DE202018005301U1 - Vorrichtung zum Generieren von Energie durch eine Luftströmung - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Generieren von Energie durch eine Luftströmung, insbesondere Wind, umfassend
eine um eine im Wesentlichen vertikale Achse (2) drehbare Rotoreinrichtung (3) mit Rotorblattmitteln (4), die mit einem Stromgeneratormittel (24) verbunden ist,
ein um die Rotoreinrichtung (3) herum angeordnetes Gehäusemittel (5),
wobei das Gehäusemittel (5) eine zur vertikalen Achse (2) drehbare Rotoreinrichtung (3) parallele Gehäusedrehachse (15) aufweist und zumindest eine Strömungseinlassöffnung (6) und/oder zumindest eine Strömungsaustrittöffnung (7) aufweist, wobei die zumindest eine Strömungseinlassöffnung (6) in Luvposition windzugewandt mittels eines Windeinstellungsmittels (19), insbesondere einer Windfahnenmittel (20), angepasst um die Gehäusedrehachse (15) einstellbar schwenkbar ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Strömungseinlassöffnung (6) in einem Bereich (8) entsprechend an einem Gehäusemittelabschnitt (23) angeordnet, insbesondere zwischen jeweils zwei Rotorblattmitteln (4), ausgebildet ist,
und zumindest eine Strömungsaustrittsöffnung (7) an dem Gehäusemittel (5), insbesondere in einem Bereich (9) zwischen zwei Rotorblattmitteln (4),
die zur zumindest einen Strömungseinlassöffnung (6) benachbart ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Generieren von Energie durch eine Luftströmung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Bekannt sind Windenergieanlagen mit vertikalen Achsen, wobei regelmäßig eine Nachstellung zum Wind vorgenommen werden muss, um eine gute Windausnutzung zu erreichen. Nachteilig ist es, dass dies nicht immer ausreichend schnell und effektiv vorgenommen wird. Zudem ist der Strömungsdurchlass gehindert und der Wind wird nicht optimal genutzt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und sichere zum Generieren von Energie durch eine Luftströmung.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Generieren von Energie durch eine Luftströmung, insbesondere Wind, umfassend eine um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbare Rotoreinrichtung mit Rotorblattmitteln, die mit einem Stromgeneratormittel verbunden ist, ein um die Rotoreinrichtung herum angeordnetes Gehäusemittel, wobei das Gehäusemittel eine zur vertikalen Achse drehbare Rotoreinrichtung parallele Gehäusedrehachse aufweist und zumindest eine Strömungseinlassöffnung und/oder zumindest eine Strömungsaustrittöffnung aufweist, wobei die zumindest eine Strömungseinlassöffnung in Luvposition windzugewandt mittels eines Windeinstellungsmittels, insbesondere einer Windfahnenmittel, angepasst um die Gehäusedrehachse einstellbar schwenkbar ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Strömungseinlassöffnung in einem Bereich entsprechend an einem Gehäusemittelabschnitt angeordnet, insbesondere zwischen jeweils zwei Rotorblattmitteln, ausgebildet ist, und zumindest eine Strömungsaustrittsöffnung an dem Gehäusemittel, insbesondere in einem Bereich zwischen zwei Rotorblattmitteln, die zur zumindest einen Strömungseinlassöffnung benachbart ausgebildet ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zwei unabhängig drehbare Elemente auf, einmal die um die vertikale Achse drehbare Rotoreinrichtung und die windzuführende Gehäusevorrichtung mit der windoptimiert sich einrichtenden Strömungseinlassöffnung und Windaustrittsöffnung. Hierdurch ist es möglich, dass auch geringe Strömungen und kleine Vorrichtungen eine gute Strömungsausnutzung gewährleisten. Durch ein einfaches und zugleich stabiles Windfahnenmittel zum Antrieb der Gehäusedrehung wird eine Drehung des Gehäusemittels in Windrichtung gewährleistet.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Strömungseinlassöffnung einen Windtrichter umfassend ausgebildet ist, umfassend insbesondere zwei Trichtermittelarme, die einen Bereich zwischen insbesondere zwei Rotorblattmitteln abgrenzen, insbesondere weiterhin eine obere Trichterabdeckung und eine untere Trichterabdeckung.
  • Vorteilhaft ist es, wenn sich die Trichtermittelarme mit zunehmendem Abstand von einem Ansatzpunkt erweiternd ausgebildet sind.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Strömungseinlassöffnung mit einem Gittermittel ausgestattet ist.
  • Vorteilhaft ist es, wenn Strömungsaustrittsöffnung als durchbrochener Gehäuseteilbereich, insbesondere Gittermittel, des Gehäusemittels ausgebildet ist.
