DE2751228A1

DE2751228A1 - Wind driven electricity generator - has hydraulic pumps driven by wind wheel, in turn driving hydraulic motor driven generators selectively connected according to wind speed

Info

Publication number: DE2751228A1
Application number: DE19772751228
Authority: DE
Inventors: Henry Lawson-Tancred
Original assignee: Lawson Tancred H Sons & Co Sir
Current assignee: Lawson Tancred H Sons & Co Sir
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1977-11-16
Publication date: 1979-05-17

Abstract

A wind driven generator having e.g. a 60 ft. dia. wind wheel and generating up to 30 KW, drives four hydraulic gear pumps through step up gearing. A transducer ensures that only one pump is on torque at low speeds, but further pumps are on torque at higher speeds. The pumps one fed from a header tank, and the hydraulic fluid then passes to a piston and cylinder device loaded with a ballast weight. When pressure rises due to increased wheel speed, the piston operate valves are limit switches and a 5KW hydraulic motor is operated to drive an induction generator. For higher wind speeds, the piston rises further and a second hydraulic motor is operated to drive a generator connected to a resistive load for heating. All these devices are operated intermittently as the wind speed varies. At very high speeds, spoilers or flaps on the blades of the wheel can be operated, reducing the efficiency. The first generator can be used to return power to the local mains. The second generator can have a capacity of between 25 and 30 KW.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Stromerzeugung Method and device for generating electricity

aus ungleichmäßig wirksamen Energiequellen. from unevenly effective energy sources.

Bei der Ausnutzung von ungleichmäßig wirksamen Energiequellen wie Wind oder Wasserwellen zur Stranerzeugung ergibt sich eine ganze Reihe von Problemen. Die veränderliche Natur der Windgeschwindigkeit und der Wellenhöhe und die Tatsache, daß ausreichend starke Winde oder Wellen in bevorzugten Wohngobieten relativ selten sind, bedeutet, daß ohne Speicherung der bei ungleichmäßigen und tu allgemeinen relativ niedrigen Werten erzeugten Leistung ein vom Wind oder Wasserwellen angetriebener Generator wirtschaftilcher Abmessung kaum fähig ist, die Maximalanforderungen zu erfü:ien, welche an eine derartige Anlage gestellt werden. Dabei ist außerdem die Speicherung elektrischer Energie an sich bereits problematisch und kostenaufwendig. Da andererseits starke Winde und starker Wellengang wenn auch selten aurtreten, so sind spezielle Maßnahmen erforderlich, um die Anlage zu schützen, da der Generator, wenn er für durchschnittliche Windstärken oder für normalen Wellengang ausgelegt ist, die wesentlich höheren Leistungen nicht aufnehmen kann, welche bei großen Windstärken oder starkem Wellengang entstehen. Die Leistungsabgabe eines Windrades kann beispielsweise der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit proportional sein. Weitgehend unter Berücksichtigung dieser Tatsache wurden Windmühlen geschaffen, welche durch einen Verlust der Leistungsfähigkeit auch höheren als den durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten angepaßt sind, und zwar die sogenannte Kreta-Windmühle, deren Stoffflügel bei höheren Windgeschwindlgkeiten flattern und an Antriebskraft verlieren. Hierbei wird von vornherein eine Drehzahlbegrenzung vorgesehen, Andere Arten von Windrädern besitzen Einrichtungen, welche beispielsweise automatisch arbeiten können, um den Anstellwinkel der Fiügelblätter einzustellen, während außerdem naturgemäß oftmals auch Reibungsbremsen eingesetzt werden.When using unevenly effective energy sources such as Wind or water waves to generate strand produce a whole range of problems. The changing nature of wind speed and wave height and the fact that sufficiently strong winds or waves in preferred residential areas are relatively rare are, means that without storing the at irregular and do general relatively low values power generated by the wind or water waves driven generator of economical dimensions is hardly able to meet the maximum requirements to be fulfilled, which are placed on such a system. There is also the storage of electrical energy in itself already problematic and costly. On the other hand, since strong winds and strong waves occur, albeit rarely, special measures are required to protect the system, as the generator, if it is designed for average winds or normal waves is, which can not absorb much higher power, which at high wind strengths or strong waves. The power output of a wind turbine can, for example be proportional to the third power of the wind speed. Largely taking into account Because of this, windmills were created which suffered from a loss of efficiency are also adapted to higher than the average wind speeds, and Although the so-called Crete windmill, the fabric wings of which at higher wind speeds flutter and lose momentum. A speed limit is set from the outset Other types of windmills have facilities such as can work automatically to adjust the angle of attack of the wing blades, while, of course, friction brakes are also often used.

Der Einsatz eines Generators, welcher so groß ist, um große Windstärken verarbeiten zu können, wie sie nur selten vorkommen, würde hohe Kapitalkosten verursachen und infolge des niedrigen Wirkungsgrades des Generators bei geringeren durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten schwerwiegende Verluste ergeben. Die gleichen Betrachtungen ergeben sich eindeutig auch bei Generatoren, welche die Wellenkraft ausnutzen.The use of a generator that is so large to handle large winds Being able to process them, which are seldom found, would result in high capital costs and due to the low efficiency of the generator with lower average Wind speeds result in serious losses. The same considerations also clearly result from generators that utilize the wave force.

Windgeneratoren, beispielsweise für Haushaltszwecke, haben den weiteren Nachteil, daß sie völlig vom Hauptstromnetz getrennt gehalten werden müssen, sodaß das Hauptstromnetz nicht verwendet werden kann, um zu Zeiten hohen lokalen Strombedarfes oder zu Zeiten geringerer Luftbewegung zusätzlich zu der vom Windgenerator abgegebenen Leistung die dann noch erforderliche Energie in das Ortsnetz zu speisen. Außerdem können derartige Windgeneratoren auch nicht ohne kostenaufwendige Einrichtungen zur Anpassung der Phase und der Spannung verwendet werden, um in das Hauptstromnetz Energie einzuspeisen, d.h. Elektrizität wieder an das Elektrizitätswerk zurück zu "verkauften und damit den Stromzähler zurücklaufen zu lassen, wenn der lokale Bedarf der gesamten vom Windgenerator gelieferten Energie nicht vollkommen entspricht.Wind generators, for example for household purposes, have the other Disadvantage that they have to be kept completely separate from the main power supply, so that the main power grid cannot be used to meet high local demand for electricity or at times of low air movement in addition to that emitted by the wind generator Power to feed the energy still required into the local network. aside from that Such wind generators cannot do without costly facilities to be used to adjust the phase and the voltage to be in the main power grid To feed in energy, i.e. to feed electricity back to the power station "sold and thus to let the electricity meter run down when local demand does not fully correspond to the total energy supplied by the wind generator.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Stromerzeugung zu schaffen, bei welcher insbesondere dieser letztgenannte Nachteil ausgeschaltet werden kann, während eine ganze Reihe anderer Nachteile der bisher üblichen Verfahren und Vorrichtungen vermieden oder doch wesentlich verringert werden können.The invention has therefore set itself the task of a method and to create a device for generating electricity, in which in particular this The latter disadvantage can be eliminated while a whole host of others Disadvantages of the previously customary methods and devices are avoided or at least substantially can be reduced.

