NL1013205C2 - Method and device for utilizing wind energy and electricity generated by applying the method or device. - Google Patents
Method and device for utilizing wind energy and electricity generated by applying the method or device. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1013205C2 NL1013205C2 NL1013205A NL1013205A NL1013205C2 NL 1013205 C2 NL1013205 C2 NL 1013205C2 NL 1013205 A NL1013205 A NL 1013205A NL 1013205 A NL1013205 A NL 1013205A NL 1013205 C2 NL1013205 C2 NL 1013205C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- plane
- zone
- flow
- energy
- conduit
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 35
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 10
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000001617 migratory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/08—Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D5/00—Other wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Description
Werkwijze en inrichting voor het benutten van windenergie en elektriciteit opgewekt door het toepassen van de werkwijze of de inrichtingMethod and device for utilizing wind energy and electricity generated by applying the method or device
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het benutten van windenergie, waarbij een luchtstroom langs een de stromingsnelheid verhogend element wordt geleid onder oplevering van een onderdrukzone, waarbij de door het de stromingsnelheid verhogende element verkregen onderdrukzone wordt gebruikt 5 voor het genereren van een tweede fluïdumstroom in een leiding met een invoerope-ning en een afvoeropening door het plaatsen van de afvoeropening van de leiding in de onderdrukzone, welke in de leiding gegenereerde tweede fluïdumstroom vervolgens op een stroomopwaarts ten opzichte van de afvoeropening gelegen plaats wordt gebruikt voor het opwekken van energie.The invention relates to a method for utilizing wind energy, in which an air flow is guided along an element increasing the flow velocity to produce an underpressure zone, wherein the underpressure zone obtained by the element increasing the flow velocity is used to generate a second fluid flow in a conduit with an inlet port and a vent opening by placing the vent port of the conduit in the depression zone, the second fluid flow generated in the conduit then being used at a location upstream of the vent port to generate energy.
10 Een werkwijze voor het benutten van windenergie is bekend uit de praktijk en wordt onder meer toegepast onder gebruikmaking van windmolens. Hierbij vormt het blad van de windmolen een de stromingsnelheid verhogend element onder oplevering van een onderdrukzone.A method for utilizing wind energy is known from practice and is applied, inter alia, using windmills. The blade of the windmill hereby forms an element that increases the flow velocity, thereby providing a negative pressure zone.
Het nadeel van de bovengenoemde bekende werkwijze is dat gebruik 15 gemaakt wordt van een ronddraaiend of anderszins dynamisch element voor het verkrijgen van de onderdrukzone. Deze dynamische elementen dienen bestand te zijn tegen zeer zware weersomstandigheden, zoals bijvoorbeeld tegen een storm met windsnelheden van orkaankracht. Hiertoe dienen de dynamische elementen zeer zwaar en in zeer duurzame en kostbare materialen te zijn uitgevoerd teneinde te 20 voorkomen dat de elementen losraken.The drawback of the above-mentioned known method is that use is made of a rotating or otherwise dynamic element to obtain the underpressure zone. These dynamic elements should be able to withstand very severe weather conditions, such as a storm with wind speeds of hurricane force. To this end, the dynamic elements must be made very heavy and in very durable and expensive materials in order to prevent the elements from becoming detached.
Een verder nadeel van de bovengenoemde bekende werkwijze is dat, mede doordat gebruik wordt gemaakt van zich onder invloed van de weersomstandigheden bevindende, bewegende onderdelen, onderhoud van deze bewegende onderdelen noodzakelijk is. Dit onderhoud is bovendien zeer kostbaar, aangezien deze 25 bewegende onderdelen zich meestal hoog boven de grond bevinden.A further drawback of the above-mentioned known method is that maintenance of these moving parts is necessary, partly because use is made of moving parts located under the influence of the weather conditions. Moreover, this maintenance is very expensive, since these moving parts are usually located high above the ground.
Een ander nadeel van de bekende werkwijze is dat de toepassing ervan een aanzienlijke horizonvervuiling levert. Zo worden bijvoorbeeld windmolens meestal in het open veld geplaatst, waardoor ze des te meer opvallen. Plaatsing van 101 320 5·^ - 2 - windmolens in bewoonde omgeving is echter niet goed mogelijk gezien het gevaar van het losraken van bewegende onderdelen. Ook is het plaatsen van een windmolen op een gebouw niet mogelijk vanwege de zware constructie van de windmolen en de trillingen die in gebruik worden veroorzaakt door bijvoorbeeld vibraties in de be-5 wegende delen van de windmolen.Another drawback of the known method is that its application produces considerable horizon pollution. For example, windmills are usually placed in the open field, making them all the more noticeable. Installation of 101 320 5 · ^ - 2 - windmills in residential areas is not possible, however, due to the danger of loosening moving parts. Also, placing a windmill on a building is not possible because of the heavy construction of the windmill and the vibrations that are caused in use by, for example, vibrations in the moving parts of the windmill.