  • Vorteilhaft ist es, wenn Strömungsaustrittsöffnung einen Abstandsbereich von zumindest zwei Rotorblattmitteln umfasst, insbesondere mehrere Rotorblattmittel.
  • Vorteilhaft ist es, wenn vier oder mehr Rotorblattmittel vorgesehen sind.
  • Vorteilhaft ist es, wenn Rotorblattmittel konvex und/oder konkav ausgebildet sind.
  • Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorrichtungen, insbesondere zwei, übereinander anzuordnen sind, verbunden durch ein Adaptermittel, so dass eine gemeinsames Achsenmittel anzutreiben ist und/oder die Vorrichtung auf einer erhöhten Einrichtung, insbesondere einem Dach, angeordnet ist.
  • Angewendet wird vorteilhaft ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Generieren von Energie durch eine Luftströmung, insbesondere Wind, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbare Rotoreinrichtung mit Rotorblattmitteln eingerichtet wird und ein um die Rotoreinrichtung herum ein Gehäusemittel angeordnet wird, wobei das Gehäusemittel eine zur vertikalen Achse parallele Gehäusedrehachse aufweist und zumindest eine Strömungseinlassöffnung und/oder zumindest eine Strömungsaustrittöffnung aufweist, wobei die zumindest eine Strömungseinlassöffnung in Luvposition windzugewandt mittels eines Windeinstellungsmittels, insbesondere einer Windfahnenmittel, angepasst schwenkbar eingerichtet wird, wobei die zumindest eine Strömungseinlassöffnung in einem Bereich zwischen jeweils zwei Rotorblattmitteln ausgebildet wird, und zumindest eine Strömungsaustrittsöffnung, insbesondere in einem Bereich zwischen zwei Rotorblattmitteln, die zur zumindest einen Strömungseinlassöffnung benachbart ausgebildet wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert sind.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische erfindungsgemäße Vorrichtung,
    • 2 eine schematische erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitendarstellung und
    • 3 eine schematische erfindungsgemäße Vorrichtung.
  • 1 zeigt eine schematische erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Generieren von Energie durch eine Luftströmung, insbesondere Wind, umfassend eine um eine im Wesentlichen vertikale Achse 2 drehbare Rotoreinrichtung 3 mit Rotorblattmitteln 4, die mit einem Stromgeneratormittel 24 verbunden ist, ein um die Rotoreinrichtung 3 herum angeordnetes, insbesondere zylinderförmiges, Gehäusemittel 5, das eine nicht dargestellte Abdeckung aufweist, wobei das Gehäusemittel 5 eine zur vertikalen Achse 6 drehbare Rotoreinrichtung 3 parallele Gehäusedrehachse 15 aufweist und zumindest eine Strömungseinlassöffnung 6 und/oder zumindest eine Strömungsaustrittöffnung 7 aufweist, wobei die zumindest eine Strömungseinlassöffnung 6 in Luvposition (windzugewandt) mittels eines Windeinstellungsmittels 19, insbesondere einer Windfahnenmittel 20, angepasst um die Gehäusedrehachse 15 einstellbar schwenkbar ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Strömungseinlassöffnung 6 in einem Bereich 8 entsprechend an einem Gehäusemittelabschnitt 23 angeordnet, insbesondere zwischen jeweils zwei Rotorblattmitteln 4, ausgebildet ist, und zumindest eine Strömungsaustrittsöffnung 7 an dem Gehäusemittel 5, insbesondere in einem Bereich 9 zwischen zwei Rotorblattmitteln 4, die zur zumindest einen Strömungseinlassöffnung 6 benachbart ausgebildet ist, insbesondere in einem Bereich 9 zwischen zwei Rotorblattmitteln 4, die zur zumindest einen Strömungseinlassöffnung 6 benachbart ausgebildet ist, wobei vier oder mehr Rotorblattmittel 4 vorgesehen sind und die Rotorblattmittel 4 konvex und/oder konkav ausgebildet sind. Das
  • Die Strömungseinlassöffnung 6 ist einen Windtrichter 10 umfassend ausgebildet, umfassend insbesondere zwei Trichtermittelarme 11, die einen Bereich 12 zwischen zwei Rotorblattmitteln 4 abgrenzen, wobei sich die Trichtermittelarme 11 mit zunehmendem Abstand 13 von einem Ansatzpunkt 14 erweiternd ausgebildet sind, insbesondere weiterhin mit einer oberen Trichterabdeckung 21 und einer unteren Trichterabdeckung 22.