Gekennzeichnet ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Stromerzeugung, bei welchem eine ungleichmäßig wirksame Energiequelle wie Wind oder Wasserwellen einen Generator antreibt, im wesentlichen dadurch, daß die von der Energiequelle gelieferte Energie in einer Zwischenform gespeichert wird und in kinetische Energie umgewandelt wird, welche den Generator mit konstanter Drehzahl antreibt, wenn die gespeicherte Energie einen vorgegebenen Wert übersteigt.A method according to the invention for generating electricity is identified, in which an unevenly effective energy source such as wind or water waves drives a generator, essentially in that the from the energy source Delivered energy is stored in an intermediate form and is converted into kinetic energy is converted, which drives the generator at constant speed when the stored energy exceeds a predetermined value.

Dabei kann die Energiequile eine Pumpe antreiben, welche einen beispielsweise durch Schwerkraft belasteten Kolben hydraulisch hochhebt, wobei der Generator durch den Hydraulikdruck angetrieben wird, wenn der Kolben über eine vorgegebene Höhe angehoben ist. Wenn der den Kolben anhebende Pumpendruck niedriger liegt als der Hydraulikdruck, mit welchem der Generator angetrieben wird, sinkt der Kolben ab. Wenn der Kolben auf eine niedrigste Höhe abgesunken ist, wird der den Generator antreibende Hydraulickdruck abgeschaltet und der Kolben beginnt erneut zu steigen.The energy source can drive a pump, for example Hydraulically lifted piston loaded by gravity, whereby the generator by the hydraulic pressure is driven when the piston is above a predetermined height is raised. When the pump pressure lifting the piston is lower than that Hydraulic pressure with which the generator is driven, the piston drops. When the piston has dropped to a lowest level, it will turn on the generator The driving hydraulic pressure is switched off and the piston begins to rise again.

Das Arbeitsmedium, wie beispielsweise Hydrauliköl, wird dem Generator, welcher min einem Hydraulikmotor angetrieben wird, mit konstantem Druck zugeleitet, wobei dieser Druck durch die Belastung des Kolbens bestimmt wird. Die Arbeitsweise ist naturgemäß intermittierend. Dabei kann allerdings der Generator eine an ein Wechselstromnetz und eine lokale Belastung angeschlossene Induktionsmaschine oder eine Synchronmaschine sein, welche in das Wechselstromnetz Energie einspeist, wenn die konstante Ausgangsleistung die lokale Anforderung übersteigt, während jedoch die lokale Anforderung vom Wechselstromnetz erfüllt wird, wenn die Induktionsmaschine nicht von der gespeicherten Energie angetrieben wird oder wenn die lokale Anforderung die konstante Ausgangsleistung übersteigt.The working medium, such as hydraulic oil, is fed to the generator, which is driven by a hydraulic motor, fed with constant pressure, this pressure being determined by the load on the piston. The way of working is naturally intermittent. In doing so, however, the generator can have one on one AC network and a local load connected induction machine or be a synchronous machine, which feeds energy into the AC network, if the constant output power exceeds the local requirement, while however the local requirement from the AC network is met when the induction machine not powered by the stored energy or if the local requirement exceeds the constant output power.

So lange die Generatorleistung im Vergleich zum Primärerzeuger des Hauptstromnetzes gering ist, wird die Induktionsmaschine sich zur Frequenz des Hauptstromnetzes aufschalten, sodaß die Notwendigkeit entfällt, komplizierte Einrichtungen zur Anpassung der Frequenz und Phase vorzusehen.As long as the generator power compared to the primary generator of the Main power grid is low, the induction machine will turn to the frequency of the main power grid switch on, so that there is no need for complicated facilities for adaptation the frequency and phase to be provided.

Wenn auch bei geringer Leistung der Wind- oder Wellenenergie der Generator diskontinuierlich läuft, so werden mit zunehmender Windgeschwindigkeit oder Wellenhöhe die Zeiträume, in denen er läuft, ständig länger, bis er schließlich kontinuierlich läuft.Even if the power of the wind or wave energy is low, the generator runs discontinuously, so with increasing wind speed or wave height the periods in which it runs continuously longer, until finally it is continuous runs.

Wenn die Leistung der Energiequelle noch stärker steigt, wird mehr Energie gespeichert als vom Generator verbraucht wird. Wenn dann ein zweiter Generator vorgesehen wird, kann diese überschlüssige Energie zu dessen Betrieb in der gleichen Weise wie beim ersten Generator ausgenutzt werden. Bei einem Anstieg der Leistung der Energiequelle über den Wert hinaus, der für einen kontinuierlichen Betrieb des ersten Generators erforderlich ist, läuft der zweite Generator zunächst kurzzeitig, dann jedoch immer länger, bis schließlich auch er kontinuierlich läuft. Bei einem Anstieg der zur Verfügung stehenden Energie über den Aufnahmewert hinaus, kann überschüssige Energie vernichtet werden.If the power of the energy source increases even more, it becomes more Energy stored than consumed by the generator. If so, then a second generator is provided, this excess energy can be used to operate in the same In the same way as with the first generator. With an increase in performance of the energy source beyond the value required for continuous operation of the first generator is required, the second generator initially runs briefly, but then longer and longer, until finally it also runs continuously. At a An increase in the available energy beyond the intake value can be excess Energy to be destroyed.

Wegen dieser Maßnahme wurden zwar die bisher bekannten Einrichtungen kritisiert, doch darf nicht übersehen werden, daß die bisher üblichen Generatoren für Durchschnittsbedingungen ausgelegt wurden, während erfindungsgemäß der Generator ohne Einbuße an Wirtschaftlichkeit derart ausgelegt werden kann, daß er mit vollem Wirkungsgrad bei wesentlich größerer Windstärke oder Wellenhöhe laufen kann, so daß eine Nichtausnutzung der zur Verfügung stehenden Energie nur sehr selten in Frage kommen dürfte.Because of this measure, the previously known facilities criticized, but it must not be overlooked that the generators that have been used up to now were designed for average conditions, while according to the invention the generator can be designed without loss of economy so that he with full Efficiency can run at significantly greater wind strength or wave height, so that a non-utilization of the available energy only very rarely in Question should come.

