DE676166C

DE676166C - Beleuchtungsvorrichtung fuer die Fluegel von Windkraftwerken

Info

Publication number: DE676166C
Application number: DEH148913D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-09-22
Filing date: 1936-09-22
Publication date: 1939-05-27

Description

Beleuchtungsvorrichtung für die Flügel von Windkraftwerken' Die wirtschaftliche Ausnutzung der atmos`phärischen Energie durcl-1 windbetriebene Großkraftwerke erfordert bekanntlich Bauten von ungewöhnlicher Höhe (etwa 2oo bis 5004 und erheblicher Ausladung (etwa ioo bis 3oom). Um eine Gefährdung des Luftverkehrs durch derartige Hochbauten zu verhindern, müssen sie nachts so, beleuchtet werden, daß nicht nur der tragende Turm, s-ondern auch die Umrisse der bewegten Wintdräder weithin erkennbar werden.
Es würde naheliegen, die Windräder zu diesem Zweck mit großen Scheinwerfern vom Boden oder vom Tragturm aus anzustrahlen. Hiermit wäre jedoch eine erhebliche Energievergeudung und überdies eine Gefährdung des Luftverkehrs durch Blendwirkung verbunden. Weiterhin könnte es naheliegen, die Windräder mit Glühlampenketten oder mit Leuchtröhren zu bestücken. Auf diesemWege lassen sich jedoch gerade die als Begrenzungslinien besonders wichtigen, am Umfange liegenden Teile nicht betriebssicher beleuchten, weil an diesen Stellen der Windräder die Umfangsgeschwindigkeit- sehr groß (mehr als i oo m/Sek.) ist und infolgedessen Zentrifugalkräfte auftreten, denen Lampen und Leuchtröhren auf die Dauer nicht gewachsen sind.
Wohl ist es bekannt, zwecks Beleuchtung der Zeiger großer Uhren die Lichtquellen an Punkten geringer Umfangsgeschwindigkeit anzuordnen und die Beleuchtung auf die Bestrahlung der Zeiger zu beschränken. Auch sind mit dem zu beleuchtenden Zeiger umlaufende Blendentrommeln nicht neu. Ferner hat man schon die Spitzen der zu beleucl> tenden umlaufenden Flächen mit Auffangschirmen versehen und die Lichtquellen im Hohlraurn der mit einer lichtdurchlässigen Umhüllung ausgestatteten umlaufenden Zeiger angeordnet.. Auch hat man die Zeiger innen mit einer lichtstreuenden Oberfläche versehen.
Erfindungsgemäß dienen die teilweise für andere Zwecke verwendeten Beleuchtungsvorrichtungen zur Beleuchtung der Windflügel von Großwindkraftwerken, bei denen die sehr erhebliche Umfangsgeschwindigkeit zu berücksichtigen ist. Auch ist der Zweck der Erfindung ein anderer. Denn es handelt sich hier um die Sicherung der Luftfahr-Zeuge.
Nach der Erfindung wird die Beleuchtung durch ein mit dem Windrade unter geringer Umfangsgeschwindigkeit umlaufendes Blendenglied auf die jeweilige Richtung der umlaufenden Windflügel beschränkt, der-en Spitzen mit Auffangschirmen ausgerüstet sind, welche das gerichtet auffallende Licht in breitem Winkel streuen. Auf diese Weise kann man mit übierraschend geringem Energieaufwand eine weithin sichtbare Beleuchtung der bewegten Begrenzungen erzielen und dabei die Lichtquellen so anordnen, daß sie nur sehr geringen Fliehkräften unterliegen sowie keinerlei grrichtete Lichtbündel aussenden, die über den Umfang des Windrades hinausgelangen.
Werden die Lichtquellen so angeordnet, daß sie die Windflügel von außen anstrahlen, so kann man die Anstrahlung von der Acli aus mit Hilfe von optischen Anordnungen, vornehmen, die etwa nach Art der bekannten-# Turmuhrenbeleuchtungen bzw. nach Art einies Leuchtfeuers gestaltet sind. Auf diesernWege läßt sich ohne weiteres eine während dcs Betriebes zugängliche Beleuchtungsanlageschaffen. Allerdings benötigt man dann für das Auffangen der über die Flügel#enden hinausgehenden Strahlen größere Auffangschirme an den Flügelspitzen, die sich nur schwer in aerodyn,amisch einwandfreier Form gestalten lassen.