Verder levert de bekende werkwijze een aanzienlijke geluidshinder, die wordt veroorzaakt door het draaien van bewegende onderdelen, zoals de bladen van een windmolen.Furthermore, the known method produces a considerable noise nuisance, which is caused by rotating moving parts, such as the blades of a windmill.
Bovendien vallen veel slachtoffers onder (trek)vogels doordat zij te-10 rechtkomen tussen de draaiende bladen van de windmolen.In addition, many victims fall under (migratory) birds because they end up between the rotating blades of the windmill.
Het uittreksel van JP-57206778 heeft betrekking op een werkwijze voor het benutten van stromingsenergie onder gebruikmaking van de venturiwer-king van een waterstroom.The extract of JP-57206778 relates to a method of utilizing flow energy using the venturi action of a water flow.
FR-2.379.709 heeft betrekking op een oriënteerbare vleugel voor het 15 benutten van windenergie.FR-2.379.709 relates to an orientable wing for the use of wind energy.
US-4.076.448 heeft betrekking op een waterturbine voor het benutten van de energie van een waterstroom.US-4,076,448 relates to a water turbine for utilizing the energy of a water flow.
WO 91/17359 heeft betrekking op een hydro-elektrisch energiecon-versiesysteem, waarbij de energie van een waterstroom wordt benut.WO 91/17359 relates to a hydroelectric energy conversion system in which the energy of a water flow is utilized.
20 Een werkwijze volgens de aanhef is bekend uit US-5.709.419.A method according to the preamble is known from US-5,709,419.
US-5.709.419 heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het onder benutting van het Bemoulli-effect verzamelen van energie uit wind en het omzetten ervan in bruikbare energievormen.US 5,709,419 relates to a method and apparatus for collecting energy from wind using the Bemoulli effect and converting it into usable energy forms.
Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een gelijkmatige 25 tweede fluïdumstroom in de leiding te verschaffen, waardoor een voor het uit de tweede fluïdumstroom opwekken van energie te gebruiken middel, zoals een turbine, niet te zwaar wordt belast. Dit doel wordt volgens de onderhavige uitvinding bereikt door een werkwijze voor het benutten van windenergie, waarbij een luchtstroom langs een de stromingsnelheid verhogend element wordt geleid onder opleve-30 ring van een onderdrukzone waarbij dat de door het de stromingsnelheid verhogende element verkregen onderdrukzone wordt gebruikt voor het genereren van een 1013205^ - 3 - tweede fluïdumstroom in een leiding met een invoeropening en een afvoeropening door het plaatsen van de afvoeropening van de leiding in de onderdrukzone, welke in de leiding gegenereerde tweede fluïdumstroom vervolgens op een stroomopwaarts ten opzichte van de afvoeropening gelegen plaats wordt gebruikt voor het opwekken 5 van energie, met het kenmerk, dat de onderdruk stroomafwaarts ten opzichte van de plaats voor het opwekken van energie wordt gebufferd.It is an object of the present invention to provide a uniform second fluid flow in the conduit, so as not to overload an agent to be used for generating energy from the second fluid flow, such as a turbine. This object is achieved according to the present invention by a wind energy utilization method in which an air flow is passed along a flow rate increasing element to provide a negative pressure zone using the negative pressure zone obtained by the flow rate increasing element. generating a second fluid flow in a conduit with an inlet opening and an outlet opening by placing the outlet opening of the conduit in the underpressure zone, the second fluid stream generated in the conduit then located at an upstream of the outlet opening site is used for generating energy, characterized in that the underpressure is buffered downstream of the site for generating energy.