Während der erste Generator auf das Hauptstromnetz abgestimmt werden kann, um Stromenergie zur BeleW¢htung, für Uhren, Radios und andere elektronische Einrichtungen, motorbetriebenen Aggregate und dgl. zu liefern, sowie dazu ausgenutzt werden kann, um den Stromzähler bei die lokale Anforderung übersteigender Stromzufuhr rückwärts laufen zu lassen, kann der zweite Generator an eine reine Ohmsche Belastung für Heizzwecke angeschlossen werden, wie beispielsweise an Warmwasserbereiter, Raumheizer oder an Speicherheizungen. Der erste Generator braucht für Haushaltszwecke nicht sehr groß zu sein, und eine 5 kW-Maschine würde vollauf genügen, während der zweite Generator wesentlich größer sein kann, beispielsweise eine 25 kW-Maschine sein kann. Die Generatoren müssen naturgemäß auf das Windrad oder die andere Energiequelle abgestimmt sein. Eine derartige Kombination eines 5 kW- und eines 25 kW-Generators eignet sich sehr gut für ein Windrad mit 18 m Durchmesser. Ein lokales Hauptstromnetz, insbesondere in ländlichen Bezirken, in denen der Einsatz eines Windrades einer derartigen Abmessung als am besten geeignet erscheint, dürfte kaum für Stromabnahmen von 30 kW ausgelegt sein.While the first generator is tuned to the main power grid can be used to generate electricity for lighting, for clocks, radios and other electronic Devices, motor-driven units and the like. To deliver, as well as being used for this purpose can be to the electricity meter exceeding the local requirement To let the power supply run backwards, the second generator can be connected to a pure Ohmic load can be connected for heating purposes, for example to water heaters, Space heaters or storage heaters. The first generator needs for household purposes not to be very big, and a 5 kW machine would do just fine during the second generator can be much larger, for example a 25 kW machine can be. The generators naturally have to be connected to the wind turbine or other energy source be coordinated. Such a combination of a 5 kW and a 25 kW generator is very suitable for a wind turbine with a diameter of 18 m. A local main power grid, especially in rural areas where the use of a wind turbine is a Such a dimension appears to be most suitable, is unlikely to be used for power consumption of 30 kW.

Bei dem Windrad kann es sich um ein Windrad mit feststehender Flügelsteigung handeln, welches eine hydraulische Zahnradpumpe antreibt, deren Drehmoment annähernd proportional dem Quadrat der Drehzahl des Windrades ist. Auf diese Weise kann dieses Windrad mit feststehender Flügelsteigung mit praktisch maximalem Wirkungsgrad über einen sehr weiten Drehzahlbereich hinweg laufen. Durch die Energiespeicherung in einer Zwischenform, sodaß das Windrad den Generator nicht direkt antreibt, ergibt sich keine Begrenzung bezüglich der Drehzahl des Windrades vom Gesichtspunkt der optimalen oder maximalen Generatordrehzahlen oder im Hinblick darauf, daß die Generatorleistung au£ das Hauptstromnetz abgestimmt werden muß.The wind turbine can be a wind turbine with a fixed pitch act, which drives a hydraulic gear pump, whose torque is approximately is proportional to the square of the speed of the wind turbine. This way this can Wind turbine with fixed pitch with practically maximum efficiency over run over a very wide speed range. By storing energy in an intermediate form so that the wind turbine does not drive the generator directly there is no limit to the speed of the wind turbine from the point of view of optimal or maximum generator speeds or with a view to the fact that the generator output the main power grid must be coordinated.

Das Drehmoment einer einzelnen Zahnradpumpe ist proportional der Drehzahl, sodaß eine einzelne Zahnradpumpe allein die gewünschte Relation nicht ergeben würde. Aus diesem Grunde schlägt die Erfindung vor, mehrere Pumpen mit Uberbrückungseinrichtungen vorzusehen, welche bei zunehmender Drehzahl des Windrades nach und nach außer Funktion gesetzt werden. So können beispielsweise vier derartige Pumpen von dem Windrad mit im wesentlichen gleichen Drehzahlen angetrieben werden, von denen bei einer ersten Windgeschwindigkeit am unteren Ende eines gegebenen Bereiches drei überbrückt werden, sodaß sie praktisch leerlaufen, während bei einer zweiten Drehzahl des Windrades, welche etwa dem doppelten Wert der ersten Drehzahl am oberen Ende des Drehzahlbereiches entspricht, alle vier Pumpen eingeschaltet sind. Bei der zweiten Drehzahl ist daher die von den Pumpen absorbierte Kraft achtmal so groß wie bei der ersten Drehzahl, da Jede Pumpe zweimal so viel Kraft aufnimmt wie die bei der ersten Drehzahl alleinlaufende einzelne Pumpe. Durch entsprechende Auswahl der Zwischendrehzahlen, bei denen die Überbrückungseinrichtung zwei der vier Pumpen ein- und ausschaltet, kann man daher die Ausgangsleistung des Windrades im wesentlichen an die von den Pumpen zu absorbierende Leistung anpassen und es ergibt sich eine äußerst wirkungsvolle Einrichtung, bei welcher die Drehzahl des Windrades sehr nahe der optimalen Drehzahl für alle Betriebsbedingungen innerhalb des gewählten Drehzahlbereiches liegt.The torque of a single gear pump is proportional to the speed, so that a single gear pump alone would not produce the desired relationship. For this reason, the invention proposes several pumps with bridging devices to be provided, which gradually become inoperative as the speed of the wind turbine increases be set. For example, four such pumps from the wind turbine can also be used essentially the same speeds are driven, of which at a first Wind speed can be bridged at the lower end of a given range three, so that they practically run empty, while at a second speed of the wind turbine, which is about twice the value of the first speed at the upper end of the speed range all four pumps are switched on. At the second speed is therefore the force absorbed by the pumps is eight times greater than at the first speed, because each pump absorbs twice as much power as the one running alone at the first speed single pump. By appropriate selection of the intermediate speeds at which the Bridging device switches two of the four pumps on and off, one can therefore the output power of the wind turbine essentially to that to be absorbed by the pumps Adjust performance and it results in an extremely effective setup which makes the speed of the wind turbine very close to the optimal speed for all operating conditions is within the selected speed range.

