DE202009002259U1 - Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie - Google Patents
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Abstract
Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (10), umfassend
ein Fundament (12), das mit einem Raum (22) versehen ist,
eine Rotorspindel (13), welche auf dem Fundament drehbar angeordnet ist,
einen Generator (14), welcher im Raum (24) angeordnet und mit der Rotorspindel (13) elektrisch verbunden ist,
mehrere Rotorblätter (15), welche um die Rotorspindel (13) angeordnet und jeweils mit einer Rotorblätterfläche (48) versehen sind, welche Windenergie aufnimmt, um sich zu drehen, so dass die Rotorspindel (13) gedreht und der Generator (14) bewegt wird, um Strom zu erzeugen,
mehrere Solarmodule (16), welche auf den Rotorblättern (15) angeordnet sind und die Sonnenenergie aus mehreren Richtungen aufnehmen und Strom erzeugen können, sowie
mehrere Akkumulatoren (17), die im Raum (22) angeordnet und mit dem Generator (14) sowie den Solarmodulen (16) elektrisch verbunden sind, um Strom zu speichern.
ein Fundament (12), das mit einem Raum (22) versehen ist,
eine Rotorspindel (13), welche auf dem Fundament drehbar angeordnet ist,
einen Generator (14), welcher im Raum (24) angeordnet und mit der Rotorspindel (13) elektrisch verbunden ist,
mehrere Rotorblätter (15), welche um die Rotorspindel (13) angeordnet und jeweils mit einer Rotorblätterfläche (48) versehen sind, welche Windenergie aufnimmt, um sich zu drehen, so dass die Rotorspindel (13) gedreht und der Generator (14) bewegt wird, um Strom zu erzeugen,
mehrere Solarmodule (16), welche auf den Rotorblättern (15) angeordnet sind und die Sonnenenergie aus mehreren Richtungen aufnehmen und Strom erzeugen können, sowie
mehrere Akkumulatoren (17), die im Raum (22) angeordnet und mit dem Generator (14) sowie den Solarmodulen (16) elektrisch verbunden sind, um Strom zu speichern.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie. Im speziellen betrifft sie eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie.
- Hintergrund der Erfindung
- Unter solchen Stromerzeugungsmethoden wie Wasserkraftwerke, Kohlenkraftwerke, Atomkraftwerke, Windkraftwerke und Solarkraftwerke sind Windkraft- und Solarkraftwerke die umweltfreundlichsten Stromerzeugungsmethoden, welche deswegen von Regierungen aller Länder unterstützt werden. Nachteilig ist es aber, dass Solarstromerzeuger nur am Tag durch Strahlung des Sonnenscheins Strom erzeugen können und Windstromerzeuger nicht fähig sind, Strom zu erzeugen, wenn es nicht windet.
- Stand der Technik
- Um solche Nachteile zu beseitigen, sind schon kombinierte Stromerzeugungseinrichtungen mit Wind- und Solarenergie geschaffen worden, welche patentiert und hierbei nicht im Detail erläutert werden, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie die Stromerzeugungseffizienz durch Kombination der Rotorblätter mit Solarmodulen erhöhen, indem sie Strom kontinuierlich erzeugen, auch wenn es nicht windet oder wenn es Nacht ist.
- Trotzdem sind derartige kombinierten Stromerzeugungseinrichtungen mit Wind- und Solarenergie nachteilig, da deren Stromerzeugungseffizienz noch erhöht werden muss, weil die Rotorblätter keine Windenergie aus mehreren Richtungen sondern nur die aus einer einzigen bestimmten Richtung entnehmen, während die Solarmodule auch keine Energie des Sonnenscheins aus mehreren Richtung, sondern nur die aus einer bestimmten Richtung entnehmen. Obwohl manche Ausführungsformen Energie der Luft oder des Sonnenscheins aus verschiedenen Richtungen aufnehmen können, ist deren Anfertigung aufwändig und nimmt viel mehr Kosten in Anspruch. Deswegen ist es schwierig, sie zu kommerzialisieren, weil sie entweder aus komplizierten Bestandteilen bestehen oder keine Windkraft und Solarenergie gleichzeitig effektiv benutzen können.