Hierdoor wordt een gelijkmatige tweede fluïdumstroom in de leiding verkregen, waardoor een voor het uit de tweede fluïdumstroom opwekken van (bijvoorbeeld mechanische of elektrische) energie te gebruiken middel, zoals bijvoor-10 beeld een turbine, niet te zwaar wordt belast. De onderdruk in de leiding kan bijvoorbeeld in het geval van lucht als tweede fluïdumstroom worden gebufferd door het opnemen van een bufferkamer of buffervat in de leiding, of door het lokaal verbreden van de leiding.This results in a uniform second fluid flow in the pipe, so that an agent to be used for generating energy (for instance mechanical or electrical) from the second fluid flow, such as for instance a turbine, is not overloaded. For example, in the case of air, the negative pressure in the conduit can be buffered as a second fluid flow by incorporating a buffer chamber or buffer vessel in the conduit, or by locally widening the conduit.
Met de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt met een-15 voudige middelen windenergie benut. Een belangrijk voordeel van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is dat er geen zichtbaar draaiende delen worden gebruikt. Dit levert in geval van windenergie zodoende minder horizonvervuiling. Bovendien zal er volgens de uitvinding minder onderhoud benodigd zijn, aangezien er geen - meestal onderhoudsgevoelige - bewegende onderdelen aan barre weersom-20 standigheden behoeven te worden blootgesteld. Ook vallen er bij de werkwijze volgens de uitvinding geen slachtoffers onder vogels.The method according to the present invention uses wind energy with simple means. An important advantage of the method of the present invention is that no visibly rotating parts are used. In the case of wind energy, this therefore produces less horizon pollution. Moreover, according to the invention, less maintenance will be required, since no moving parts - usually maintenance-sensitive - need to be exposed to harsh weather conditions. In the method according to the invention, there are also no victims among birds.
Als het de stromingsnelheid verhogende element kan in het algemeen elk element worden gebruikt dat zorgt voor een (lokale) verhoging van de stromingsnelheid. Er kunnen bijvoorbeeld hoeken, een dakrand of een nok van een 25 gebouw worden gebruikt voor het (lokaal) verhogen van de windsnelheid.As the element that increases the flow velocity, generally any element which provides a (local) increase in the flow speed can be used. For example, corners, a roof edge or a ridge of a building can be used to (locally) increase the wind speed.
Onder een ‘fluïdumstroom’ kan naast een gasstroom (bijvoorbeeld lucht) ook een vloeistofstroom (zoals water) worden begrepen.In addition to a gas flow (for example air), a "fluid flow" can also be understood to mean a liquid flow (such as water).
Het verdient de voorkeur volgens de werkwijze volgens de uitvinding, dat als het de stromingsnelheid verhogende element een concaaf vlak wordt 30 gebruikt.It is preferable according to the method according to the invention that a concave surface is used as the flow-rate increasing element.
Hiermee wordt de stromingsnelheid, indien de luchtstroom langs 1013205* - 4 - het concave vlak wordt geleid, aanzienlijk verhoogd.With this, the flow velocity, if the air flow is conducted along 1013205 * - 4 - the concave surface, is considerably increased.
Als concaaf vlak kan bijvoorbeeld een kunststof of metalen vlak worden gebruikt. Ook kan bijvoorbeeld gebruik gemaakt worden van reeds aanwezige concave vlakken, zoals bijvoorbeeld een dijk, een wand van een gebouw, delta-5 werken en dergelijke. Ook kunnen eventueel verscheidene gebouwen met concave vormgeving worden gebruikt.A plastic or metal surface can for instance be used as a concave surface. Use can also be made, for example, of existing concave surfaces, such as for instance a dike, a wall of a building, delta-5 works and the like. Several buildings with concave design can also be used.
In principe is een enkel concaaf vlak voldoende voor het verhogen van de stromingsnelheid onder oplevering van een onderdrukzone. Het verdient echter de voorkeur dat de langs het concave vlak geleide luchtstroom bovendien 10 langs een tweede vlak wordt geleid, waarbij het tweede vlak zodanig ten opzichte van het eerste vlak wordt geplaatst, dat tussen het eerste en het tweede vlak een opening wordt verkregen.In principle, a single concave surface is sufficient to increase the flow velocity to produce an underpressure zone. However, it is preferable that the airflow guided along the concave plane is additionally guided along a second plane, the second plane being positioned relative to the first plane such that an opening is obtained between the first and the second plane.
Volgens een bijzondere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, wordt bovendien een overdrukzone gecreëerd, 15 waarbij een stroomopwaarts ten opzichte van de plaats voor het opwekken van energie gelegen invoeropening van de leiding in de overdrukzone wordt geplaatst.In addition, according to a particularly preferred embodiment of the method according to the present invention, an overpressure zone is created, wherein an inlet opening of the conduit situated upstream of the place for generating energy is placed in the overpressure zone.