Vorzugsweise bedient man sich daher einer Reihe von Lichtquellen, die im Innern, dex hohlen Windflügel angeordnet sind, und stellt die Umkleidung der betreffenden Windflügel ganz oder teilweise aus lichtdurchlässigeni Werkstoff her. Umkleidet man hierbei den Flü 'gel nach Art der bereits erwähnteu, von innen beieuchteten Turmuhrzeiger vollständig mit lichtdurchlässigem Werkstaff, beispielsweise mit durchsichtigen Kunstharzplatten, so muß man zur Erzielung ausreichender Lichtstreuun- die Innenoberfläche dieser Ummantelungentsprechend aufrauhen oder mit prismenartig -wirkenden Un-ebenheit#en überziehen, um das streifend auffallende Licht in geinügendem Maße nach außen abzulenken. Da sich jedoch. durchsichtige Werkstoffe in so großen Flächen bisher nicht herstellen und ausreichend fest zusammenfügen lassen, empfiehlt es sich, die von innen beleuchteten Flügel g nur mit schmalen, beiderseitig gi-,geneinander versetzten Fenstern für den Lichtaustritt auszurüsten und die Innenoberfläche der Flügiel mit einem lichtstreuenden. Anstrich zu überziehen. Der Hohlraum des Flügels wirkt dann gewissermaßen als Ulbrichtsche Kugel, in deren hellerleuchtetes Inneres man durch die Fenster hineinblickt. Vor den einzelnen Fenstern werden zweckmäßig Blendleisten angeordnet, welche gerichtetem Licht den Austritt aus dem Fenster versperren.
Die Abbildungen zeigen schematisch einige Ausführungsbeispielt der Erfindung. Gemäß Abb. i ist in der Achse des Windrades i an der feststehenden Nabe 2 ein Leuchtfeuer angeordnet, das aus einer Lampe 3, einer Ringlinse 4 s-o#vie aus #ciner am Windrad i befestigten und mit diesem umlaufenden Blendentr-ommel 5 besteht. Durch, die den einzelnen Windflügeln zugeordneten üffnungen der BlendentrOmmel 5 treten die strichpunktiert angedeuteten Str.ahlenbündel aus, welche die weiß gestrichene Oberfläche der Windflügel streifend treffen, um. an deren Ende auf einen gekiiimmten Abschlußschinn 6 aufzufallen. Dieser hindert das des Windradumfanges gerichtete Licht an und einer streut überschreitung es nach allen Seiten hin, so daß die Umfangsbegrenzun-#des Windrades besonders deutlich gel#2,#nii-#z . eichnet -wird.
m das Windrad beiderseiti- zu beleuchten, kann man entweder am anderen Ende der Nabe 2 eine üntsprechei-id-e Anlage spieg-.lbildlich anbringen oder gemäß Abb. i die Ringlinse4 so ausbilden, daß sie einen Teil der Strahlen durch ein im Windflügel vorgesehenes Fenster 7 hindurch auf einen konvexen Spiegel 8 leitet, der diese Strahlen dann streifend an der Rückseite des Windflügels entlang zum Abschlußschirm 9 führt.
Statt eine einzige Lichtquelle in der Achse anzuordnen, kann man nartürlich auch gemäß Abb.,-y eine Reihe von rohrförmiggen Scheinwerfein io bis 13 benutzen, die den einzelnen Windflügeln zugeordnet sind und mit diesen umlaufen. Fällt durch einen Zufall einer dieser Scheinwerfer aus, so ist die Begrenzung des betreffenden Flügelraunies stets nur vorübergeh#end unsichtbar, um sofort wieder durch die nachfolgend diesen Raum bestreichenden, hell angestrahlten Flügel erkennbar zu werden.
Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen innen ausgeleuchteten Windflügel. In diesem Falle ist natürlich erst recht für jeden beleuchteten Flügel ein besonderer Schein-1,verfer vorzusehen. Der zi#,eclzmäßig schwach kegelig gestaltete Innenraum des Flügels 14 ist mit weißer Farbe, gestrichen und enthält in der Nähe der Windradachse einen Scheinwerfer 15, der den Hohlraum der Flügelspitzc möglichst gleichmäßig ausleuchtet. Das -,--an den Wänden aufgefangene Streiflicht tritt in gestreuter Form durch Fenstergruppen 16 und 17, die ge- ,en einander versetzt sind, auf beiden Seiten des Flüoels nach außen. Das Herausdringen direkter Strahlen verhindern sog. Blendleisten 18. In der äußerst-en Flügelspitze ist nach Art der bekannten Reklameleuchtsäulen ein keilförmiger Schirm ig angebracht, der vom Licht des Scheinwerfers 15 voll getr,offen wird und dieses Licht durch zwei einander gegenüberliegende Fenster 20 und 2- 1 in breitem Winkel nach außen strahlt, so daß eine besonders deutliche Erkennbarkeit der Umiangsbegrenzung des Windrades gewährleistet ist. Um das Windrad auch für ein genau in radialer Richtung anfliegendes Luftfahrzeug erkennbar zu machen, kann zi,#iscli2n den Teilfläch#en des Keilschinnes 19 ein Spalt frei gelassen werden, durch den das Licht auf ein in der den Flügelhohlraum abschließenden Umfangsfläche des Flügels eingelassenes lichtstreuendes (mattiertes) Fenster 22 fällt.
Grundsätzlich kann man natürlich jeden einzelnen Flügel des Windkraftwerkes mit den beschriebenen Mitteln ausi üsten. In der Praxis empfiehlt es sich jed-och, von jedem Windrade nur vier bis acht Flügel in der beschriebenen Weise zu beleuchten; denn dies genügt völlig. uni die Be-r#enzungen des Kraftwerkes selbst bei stehenden Windräd-,in ausreichend zai kennzeichnen.