- Aufgabe der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie zu schaffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie leicht kommerzialisierbar ist, weil sie nicht nur einfach strukturiert ist und wenig Kosten in Anspruch nimmt, sondern auch die Windkraft und Solarenergie gleichzeitig effektvoll benutzen kann.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie, umfassend ein Fundament mit einer Gondel; eine drehbar auf dem Fundament angeordnete Rotorspindel; einen in der Gondel angeordneten und mit der Rotorspindel elektrisch verbundenen Generator; mehrere um die Rotorspindel angebrachte Rotorblätter, mit denen die Windenergie entnommen und weiterhin der Rotorspindel zugeführt wird, so dass der Generator angetrieben wird, Strom zu erzeugen; mehrere auf den Rotorblättern angeordneten Solarmodule, welche die Energie des Sonnenscheins aus mehreren Richtungen zur Stromerzeugung entnehmen, sowie mehrere Akkumulatoren, welche in der Gondel angeordnet und mit dem Generator sowie den Solarmodulen verbunden sind, um Strom zu speichern, welchen der Generator und die Solarmodule erzeugt haben.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
-
1 eine dreidimensionale Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
3 eine schematische Darstellung, welche zeigt, wie eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet und insbesondere wie sich die Rotorblätter drehen. - Kurzbeschreibung der Erfindung
-
1 und2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nämlich eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (10 ), umfassend ein Fundament (12 ), eine Rotorspindel (13 ), einen Generator (14 ), vier Rotorblätter (15 ), mehrere Solarmodule (16 ) und mehrere Akkumulatoren (17 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Fundament (12 ) versehen ist mit einer Gondel (22 ), worin ein Raum (24 ) vorhanden ist, einem auf der Gondel (22 ) angeordneten kreisrunden Drehsitz (26 ), einem herkömmlichen auf dem Drehsitz (26 ) angeordneten Stromleitungslager (28 );
wobei die Rotorspindel (13 ) aus einem stromleitfähigen Material gefertigt und mit einer Drehachse (30 ) und einem Verbindungselement (32 ) versehen ist. Die beiden sind quadratisch und mit der Außenseite der Drehachse (30 ) verbunden, deren Unterseite auf dem Stromleitungslager (28 ) aufgebaut wird; wobei
der Generator (14 ) ein Innenläufergenerator ist. Das heißt, dass sich der mit dem Stromleitungslager (28 ) verbundene Rotor (34 ) an der Innenseite des Stators (36 ) befindet, welcher in der Gondel (24 ) angeordnet ist;
die Rotorblätter (15 ) aus einem stromleitfähigen Material gefertigt und jeweils mit einem Gehäuse (40 ) versehen sind, welches eine Dachplatte (42 ), eine Unterplatte (44 ) und eine Endplatte (46 ) umfasst. Die Dachplatte (42 ) verläuft schräg und ist mit der Unterplatte (44 ) an einer Kante verbunden. Die Endplatte (46 ) ist mit der Dachplatte (42 ) und der Unterplatte (44 ) an einem Ende verbunden, während die Dachplatte (42 ) und die Unterplatte (44 ) an dem anderen Ende mit dem Verbindungselement (32 ) verbunden sind. Dadurch formen die Dachplatte (42 ), die Unterplatte (44 ) und die Endplatte (46 ) eine konkave Rotorblätterfläche (48 ). Zudem sind die Dachplatte (42 ) und die Unterplatte (44 ) mit reflektierbarem Material, z. B. einem glasierten Metallblech gefertigt. Hierbei wird an einer Seite, die homolog zur Dachplatte (42 ) ist, jeweils eine Reflexionsfläche (50 ) geformt;
wobei die Solarmodule (16 ) jeweils an der Innen- oder Außenseite der schräg verlaufenden Dachplatte (42 ) angeordnet sind. Dadurch können sie nicht nur die direkte Sonnenstrahlung aus verschiedenen Richtungen, sondern auch die Strahlung aus den Reflexionsflächen (50 ) benutzen, um Strom zu erzeugen; wobei
