DE29723432U1 - Wind power plant for converting wind energy into electrical energy in horizontal and vertical design, with wind deflectors, for protection against destruction by wind forces> = 20m / sec - Google Patents

Wind power plant for converting wind energy into electrical energy in horizontal and vertical design, with wind deflectors, for protection against destruction by wind forces> = 20m / sec

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Description

BeschreibungDescription

Windkraftanlage: zur Umsetzung von Windenergie in elektrische Energie;, i in horizontaler und vertikaler Ausführung. Wind turbine: for converting wind energy into electrical energy; i in horizontal and vertical design.

Stand der TechnikState of the art

Windkraftanlagen werden heute im wesentlichen als Mehrflügel, in der Hauptsache als 3 Flügel-Rotoren, welche auf hohen Masten gelagert sind, hergestellt und verwendet.Today, wind turbines are essentially manufactured and used as multi-blade, mainly as 3-blade rotors, which are mounted on high masts.

Dabei ist der Wirkungsgrad in Beziehung zu der vom Wind beaufschlagten Windflügelfläche sehr gering.The efficiency in relation to the wind blade area exposed to the wind is very low.

Die Luftströmung muß an den Windflügel abgleiten, und kann deshalb nur zum kleineren Teil für den Antrieb genutzt werden. Durch die Größe und Fliehkraft der sich drehenden Windflügel ist eine sehrgroße Standfestigkeit des hohen Turmes·^ und deshalb ein entsprechend großes Fundament erforderlich. Bei mehreren beisammen stehenden Anlagen, v.'ie z.B. an den Nord.- und Ostseeküsten, wird das Landschaftsbild stark'' verändert.The air flow must slide off the wind blades and can therefore only be used to a small extent for propulsion. Due to the size and centrifugal force of the rotating wind blades, the high tower must be very stable and therefore a correspondingly large foundation is required. If several turbines are located next to each other, for example on the North and Baltic Sea coasts, the landscape is changed significantly.

Problemproblem

Der im anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, eine Windkraftanlage mit größerem Wirkungsgrad und vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten zu schaffen.The invention specified in claim 1 is based on the problem of creating a wind turbine with greater efficiency and versatile application possibilities.

Sie soll wirtschaftlicher, kleiner, landschaftfreunlicher und leiser sein.It should be more economical, smaller, more landscape-friendly and quieter.

Dieses Problem wird durch die im-ffiispruch 1-4 aufgeführten Merkmale, ( ggfs. wörtliche Zitierung der Merkmale) gelöst.This problem is solved by the features listed in claims 1-4 (if applicable, citation of the features verbatim).

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Mehrere Aausführungsbeispiele sind auf den Zeichnungen Blatt 1-8 dargestellt, und werden im folgenden näher beschrieben. Bl. 1 Windkraftanlage 3 fach Several examples are shown on the drawings pages 1-8 and are described in more detail below. Page 1 Wind turbine 3-way

Fig.l Schnitt A-A aus Fig. 2, Dach (1), Traggestell (2),Windrad (3), Windfang (4), Windwannen (5), Schwenkvorrichtung (6), Anschlag (7), und Stützrollen (8).Fig.l Section A-A from Fig. 2, roof (1), supporting frame (2), wind turbine (3), windbreak (4), wind troughs (5), swivel device (6), stop (7), and support rollers (8).

Fig 2 Draufsicht auf die WK-Anlage mit Dachausbruch, Ausleger (1), Winkelschienen (2), Auflager (3).Fig 2 Top view of the WK system with roof cutout, outrigger (1), angle rails (2), supports (3).

1.1 Windräder für Groß-- und Mehrfachanlagen haben Radscheiben 0 größer 0 2 Meter und verhältnismäßig kleine Radscheibenabstände, zirka 2 Meter. Sie werden im folgenden als Windräder bezeichnet.1.1 Wind turbines for large and multiple systems have wheel disks 0 larger than 0 2 meters and relatively small wheel disk spacing, approximately 2 meters. They are referred to below as wind turbines.

1.2 Das Dach ist auf 16 Träger befestigt, die Träger sind in die Schwenkvorrichtung eingesetzt. Die Windräderwellen drehen in jeweils zwei Kugellager, die Lageraufnahmeplatten sind an den beiden mittleren Träger befestigt.1.2 The roof is attached to 16 supports, the supports are inserted into the swivel device. The wind turbine shafts rotate in two ball bearings each, the bearing support plates are attached to the two middle supports.