SelbstverstXndlich kann es auch erwünscht sein, einen Drehzahlbereich zu haben, in welchem die Maximalgeschwindigkeit größer als das Doppelte der Minimaldrehzahl ist, wobei dies dadurch erreicht werden kann, daß bei den allerniedrigsten Drehzahlen ein gewisser vorgeplanter Wirkungsverlust in Kauf genommen wird und am oberen Ende des Bereiches eine den Energieüberschuß vernichtende Einrichtung. Die Energie kann in Zwischenform vernichtet (dumped) werden, indem beispielsweise die Hydraulikflüssigkeit durch eine Einengung hindurchgeleitet wird, welche von einem Entnahmeventil gesteuert wird, welches von einem am Kolbenzylinderaggregat angeordneten Grenzschalter betätigt wird.Of course, it may also be desirable to set a speed range to have in which the maximum speed is greater than twice the minimum speed is, and this can be achieved that at the lowest speeds a a certain pre-planned loss of effectiveness is accepted and at the upper end of the Area a facility that destroys the excess energy. The energy can be in Intermediate form can be destroyed (dumped), for example by the hydraulic fluid is passed through a constriction, which is controlled by an extraction valve which is actuated by a limit switch arranged on the piston-cylinder unit will.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert; es zeigt Fig.1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Stromerzeugung bis zu 30 kW mittels eines Windrades von 18 m Durchmesser; Fig.2 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Stromerzeugung unter Ausnutzung der Wellenbewegung; und Fig.3 die Zusammenschaltung vor zwei oder mehr Energiequellen für den Antrieb eines gemeinsamen Generators.Some exemplary embodiments of the invention are based on the following of the accompanying drawings explained in detail; FIG. 1 shows a schematic Representation of a device for generating electricity up to 30 kW by means of a wind turbine 18 m in diameter; 2 shows the schematic representation of a device for generating electricity taking advantage of the wave motion; and Fig.3 shows the interconnection in front of two or more energy sources to drive a common generator.

Die in Fig.l dargestellte Vorrichtung besitzt ein dreiflügliges Windrad 11 mit feststehender Flügelsteigung, dessen Welle 12 derart auf einem vertikalen Pfosten 14 montiert ist, daß das Windrad durch einen Stert 15 in den Wind geschwenkt werden kann.The device shown in Fig.l has a three-bladed wind turbine 11 with a fixed pitch, the shaft 12 of which on a vertical Post 14 is mounted so that the wind turbine is pivoted into the wind by a star 15 can be.

Dieses Windrad 11 treibt über ein Ubersetzungsgetriebe 16 eine hydraulische Pumpeneinrichtung 17, welche aus vier hydraulischen Zahnradpumpen 17a, 17b, 17c und 17d besteht. Ein Wellendrehzahl-Umformer 18 steuert Uberbrüchungseinrichtungen an drei der vorgenannten Pumpen, sodaß bei niedrigen Wellendrehzahlen nur eine Pumpe, beispielsweise die Pumpe 17a, arbeitet, bei höheren Wellendrehzahlen Jedoch alle vier Pumpen eingeschaltet sind und bei dazwischenliegenden Drehzahlen die Pumpen 17b und 17c eingeschaltet werden, sodaß das Drehmoment der gesamten Pumpenanordnung etwa gleich dem Quadrat der Wellendrehzahl ansteigt.This wind turbine 11 drives a hydraulic one via a transmission gear 16 Pump device 17, which consists of four hydraulic Gear pumps 17a, 17b, 17c and 17d. A shaft speed converter 18 controls override devices on three of the aforementioned pumps, so that at low shaft speeds only one pump, For example, the pump 17a works, but all of them at higher shaft speeds four pumps are switched on and the pumps at speeds in between 17b and 17c are turned on, so that the torque of the entire pump assembly increases roughly equal to the square of the shaft speed.

Auf diese Weise läßt sich ohne weiteres erreichen, daß beispielsweise bei einer Windgeschwindigkeit von 16 kmh nur die Pumpe 17a arbeitet, daß jedoch bei einer Windgeschwindigkeit von 32 kmh alle vier Pumpen arbeiten. Die Wellendrehzahl ist dann bei 32 kmh doppelt so groß wie bei 16 kmh und die von der Gesamtheit der Pumpen absorbierte gesamte Kraft bei 32 kmh ist achtmal so groß wie bei einer Windgeschwindigkeit von 16 kmh. Die Abgabeleistung eines Windrades mit feststehender Flügelsteigung, dessen Spitzendrehzahl proportional zur Windgeschwindigkeit ist, der Bedingung für einen maximalen Wirkungsgrad über den gesamten Arbeitsbereich, ist proportional der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit. Auf diese Weise ist die Pumpeneinrichtung 17 bereits dem Windrad mit feststehender Flügelsteigung angepaßt und ermöglicht einen praktisch maximalen Wirkungsgrad im gesamten Bereich der zu erwartenden Windgeschwindigkeiten.In this way it can be easily achieved that, for example at a wind speed of 16 km / h only the pump 17a works, but that all four pumps work at a wind speed of 32 km / h. The shaft speed is then twice as large at 32 kmh as at 16 kmh and that of the totality of the Pumping total force absorbed at 20 mph is eight times that of wind speed from 16 kmh. The power output of a wind turbine with a fixed pitch, whose peak speed is proportional to the wind speed, the condition for maximum efficiency over the entire working range is proportional the third power of the wind speed. In this way is the pump device 17 already adapted to the wind turbine with a fixed pitch and made possible practically maximum efficiency in the entire range of expected wind speeds.

Anstelle von Zahnradpumpen können auch Taumelscheibenpumpen mit veränderlicher Verdrängung verwendet werden.Instead of gear pumps, swash plate pumps with variable Displacement can be used.

Die Pumpeneinrichtung 17 saugt von einem Vorratstank 19 HydraulikflUßsigkeit und gibt sie unter konstantem Druck an den Boden eines Zylinders 21 ab, in welchem ein von einem Ballastgewicht 23 durch Schwerkraft belasteter Kolben 22 wirKt, der tatsächlich den genannten konstanten Druck bestimmt. Die Hydraulikflüssigkeit strömt aus dem Zylinder zu den Hydraulikmotoren 24 und 25, und treibt diese an, je nachdem ob die zugeordneten Steuerventile 24a bzw. 25a geöffnet oder geschlossen sind.The pump device 17 sucks hydraulic fluid from a storage tank 19 and releases it to the ground under constant pressure of a cylinder 21, in which a piston loaded by gravity by a ballast weight 23 22 act, which actually determines the constant pressure mentioned. The hydraulic fluid flows out of the cylinder to the hydraulic motors 24 and 25, and drives them, depending on whether the associated control valves 24a or 25a are open or closed are.

