DE2715334A1

DE2715334A1 - Wind- und sonnenkraftmaschine

Info

Publication number: DE2715334A1
Application number: DE19772715334
Authority: DE
Inventors: Martin Schatta
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-04-06
Filing date: 1977-04-06
Publication date: 1978-10-12

Description

Wind- und Sonnenl.raftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wind- und Sonnenkraftmaschine die einerseits von im Wind sich drehenden Teilen und durch das Umwandeln von Sonnenenergie in elektrischen Stroh und Warme betrieben wird, wobei andererseits durch ringförmig zusammengesetzte Reflekto@en, welche mittels Zugfedern und einem Säulenabstandrinfr an einer mittigen Säule, als Reflektorringöfen, turmartig daran aufgehangen sind und durch in Sonnenöfen drehgelagerten Bimetallspiralen, nach dem Sonnenlauf bevegt worden ; sowie unterseitig eine beiderseitig an der Säule horizontal befestigte Rohrachse, mehrere asymetrische, um 90° versotzte Winddrehblätter, in Schwinglager aufnimmt und die Winddr@hblätter mittels Pendel oder Getriebe, in Horizontal-.solzie Kantenstellung, pendelrhythmisch um 1800 um die Rohrachse geschwonkt werden, nach der Hauptanmeldung Akz. P 26 25 640.6 und bezieht sich des weiteren auf eine Anzahl vertikalachsige Windrotoren, die in Dreieckgruppierung auf einem, mit Windfahnen versehenen Drehgestell oder Drehscheibe gelagert sind und der Windableiter sowie das Windleitblech des jewciligen Uindrotors auf einer Drehscheibe bzw. an den Lagerstegen des Drehgestells befestigt ist; und der sonnenbestimmte Teil, einerseits von dem pneumatisch oder / und hydraulisch betriebenem Kolbentriebwerl welches die auf der Schwenkplattform im Kreis antreordneten Parabolspieelrcfletoren mit den angelenkten Konkaspiegeln sowie Brennlinsen von Ost nach West be ep;t, wobei in deren Brennlinie (Katakaustik) hohlku@elige Luftsaugkörper angeordnet sind und die Luftsaugkörper die heiße Umgebungsluft mittels eines Saug-Druckgebläses an dem im Panabolspiegelrelfektor installierten Heizkessel abgibt, wobei regelbare Druckminder bzw. Drosselventile in Verhindung, mit einem Vorgelegegetriebe odgl. ein druckbeaufschlagtes Kolben triebwerk mit daran angelenkten Sonnencnergie-Umwandier nach dem Prinzip einer Differenzwertschalter-Steuerung, drehbewegen.
Nach der voranstehenden Hauptanmeldung ist ene Sonnennachlauf-Steuomng, mittels im Sonnenofen drehgelagerten Bimetallspiralen, vorgegchlagen worden.
Es hat sich gezeigt, daß bei größeren und schwergewi@btigen Sonnenenengieumwandlern das Drebmement der Bimetallspigalen nicht immer ausreicht.
Demzuîolge @ommt, statt der Bimetallspirale, nach der auxätzlichen Erfindung, ein durch Temperatur, Druck und Zeit, gesteuertes Kolbestriebwerk mit einer Zahnstange, zur be ten Anwendung.
Zu diesem Zweck bewirkt, der aus einem Reservedruckbehälter oder Druckpumpe und über ein Drosselventil elektr. gesteuerte Druck, die Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens. Erfindungsgemäß besteht das Kolbentriebwerk im wesentlichen aus einer auf den Kolben aufgesetzten Zahnstange, welche über Stinnräden oder Schneckentrieb die jeweiligen auf einer Rohrachse gelagerten Sennenenergie-Umwandler, von Ost nach West bzw.
von West nach Ost (nächtlich), drehbewegt.
Der auf ca. 1600 bemessene Tagesschwenkbereich wird einerseits aus dem Temperaturfühler des Sonnenenergie-Umwandlers und andererseits mittels der in den einzelnen Sonnenöfen installierten Temperaturfühlern als einstellbarer Differenzwert ermittelt, welcher über einen zweiten Differenzwertschalter den Druck des Drosselventils bei einem Reservedruckbehälter, oder dnn. bekannter elektronisch, pneumatisch oder hydraulisch ferngesteuerten Verstellpumpen, bemessen al don Druckzylinder abgibt.
Der aus einer: Pa abolspiegelreflektor bestehende Sonnenenergie-Umwandler weist statt des hohlkugeligen Luftsaughö@ @@s, eine aus Hohlkugelabschnitten zusammengesetzte Saugschale auf.