1.3 Die einzelnen Windfänge werden mit an ihnen befestigten Winkelschienen (4 Stück) über die horizontalen Ausleger am Traggestell geschoben, und an der entsprechenden Stelle verankert. Die Winkelschienen sind auf Bl. 2 Fig. 3 zu sehen.1.3 The individual windbreaks are pushed over the horizontal outriggers on the support frame with angle rails attached to them (4 pieces) and anchored in the appropriate place. The angle rails can be seen on page 2 Fig. 3.

Bl. 2 Seitenansicht der Wk.-Anlage 3 fach.Page 2 Side view of the Wk. system 3 times.

Fig 3 Windradwelle (1), Doppelübersetzung (2), Winkelschiene (3) und Generator (4).Fig 3 Wind turbine shaft (1), double transmission (2), angle rail (3) and generator (4).

2.1 Die Windradwellen sind über Klauenkupplungen miteinander verbunden Dies bedeutet, daß sich die 3 Windräder nur miteinander drehen können.2.1 The wind turbine shafts are connected to each other via claw couplings This means that the 3 wind turbines can only rotate together.

2.2 Die Doppelübersetzungen (2) bringen die Generatorenwelle auf die vorgesehenen Umdrehungszahlen.2.2 The double gears (2) bring the generator shaft to the intended speeds.

Fig 4 Das Bodenlager (2) ist auf einer Betonplatte verankert-, und nimmt dieStützrollenlaufbahn (I)- sowie über entsprechende Lager die Schwenkvorrichtung auf.Fig 4 The floor bearing (2) is anchored on a concrete slab and accommodates the support roller track (I) as well as the swivel device via corresponding bearings.

2.3 Die Blattfeder (3) " in Verbindung mit dem Anschlag", begrenzt den Schwenkbereich der Wk.-Anlage auf 2 &khgr; 90°.2.3 The leaf spring (3) "in conjunction with the stop" limits the swivel range of the Wk. system to 2 x 90°.

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Bl 3 Gesamtdarstellung des Windfangs zu Wk.-AnlagenBl 3 Overall view of the windbreak to wind turbines

Fig. 5 Montageleiste (1), Montagewinkel (2), Windleitbahn (3), Winkelschienen (4), und Seitenwand (5).Fig. 5 Mounting strip (1), mounting bracket (2), wind deflector (3), angle rails (4), and side wall (5).

3.1 Auf die Montageleisten (1) werden Hartschaumplatten montiert, dies ergibt mit den Winkelschienen (4) eine stabile Seitenwand(5), zwischen die Seitenwände werden mit den Montagewinkel (2) die Windleitbahnen montiert.3.1 Hard foam panels are mounted on the mounting strips (1), this creates a stable side wall (5) with the angle rails (4), the wind deflectors are mounted between the side walls using the mounting angles (2).

Fig 6 Ansicht X Kippvorrichtung für Windleitbahn Scharnier (1), Windleitbahn (2) kippbar, Torsionsfeder (3) und Gummipuffer (4).Fig 6 View X Tilting device for wind deflector hinge (1), tiltable wind deflector (2), torsion spring (3) and rubber buffer (4).

3.2 Zum Schutz der Wk.-Anlage vor Zerstörung bezw. Überlastung durch Sturmwind, soll etwa 80% der stark gekrümmten Windleitbahn gekippt ( geöffnet ) werden. Dieses Stück ist an Scharnieren aufgehängt und wird von 2 Torsionsfedern auf die Gummipuffer gedrückt.3.2 To protect the wind turbine system from destruction or overloading by storm winds, about 80% of the strongly curved wind guide should be tilted (opened). This section is suspended on hinges and is pressed onto the rubber buffers by 2 torsion springs.

3.3 Bei Windstärke über 25m/sec wird die Federkraft überwunden, die Windleitbahn öffnet sich, das Windrad wird abgebremst,die Luft kann am gegenseitigen Windfang vorbeiströmen.3.3 If the wind speed exceeds 25 m/sec, the spring force is overcome, the wind guide opens, the wind turbine is slowed down, and the air can flow past the opposing windbreak.