Wenn die Pumpeneinrichtung mehr Hydraulikflüssigkeit an den Zylinder 21 abgibt, als diesen für den Antrieb der Motoren 24 und 25 verläßt, so steigt der Kolben 22 im Zylinder 21. Die Bewegungen des Kolbens 22 in Zylinder 21 steuern die Ventile 24a und 25a über Grenzschalter 26, 27, 28 und 29. Wenn der Kolben so weit ansteigt, daß er den Grenzschalter 27 einschaltet, wird das Ventil 24a geöffnet, sodaß die hydraulische Flüssigkeit dem Motor 24 zuströmt, welcher als 5 kW-Hydraulikmotor ausgebildet ist und einen 5 kW-Induktionsgenerator 31 antreibt, welcher vom Stromnetz erregt wird. Wenn die Geschwindigkeit, mit welcher die Hydraulikflüssigkeit den Zylinder 21 verläßt, größer ist als die Geschwindigkeit, mit welcher die Pumpeneinrichtung 17 den Zylinder mit Flüssigkeit speist, fällt der Kolben 22 wieder und betätigt den Grenzschalter 26, wodurch das Ventil 24a geschlossen wird, sodaß der Kolben erneut steigen kann. In der Zwischenzeit wurde der Motor 24 jedoch mit einem derart konstanten Druck angetrieben, wie er erforderlich war, um den Induktionsgenerator 31 mit seiner Nenndrehzahl in Drehzung zu versetzen. Während der Motor 24 stillgesetzt wird, speichert die Pumpeneinrichtung 17, so lange der Wind das Windrad 11 in Drehung versetzt, Hydraulikflüssigkeit im Zylinder 21 und hebt dadurch den Kolben so weit hoch, bis dieser erneut den Grenzschalter 27 betätigt, wodurch das Ventil 24a geöffnet wird und der Motor 24 erneut eingeschaltet wird. Infolgedessen wird bei geringen WindgeschwindigKeiten die Windenergie als Hydraulikflüssigkeit unter konstantem Druck im Zylinder 21 gespeichert, wobei das System den Motor 24 intermittierend einschaltet, Jedoch mit konstantem Druck und infolgedessen mit maximalem Wirkungsgrad.When the pump device more hydraulic fluid to the cylinder 21 outputs when this leaves to drive the motors 24 and 25, the increases Piston 22 in cylinder 21. The movements of piston 22 in cylinder 21 control the Valves 24a and 25a via limit switches 26, 27, 28 and 29. When the piston is so far increases so that it switches on the limit switch 27, the valve 24a is opened, so that the hydraulic fluid flows to the motor 24, which is a 5 kW hydraulic motor is designed and drives a 5 kW induction generator 31, which is powered by the mains is excited. If the speed at which the hydraulic fluid flows Cylinder 21 leaves, is greater than the speed with which the pump device 17 feeds the cylinder with liquid, the piston 22 falls again and is actuated the limit switch 26, whereby the valve 24a is closed so that the piston can rise again. In the meantime, however, the engine 24 has become such constant pressure driven as it was required to run the induction generator 31 to set in rotation at its nominal speed. During the motor 24 stopped is stored, the pump device 17, as long as the wind, the wind turbine 11 in rotation offset, hydraulic fluid in the cylinder 21 and thereby lifts the piston so far until the latter actuates the limit switch 27 again, whereby the valve 24a opens and the motor 24 again is switched on. Consequently the wind energy is used as hydraulic fluid at low wind speeds stored under constant pressure in cylinder 21, the system running engine 24 switches on intermittently, but with constant pressure and consequently with maximum Efficiency.

Je höher die Windgeschwindigkeit ist, umso länger sind auch die Zeiträume, während derer der Motor den Generator 31 antreibt.The higher the wind speed, the longer the periods of time during which the motor drives the generator 31.

Bei einer bestimmten Windgeschwindigkeit kann die Leistung der Pumpeneinrichtung 17 den Verbrauch des Motors 24 übersteigen, sodaß der Kolben infolge der fortgesetzten Speicherung von Druckflüssigkeit im Zylinder 21 weiter steigt. Der Generator wird dann kontinuierlich laufen. Wenn der Kolben seine Steigbewegung fortsetzt, betätigt er den Schalter 28, welcher das Ventil 24a nicht beeinflußt, sodaß der Motor 24 und der Generator 31 weiterlaufen, welcher Jedoch das Ventil 25a öffnet, sodaß der Hydraulikmotor 25 in Gang gesetzt wird. Dieser Motor 25 treibt einen selbsterregten Induktionsgenerator 32 an, welcher an eine Ohmsche Belastung 33 für Heizzwecke angeschlossen ist. Dieser Generator 32 kann als 25 kW-Generator ausgebildet sein, welcher mit seiner Nenndrehzahl angetrieben wird und infolgedessen wiederum mit maximalem Wirkungsgrad arbeitet.At a certain wind speed, the output of the pump device 17 exceed the consumption of the engine 24, so that the piston as a result of the continued Storage of pressure fluid in the cylinder 21 continues to increase. The generator will then run continuously. When the piston continues to climb, actuate he the switch 28, which does not affect the valve 24a, so that the motor 24 and the generator 31 continue to run, which however opens the valve 25a, so that the Hydraulic motor 25 is started. This motor 25 drives a self-excited Induction generator 32, which is connected to an ohmic load 33 for heating purposes is. This generator 32 can be designed as a 25 kW generator, which with its nominal speed is driven and as a result again with maximum efficiency is working.

Bei dazwischenliegenden Windgeschwindigkeiten steigt und fällt der Kolben 22 im Zylinder 21 zwischen der Stellung, in welcher der Schalter 28 das Ventil 25a öffnet, und der Stellung, in welcher der Schalter 27 dasselbe schließt, sodaß der Motor 25 intermittierend läuft, wie dies bei dem Motor 24 bei geringeren Windgeschwindigkeiten der Fall war. Wenn die Windgeschwindigkeit jedoch groß genug ist, läuft auch der Motor 25 und setzt infolgedessen den Generator 32 ontinuierlich in Drehung.At intermediate wind speeds it rises and falls Piston 22 in the cylinder 21 between the position in which the switch 28 the valve 25a opens, and the position in which the switch 27 closes the same, so that the motor 25 runs intermittently, as does the motor 24 at lower wind speeds was the case. When the wind speed but is big enough The motor 25 is also running and as a result sets the generator 32 on continuously Rotation.

Bei noch höheren Windgeschwindigkeiten kann die Pumpeneinrichtung lrg sogar mehr Flüssigkeit dem Zylinder 21 zufördern, als von den Motoren 24 und 25 bei kontinuierlichem Betrieb abgenommen wird.At even higher wind speeds, the pump device lrg even supply more fluid to the cylinder 21 than from the motors 24 and 25 is removed during continuous operation.

Vorzugsweise ist die Abstufung allerdings derart vorgenommen worden, daß dies nur selten zutrifft, doch ist es immerhin möglich, auch in einem derartigen Fall die Vorrichtung weiterarbeiten zu lassen, zu welchem Zweck ein weiterer Grenzschalter 29 vorgesehen ist, welcher ein Ablaßventil 34 öffnet, durch welches die überschüssige Flüssigkeit durch eine Energie-Vernichtungsöffnung 35 hindurch dem Flüssigkeitsbehälter 18 wieder zufließt.Preferably, however, the gradation has been carried out in such a way that that this is seldom the case, but it is at least possible, even in such a case If the device continues to work, for what purpose another limit switch 29 is provided, which opens a drain valve 34 through which the excess Liquid through an energy dissipation port 35 through the liquid container 18 flows in again.