Die so gewonnene heiße Umgebungsluft kann nicht nur zur Dampfdruckerzeugung sondern auch zur Trinkwassererzeugung ocirl.
verwand werden.
Zu diesem Zweck wird die Beißluft, über in Meerwasser liegende keramische Wärmespeicherrochre, mittels eines Saug-Druckgebläses geführt und die nach dem bekannten Prinzin der Glashausverdampfung bzw. Kondensierung, Gebrauchwasser @@oduzicrt, wobei sowohl die gespeicherte Wärme als auch der durch die Windkraftmaschinen erzeugte elektr. Strom, den nächtlich@n, bzw. infolge Wolkonbildung unterbrochenen Verdampfungsvorgang, überbrückt.
Gegenüber neueren Verfahren, wie bspw. die Umkehr-Osmose und die der Ionenaustauscher, sind die Betriebsmittel sowie das techn. Know-how hierbei verhältnismäßig gering.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vielzahl von Sonnenenergie-Umwandler um und auf einer geweinsamen Achse nach dem Sonnenlauf mittels eine Kolbentriebwerks zu drehen und v@@zugsweise Parabolspiegelreflektoren, beiße Umgebungsluft über Saugschalen und Wänmespeicherrohre nicht nur Wasser verdampfen lassen, sondern auch zuletzt als warme Abluft Wasseraufbereitungsbecken odgl. erwärmen, wobei in Reihe gruppierte Windrotoren, den Verdampfungsvorgang einersaits mittels Heizwiderstände unterstützen und andererseits @@oßf@ächige Parabolspiegelreflektor-Anlaen, vo Strun schütgen.
Diese Aufgabe wird erfidnungsmäßig dadurch gelöst, daß auf den Kolben eines druck- und zeitgesteuerten Druckzylinders angeordneten Zahnstange über Stinnräder oder Schneckent@@eb, eine Anzahl, auf einer horizontalen Rohrachse in gabe@@ö@@iger Schwenklagern gelagerten Parabolspiegelreflchtoren od 1. @ittels koaxialer Lagermitnehmer von Ost nach West und uachte @@@@@ehrt drehbewegt werden, wobei der Tages- und Nachtschwe @@@@ich, einerseits von dem Temperaturfühler des Sonnenonergie-Umwandlers und andererseits mittels der in halbkreisfösmig ange@@dneten Sonnenöfen installiorton Tampe@@turfühlern, @ls einstellbarer Differenzwert enmittelt wird, um schalttochnisch über einen zweiten durck- und zeitbostimmten Differen@@@@tnchalter ein MotorDrosselventil bzw. eine Saug-Druck@@@ in Zweipunktregelung zu steuern.
och einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die Dr?}lmomentübertragung auf das Schwenklager, mittels der, en den Außenseiten des Stirnrades eingelassonen, Lagermitnebmer, der in Bohrungen der Gabel des Schwenklagers und in Stützlagern der Rohrachse drehbar lagert, ebildet.
Barit eine Südneigungsverstellung nach Jahreszeit und Breitengrad gewährleistet ist, lagert der Parabolspiegelreflektor rit seiner Konsole in einem Stelllaxer der Gabel des Schwenkdagers das einen markiorten Mehrkantbolzen aufweist.
@ellen großflächige Parabolspiegelreflektoren transportiert werden, so sind sie zwei- oder dreigeteilt und die einzelnen Segmente leisen Rechteckwinkel auf, mit denen sie untereinunder sowie mit dem Standrohr verschraubt sind.
Desweiteren bestehen nach einer weiteren Ausbildung der Er-@@@dung die stets mittig im Parabolspiegelreflektor intallierten Luftsaugkörper aus einer ausHohlkugelabschnitten zusammengesetzten Saugschale, wobei ihre helle UmgebunGsluft nicht nur über einen Heizkessel den Dampfdruck für einen Tur-Sogonerator erzeugt, sondern auch wahlweise zu einer bekannten Wasserdestillation herangezogen wird.
Um solche schachbrettartigen, in Hektargrößen ausgelegten Parabolspiegelreflekto -Einheiten wärmetechnisch zu verhinden, sind die einzelnen Parabolspiegelreflektoren mittels isolionten Keramik-Wärmespeicherrohren bis zu einem Verteiler @trömungsverbunden und der durch ein Saug-Druckgebläset- erzeugte Saudruck, ab Verteiler, über wasserbedeckte Wärmeneicherrohre zu den in Wasseraufbereitungsbecken installierten Wärmetauschern, geführt wird.
