DE3814200A1 - Solar-windenergie-anlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Gestaltung einer neuartigen So­ lar-Windenergie-Anlage, die aus der Kombination von separat wirkenden Solarzellen und eines separat wirkenden Windrotors besteht.

Bei den bisher bekannten Solar- oder Windenergieanlagen han­ delt es sich um eigenständige Energieanlagen.

Im Gegensatz zu den bisherigen Energieanlagen ist der Erfin­ dungsgegenstand von seiner Grundkonzeption her anders und neu gestaltet. So ergänzen sich die genannten Energieträger Sonne und Wind gemeinsam in einer einzigen Anlage und sind somit den bisherigen energiegetrennten Einzelanlagen prin­ zipiell überlegen.

Die Erfindung kann unterschiedlich gestaltet und dem jewei­ ligen Standort angepaßt werden. Sie besteht einmal zum Bei­ spiel aus einer horizontalliegenden flachen und relativ durchmessergroßen Drehscheibe für die Solaranlage, die in Bodennähe angeordnet ist. Oder zum anderen wird beispiels­ weise eine relativ durchmesserkleine Solarzellen-Drehscheibe auf oder in einem Mast oder auf dem Dach eines Hochhauses an­ geordnet. Die Solarzellensegmente können dabei einzeln oder zusammenliegend und sowohl horizontal als vertikal liegend oder stehend angeordnet werden. Mittels der erfindungsgemä­ ßen Drehscheibe und verschiedener konzeptionsbedingter Kipp- und Steuervorrichtungen ist es aber möglich, die jeweiligen Solarzellensegmente immer in die optimale Stellung zur Sonne zu bringen. Erfindungsgemäß kann somit eine relativ große, leistungsfähige Solaranlage hergestellt werden, die durch ei­ nen beliebigen oder bestimmten Windrotor leistungserhöhend ergänzt wird. Hierbei ist zum Beispiel oberhalb der Solar­ zellen-Drehscheibe ein konzeptionsbedingt unterschiedlicher Windrotor vorgesehen, der sich um eine Hochachse dreht, und der den Vorteil hat, immer richtig im Wind zu stehen. Auf diese Weise sind keine besonderen Drehvorrichtungen für den Windrotor erforderlich, so daß sich die Konstruktion wesent­ lich vereinfacht.

Die Erfindung ist beispielsweise dargestellt in drei Figuren:

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Draufsicht.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht, teilweise gebrochen.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht zu Fig. 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Solar-Windenergie-Anlage ist da­ durch gekennzeichnet, daß in der Mitte ein kugel- und kegel­ förmiger Zentralkörper 1 angeordnet ist, der am Boden ver­ ankert wird. Am Zentralkörper 1 ist eine tiefliegende, fla­ che und relativ durchmessergroße Drehscheibe 2, mit Dreh­ vorrichtung und Lager 3 drehbar gelagert. Aus dem Zentral­ körper 1 erstreckt sich senkrecht nach oben ein Vertikal­ mast 4, an welchem ein beliebiger, vertikalachsiger Wind­ rotor 5 drehbar so gelagert ist, daß er um eine zentrale Vertikalachse X rotieren kann. Oben auf der Drehscheibe 2 sind mehrere verschiedene, horizontalstehende Solarzellen­ segmente 6 so angeordnet, daß sich von vorn nach hinten eine Verbreiterung ergibt. Die einzelnen Solarzellensegmente 6 sind an verschiedenen Haltern 7 befestigt, welche mittels beliebiger Kippvorrichtungen so hochgeklappt werden, daß sich nach hinten ein stufenweiser Anstieg ergibt. Außen an der Drehscheibe 2 sind mehrere, nach unten stehende Stützarme 8 befestigt, die an ihrem unteren Ende mit Rol­ len oder Rädern 9 ausgerüstet werden. Auf diese Weise ist die Drehscheibe 2 konzeptions- und erfindungsgemäß seitlich stabilisiert und drehmöglich. Die Stützarme 8 können aber auch im Boden verankert werden, und die Drehscheibendrehung erfolgt über die Drehvorrichtung mit Lager 3 am Zentralkör­ per 1.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine andere Solar-Windenergie- Anlage in Vorder- und Seitenansicht, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß sich an einem relativ hohen Mast 4 eine relativ durchmesserkleine, dicke Drehscheibe 2 befindet, die in der oberen Masthälfte angeordnet und drehbar gelagert ist. An der Drehscheibe 2 sind seitlich gegenüberliegende Drehvor­ richtungen 10 installiert, in die eine quer und horizontal­ liegende Welle 11 drehbar gelagert ist. Außen an der Welle 11 sind beidseitig Befestigungsvorrichtungen 12 für einen Rahmen 13 angeordnet, welcher mehrere Solarzellensegmente 6 in sich trägt, und der erfindungsgemäß dem Sonnenstand ange­ paßt hoch und runter gekippt und mittels der Drehscheibe 2 seitlich gedreht wird. Oben am Mast 4 ist in Verlängerung nach oben eine Vertikalachse X eingerichtet, um die sich ein hochachsiger, schmaler Zweiblatt-Windrotor 14 dreht, der er­ findungsgemäß aus zwei gleichen halb-S-förmigen Blatthälften besteht, die mittels horizontalliegender Querstreben 15 ab­ standsbildend miteinander verbunden werden. Auf diese Weise wird bei bestimmten Windrotor-Drehungen ein vorteilhaftes Überströmen der Luft von einer in die andere Windrotorblatt­ hälfte möglich. Schließlich ist der Zentralkörper 1 in vor­ teilhafter Weise gleichzeitig ein Teil des Mastes 4.

Die Solar-Windenergie-Anlage kann erfindungsgemäß auch so gestaltet werden, daß oben am Mast 4 ein beliebiger horizon­ talachsiger Windrotor angeordnet wird, ohne an der Erfin­ dungskombination selbst etwas zu ändern.

Ferner können oben am Mast 4 zwei übereinanderliegende, ge­ genläufige Windrotoren 5, 14 angeordnet werden, um den be­ kannten Vorteil der Rotor-Gegenläufigkeit zu erzielen.

Und um die Leistungsfähigkeit der Solar-Windenergie-Anlage zu maximieren, ist die Erfindung schließlich dadurch gekenn­ zeichnet, daß auch die einzelnen Rotorblätter der Windrotoren 5, 14 mit Solarzellen bestückt werden. Auf diese Weise sind großflächige Windrotoren vorteilhaft, wie sie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt sind. Zusammenfassend ist somit eine re­ lativ leistungsfähige, neue Energie-Anlage herstellungsmög­ lich.

Claims (2)

1. Solar-Windenergie-Anlage, bestehend aus einem Zentralkör­ per (1), einer Drehscheibe (2) mit von dieser getragenen Solarzellensegmenten (6), die mittels verschiedener Halter (7) oder Rahmen (13) verstellbar sind, und einem Windrotor (5) oder einem Zweiblatt-Windrotor (14), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehscheibe (2) flach und tiefliegend über Rollen oder Räder (9) mit Stützarmen (8) und einem Lager (3) des Zentralkörpers (1) besteht, oder aus einer höherliegenden Drehscheibe (2) besteht, an der eine hori­ zontalliegende Welle (11) und seitlich daran befestigte Drehvorrichtungen (10) angebracht sind, während der Wind­ rotor (5) oder Zweiblatt-Windrotor (14) in einer zentral angeordneten Vertikalachse (X) zu liegen kommt, die sich in der Mitte des Zentralkörpers (1) oder eines Vertikal­ mastes (4) befindet.

2. Solar-Windenergie-Anlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der um eine Vertikalachse (X) drehen­ de Zweiblatt-Windrotor (14) aus zwei gleichen halb-S-för­ migen Blatthälften besteht, die mittels horizontalliegen­ der flacher Querstreben (15) abstandsbildend und dicht nebeneinanderliegend miteinander verbunden sind.