Bei diesen höheren WindgeschwindigKeiten kann man die Energieversorgung der Speichereinrichtung auch dadurch steuern, daß automatisch Klappen oder Spoiler an den Flügeln des Windrades 11 entfaltet werden. Dies bringt naturgemäß einen gewissen Wirkungsverlust mit sich, doch kann diese Anordnung derart ausgebildet werden, daß sie nur bei äußerst selten hohen Windgeschwindigkeiten zum Tragen kommt.At these higher wind speeds one can cut the energy supply The storage device can also be controlled by automatically having flaps or spoilers be deployed on the blades of the wind turbine 11. This naturally brings a certain Loss of effectiveness with it, but this arrangement can be designed such that it only comes into play at extremely seldom high wind speeds.

Bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten, bei Betriebsstörungen oder zu Wartungszwecken kann es erforderlich sein, die gesamte Vorrichtung anzuhalten, zu welchem Zweck Bremsen 36 im Pumpentrieb vorgesehen sind, welche manuell oder automatisch vom Drehzahlwandler 18 betätigt werden, falls die Windgeschwindigkeit und damit die Drehzahl der Welle den vorgesehenen Höchstwert übersteigt. Naturgemäß kann auch irgendeine andere Sicherheitsschaltung bei Eintritt einer anderen Störung in Tätigkeit treten.At very high wind speeds, in the event of malfunctions or too For maintenance purposes, it may be necessary to stop the entire device which purpose brakes 36 are provided in the pump drive, which manual or automatic are operated by the speed converter 18, if the wind speed and thus the speed of the shaft exceeds the intended maximum value. Of course, can too any other safety circuit in the event of another malfunction step.

Der vom Hauptstromnetz erregte 5 kW-Induktionsgenerator 31 kann direkt an das Hauptstromnetz angeschlossen werden, sodaß er in dieses Hauptstromnetz über den Stromzähler, welcher dann zurückläuft, Energie einspeist, sobald die lokal angeschlossenen Stromverbraucher weniger verbrauchen, als die konstante (wenn auch intermittierende) 5 kW-Leistung, da der Generator mit synchroner Drehzahl mit dem Hauptstromnetz laufen kann sowie mit einer gleichen Ausgangsspannung, sodaß Keine Probleme bezüglich des Leistungsfaktors entstehen. Wenn die Windgeschwindigkeit nicht ausreicht, um genügend Leistung zu erzeugen, um den lokalen Stromverbraucher zufriedenzustellen, kann die Differenz naturgemäß über das Hauptstromnetz ausgeglichen werden. Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung auf diese Weise an das Hauptstromnetz angeschlossen ist, sollten allerdings automatische Vorrichtungen vorgesehen werden, um die Bremse zu betätigen und die Vorrichtung bei irgendeiner Störung vom Hauptstromnetz zu trennen.The 5 kW induction generator 31 excited by the main power supply can directly to be connected to the main power grid, so that it is over into this main power grid the electricity meter, which then runs back, feeds in energy as soon as the locally connected Consume less electricity consumers than the constant (albeit intermittent) 5 kW output, as the generator runs at synchronous speed with the main power grid can as well as with the same output voltage, so that no problems with the Power factor arise. When the wind speed is not enough, get enough Generating power to satisfy local electricity consumers can do the job Naturally, the difference can be compensated for via the main power grid. When the invention Device connected to the mains in this way should, however automatic devices are provided to apply the brake and the To disconnect the device from the main power supply in the event of any malfunction.

Ein einziger 30 kW-Generator könnte in der gleichen Weise an das Hauptstromnetz angeschlossen werden. Man muß jedoch davon ausgehen, daß ein Windrad von 18 m Durchmesser, wie es für eine Stromerzeugung dieser Größenordnung erforderlich wäre, in erster Linie in ländlichen Bezirken eingesetzt würde, in denen das örtliche Hauptstromnetz nicht so stark sein dürfte, um eine derartige Leistung aufnehmen zu können.A single 30 kW generator could be connected to the main power grid in the same way be connected. However, one must assume that a wind turbine with a diameter of 18 m as would be required for electricity generation of this magnitude, in the first place Line would be used in rural areas where the local main power grid should not be so strong to be able to absorb such a performance.

Als Generator kann irgendein beliebiger Typ eingesetzt werden.Any type of generator can be used.

Für einige Zwecke könnte ein Synchron-Generator für andere wiederum ein Gleichstrom-Generator als geeignet angesehen werden.For some purposes, a synchronous generator could turn to others a DC generator can be considered suitable.

Wechselstrom-Generatoren können naturgemäß als Einphasen- oder als Dreiphasen-Generatoren ausgebildet werden.Alternating current generators can, of course, be single-phase or as Three-phase generators are designed.

Die Speichereinrichtung kann mehr als ein Kolben-Zylinderaggregat aufweisen. Beispielsweise können für den Bau von Windgeneratoren unterschiedlicher Abmessungen unter Verwendung von standardisierten Einzelteilen, zwei oder mehr Zylinder parallel oder in Reihe geschaltet werden, je nachdem eine kleinere Anzahl stärkerer Generatoren oder eine größere Anzahl kleinerer Generatoren ansteigender Leistungsfähigkeit angetrieben werden müssen.The storage device can have more than one piston-cylinder unit exhibit. For example, different types of wind generator can be used for the construction of wind generators Dimensions using standardized individual parts, two or more cylinders connected in parallel or in series, depending on a smaller number of stronger ones Generators or a larger number of smaller generators with increasing performance need to be driven.

Selbstverständlich besteht nicht die unbedingt Notwendigkeit, einen Anschluß an das Hauptstrornnetz vorzunehmen. Der Windgenerator kann verwendet werden, um die Leistung in Batterien oder sonstwie zu speichern, oder um Wärme zu erzeugen oder sie in isolierten unterirdischen Behältern zu speichern, welche zusammen mit Wärmepumpen oder anderen Zentralheizungseinrichtungen eingesetzt werden, oder die erzeugte elektrische Leistung kann auch für eine chemische Reaktion wie die Elektrolyse von Wasser ausgenutzt werden, um brennbares Wasserstoffgas zu erzeugen.Of course, there is no absolute need to have one To be connected to the main electricity network. The wind generator can be used to store the power in batteries or otherwise, or to generate heat or to store them in insulated underground containers, which together with Heat pumps or other central heating systems are used, or the Electric power generated can also be used for a chemical reaction such as electrolysis of water can be used to produce flammable hydrogen gas.

