere elektrischer Energie, aber auch der Warmwasserbereitung kommen zunehmend stärkere wirtschaftliche Bedeutung zu. Besonders die Gewinnung von Nutzenergie, wie Strom, Heizwärme, Antriebsenergie, erfolgt immer mehr durch regenerative, d.h. erneuerbare Energien wie Sonnenenergie, Windenergie, Wasserenergie oder Erdwärme. Diese Energien kommen aus nachhaltigen Quellen, die nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich sind. Das Grundprinzip ihrer Nutzung besteht darin, dass aus den in der Umwelt laufend stattfindenden Prozessen Energie abgezweigt und der technischen Verwendung zugeführt wird. Dabei wird eine besonderes Augenmerk unter anderem auf Windenergie gelegt. Hierzu sind die Windkrafträder allgemein bekannt.Of the alternative generation of energy, in particular electrical energy, but also the water heating come increasingly stronger economic Meaning too. Especially the production of useful energy, such as electricity, Thermal heat, drive energy, more and more is done by regenerative, i. renewable energy such as solar energy, wind energy, water energy or geothermal energy. These energies come from sustainable sources that are inexhaustible by human standards. The The basic principle of their use is that of those in the environment ongoing processes energy diverted and the technical Use supplied becomes. Special attention will be paid to wind energy, among other things placed. For this purpose, the wind turbines are well known.
Bekannt
ist aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Energieerzeugungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der durch geringen Aufwand zusätzliche Energie zur Verwendung in Objekten, wie insbesondere Gebäuden und Kraftfahrzeugen, erzeugt werden kann.It Object of the invention, an energy generating device of to create the aforementioned type, with by little effort additional Energy for use in objects, in particular buildings and Motor vehicles, can be generated.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Objekt mindestens einen im Querschnitt kreisrunden, vom Medium durchströmten Windkanal aufweist, der mit einem Energiespeicher verbunden ist, wobei im Windkanal in Strömungsrichtung des Mediums eine Mehrzahl von hintereinander beabstandeten Windrädern mit Generatoren und gegebenenfalls mindestens ein Ventilator bzw. Gebläse angeordnet sind und der Windkanal die von den Windrädern mit Generatoren und Ventilator bzw. Gebläse erzeugte Energie einem Verbraucher zuführt.According to the invention Task solved by that the object at least one circular in cross-section, from Medium flowed wind tunnel which is connected to an energy store, wherein in Wind tunnel in the flow direction of the medium with a plurality of spaced apart wind wheels Generators and optionally arranged at least one fan or fan and the wind tunnel are those of wind turbines with generators and fans or blower generated Supplying energy to a consumer.
Durch einen oder mehrere Windkanäle mit einer Mehrzahl von hintereinander beabstandeten Windrädern mit Generatoren und gegebenenfalls mindestens einem Ventilator bzw. Gebläse kann mittels einem durchströmenden Medium, in der Regel Luft, Energie erzeugt werden, ohne dass eine fremde Antriebsenergie, außer der Luftströmung selbst, notwendig ist. Die erzeugte Energie kann hierbei elektrischer Strom und/oder Warmluft sein, die von der Einrichtung abgeführt wird. Diese Energie wird in einen Energiespeicher transportiert, der mit dem Windkanal verbunden ist und steht einem Verbraucher zur Verfügung.By one or more wind tunnels with a plurality of successively spaced wind wheels with Generators and optionally at least one fan or fan can by means of a flowing Medium, usually air, produces energy without one foreign drive energy, except the air flow itself, is necessary. The generated energy can be electrical Electricity and / or hot air, which is discharged from the device. This energy is transported into an energy storage, which with connected to the wind tunnel and is available to a consumer.