Damit der Abdampf schneller kond@nsiert, sind auf den Firsten der Glasdächer Rohrleitungsdüsen vorgesehen, welche einen ail das aus der Auffangrinne mittels Pumpendruck geförderten Wassers, über das joweilige Glasdach und Regenwasser-Rinne der im Schatten der Parabolspiegelreflektoren sich befindenden Agrikultur, bei Bedarf fließen läßt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daD eine solche kostendeckende, großtechnische Hutzung von stetiger Primärenergie, hinsichtlich ihrer Entropie Umandlung im geschlossenem System, keine negativen Auswirkungen all die ökoligischen, ökonomischen und sozialen Systeme hat.
Ein Ausdührungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
%r zei?er Fig. 1 die Vorderansicht des Kolbentriebwerks mit am Schwenkbügel gelagorten Sonnenenergie-Umwandler und dessen Steuerung über Sonnenöfen, Fig. 2 eine Seitenansicht der mechanisch bewegbaren Steuerorgene, Fig. 3 die Verderansicht der Heißluft ansaugenden Saugschale, Fig. 4 das Desti@@ationsprinzip über Parabolspiegelreflektoren und Wärmespeicher, Fig. 5 eine Prinzipskizze über die Reihenanordnung von Parabolspiegelreflektoren und Windkraftmaschinen hinichtlich verschiedenartiger Nutzung, Fig. 6 die Draufsicht der Destillationsanlage.
D@ Fig. 1 ist 1 der Kolben der in dem Druckzylinder 2 mittels bekarnten elektrohydraulischen und thermischen Steuerorganen auf und ab bewegt wird.
Diese Au?- und Abbevegung wird mittels der auf den Kolben 1 angcordneten Zahnstange 3 auf die Stirnräder 4 übertragen.
Das jeweils letzt angetriebene Stirnrad ist auf der Rohrachse 5 drchgelagert, es kann wie nach Fig. 1 eine Rohrhülse aÇnehmen an der ein Schwenkarm 6 mit dem Sonnenenergie-Umwandler befestigt ist.
An den Sonnonenergie-Umwandlern und in den Sonnenöfen 7 sind die Temperaturfühler 8 befestigt.
Nach Fig. 2 ist auf der Rohrachse 5 das mit der Gabel 9 versollen Schwenklager 10 und ein Stützlager 11, angeordnet.
mit der Gabel 9 und in dem Stützlager 11 dreht sich der an der Seitenflanke des Stirnrades 4 befestigte Lagermitnehmer 12 und da!:ìit auch die in der Gabel 9 gelagerten Parabolspiegel reflektoren 13.
Damit neben dieser Ost-Westschwenkung ein südliche Verschwenk barkeit gewährleistet ist, lagert der Parabolspiegelreflektor 13 t set'er Konsole 14 in einem Stell-Lager der Gabel 9, elches den markierten Mehrkantbolzen 15 aufweist.
Großflächige Parabolspiegelreflektoren sind zwei- oder dreigeteilt und diese Segmente werden mittels der Rechteckwinkeln 16 sowie mit dem Standrohr 17 flanschartig zusammengeschraubt.
Die mittig, sowie die Heizkessel 18, im Reflekter installierton Luftsaugkörper 19 bestehen aus Hohlkugelabschnitten 20 die zusammengesetzt und gelocht, ein grlßflächige Saugschale bilden.
Damit auch nächtlich und bei Bewölkung eine Wärmereserve für eine bekannte Wasserdestillationsanlage zu Verfügung stcht, wird die durch das Saug-DruclP;ebläse 21 bewegte heiße Umgebungsluft, über keramische mit Wasser bedeckte Wärmespeicherrohre 22, e Wasseraufbereitungsbe@cen 23 bzii. de.n darin installierten Wärmetauschern 24, zugeleitet.
I;rn den Abdampf bei starker Sonneneinstrahlung schneller zu kondensieren, sind auf den Firsten 25 der Glasdächer Rohrleitungsdüsen 27 vorgesehen, deren aus der Auffangrinne 28 hochgepumptes Wasse, über die Regenwasserrinne 29 zu dem unter den Parabolspiegelreflektoren 30 im Schatten gelegenen landwirtschaftlich genutzten Boden, £ließt.
