DE202010011459U1 - Turbine zur Windenergienutzung auf geneigten Dächern - Google Patents
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Abstract
Turbine zur Nutzung von Windenergie auf geneigten Dächern, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine asymetrische Anbringung des Turbinenkörpers (2) auf dem Dachfirst zusammen mit der Abdeckung (1) eine besonders effektive Ausnutzung der Windenergie bei gleichzeitig geringer Größe des Turbinenkörpers erreicht wird.
Description
- Üblicherweise erfolgt die Nutzung der Windenergie im gewerblichen Bereich zur Stromerzeugung über große meist dreiflügelige Windräder die, um in einen Bereich hoher Windstömung zu arbeiten, eine Montage auf hohen Masten und entsprechende Fundamente und Versteifungen benötigen.
- Die damit verbundenen Kosten, der benötigte Platz für Fundamente und Masten und die fehlenden Genehmigungsmöglichkeiten in Wohngebieten machen eine solche Anlage für die private Nutzung nahezu unmöglich.
- Für die Nutzung von Windkraft kann der Privatmann daher in der Regel nur auf Langsamläufer wie den Savoniusrotor, das amerikanische Windrad oder den Darrieusrotor zurückgreifen. Diese Konstruktionsformen haben bauartbedingt alle das Problem eines geringen Nutzungsgrades. Wenn diese Rotoren auch noch in relativer Bodennähe mit geringen Windgeschwindigkeiten aufgebaut werden müssen, verringert sich der Wirkungsgrad noch einmal. Daher ist, obwohl diese Rotoren recht preisgünstig zu bauen sind, die teureren Solarmodule die gängige Wahl.
- Diese Probleme werden durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Die Montage als horizontaler Turbinenkörper (
2 ) ermöglicht, zusammen mit der Abdeckung (1 ) und der Montage auf Höhe des Dachfirstes, trotz geringer Größe und damit geringer Kosten die Nutzung einer relativ großen Windmenge. Die Abdeckung (1 ) des Turbinenkörpers verhindert, dass der Wind auch auf inaktive Turbinenflügel trifft und bremsend wirken kann. Dadurch wird ein höherer Nutzungsgrad als bei herkömmlichen langsamlaufenden Rotoren erreicht. -
1 zeigt den Wind, der auf eine geneigte Dachfläche trifft. Der Wind verliert einen Teil seiner Energie durch das Auftreffen auf die Fläche, Reibung und Verwirbelungen durch beispielsweise die Kanten der Dachziegel. Ein Teil der Energie, also des Windes, wird umgelenkt und folgt der Dachneigung. Da der Wind auf die gesamte Höhe des geneigten Daches auftrifft, folgt daraus, das die Windströmmung im Firstbereich deutlich höher ist. Eine, wie in dieser Erfindung beschrieben Dachturbine, nutzt also, je nach Dachneigung und Konstruktion, nicht die Windenergie von etwa 20 cm konstruktiver Turbinenblätterhöhe, sondern die angesammelte Energie; abzüglich Reibungs- und anderer Energieverluste; der gesamten Dachhöhe von einigen Metern. - Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 2 und 3 dargestellt. Die Anordung der Windeinlässe (
4 ) der Turbinenabdeckung wie in Schutzanspruch 2 beschrieben, lässt die Turbine immer in eine Richtung laufen, unabhängig von der Dachseite von der der Wind auftrifft. Dadurch können die Turbinenflügel vorteilhaft gewölbt sein und eine besseren Wirkungsgrad erreichen als gerade Flügel wie sie bei verschiedenen Drehrichtungen notwendig wären. Weiterhin bietet nur eine Laufrichtung Vorteile für den Anschluss eines Getriebes, wenn beispielsweise mehrere Dachturbinen zur Stromgewinnung zusammengeschaltet werden. - Das gekanntete Montageblech (
3 ) wie in Schutzanspruch 3 beschrieben, dichtet den Dachfirst ab, ermöglicht die gleichen Bauteile für verschiedene Dachneigungen zu verwenden und lenkt den Wind auf die Windeinlässe (4 ). - Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der
2 und3 erläutert. - Es zeigen;
-
2 einen Schnitt durch die Dachturbine und die Anbingung auf enem Dach in der Vorderansicht. -
3 eine perspektivische Ansicht der Konstruktion. - Das gekanntete Montageblech (
3 ), in den Figuren verstärkt durch eine Wellblechlage dargestellt, wird an den vorher an den Dachsparren angeschraubten Montageeisen (5 ) befestigt. Durch diese Konstruktion ”sitzt” das Montageblech (3 ), (in den Figuren rechtwinklig gekanntet dargestellt), je nach Dachneigung höher oder tiefer auf der Dacheindeckung auf. Der ankommende Wind wird im Winkel steiler oder flacher auf die Windeinlässe (4 ) umgelenkt. - Der Turbinenkörper (
2 ) und die Abdeckung (1 ) werden durch die Halterungen (6 ) stabilisiert und mit dem Montageblech (3 ) verbunden. Diese Halterungen (6 ) werden auf die Enden des Montagebleches aufgeschoben und mit Schrauben fixiert. Dadurch könnte ein zweites Montageblech an die offene Seite der Halterung (6 ) angeschlosssen werden und so ein weiteres Turbinenelement angebaut werden.
Claims (3)
- Turbine zur Nutzung von Windenergie auf geneigten Dächern, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine asymetrische Anbringung des Turbinenkörpers (
2 ) auf dem Dachfirst zusammen mit der Abdeckung (1 ) eine besonders effektive Ausnutzung der Windenergie bei gleichzeitig geringer Größe des Turbinenkörpers erreicht wird. - Dachturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Anordnung der Windeinlässe (
4 ) erreicht wird, dass die Turbine immer in eine Richtung läuft, gleichgültig von welcher der beiden geneigten Dachhälften der Windstrom auftrifft. - Dachturbine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein gekanntetes Montageblech (
3 ) die Montage desselben Elementes auf Dächern verschiedenster Neigung ermöglicht und den Windstrom immer in einem idealen Winkel auf die Turbinenblätter auftreffen lässt, unabhängig von der Dachneigung
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