die Akkumulatoren (17 ) im Raum (24 ) angeordnet und mit dem Generator (14 ) sowie den Solarmodulen (16 ) elektrisch verbunden sind, um Strom zu speichern, welchen der Generator und die Solarmodule erzeugt haben. - Zudem umfasst die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung noch eine Stromausgabeeinrichtung (
18 ), welche im Raum (24 ) angeordnet und mit den Akkumulatoren (17 ) elektrisch verbunden ist, wobei die Spannung gleichgerichtet und der Strom ausgeführt wird. - Eine derartige kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (
10 ) anhand der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auf dem Dach eines Hauses oder irgendwo anders montiert werden, wo sie von der Sonne bestrahlt wird und wo es windet. -
3 zeigt, wie sie arbeitet. Weil die Rotorblätterflächen (48 ) der Rotorblätter (15 ) in verschiedenen Richtungen gerichtet sind, werden die Rotorblätter (15 ) auf jeden Fall vom Wind aus irgendeiner Richtung angetrieben, um die Rotorspindel (13 ) zu drehen, wobei der Rotor (34 ) des Generators (14 ) Strom erzeugt, welcher den Akkumulatoren (17 ) zugeführt und darin gespeichert wird. - Wenn sie von der Sonne bestrahlt werden, entnehmen die Solarmodule (
16 ) Wärme, erzeugen Strom und führen den Strom durch die Rotorspindel (13 ) und die Rotorblätter (15 ) den Akkumulatoren (17 ) zu, welche den Strom speichern. Insbesondere gilt, weil sie an den Innen- und Außenseiten der schräg verlaufenden Dachplatte (42 ) angeordnet sind, dass die Solarmodule (16 ) ebenfalls gleichzeitig drehen, wenn sich die Rotorspindel (13 ) dreht. Solange die Sonne scheint und die kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung (10 ) bestrahlt wird, ungeachtet ihrer Position, können alle Solarmodule (16 ) den ganzen Tag von der Sonne bestrahlt werden und Strom erzeugen. Zudem können sie die Strahlung aus den Reflektoren (50 ) der Unterplatten (44 ) und Endplatten (46 ) benutzen und mehr Strom erzeugen. Hierbei wird deren Stromerzeugungseffizienz erhöht. - Dadurch erzeugen der Generator (
14 ) und die Sonnenmodule (16 ) abwechselnd oder gleichzeitig Strom, der den Akkumulatoren (17 ) zugeführt und darin gespeichert wird, egal ob das Wetter sonnig oder der Himmel bewölkt ist, ob es windet oder nicht. Der in den Akkumulatoren (17 ) gespeicherte Strom kann durch die Stromausgabeeinrichtung (18 ) ausgeführt und herkömmlichen Haushaltsgeräten zugeführt oder zu anderen Zwecken benutzt werden. - Gemäß der Erfindung, wie oben erwähnt, mittels Kombination der nicht von Windrichtungen beeinflussten Rotorblätter (
15 ) mit den nicht von Bestrahlungswinkeln beeinflussten Solarmodulen (16 ), kann die kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (10 ) Strom erzeugen und speichern, um herkömmliche Haushaltsgeräten zu speisen oder zu anderen Zwecken zu dienen, egal ob das Wetter sonnig oder der Himmel bewölkt ist, ob es windet oder nicht. Dadurch können die Naturressourcen wie Wind- und Solarenergien effizient benutzt werden. Verglichen mit anderen herkömmlichen kombinierten Einrichtungen zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie von Sonnenbestrahlungswinkeln oder Windrichtungen beeinflusst werden oder mit komplexer Struktur ausgestaltet sind, ist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einfacher Struktur ausgestaltet, nimmt wenig Produktionskosten in Anspruch und wird ohne Schwierigkeiten kommerzialisiert. Vor allem kann diese Ausführungsform Wind- und Solarenergie gleichzeitig benutzen, um Strom zu erzeugen.