Durch den Ventilator bzw. das Gebläse wird Luft/Wind angesaugt und in den Windkanal befördert. Die im Windkanal befindlichen Windräder verdichten die Luft und transportieren diese weiter. Die Windräder sind mit Generatoren gekoppelt, welche durch die Rotation der Windräder Energie, nämlich elektrischen Strom, erzeugen. Dieser elektrische Strom wird in den Energiespeicher überführt.By the fan or blower Air / wind is sucked in and transported into the wind tunnel. The wind turbines in the wind tunnel compress the air and transport it further. The windmills are coupled with generators, which by the rotation of the wind turbines energy, namely electric current, generate. This electric current is in the Energy storage transferred.
Als Energiespeicher kommt beispielsweise eine oder mehrere Batterien eines Kraftfahrzeuges in Betracht. Die Batterien beliefern einen im Kraftfahrzeug befindlichen Elektromotor mit elektrischer Energie, so dass das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann. Gegebenenfalls können Hybridfahrzeuge wahlweise mit dem üblichen Verbrennungsmotor oder mit dem Elektromotor bzw. im Wechsel beider Aggregate betrieben werden.When Energy storage comes, for example, one or more batteries a motor vehicle into consideration. The batteries supply one in the motor vehicle electric motor with electrical energy, so that the motor vehicle can be driven electrically. Possibly can Hybrid vehicles either with the usual internal combustion engine or operated with the electric motor or in alternation of both units become.
Darüber hinaus kommen aber auch andere Energiespeicher, wie z.B. Wärmespeicher und Tanks, zum Einsatz, um beispielsweise Warmluft beispielsweise in einem Gebäude zu speichern.Furthermore but also come other energy storage, such. heat storage and tanks, for example, to use hot air in a building save.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist jedes Windrad einen Windweiser auf. Dieser dient der Leitung des Windstromes beim Durchströmen des Windkanals und optimiert die Luft/Windströmung. Des weiteren können, je nach Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung im Windkanal zusätzliche Windweiser angeordnet sein.According to one Further development of the invention, each wind turbine has a wind deflector on. This serves to guide the wind flow when flowing through the Wind tunnel and optimizes the air / wind flow. Furthermore, depending after embodiment of the device according to the invention in the wind tunnel additional Wind deflector be arranged.
Ein weiterer Vorteil der Einrichtung zur Erzeugung von Energie besteht darin, dass der Ventilator bzw. das Gebläse vom Energiespeicher gespeist werden. Somit ist kein gesonderter, z.B. elektrischer Antrieb des Ventilators bzw. Gebläses erforderlich. Damit ergibt sich ein gewisser Energiekreislauf, wobei überschüssige Energie, die nicht zum Antrieb des Ventilators bzw. Gehäuses benötigt wird, in den Energiespeicher überführt wird. Dadurch ist gewährleistet, dass mehr Energie in der Einrichtung erzeugt als zugeführt wird.One further advantage of the device for generating energy in that the fan or the blower are fed by the energy storage. Thus, no separate, e.g. electric drive of the fan or blower required. This results in a certain energy cycle, whereby excess energy, which is not needed to drive the fan or housing, is transferred to the energy storage. This ensures that that more energy is generated in the device than is supplied.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann nach weiteren Ausbildungen einen offenen, einen geschlossenen, einen teiloffenen oder teilgeschlossenen Windkanal aufweisen. D.h., der offene Windkanal ist im einfachen Fall ein durchgängiger, vom Medium durchströmter Kanal. Der geschlossene Windkanal ist in sich geschlossen, d.h. ringförmig, wobei durch einen Ventilator bzw. ein Gebläse das durchströmende Medium stetig umlaufend im Windkanal transportiert wird. Beim teiloffenen, ringförmigen Windkanal erfolgt ebenfalls ein kontinuierlich umlaufender Transport des Strömungsmediums, jedoch wird dabei Kaltluft zugeführt und Warmluft, die durch den Transport und die Wärmebildung der Windräder, Gebläse bzw. Ventilator entsteht, als Energie abgeführt. Hingegen ist beim teilgeschlossenen System der Windkanal zwar auch im Wesentlichen ringfömig, jedoch erfolgt eine stetige Zuführung des Strömungsmediums, z.B. als Kaltluft.The inventive device can after further training an open, a closed, have a partially open or partially closed wind tunnel. that is, the open wind tunnel is in the simple case a continuous, perfused by the medium Channel. The closed wind tunnel is self-contained, i. annular, with through a fan or a fan the flowing through Medium is transported continuously circulating in the wind tunnel. When partially open, annular wind tunnel likewise a continuously circulating transport of the flow medium takes place, however, cold air is supplied and warm air caused by the transport and heat generation of the windmills, blower or Fan is created as energy dissipated. On the other hand is partially closed Although the wind tunnel system is also essentially ring-shaped, however a steady supply takes place the flow medium, e.g. as cold air.