Bl. 4 Windturbine: geeignet zum Einbau in El.-Fahrzeuge Fig 6a Lagerwinkel (1), Kugellager (2), axial und horizontal wirkend, Windfangboden (3) und Radscheibe (4).Page 4 Wind turbine: suitable for installation in electric vehicles Fig. 6a Bearing angle (1), ball bearing (2), axial and horizontal acting, windbreak floor (3) and wheel disc (4).

4.1 Im Lagerwinkel ist das zweiseitig wirkende Windturbinenlager eingepreßt. Dieses Lager nimmt auch den Seitendruck welcher bei Kurvenfahrt entsteht, auf.4.1 The double-acting wind turbine bearing is pressed into the bearing angle. This bearing also absorbs the lateral pressure that occurs when cornering.

4.2 In den Aufnahmeschlitze im Außenbereich der Radscheiben (4) sind die Windwannen eingesteckt und bilden nach dem verankern der Radscheiben auf der Welle eine stabile Windturbine.4.2 The wind troughs are inserted into the slots in the outer area of the wheel discs (4) and, after the wheel discs are anchored, form a stable wind turbine on the shaft.

Fig. 7 Radscheibe zu Segmentbauweise,Fig. 7 Wheel disc for segment construction,

Schnitt G-H zeigt den Querschnitt der Radscheibe. Dieses Teil in Verbindung mit dem Segment siehe Blatt 5 Fig. 10, eignet sich besonders für Radscheiben 0 50 cm - 100 cm, und kann im Druckgußwie auch im Kunststoff-Spritzverfahren gefertigt werden.Section G-H shows the cross-section of the wheel disc. This part, in conjunction with the segment (see sheet 5 Fig. 10), is particularly suitable for wheel discs 0 50 cm - 100 cm, and can be manufactured using die casting or plastic injection molding.

Fig 8 Windwanne: die Größe und Anzahl ist abhängig vom 0 der Radscheibe. Die Länge ist abhängig vom Abstand der auf der Turbinenwelle verankerten Radscheiben.Fig 8 Wind trough: the size and number depends on the 0 of the wheel disc. The length depends on the distance between the wheel discs anchored on the turbine shaft.

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Bl. 5 Radscheibe in Segment-BauweiseBl. 5 Wheel disc in segment design

Fig. 9 Schnitt A-A Segment (1) mit Radscheibe (2),"siehe Blatt 4 Fig. 7" verschraubt. Schnitt C-D Aufnahmeschlitz im Radscheibensegment mit eingesteckter Windwanne.Fig. 9 Section A-A Segment (1) with wheel disc (2), "see sheet 4 Fig. 7" screwed. Section C-D Slot in the wheel disc segment with inserted wind trough.

Fig.10 Eizelsegment Schnitt E-F zeigt den Querschnitt mit eingesteckter Windwanne (1). Die Anzahl der einzelnen Segmente ist abhängig vom 0 der Radscheibe, und von derEinteilung auf der Radscheibe.Fig.10 Individual segment section E-F shows the cross section with the wind trough (1) inserted. The number of individual segments depends on the 0 of the wheel disc and on the division on the wheel disc.

Bl. 6 Darstellung einer Verwendung der Wk.- Anlage horizontal im Fig 11 elektrisch angetriebenen Fahrzeug. Die Windkanäle leiten die Luftströmung auf einen Teil des Windrades. Page 6 Illustration of a use of the wind turbine horizontally in the electrically powered vehicle (Fig. 11). The wind channels direct the air flow onto a part of the wind turbine.

6.1 Beim Einbau der Wk.-Anlage ins Fahrzeug, werden Radscheiben 0 kleiner als 0 50 cm verwendet. Die Radscheiben-Abstände sind verhältnismäsig groß, die Umdrehungszahlen " zwischen 100 - 2000/min" ebenso, deshalb wird im folgenden,"bei Verwendung im KFZ", das Windrad als Windturbine bezeichnet.6.1 When installing the wind turbine in the vehicle, wheel disks 0 smaller than 0 50 cm are used. The wheel disk spacing is relatively large, as are the speeds "between 100 - 2000 rpm", which is why the wind turbine is referred to below as a wind turbine when used in a vehicle.