Desweiteren ist vorgesehen, daß eine Badestation mit auswechselbaren Batteriegruppen 30 für betriebseigene Fabrzeuge, zowie neben einem Wasserleitungsnetz ein elektrisches Leitungsnetz mit Steckdosen, für Bodenbearoeitungsmaschinen, installiert ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Wind- und Sonnenkraftmaschine, die einerseits von im Wind sich drehenden Teilen und durch das Umwandeln ven Sonnenonengie in elektr. Strom und Wärme betrieben wird, wobei andererseits durch ringförmig zusammengesetzte Reflehtoren, welche mittels Zugfedern und inem Säulenabstandring an einer mittigen Säule, als Reflektorringöfen, turmartig daran aufgehangen sind und durch in Sonnenöfen drehgelagerten Bimetallspiralen, nach dem Sonnenlauf bewegt werden ; sowie unterseitig eine beiderseitig an der Säule horizontal befestigte Rohrachse, mehrere asymetrische, um 90° versetzte Winddrcholätter, in Schwinglager aufnimmt und die Winddrehblätter mittels Pendel oder Getriebe, in Horizontal- sowie Kan@@@-stellung, pendelrhythi:tisch um 1800 um die Rohracilse @ogchwenkt werden, nach der Hauptanmeldung Mz. P 2G 23 640.6, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kolben (1) eines druckzeitgesteuerten Druckzylinders (2) angeordneten Za@@-stange (3) über Stirnvader (4) oder Schneckentrieb, eine Anzahl auf einer horizontalen Rohrachse (5) in gabelförmigen Schwenklagern (10) gelagerten Parabolspiegelreglektoren (13) edgl. mittels koaxialer Lagermitnehmer (12) von Ot: nach West und nachts umgekehrt drehbewegt werden, wobei der Tamps- und Nachtschwenkbereich, einerseits von dem Temperaturfübles (8) des Sonnenemrgie-Umwandlers (9) und andererseits mittels der in halbkreisförmig angeordneten Sonnenöfen (7) nstallierten Temperaturfühlern, als einstellbarer Di fferenzwert errr L-telt wird, um schalttechnisch über einen zweiten druck- und zeitbestimmten Differenzwertschalter ein Hotor-Drosselventil bzw.

eine Saug-Druckpu@pe in Zweipunktregelung zu steuern.
2. Maschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Drehmomentübertragung auf das Schwenklager (lo) mittels derl, an den Außenseiten des Stirnrades (4) eingelassenen, Lagermitnehner (12)der in Bohen der Gabel ds Schwenklagers (lo) und in Stützlagern (11) der Rohrachse (5) drehbar lagert, gebildet. wird.
3. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t. daß dee Parabelspiegelreflektor (13) mit seiner Konsele (14) in einem Stell-Legen der G el (9) des Schwenklagers (10) das einen markierten Mchrkantbolzen (15) aufweist, lagert.
4. Maschine nach den Ansprüchen 4, 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß großflächige Parabolspiegelreflektoren (13) zwei- oder dreigeteilt sind und die einzelnen Segmente Rechteckwinkel (16) aufweisen mit denen sie untereinander sowie mit dem Standrohr (17) verschraubt sind.
5. Maschine nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und s, dadurch gekennzeichnet, daß die stets ittittir, im Paraholspiegelreflektor (13) installierten Luftsaugkörper (19) alls einer aus Hohlkugelabschnitten (20) zusammengesetzten Saugschale, wobei ihre heiße Umgebungsluft nicht nur über feiner Hcizkessel (18) den daunfdruck für einen Turbogenerator erzeugt, sondern auch wahlweise zu einer bekannten Wasserdestillation herangezogen wird.
6. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gelzennzeichnet, daß die einzelnen Parabolspiegelreflektoren (13) mittels isolierten Keramik-Wärmaspeicherrohren bis zu einen Verteiler strömungsverbunden und der @4ch ein Saug-Druckgebläse (21) erzeugte Saugdruck, ab Verteiler, über wasserbedeckte Wärmespeicherrohre (22) zu den in Wasseraufbereitungsbecken (23) installierten Wärmetauschern (24), geführt wird.
7. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehe den Ansprüche 1 bis , dadurch gekennzeichnet, daß auf den Firsten (25) der Glasdächer (26) Rohrleitungsdüsen (27) vorgesehen sind, welche einen Teil des aus der Auffangrinne (28) mittels Pumpendruck geförderten Wassers, über das jeweilige Glasdach (26) d Regenwasser-Rinne (29) zu der im Schatten der Parabolspiegelreflektoren sich befindenden Agrikultur, bei Bedarf fließen läßt.