DE202012001312U1

DE202012001312U1 - Sichtgeschützte Windkraftanlage

Info

Publication number: DE202012001312U1
Application number: DE202012001312U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2013-05-13
Anticipated expiration: 2022-02-11

Abstract

Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass die Windkraftanlage auf einem drehbaren Sockel gelagert ist. Der Sockel wird elektronisch passend zur Windrichtung ausgerichtet.

Description

Beschreibung allgemein
Menschen reagieren auf Bewegungen. Aus diesem Grunde sind Windkraftanlagen mit Ihren weithin sichtbaren Drehbewegungen ein Stressfaktor und eine Belastung für die Menschen in der näheren Umgebung.
Zum weiteren Ausbau der Windkraft werden daher spezielle sichtgeschützte Windkraftanlagen benötigt, bei der die Drehbewegungen für die Menschen von Außen nicht sichtbar ist.
Nur so kann auch in Städten und in allgemeinen Wohngebieten dezentrale Windkraft zum Einsatz kommen.
Technische Beschreibung
Die Windkraftanlage ist eine Vertikalrotoranlage. Seitlich verfügt die Anlage über Seitenflächen, die ein Stromlinienförmiges Profil aufweisen. Eine der beiden Seiten verfügt dabei zudem über eine Staustufe, die den Wind auf eine Seite des Vertikalrotors lenkt und die andere Seite des Rotors verdeckt. Dieses Seitenteil spart zudem den Rotor im Abstand von mehreren Millimetern aus. Hinter dem Rotor wird eine Flügelform spiegelverkehrt zur gegenüberliegenden Seite gebildet. Die Anlage verfügt über horizontale Sichtschutzbleche an der äußeren Forder- und Rückseite der Anlage, wo sich der Windeinlass und der Windauslass befinden. Diese mehrere Zentimeter breiten horizontal verlaufenden Streben sind matt und dunkel gefärbt und verhindern die Ansicht in das Innere der Anlage, sobald der Beobachter sich unterhalb der Anlage befindet. Sämtliche Seitenteile und Sichtschutzbleche sind wärmeleitend mit einer Wärmepumpe verbunden. Die Wärmepumpe kann je nach Windstärke und Stromverbrauchsprofil zusätzlich zugeschaltet werden. Weiterhin kann die Steuerung die Wärmepumpenanlage auch optional zuschalten, sobald statt dessen die Zentralheizung anfahren müsste. Der Vertikalrotor verfügt an der Unterseite über eine Schwungmasse, die den Generator bei Sturmböen vor Spannungsspitzen schützt. Weiterhin kann elektronisch gesteuert ein Motor zugeschaltet werden, die ein Anfahren der Anlage bei schwachen Winden ermöglicht. Der Generator sowie auch die Wärmepumpe können elektronisch gesteuert abgekoppelt werden, so dass die Anlage auch im Leerlauf bei schwachen winden Rotationsenergie im Schwungrad kontinuierlich so weit aufbauen kann, dass diese Energie in Summe wieder technisch nutzbar wird.
Aktueller Stand der Technik

DE102009035997A1 , DE102008005553A1 , DE000020207363U1 , DE000002444803A1 , DE000002451751A1 , DE000002535297A1 , DE000003820490A1 , DE000019957141A1 , US000006638005B2

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009035997 A1 [0002]
DE 102008005553 A1 [0002]
DE 000020207363 U1 [0002]
DE 000002444803 A1 [0002]
DE 000002451751 A1 [0002]
DE 000002535297 A1 [0002]
DE 000003820490 A1 [0002]
DE 000019957141 A1 [0002]
US 000006638005 B2 [0002]