6.2 Die unter dem Fahrzeugdach eingebaute etwas kleinere Windturbine, hat durch die große Windleitbahn (Windschutzscheibe) den größten Wirkungsgrad.6.2 The slightly smaller wind turbine installed under the vehicle roof has the greatest efficiency due to the large wind deflector (windshield).

Fig.12 Windturbine kpl. sie wird über Klauenkupplungen direkt mit einem oder 2 Generratoren (7) verbunden,Fig.12 Wind turbine cpl. it is connected directly to one or two generators (7) via claw couplings,

6.3 Die W-Turbine (1) liegt zwischen zwei Winkeln(6).In den selben sind die zweiseitig wirkenden Kugellager eingebaut.Die beiden Winkel,der Windfang mit den Windleitbahnen (3) und (8), und den Windfangseitenwänden (4), sind auf der Bodenplatte (2) befestigt.6.3 The W-turbine (1) is located between two angles (6). The two-way ball bearings are installed in these. The two angles, the windbreak with the wind guides (3) and (8), and the windbreak side walls (4), are attached to the base plate (2).

6.4 Bei Radscheibenabstand über 60 cm ist eine Stützscheibe (5) erforderlich. Sie vehindert das Durchbiegen der Windwannen bei starken Luftströmungen.6.4 If the wheel disc distance is more than 60 cm, a support disc (5) is required. It prevents the wind troughs from bending in strong air currents.

Bl. 7 Windkraftanlage in vertikaler AusführungBl. 7 Wind turbine in vertical design

Fig 13 (la) isometrische Ansicht auf Windfang kpl. (Ib) Draufsicht auf Windfang kpl.Fig 13 (la) isometric view of windbreak cpl. (Ib) top view of windbreak cpl.

7.1 Drahtseil-Verspannung (1), Doppellager (2), Lagerplatte (3), Windfang (4), Windfahnen (5), Bodenplatte (6), Windrad (7), und Generator (8), Doppelübersetzung (9), Lagerbock (10),Tragpfeiler (11).7.1 Wire rope bracing (1), double bearing (2), bearing plate (3), wind guard (4), wind vanes (5), base plate (6), wind turbine (7), and generator (8), double transmission (9), bearing block (10), supporting pillar (11).

8.8th.

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Bl. 7 Wk.-Anlage vertikal Fig. 13Bl. 7 Wk.-Anlage vertical Fig. 13

7.2 Vorderansicht (6a) zeigt die auf den Tragpfeiler befestigte Bodenplatte (6) mit Lagerbock (10),darunter die Draufsicht.7.2 Front view (6a) shows the base plate (6) attached to the supporting pillar with bearing block (10), below the top view.

7.3 Windrad kpl. (7a) mit Draufsicht. Das Windrad entspricht " im Aufbau " dem Windrad der horizontalen Ausführung aus Patentanspr. 1, die verstärkte Radwelle ist doppelt gelagert, und nimmt im oberen Teil den ebenfalls doppelt gelagerten Windfang auf.7.3 Wind turbine complete (7a) with top view. The wind turbine corresponds "in structure" to the horizontal version of the wind turbine from patent claim 1, the reinforced wheel shaft is double-bearing and in the upper part accommodates the wind guard, which is also double-bearing.

7.4 Auf dem Windfang ist die Draht-Verspannung mit 4 Stützen befestigt, sie verhindert das abbiegen der großflächigen Lagerplatte (3). Zwei zusammenwirkende Windfahnen (5)sind auf der Lagerplatte verschraubt.Sie richten und stabilisieren den Windfang gegen die Windrichtung aus.7.4 The wire bracing is attached to the windscreen with 4 supports, it prevents the large bearing plate (3) from bending. Two interacting wind vanes (5) are screwed onto the bearing plate. They align and stabilize the windscreen against the direction of the wind.

7.5 Montage der Wk.-Anlage vertikal 7.5 Installation of the wind turbine vertically

1. Die Tragpfeiler sind auf einer Betonplatte verankert. Auf die Tragpfeiler wird die Bodenplatte (6)"mit dem aufgesetzten Lagerbock"(10) geschraubt.1. The supporting pillars are anchored on a concrete slab. The base plate (6) with the bearing block (10) attached is screwed onto the supporting pillars.