Claims

PATENTANSPRÜCI1 E: i. Beleuchtungsvorrichtung, bei der die. Beleuchtung auf schmale, radial geiiclit#te Flächen beschränkt ist, die eine feste Achsumlaufen und durch Lichtquellen angestrahlt werden, welche in der Achse Moder nahe der Achse angeordnet und mit Mitteln zur Bündelung des von ihnen ausgehenden Lichtes ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Beleuchtung der Windflügel von Großwindkraftwerken ein unter geringer Umfangsgeschwindigkeit mit dem Windrade umlaufendes Blenden-C (Ylied (52 14) die Beleuchtung auf dic Windflügel beschränkt, deren Spitzen mit L' Auffangschirmen (6, ig) ausgerüstet sind, die das auffallende Licht Üi breitem Winkel streuen, so daß Lichtquellen und ioptische Hilfsmittel nur geringen Fliehkräften unterliegen und kein gerichtetes Lichtbündel über den Umfang des Windrades hinausgelangt.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (15) im Hühlraum der als umlaufende Blendenk6rper wirkenden und innen mit lichtstreuender Oberfläche ausgerüsteten Flügel (14) angeordnet sind, deren Umhüllung sich nach der Spitze hiii verjüngt und zu beiden Seiten Fenstergruppen (16, 17) trägt, die gegeneinander versetzt und mit Blendleisten, (18) versehen sind, welche den Austritt ungestreuten Lichtes verhindern. 3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch:2, gekennzeichnet durch am Umfang" in die Flügelspitzen eingelassenes lichtstreuendes Fenster (22).