Windräder unterschiedlicher Abmessungen können mit geeigneten Speicher- und Generatoranordnungen konstruiert werden und auf verschiedene Weise an unterschiedliche Belastungstypen angeschlossen werden. Die Möglichkeit, die Generatoreinrichtung mit optimalem Wirkungsgrad unabhängig von den Windbedingungen durch das erfindungsgemäße Verfahren betreiben zu können, ergibt eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades der bisherigen Stromerzeugung durch Windräder, wodurch die Verwendbarkeit von Windrädern als Energiequelle ausgedehnt wird.Wind turbines of different dimensions can be equipped with suitable storage and generator assemblies are constructed and in different ways to different Load types can be connected. The possibility of the generator device with optimal efficiency regardless of the wind conditions by the invention Being able to operate processes results in a significant improvement in efficiency the previous generation of electricity by wind turbines, which makes the usability of wind turbines is expanded as an energy source.

Fig.2 zeigt, wie der Energiespeicher zur Nutzbarmachung der Kraft von Wasserwellen angepaßt werden kann. Eine in irgendwie geeigneter Weise auf dem Meeresboden verankerte Plattform 41 trägt ein Zahngesperre 42, mit welchem über eine Kette 44 ein schwimmendes Gewicht 43 verbunden ist. Ein Gegengewicht 45 hält die Kette 44 stramm. Das schwimmende Gewicht 43 steigt und fällt mit den durchlaufenden Wellen, wobei falls erwünscht Schaufeln 46 oder dgl. vorgesehen werden können, sodaß das Zahngesperre 42 ein- und ausklinkt. Letzteres ist über eine Kette oder einen Treibriemen 47 mit einer hydraulischen Pumpeneinrichtung 48 entsprechend der Anordnung 17 aus Fig.l verbunden, welche hydraulische Flüssigkeit einem Zylinder 49 einspeist, um einen Kolben 51 anzuheben, welcher von einem Gewicht 52 belastet wird. Unter dem Druck dieses Gewichtes 52 stehende Flüssigkeit fließt infolgedessen wie eingangs bereits erläutert auf den Kolben eines Hydraulikmotors 53, welcher einen Generator 54 antreibt.Fig.2 shows how the energy store to harness the power can be adjusted by water waves. One in some appropriate way on the Platform 41 anchored to the seabed carries a ratchet 42, with which about a chain 44 a floating weight 43 is connected. A counterweight 45 holds the chain 44 tight. The floating weight 43 rises and falls with the passing Shafts, blades 46 or the like may be provided if desired, so that the ratchet 42 is engaged and disengaged. The latter is via a chain or one Drive belt 47 with a hydraulic pump device 48 according to the arrangement 17 connected from Fig.l, which feeds hydraulic fluid to a cylinder 49, to lift a piston 51 which is loaded by a weight 52. Under the pressure of this weight 52 standing liquid flows as a result as above already explained on the piston of a hydraulic motor 53, which is a generator 54 drives.

Selbstverständlich sind zahlreiche verschiedenartige und auch wirkungsvollere Einrichtungen als die gerade beschriebene einfache Pendelgewicht-Vorrichtung zur Ausnutzung der Energie von Wasserwellen möglich. Infolgedessen kann Jedes derartige Verfahren im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Energiespeicher eingesetzt werden.There are, of course, many different and more effective Facilities than the simple pendulum weight device just described Use of the energy of water waves possible. As a result, any such can Method can be used in connection with the energy storage device according to the invention.

Da die Energie in Zwischenform gespeichert wird und da es unwesentlich ist, welche Energieart ausgenutzt wird, erlaubt die Erfindung die Verbindung mehrerer gleicher oder unterschiedlicher Energieumwandlungsvorrichtungen mit einer einzigen elektrischen Generatoreinrichtung. Infolgedessen können zwei Windmühlen gleicher oder unterschiedlicher Abmessungen oder eine Gruppe von Wellenenergiewandlern oder sogar ein Windrad und ein ellenenergiewandler an einen gemeinsamen hydraulischen Speicher angeschlossen werden.Because the energy is stored in an intermediate form and because it is insignificant is what type of energy is used, the invention allows the connection of several same or different energy conversion devices with a single electrical generator device. As a result, two windmills can same or different dimensions or a group of wave energy converters or even a wind turbine and an energy converter connected to a common hydraulic system Storage can be connected.

Fig.3 zeigt die Verbindung von zwei Windrädern für den Antrieb eines gemeinsamen Generators in einer Vorrichtung, welche zur Ausnutzung sehr großer Windräder in der Hauptsache zur Einspeisung von Strom in ein Hauptstromnetz geeignet ist.Fig.3 shows the connection of two wind turbines for driving one common generator in one device, which is used to take advantage of very large wind turbines is mainly suitable for feeding electricity into a main power grid.

Die beiden Windräder 61 und 62 treiben nicht dargestellte hydraulische Pumpeneinrichtungen der im Zusammenhang mit Fig.1 beschrie benen Art an, um hydraulische Flüssigkeit getrennten hydraulischen Speichern 63 und 64 zuzuleiten. Unter der Belastung der gleichgroßen Gewichte 63a und 64a fließt die Hydraulikrlüssigkeit aus dem Speicher, wenn die Kolben 63b und 64b eine vorgegebene Höhe erreichen, wie dies bereits beschrieben wurde. Der Speicher 63 ist mit vier Hydraulikmotoren 63 (1), 63 (2), 63 (3) und 63 (4) verbunden und der Speicher 64 in gleicher Weise mit vier gleichen Hydraulikmotoren 64 (1) bis 64 (4). Diese Motoren sind als Taumelscheibenmotore ausgebildet, bei denen der Winkel der Taumelscheibe auf Null eingestellt werden kann, sodaß sie jeweils praktisch reibungsfrei und ohne Drehmoment laufen können.The two wind turbines 61 and 62 drive hydraulic ones, not shown Pump devices of the type described in connection with Fig.1 to hydraulic To supply fluid to separate hydraulic accumulators 63 and 64. Under the strain With weights 63a and 64a of equal size, the hydraulic fluid flows out of the reservoir, when the pistons 63b and 64b reach a predetermined height, as already described became. The memory 63 is provided with four hydraulic motors 63 (1), 63 (2), 63 (3) and 63 (4) connected and the memory 64 in the same way with four identical hydraulic motors 64 (1) to 64 (4). These motors are designed as swash plate motors, at which the angle of the swash plate can be set to zero so that they each can run practically frictionless and without torque.

Vier Grenzschalter 65 (1) bis 65 (4) sind derart eingestellt, daß sie vom Kolben 63b betätigt werden, wobei diese Einrichtung spiegelbildlich für die Schalter 66 (1) bis 66 (4) und den Kolben 64b dargestellt ist. Die Betätigung eines jeden Grenzschalters verursacht ein hydraulisches oder elektromagnetisches nicht dargestelltes Stellglied, welches Jedem Motor zugeordnet ist, einen positiven Winkel auf dessen Taumelscheibe einzustellen.Four limit switches 65 (1) to 65 (4) are set so that they are actuated by the piston 63b, this device being a mirror image for switches 66 (1) through 66 (4) and plunger 64b is shown. The operation of every limit switch causes a hydraulic or an electromagnetic one not shown actuator, which is assigned to each engine is to set a positive angle on its swash plate.