2. Das Windrad kpl. (7a) wird in das Wellenlager im Lagerbock (10) eingefügt.2. The wind turbine assembly (7a) is inserted into the shaft bearing in the bearing block (10).

3. Das Treibrad der Doppelübersetzung wird auf die Winradwelle gepreßt'.. Die Doppelübersetzung verbindet das Windrad mit dem Generator.3. The drive wheel of the double transmission is pressed onto the wind turbine shaft. The double transmission connects the wind turbine to the generator.

4. Auf das obere Windradwellenende wird der Windfang kpl. (la) mit Doppellager (2) aufgesetzt. Nun kann sich der Windfang mit Hilfe der Windfahnen auf dem sich drehenden Windrad gegen die Windrichtung einrichten. Der Schwenkbereich des Windfangs ist 360°.4. The windscreen assembly (la) with double bearing (2) is placed on the upper end of the wind turbine shaft. The windscreen can now be positioned against the wind direction using the wind vanes on the rotating wind turbine. The windscreen can swivel through 360°.

Bl. 8 Draufsicht -auf die; Windkraf tartiage".vertikalBl. 8 Top view of the "Windkraft tartiage".vertical

Fig.14 Der Ausbruch zeigt die auf der Radscheibe befestigten Windwannenhalter (c). Diese Halter werden bei Radscheiben ab 0 1 Meter verwendet.Fig.14 The cutout shows the wind trough holders attached to the wheel disc (c). These holders are used for wheel discs from 0 1 meter.

9.
Erreichte Vorteile
9.
Benefits achieved

1.1 Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch den Windfang mehr Wind auf das Windrad bezw. auf die Windturbine gebracht wird. Die Größe des Windfangs, (größer als das Windrad ) verhindert die Gegenströmung, welche'Ohne Windfang" auf einer Hälfte des Windrads auftritt. Die bei der horizontalen Ausführung gegenseitig angebrachten Windfänge, nutzen sämtliche Windrichtungen und benötigen dabei einen Schwenkbereich von 2 &khgr; 90° (problemlose Stromableitung) .1.1 The advantages achieved with the invention are in particular that the windbreak brings more wind to the wind wheel or wind turbine. The size of the windbreak (larger than the wind wheel) prevents the countercurrent that occurs on one half of the wind wheel without a windbreak. The windbreaks, which are mounted opposite one another in the horizontal design, use all wind directions and require a swivel range of 2 x 90° (problem-free current dissipation).

1.2 Die Stellung und Anordnung der Windwannen, verhindert das Abgleiten der Luftströmung, und garantiert die 100% Nutzung des eingfangenen Windes.1.2 The position and arrangement of the wind troughs prevents the air flow from slipping and guarantees 100% use of the captured wind.

1.3 Die Windleitbahnen im Windfang lenken den eingefangenen Luftstrom in komprimiertem Zustand-, und im günstigsten Winkel auf die Windwannen. Dabei entstehen strömungsfreie 'Zonen,. Dadurch wird der Luftwiderstand des sich drehenden Windrades vermindert.1.3 The wind guides in the windbreak direct the captured air flow in a compressed state and at the most favorable angle to the wind troughs. This creates flow-free zones. This reduces the air resistance of the rotating wind turbine.

1.4 Durch die beschriebenen Vorteile erhöht sich der Wirkungsgrad gegenüber den bestehenden Wk.-Anlagen um ein Vielfaches.1.4 Due to the advantages described, the efficiency is increased several times over compared to existing wind turbines.

2.1 Wk.-Anlage in vertikaler Ausführung 2.1 Vertical wind turbine system

Diese Anlage kann auf Flachdächer kostengünstig montiert werden. Der hohe Wirkungsgrad, und die geringen Herstellungs -,Montage-und Wartungskosten, garantieren ein gutes Preis- Leistungsverhältniss·, und hohe Wirtschaftlichkeit. Dabei ist an Anlagen in Windradgrößen von 0:2-Meter gedacht.This system can be installed cost-effectively on flat roofs. The high efficiency and low manufacturing, assembly and maintenance costs guarantee a good price-performance ratio and high economic efficiency. Systems with wind turbine sizes of 0:2 meters are planned.