  • 2 zeigt eine schematische perspektivische Seitendarstellung einer Vorrichtung 1 mit einem Stromgeneratormittel 24. Die Vorrichtung ist vorteilhaft - nicht dargestellt - auf einer erhöhten Einrichtung, insbesondere einem Dach, angeordnet. Das Windfahnenmittel 20 zum Antrieb der Gehäusedrehung ermöglicht eine Drehung des Gehäusemittels 5 in Windrichtung, so dass eine gute Windströmung auf die Rotormittel gewährleistet ist. Das Windfahnenmittel 20 ist insbesondere auch ein Gewichtsausgleich zu dem Windtrichter 10 zum Windeinlass. Die Drehbewegung des Gehäusemittels 5 erfolgt vorteilhaft auf einem Kugellager 25, so dass eine geringe Reibung vorliegt und immer eine einfache Drehung in eine windgünstige Position gegeben ist.
  • 3 zeigt eine schematische erfindungsgemäße Vorrichtung 1. Die Strömungseinlassöffnung 6 ist beispielhaft mit einem Gittermittel 16 ausgestattet und die Strömungsaustrittsöffnung 7 als durchbrochener Gehäuseteilbereich 17, insbesondere Gittermittel, des Gehäusemittels 5 ausgebildet.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Strömungsaustrittsöffnung 7 einen Abstandsbereich 18 von zumindest zwei Rotorblattmitteln 4 umfasst, insbesondere mehrere Rotorblattmittel 4.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung zum Generieren von Energie
    2
    vertikale Achse
    3
    Rotoreinrichtung
    4
    Rotorblattmittel
    5
    Gehäusemittel
    6
    Strömungseinlassöffnung
    7
    Strömungsaustrittsöffnung
    8
    Bereich
    9
    Bereich
    10
    Windtrichter
    11
    Trichtermittelarm
    12
    Bereich
    13
    Abstand
    14
    Ansatzpunkt
    15
    Gehäusedrehachse
    16
    Gittermittel
    17
    Gehäuseteilbereich
    18
    Abstandsbereich
    19
    Windeinstellungsmittel
    20
    Windfahnenmittel
    21
    obere Trichterabdeckung
    22
    untere Trichterabdeckung
    23
    Gehäusemittelabschnitt
    24
    Generatormittel
    25
    Kugellager

Claims (7)

  1. Vorrichtung (1) zum Generieren von Energie durch eine Luftströmung, insbesondere Wind, umfassend eine um eine im Wesentlichen vertikale Achse (2) drehbare Rotoreinrichtung (3) mit Rotorblattmitteln (4), die mit einem Stromgeneratormittel (24) verbunden ist, ein um die Rotoreinrichtung (3) herum angeordnetes Gehäusemittel (5), wobei das Gehäusemittel (5) eine zur vertikalen Achse (2) drehbare Rotoreinrichtung (3) parallele Gehäusedrehachse (15) aufweist und zumindest eine Strömungseinlassöffnung (6) und/oder zumindest eine Strömungsaustrittöffnung (7) aufweist, wobei die zumindest eine Strömungseinlassöffnung (6) in Luvposition windzugewandt mittels eines Windeinstellungsmittels (19), insbesondere einer Windfahnenmittel (20), angepasst um die Gehäusedrehachse (15) einstellbar schwenkbar ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Strömungseinlassöffnung (6) in einem Bereich (8) entsprechend an einem Gehäusemittelabschnitt (23) angeordnet, insbesondere zwischen jeweils zwei Rotorblattmitteln (4), ausgebildet ist, und zumindest eine Strömungsaustrittsöffnung (7) an dem Gehäusemittel (5), insbesondere in einem Bereich (9) zwischen zwei Rotorblattmitteln (4), die zur zumindest einen Strömungseinlassöffnung (6) benachbart ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinlassöffnung (6) einen Windtrichter (10) umfassend ausgebildet ist, umfassend insbesondere zwei Trichtermittelarme (11), die einen Bereich (12) zwischen insbesondere zwei Rotorblattmitteln (4) abgrenzen, insbesondere weiterhin eine obere Trichterabdeckung (21) und eine untere Trichterabdeckung (22).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Trichtermittelarme (11) mit zunehmendem Abstand (13) von einem Ansatzpunkt (14) erweiternd ausgebildet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungseinlassöffnung (6) mit einem Gittermittel (16) ausgestattet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsaustrittsöffnung (7) als durchbrochener Gehäuseteilbereich (17), insbesondere Gittermittel, des Gehäusemittels (5) ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsaustrittsöffnung (7) einen Abstandsbereich (18) von zumindest zwei Rotorblattmitteln (4) umfasst, insbesondere mehrere Rotorblattmittel (4).
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vier oder mehr Rotorblattmittel (4) an der vertikalen Achse vorgesehen sind und/oder Rotorblattmittel (4) konvex und/oder konkav ausgebildet sind.
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