Weiterhin ist vorgesehen, dass im teiloffenen, im teilgeschlossenen und im geschlossenen Windkanal ein Rohrelement geringeren Querschnitts angeordnet ist, welches vom Medium umströmt ist und gegebenenfalls als Windweiser dient. Durch das geringe Luftvolumen im Windkanal ist die Reaktion der Windräder beim erneuten Einschalten des Gebläses bzw. Ventilators wesentlich größer.Farther is envisaged that in partially open, partially closed and in the closed wind tunnel arranged a pipe element of smaller cross-section is, which flows around the medium is and if necessary serves as a wind deflector. Due to the low air volume in the wind tunnel is the response of the wind turbines when switching on again of the blower or fan much larger.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann außer elektrischer Energie beispielsweise auch noch Warmwasser erzeugen. Hierzu ist der geschlossene und der teilgeschlossene Windkanal im den Windrädern abgewandten Bereich mit einer Kühleinrichtung umgeben, wobei als Kühlmedium vorzugsweise Wasser vorgesehen ist. Da das Durchströmmedium im Windkanal zirkuliert und sich dabei selbst und durch die im Windkanal angeordneten Windräder, Generatoren, Ventilator bzw. Gebläse erwärmt, erwärmt sich auch das den Windkanal teilweise umgebende Kühlmedium Wasser, was dann als Warmwasser beispielsweise in kalten Jahreszeiten zum Heizen oder in warmen Jahreszeiten zur Kühlung bzw. Klimatisierung eines Gebäudes oder für Kältemaschinen genutzt werden kann.The inventive device can except electrical energy, for example, even produce hot water. For this purpose, the closed and partially closed wind tunnel is in the wind wheels Surrounded area with a cooling device, as a cooling medium preferably water is provided. Since the flow in the Wind tunnel circulates and itself and through the wind tunnel arranged wind turbines, generators, Fan or fan heated heated also the cooling medium surrounding the wind tunnel partially Water, what then as hot water for example in cold seasons for heating or in warm seasons for cooling or air conditioning of a building or for chillers can be used.
Da durch das von den Windrädern und dem Ventilator bzw. Gebläse beförderte Durchströmmedium im Windkanal einen gewissen Überdruck erzeugt, weisen der geschlossene und der teilgeschlossene Windkanal zumindest ein Druckausgleichventil auf, um einen übermäßigen Überdruck im Innern der Einrichtung zu verhindern.There by the wind turbines and the fan or blower promoted Durchströmmedium in the wind tunnel a certain overpressure produced, have the closed and partially closed wind tunnel at least one pressure relief valve to an excessive pressure inside the facility.
In Abhängigkeit von der gewünschten Bauart und dem gewünschten Zweck und Leistung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann jedes der Windräder ein Rotorteil oder zwei gegenläufige Rotorteile aufweisen. Durch die zwei gegenläufigen Rotorteile wird mehr Energie in einem Generator oder einer Lichtmaschine erzeugt, da ein Rotorteil mit dem Generator-Innenkörperteil und der zweite Rotorteil mit dem Generator-Außenkörperteil verbunden ist.In dependence from the desired Type and the desired Purpose and performance of the device according to the invention can be any the wind wheels one rotor part or two opposing ones Have rotor parts. The two opposing rotor parts is more Energy generated in a generator or alternator, since a rotor part with the generator inner body part and the second rotor part with the generator outer body part connected is.