Dies ist naturgemäß nur ein anderer Weg, um mehrere Hydraulikmotore bei verschiedenen Stärken von gespeicherter Energie zu erregen, Jedoch ist das Konzept das gleiche wie es bereits im Zusammenhang mit Fig.l beschrieben wurde.Of course, this is just another way of getting multiple hydraulic motors Exciting at different strengths of stored energy, however, is the concept the same as it was already described in connection with Fig.l.

Statt Jedoch derart verbunden zu sein, daß getrennte Generatoren angetrieben werden, sind hier über ein Getriebe 67 alle Motoren mit einem einzigen Generator 68 verbunden, um diesen bei verschiedenen Leistungshöhen anzutreiben. Je nachdem wie viele der Motoren gerade laufen.However, instead of being connected in such a way that separate generators are driven all motors are here with a single generator via a gearbox 67 68 connected to drive it at different power levels. Depending on how many of the engines are running right now.

Man sieht, daß mit acht Motoren acht unterschiedliche Leistungshöhen vorhanden sind, welche durch gleiche Leistungsunterschiede voneinander getrennt sind. Diese Anordnung eignet sich sehr gut zur Erzeugung von Strom für ein Hauptstromnetz oder zumindest, um die Anforderungen an ein Hauptstromnetz weitgehend zu unterstützen. Durch diese Anordnung lassen sich auf äußerst wirtschartliche Weise zwei oder mehr große Windräder- oder Wasserwellen-Vorrichtungen oder sogar im Mischbetrieb Wind- und Wellen-Vorrichtungen ausnutzen. Wenn auch, da bei dieser Anordnung sehr große Leistungen in Betracht kommen und infolgedessen Koppelsysteme mit einer Korrektur des Leistungsfaktors für das Hauptstromnetz benötigt werden, so wird Jedoch nur ein einziges derartiges System für zwei oder mehr große Windräder oder Wellenvorrichtungen benötigt.You can see that with eight engines, eight different levels of performance are present, which are separated from one another by the same differences in performance are. This arrangement is very suitable for generating electricity for a main power grid or at least in order to largely support the requirements of a main power grid. This arrangement allows two or more to be added in an extremely economical manner large wind turbines or water wave devices or even in mixed operation wind and take advantage of wave devices. Even if, with this arrangement, they are very large Benefits come into consideration and, as a result, coupling systems with a correction of the power factor are required for the main power grid, however, only a single such system for two or more large wind turbines or shaft devices needed.

Der Ordnung halber sei noch darauf hingewiesen, daß in den Figuren 2 und 3 Einzelheiten wie die Rückleitung der hydraulischen Flüssigkeit, die Vorratsbehälter usw. aus Gründen der Deutlichkeit fortgelassen wurden.For the sake of order, it should be noted that in the figures 2 and 3 details such as the return line of the hydraulic fluid, the storage tanks etc. have been omitted for clarity.

Claims

Claims: Method for generating electricity, in which a non-uniform effective energy source such as wind or water waves drives a generator, d a it is noted that the energy supplied by the energy source Energy is stored in an intermediate form and converted into kinetic energy which drives the generator (31, 32; 54; 68) at constant speed when the stored energy exceeds a specified value.

2. The method according to claim 1, characterized in that the energy source a pump (17; 48) drives and this drives a loaded piston (22, 23; 51, 52; 63a, 63b; 64a, 64b) lifts hydraulically and that the generator by the hydraulic pressure is driven when the piston is raised above a predetermined height.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the Generator one connected to an alternating current network and a local load Is induction machine and energy is fed into the AC network when the constant output power exceeds the local requirement, but that the local requirement from the AC network is met when the induction machine not powered by the stored energy or if the local requirement exceeds the constant output power.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the stored energy is used to drive a second generator () 2), when the amount of storage energy exceeds the first predetermined storage value second predetermined memory value exceeds.

b. Method according to claim 4, characterized in that the second Generator (32) to a pure ohmic load (33) such as a water heater or a room heater is connected.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the energy source (especially wind) to drive a to a hydraulic pump (17; 48) connected rotary vane device (11; 42; 61, 62) is used, wherein the torque of the hydraulic pump is at least approximately the square of the speed the rotary vane device is proportional.

7. The method according to claim 6, characterized in that four of the same Hydraulic pumps (17a; 17b; 17c; 17d) are provided and three of them are bridged in this way are that they do not deliver torque when the pump speed is at the low end of a given speed range, while at an almost twice as large Speed at the upper end of the speed range all four pumps are switched on.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that two devices driven by wind or water (11; 42, 43, 44; 61, 62) for driving a common generator via a common intermediate storage system are provided.

9. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 8, consisting of a powered device such as a wind turbine or a device driven by water waves and a generator that can be driven by it, characterized in that between the by the unevenly effective energy source driven device (11; 43; 61, 62) and the generator (31, 32; 54; 68) Intermediate memory (21, 22, 23; 49, 51, 52; 63, 64) is connected and that a controller (26, 27, 28, 29, 24a, 24b; 63, 65, 64, 66) is provided through which the generator can be connected to the intermediate store in such a way that it can be driven with a constant force is when the storage energy exceeds a specified value.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that a by the energy source driven hydraulic pump (17; 48) to a for example by piston-cylinder unit (21, 22, 23; 49, 51, 52; 63, 64), which forms the memory, is connected and that the cylinder this Unit via a switching device (26, 27, 28, 29, 24a, 25a; 65, 66) with a Hydraulic motor (24, 25; 53; 63 (1) to (4).

64 (1) to (4)) through which the generator is connected accordingly the piston movement in the cylinder can be driven.

11. Device according to one of claims 9 and 10, characterized in that that the generator is a single-phase induction machine with a continuous output of 50 or 60 Hz for a constant speed drive.

12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized by a second generator (32) which is connected in such a way that it is from the memory is driven when the storage energy exceeds a value that is greater as the first memory value.

13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that that the device driven by the energy source is a wind turbine with remaining standing Vane pitch (11; 61, 62) is connected to a hydraulic pump (17) whose torque is approximately proportional to the square of the speed of the wind turbine is.

14. Apparatus according to claim 13, characterized in that four Hydraulic pumps (17a, 17b, 17c, 17d) with a corresponding to the speed of the Wind turbine (11) bridging device are provided through which up to one first predetermined speed three of the pumps can be switched off and at higher speeds can be switched on gradually until at one speed compared to the first speed twice the speed of the wind turbine, all four pumps are switched on.

15. Device according to one of claims 9 to 14, characterized in that that two (or more) wind and 'or water propelled devices are provided and via a common energy storage system with a common generator are connected.