Claims (9)
- Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (
10 ), umfassend ein Fundament (12 ), das mit einem Raum (22 ) versehen ist, eine Rotorspindel (13 ), welche auf dem Fundament drehbar angeordnet ist, einen Generator (14 ), welcher im Raum (24 ) angeordnet und mit der Rotorspindel (13 ) elektrisch verbunden ist, mehrere Rotorblätter (15 ), welche um die Rotorspindel (13 ) angeordnet und jeweils mit einer Rotorblätterfläche (48 ) versehen sind, welche Windenergie aufnimmt, um sich zu drehen, so dass die Rotorspindel (13 ) gedreht und der Generator (14 ) bewegt wird, um Strom zu erzeugen, mehrere Solarmodule (16 ), welche auf den Rotorblättern (15 ) angeordnet sind und die Sonnenenergie aus mehreren Richtungen aufnehmen und Strom erzeugen können, sowie mehrere Akkumulatoren (17 ), die im Raum (22 ) angeordnet und mit dem Generator (14 ) sowie den Solarmodulen (16 ) elektrisch verbunden sind, um Strom zu speichern. - Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (
10 ) nach Anspruch 1, wobei die Rotorblätterflächen (48 ) der Rotorblätter (15 ) konkav sind. - Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (
10 ) nach Anspruch 2, wobei die Rotorblätter (15 ) jeweils mit einem Gehäuse (40 ) versehen und die Rotorblätterflächen (48 ) an einer Seite des Gehäuses (40 ) angeordnet sind, wobei sich die Solarmodule (16 ) auf der Oberseite des Gehäuses (40 ) befinden. - Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (
10 ) nach Anspruch 3, wobei die Gehäuse (40 ) jeweils mit einer Dachplatte (42 ), einer Unterplatte (44 ) und einer Endplatte (46 ) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachplatte (42 ) schräg bis zu einer Kante der Unterplatte (44 ) verläuft, die Dachplatte (42 ) und die Unterplatte (44 ) an einer Seite verbunden sind und die Endplatte (46 ) die Dachplatte und die Unterplatte an einem Ende verbindet, während die Dachplatte und die Unterplatte an dem anderen Ende mit der Rotorspindel (13 ) verbunden sind, wobei die Dachplatte, die Unterplatte und die Endplatte eine Rotorblätterfläche (48 ) formen und jedes Solarmodul (16 ) auf der Dachplatte (42 ) montiert wird. - Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (
10 ) nach Anspruch 4, wobei die Rotorspindel (13 ) mit einer Drehachse (30 ) und einem Verbindungselement (32 ) versehen ist, während das Fundament (12 ) mit einer Gondel (22 ) versehen ist, worin ein Raum (24 ) vorhanden ist, ein auf der Oberseite der Gondel (22 ) angeordneter Drehsitz (26 ) und ein auf dem Drehsitz (26 ) angeordneter Stromleitungslager (28 ), wobei der Stator des Generators (14 ) in der Gondel (22 ) angeordnet ist, und die Rotoren mit dem Stromleitungslager (28 ) elektrisch verbunden sind. - Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (
10 ) nach Anspruch 4, wobei die Solarmodule (16 ) jeweils an der Innen- oder Außenseite der schräg verlaufenden Dachplatte (42 ) angeordnet sind, wobei sie nicht nur die direkte Sonnenstrahlung aus verschiedenen Richtungen, sondern auch die Strahlung von den Reflexionsflächen (50 ) zur Stromerzeugung benutzen können, welche jeweils an einer Seite, die homolog zur Dachplatte (42 ) ist, geformt werden. - Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (
10 ) nach Anspruch 6, wobei die Dachplatte (42 ) und die Endplatte (46 ) mit Reflexionsmaterial gefertigt sind, um jeweils an einer Seite, die homolog zur Dachplatte (42 ) ist, eine Reflexionsfläche (50 ) zu formen. - Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (
10 ) nach Anspruch 1, wobei noch eine Stromausgabeeinrichtung (18 ) angeordnet ist, welche in der Gondel (22 ) angeordnet und mit den Akkumulatoren (17 ) elektrisch verbunden ist, um die Spannung gleichzurichten und den Strom auszuführen. - Eine kombinierte Einrichtung zur Stromerzeugung und -speicherung mit Wind- und Solarenergie (
10 ) nach Anspruch 1, wobei die Rotorspindel (13 ) und die Rotorblätter (15 ) mit einem stromleitfähigen Material gefertigt sind.
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DE202009002259U1 true DE202009002259U1 (de) | 2009-06-18 |
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- 2009-02-17 DE DE202009002259U patent/DE202009002259U1/de not_active Expired - Lifetime
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