Claims

Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass die Windkraftanlage auf einem drehbaren Sockel gelagert ist. Der Sockel wird elektronisch passend zur Windrichtung ausgerichtet.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mittig über der Sockelachse über einen Vertikalrotor verfügt.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalturbine aus mehreren Modulen besteht. Die Module werden durch eine Scheibe von einander getrennt. Die Flügelblätter der Module sind dabei in Bezug auf die Module untereinander immer versetzt angebracht und sind in Drehrichtung „Schraubenförmig” geschwungen.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass sie seitlich vom Rotor im Abstand von wenigen Zentimetern über Seitenteile verfügt. Die Seitenteile haben eine Stromlinienförmige bzw. Flügeloberseitenförmige Form und stehen auf der Wind abgewandten Seite weiter aus einander als auf der einkommenden Windseite.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass sie sowohl auf der Windeinlassseite, wie auch auf der Windauslassseite – auf der gesamten Höhe – über horizontale flache „Bleche” im Abstand von einigen Zentimetern von einander verfugt. Die „Bleche” sind dunkel gefärbt und haben eine Tiefe von mehreren Zentimetern. Diese Sichtbleche verhindern eine Ansicht der Turbine, sobald der Betrachter sich unterhalb der Anlage befindet. Zusätzlich können die Bleche auch durch vertikale Verstrebungen verstärkt werden.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Sichtschutzbleche am äußeren Rand der Seitenteile angebracht sind.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Sichtschutzbleche sowie auch die Seitenteile als Wärmetauscher für eine Wärmepumpe dienen. Die Wärmepumpe kann dabei wahlweise als Heizung oder als Klimaanlage betrieben werden. Die Wärmepumpe wird dabei elektronisch je nach vorhandenen Windaufkommen und Stromverbrauchsprofil optional zugeschaltet.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vertikalrotor am unteren Ende über eine zusätzliche Schwungmasse verfügt. Die Schwungmasse dient der Stabilisierung der Anlage und schützt den Generator bei Sturmböen vor Leistungsspitzen.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vertikalrotor elektronisch gesteuert bei schwachen Winden mit Hilfe eines zugeschalteten Elektromotors anläuft und ohne Generatorlast die für den Betrieb notwendige Grundgeschwindigkeit aufbaut.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage über einen separaten Stromzähler verfügt, der die für die Elektronik und den Anlaufmotor genutzte Energie aufzeichnet. Die Elektronik und der Anlaufmotor können dabei über einen Netzanschluss versorgt werden.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ober- und Unterseite der Anlage ebenfalls ein flügelförmiges Profil aufweist. Das Ende dieses Profils ist in einem sanften Bogen von ca. 30 cm Radius um ca. 40–80 Grad nach oben gezogen. Durch diesen Defusor wird der Unterdruck hinter der Anlage weiter verstärkt.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass eine der zwei Seitenteile über eine Staustufe verfügt. Die Staustufe ist eine stromlinienförmige Verbreiterung des Seitenteils an der Windeinlassseite, die sich bis auf die Höhe der Turbinenachse erstreckt. Vom Turbinenradius wird dabei ein Abstand von wenigen Zentimetern eingehalten. An der Windauslassseite hat dieses Seitenteil die normale Flügelform.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass sie optional aus Formteilen besteht, die einzeln jedes in eine Fahrstuhl und durch eine Tür passen. Die Formteile weisen dabei Vertiefungen auf, in die jedes anliegende Formteil passgenau eingesetzt werden kann. Die Montage der Gesamtanlage kann somit auf einem Hochhausdach erfolgen, wodurch sie die Transport und Aufstellungskosten entsprechend verbessern bzw. an einigen Standorten eine Aufstellung überhaupt erst möglich wird.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Flügelblättern der Vertikalturbine am Außenrand der Rotationsscheibe weitere schmalere Zwischen-Flügelblätter angebracht werden können.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mehreren übereinanderliegenden Windkammern mit je einem eigenen Vertikalrotor bestehen kann. Die einzelnen Windkammern sind dabei durch breite Hohlkammern von einander getrennt, die an der Windeinlassseite oben und unten das Profil einer Flügeloberseite aufweisen. Diese Form geht im Bereich des Vertikalrotors in eine waagerechte Form über, wobei der Rotor um einige Millimeter in den Boden eingelassen ist, so dass die Grundplatte des Rotors vollständig in der zusätzlichen Hohlkammer eingebracht ist und noch mehrere Millimeter abstand zur Hohlwand hat. Nach dem Rotor wird die Form einer Flügeloberseite weiter fortgeführt.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass bei mehrstufigen Anlagen die einzelnen Rotationsachsen mit Verbindungsstücken zusammengeschlossen werden und als eine fest Verbundene Einheit eingesetzt werden.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass optional die Anlage in Bezug auf den Generator von der Windangriffsfläche her überdimensioniert ist. Die Windkraftanlage erreicht somit schon bei relativ niedrigen Windgeschwindigkeiten das Leistungsmaximum. Bei höheren Windgeschwindigkeiten wird die Energie mit Hilfe der Wärmepumpe in Wärme umgesetzt.
Die SGW ist dadurch gekennzeichnet, dass der Generator sowie auch die Wärmepumpe elektronisch gesteuert abgekoppelt werden kann, so dass die Anlage auch im Leerlauf bei schwachen winden Rotationsenergie im Schwungrad kontinuierlich so weit aufbauen kann, dass diese Energie in Summe wieder technisch nutzbar wird.