3., 1 Wk.-Anlage in horizontaler Ausführung ( mehrfach ) Die horizontale Mehrfach-Anlage kann z.B. mit 3 Windrädern=0 5 Meter bestückt werden-und hat eine Windfangfläche von 45 m2. Diese Luftmenge wird ohne Verlust auf die Windräder gebracht. Damit könnte etwa die 1 1/2 fache Leistung einer Wk.-Anlage mit Rotor 0 30 Meter erreicht werden.3., 1 wind turbine in horizontal design (multiple ) The horizontal multiple turbine can be equipped with 3 wind turbines = 0.5 meters and has a windscreen area of 45 m 2 . This amount of air is fed to the wind turbines without any loss. This could achieve about 1.5 times the output of a wind turbine with a rotor 0.30 meters.

3.2 Eine größere Mehrfach-Anlage wäre mit kostengünstigem Aufwand auch für doppelte Leistung zu erstellen. Dies würde bedeuten, daß eine Anlage mit 6 Windrädern:-etwa die'. 3fache Leistung der auf· Blatt 9 gez. Rotorgetriebenen Anlage erbringen könnte.3.2 A larger multiple system could be built at low cost to double the output. This would mean that a system with 6 wind turbines could produce approximately 3 times the output of the rotor-driven system shown on page 9.

Damit wäre der Bau von Riesen-Rotor-Anlagen, mit Höhen von über 100 m, "wie sie zur Zeit inr Hochschwarzwald geplant sind",überflüssig.This would make the construction of giant rotor turbines with heights of over 100 m, "as currently planned in the Black Forest", unnecessary.

10.
Erreichte Vorteile
10.
Benefits achieved

4.1 Wk.-AnIage für PKW 4.1 Wk.-AnIage for cars

Einen weiteren Vorteil besteht in der Verwendungsmöglichkeit zur Energierückgewinnung im Fahrzeug, besonders im elektrisch angetriebenen Fahrzeug, durch Nutzung des Gegenwindes, welcher beim Fahren, an der Frontseite des Fahrzeugs auftritt.A further advantage is the possibility of using it to recover energy in the vehicle, especially in electrically powered vehicles, by using the headwind that occurs at the front of the vehicle when driving.

4.2 Auf Blatt 6 Fig. Hu. 12 wird dargestellt, wie durch Enleiten der entstehenden Luftströme, über Windkanäle auf die im Fahrzeug angebrachten Windräder, etwa 60% der zu vedrängenden Luft für die Rückgewinnung der aufgewendeten Energie genutzt werden kann.4.2 On page 6, Fig. Hu. 12 it is shown how by directing the resulting air currents via wind channels to the wind turbines installed in the vehicle, about 60% of the air to be displaced can be used to recover the energy used.

4.3 Technische Daten zum Vergleich der Windkraftanlagen, (a) Rotorantrieb gegenüber (b) Windradantrieb.4.3 Technical data comparing wind turbines, (a) rotor drive versus (b) wind turbine drive.

Der Wirkungsgrad einer Rotor-Anlage wird dadurch gemindert, daß der Luftstrom am Rotorblatt abgleitet (50%), und dem Luftwiderstand, welcher bei der Umdrehung an den Rotorblätter entsteht (17%). Wirkungsgrad = 33%.The efficiency of a rotor system is reduced by the fact that the air flow slides off the rotor blade (50%) and the air resistance that occurs when the rotor blades rotate (17%). Efficiency = 33%.

5.1 Rotor-Anlage Standort: bei Furtwngen5.1 Rotor plant location: near Furtwngen

Gesamthöhe 60 mTotal height 60 m

Rotor 0 30 m Rotorbl. dargest. siehe Bl. 9Rotor 0 30 m Rotor blade shown see sheet 9

Rotorbl. Breite max. 1 mRotor blade width max. 1 m

vom Wind beaufschl. Fläche A 7mwind-exposed area A 7m

mittlere Hebellänge 8 maverage lever length 8 m

Drehmoment M=FxL 70 &khgr; 8 = 560 kgmTorque M=FxL 70 x 8 = 560 kgm

Kraft F bei Windstärke 4m/s 10 kg/m2 Force F at wind speed 4m/s 10 kg/m 2

3 Rotorblätter 3x7=21m2 ^ I1= 7 7x10 = 70kg3 rotor blades 3x7=21m 2 ^ I 1 = 7 7x10 = 70kg

6.1 Windrad-Anlage horizontal 3 fach6.1 Wind turbine system horizontal 3-fold

Der Wirkungsgrad einer Windrad-Anlage wird erhöht durch die in Komprimiertem Zustand auf die Windwannen auftreffende Luft (110%) und gemindert durch den Luftwiderstand (10%), welcher an den Windwannen des sich drehenden Windrades entsteht. Wirkungsgrad = 100%.The efficiency of a wind turbine system is increased by the compressed air hitting the wind troughs (110%) and reduced by the air resistance (10%) that occurs at the wind troughs of the rotating wind turbine. Efficiency = 100%.