In technischer Hinsicht können die Windräder als Mehrblattrotor, Turbine oder dergleichen ausgebildet sein. Darüber hinaus können die Windräder mittels Kugellager, Wälzlager, Magnetlager, Radlager, mit Schwungrad oder dergleichen im Windkanal befestigt sein.In technically speaking the windmills be designed as Mehrblattrotor, turbine or the like. Furthermore can the wind turbines by means of Ball Bearings, Rolling Bearings, Magnetic bearings, wheel bearings, attached with flywheel or the like in the wind tunnel be.
Nach einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist bei einem Kraftfahrzeug in dessen Längsrichtung in der Karosserie mindestens ein Windkanal mit ei ner Mehrzahl von hintereinander beabstandeten Windrädern mit Generatoren ausgebildet, wobei der Fahrtwind als den Windkanal durchströmendes Medium dient. Dabei ist die Energieausbeute wegen der unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeit des Mediums bei schneller Fahrt des Kraftfahrzeuges natürlich größer als bei langsamer Fahrt. Die Generatoren bilden hierbei die sogenannten Lichtmaschinen des Fahrzeuges.To Another embodiment of the solution according to the invention is in a motor vehicle in its longitudinal direction in the body at least one wind tunnel with egg ner plurality of Trained wind turbines with generators, wherein the airstream serves as a medium flowing through the wind tunnel. there is the energy yield due to the different flow rate of the medium at faster speed of the motor vehicle, of course, greater than at slow speed. The generators form the so-called Alternators of the vehicle.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Windräder mit Gewichten oder dergleichen ausgebildet sind.Finally, can be provided that the wind turbines are formed with weights or the like.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It It is understood that the above and below to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Es zeigen:Of the The invention is based on the idea below Description based on several embodiments, in the drawing are shown, closer described. Show it:
Die Einrichtungen zur Erzeugung von Energie sind in den Zeichnungen im Wesentlichen als seitliche Teilschnittansicht dargestellt, wobei die außerhalb der Einrich tungen befindlichen Aggregate und Teile sowie Energie-, Medien- und Strömungsflüsse schematisch dargestellt sind.The Devices for generating energy are shown in the drawings shown substantially as a partial side sectional view, wherein the outside the units and parts and energy, Media and flow flows schematically are shown.
Im
rohrförmigen
Windkanal
Befindet
sich das Kraftfahrzeug
Bei
der Ausführungsform
gemäß
In
Das über die
Windräder
In
Im
den Windrädern
Bei
der in
Bei
der in
- 11
- EnergieerzeugungseinrichtungEnergy generator
- 22
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 33
- Öffnungopening
- 44
- Lüftungsschlitzevents
- 55
- Rohrpipe
- 66
- Zwischenrohrintermediate pipe
- 77
- Windkanalwind Tunnel
- 88th
- Mediummedium
- 99
- Windradwindmill
- 1010
- Generatorgenerator
- 1111
- Windweiserwind Weiser
- 1212
- Energiespeicherenergy storage
- 1313
- Elektromotorelectric motor
- 1414
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 1515
- Ventilator/GebläseFan / Blower
- 1616
- Rohrelementtube element
- 1717
- Einlassinlet
- 1818
- Auslassoutlet
- 1919
- DruckausgleichventilPressure equalization valve
- 2020
- Kühleinrichtungcooling device
- 2121
- Windweiserwind Weiser
- 2222
- MehrblattrotorMulti-blade rotor
- 2323
- Rotorteilerotor parts
- 2424
- Magnetlagermagnetic bearings
- 2525
- Schwungradflywheel
- 2626
- GewichtWeight
Claims (16)
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