Windaufnahmefläche 2 &khgr; 7,5 = 15m2 mittlere Hebellänge = 2,15 mWind absorption area 2 x 7.5 = 15m 2 average lever length = 2.15 m

GesamthöheTotal height 10,010.0 mm 11 breite 11 wide 12,012.0 mm WindfanghöheWindbreak height 7,57.5 rnrn 11 breite 11 wide 2,02.0 mm Windrad 0Wind turbine 0 5,05.0 mm

Kraft F bei Windstärke 4m/s lOkg/m2 10 &khgr; 15 = 150 kg Drehmoment M=FxL 150 &khgr; 2,15 = 322,5 322,5 &khgr; 3 = 967 kgm Force F at wind speed 4m/s lOkg/m 2 10 x 15 = 150 kg Torque M=FxL 150 x 2.15 = 322.5 322.5 x 3 = 967 kgm

Leistungsvergleich ROtor-Anlage = 560 kgmPerformance comparison ROtor system = 560 kgm

Windrad " = 967 "Wind turbine " = 967 "

Akz. 196 48 632.7-15Ref. 196 48 632.7-15

Claims (1)

:nspruch 1: Claim 1 Windkraftanlage: zur Umsetzung von Windenergie in elektrische Energie, in horizontaler und vertikaler Ausführung. Wind turbine: for converting wind energy into electrical energy, in horizontal and vertical designs. Die horizontale Ausführung eignet sich besonders für Großanlagen, und zur Stromerzeugung bei elektrisch angetriebenen Fahzeugen durch Nutzung des Gegenwindes, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:The horizontal design is particularly suitable for large-scale systems and for generating electricity in electrically powered vehicles by using the headwind, characterized by the following features: a) das Windrad ist aus einer Welle mit zwei darauf verankerten Radscheiben und mehreren zwischen den Radscheiben befindlichen Windwannen zusammengesetzt, a) the wind turbine consists of a shaft with two wheel disks anchored to it and several wind troughs located between the wheel disks, b) die Anzahl und Größe der Windwannen ist vom Durchmesser der Radscheiben abhängig, die Länge der Windwannen vom Radscheibenabstand auf der Welle,b) the number and size of the wind troughs depends on the diameter of the wheel discs, the length of the wind troughs depends on the wheel disc spacing on the shaft, c) die nicht durchgängigen Einführumjsschlitze " zur Aufnahme der Windwannen" im Außendurchmesserbereich der Radscheiben, justieren und halten die Windwannen in der um 20°—40° schräg zur Radscheibenachse versetzten Stellung,c) the non-continuous insertion slots "for receiving the wind troughs" in the outer diameter area of the wheel discs, adjust and hold the wind troughs in the position offset by 20°-40° obliquely to the wheel disc axis, d) die Radscheiben sind bis zu einer bestimmten Größe, aus einem Stück gefertigt, afc einem Größeren Durchmesser mehrteilig als Segr;e;:te.d) the wheel discs are made from one piece up to a certain size, but are made from several parts for a larger diameter. lSDruch 2lSDruc 2 V/indkraftanlage: in vertikaler Ausführung, insbesondere geeignet zur Montage auf Flachdächer, gekennzeichnet durch folgende Merkmale,V/industrial power plant: in vertical design, particularly suitable for installation on flat roofs, characterized by the following features, f) die Anlage besteht hauptsächlich aus Bodenplatte, Windrad und Windfang, f1) das Windrad aus Patentanspruch 1 ist mit einer verstärkten und verlängerten Welle ausgerüstet, wobei das untere Wellenende 2 fach gelagertf) the system consists mainly of a base plate, wind turbine and windbreak, f1) the wind turbine from claim 1 is equipped with a reinforced and extended shaft, whereby the lower end of the shaft is supported by two bearings f2) ist, das obere Wellenende nimmt über das Doppellager den Windfang auf, f3) der Windfang mit den Doppelwindfahnen ist an der Lagerplatte befestigt und wird mit der Drahtverspannung abgestützt,f2) the upper shaft end accommodates the windscreen via the double bearing, f3) the windscreen with the double wind vanes is attached to the bearing plate and is supported by the wire bracing, g) die Bodenplatte mit Lagerbock ist auf im Boden verankerte Tragpfeiler befestigt- und nimmt das Windrad, den Generator und die erforderlichen Übersetzungen auf.g) the base plate with bearing block is attached to support pillars anchored in the ground and accommodates the wind turbine, the generator and the required gears. -anspruch.3-claim.3 Windfang für WK-AnIagen horizontal und vertikal zu Anspruch 1 u. 2 gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Windbreak for horizontal and vertical wind turbine systems according to claim 1 and 2, characterized by the following features: i) die horizontale WK-Anlage ist mit zwei gegenseitig angeordneten Windfängen, die vertikale WK- Anlage mit nur einem Windfang ausgerüstet, der entgegengesetzte Windfang wirkt unter anderem als Windfahne zur Ausrichtung der WK-Anlage in die Windrichtung,i) the horizontal wind turbine system is equipped with two oppositely arranged wind catches, the vertical wind catch is equipped with only one wind catch, the opposite wind catch acts, among other things, as a wind vane to align the wind turbine system in the direction of the wind, k) der Wi'rfdfang kann aus mehreren Platten und Montageleisten-zusammengesetzt sein:. Die Seitenwände sind in der zum Windrad führenden Richtung der ..Form des Windrades angepaßt, und auf der Windeintrittseite größer als das Windrad,k) the wind guard can be made up of several plates and mounting strips: The side walls are adapted to the shape of the wind turbine in the direction leading to the wind turbine and are larger than the wind turbine on the wind entry side. 1) zwischen den Seitenwänden, sind mehrere Windleitbahnen mit jeweils verschiedenen Neigungen zur Windströmung so angebracht, daß strömungsfreie Zonen entstehen, und die entsprechenden Windwannen des Windrades im günstigsten Winkel vom Wind beaufschlagt werden,1) between the side walls, several wind guides are installed, each with different inclinations to the wind flow, so that flow-free zones are created and the corresponding wind troughs of the wind turbine are exposed to the wind at the most favorable angle, m) etwa 80% der Hauptwindleitbahn ist an Scharnieren aufgehängt, und dadurch kippbar, Gewichte oder Federn drücken die Windleitbahn auf die Gummipuffer und ermöglichen bei Sturmwind das Öffnen der Windleitbahn,m) about 80% of the main wind guide is hinged and can therefore be tilted, weights or springs press the wind guide onto the rubber buffers and allow the wind guide to open in stormy winds, n) zwischen Windfangboden- bezw. Decke ist der durch den Abstand der Windwannen entstehende Zwischenraum"am Außendurchmesser des Windrades" durch eine Windleitbahn abgedeckt.'n) between the windbreak floor and ceiling, the gap created by the distance between the wind troughs "on the outer diameter of the wind turbine" is covered by a wind guide track.' -t'ispruch 4-t'ispruch 4 Windkraftanlage, besonders geeignet zum Einbau in elektrisch angetriebene Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet,Wind turbine, particularly suitable for installation in electrically powered vehicles, characterized in that p) daß die an der Frontseite des Fahrzeuges entstehenden Luftströmungen über Windleitkanäle auf die im KFZ angebrachten Windturbinen geleitet werden,p) that the air currents generated at the front of the vehicle are directed via wind deflectors to the wind turbines installed in the vehicle, q) die Windkanäle so gestaltet sind, wie in Anspruch 3 beschrieben,q) the wind tunnels are designed as described in claim 3, r) die Windturbine unterscheidet sich vom Windrad; durch den verhältnismäßig großen Abstand zwischen den Radscheiben, und dem kleinen 0 derselben. r) the wind turbine differs from the wind wheel by the relatively large distance between the wheel disks and the small 0 of the same.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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BE1012351A3 (en) * 1998-12-15 2000-10-03 Rouard Christian Vehicle and drive unit used in it
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