Hierdoor wordt de tweede fluïdumstroom in de leiding versneld. Een overdruk kan bijvoorbeeld worden gecreëerd door het plaatsen van een voorwerp in de luchtstroom, waardoor vóór het voorwerp lokaal een ophoping van lucht - de 20 overdruk - wordt verkregen.This accelerates the second fluid flow in the line. An overpressure can for instance be created by placing an object in the air flow, whereby an accumulation of air - the overpressure - is locally obtained in front of the object.
Bij voorkeur wordt de overdruk stroomopwaarts ten opzichte van de plaats voor het opwekken van energie gebufferd, teneinde een gelijkmatige tweede fluïdumstroom in de leiding te verkrijgen ter voorkoming van een overbelasting van een voor het opwekken van energie te gebruiken middel, zoals een turbine.Preferably, the overpressure is buffered upstream of the power generation site, in order to obtain a uniform second fluid flow in the conduit to prevent overloading of an energy generating means such as a turbine.
25 De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het be nutten van windenergie waarbij de inrichting omvat: - een leiding met een invoeropening en een afvoeropening, welke afvoeropening zodanig geplaatst is dat deze zich in gebruik in een door een luchtstroom opgewekte onderdrukzone bevindt, welke onderdrukzone in gebruik een tweede fluïdumstroom 30 in de leiding opwekt in de richting van de afvoeropening; - een op de leiding aangesloten, stroomopwaarts ten opzichte van de afvoeropening 10132051 - 5 - gelegen middel voor het opwekken van energie uit de in gebruik verkregen tweede fluïdumstroom, met het kenmerk, dat de inrichting tussen de afvoeropening en het middel voor het opwekken van energie een buffer voor de onderdrukzone omvat.The invention also relates to a device for utilizing wind energy, the device comprising: - a pipe with an inlet opening and an outlet opening, which outlet opening is placed such that it is in use in an underpressure zone generated by an air flow, which negative pressure zone in use generates a second fluid flow 30 in the conduit towards the discharge opening; - a means connected to the conduit, upstream of the discharge opening 10132051-5 - for generating energy from the second fluid flow obtained in use, characterized in that the device between the discharge opening and the means for generating energy a buffer for the depression zone.
Hierdoor wordt in gebruik voorzien in een gelijkmatige tweede fluï-5 dumstroom door de leiding tussen de afvoeropening en het middel voor het opwekken van energie.Hereby, in use, a uniform second fluid flow is provided through the conduit between the discharge opening and the energy generating means.
Met de inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan op eenvoudige wij ze gebruik worden gemaakt van een door wind opgewekte onderdrukzone. Bijvoorbeeld kan de afvoeropening van de leiding in gebruik in een door wind opge-10 wekte onderdrukzone worden geplaatst bij een dijk, gebouw en dergelijke. De onderdrukzone wekt dan in gebruik een tweede fluïdumstroom in de leiding op in de richting van de afvoeropening. Deze tweede fluïdumstroom kan vervolgens worden gebruikt voor het opwekken van energie.With the device according to the present invention, a wind-generated vacuum zone can be used in a simple manner. For example, the discharge opening of the conduit in use can be placed in a wind-generated underpressure zone at a dike, building and the like. The underpressure zone then in use generates a second fluid flow in the conduit toward the discharge opening. This second fluid flow can then be used to generate energy.
Een verder voordeel van de inrichting volgens de onderhavige uit-15 vinding ten opzichte van bekende inrichtingen zoals een windmolen, is dat de inrichting volgens de uitvinding vrijwel trillingsvrij is uit te voeren; daardoor wordt ook plaatsing van de inrichting in, op of aan bestaande bouwwerken mogelijk.A further advantage of the device according to the present invention compared to known devices such as a windmill is that the device according to the invention can be made practically vibration-free; this also makes it possible to place the device in, on or to existing buildings.
Bovendien is voor de inrichting volgens de uitvinding vrijwel geen onderhoud vereist aangezien er geen onderhoudsgevoelige delen, zoals bijvoorbeeld 20 een turbine, aan weersomstandigheden worden blootgesteld. Ook zal de turbine worden aangedreven door een door de luchtstroom in een leiding opgewekte tweede fluïdumstroom, in plaats van door de luchtstroom, namelijk wind, zelf. Dit betekent dat de turbine veel minder klappen’ zal krijgen, aangezien de tweede fluïdumstroom veel gelijkmatiger is dan de luchtstroom.Moreover, the device according to the invention requires virtually no maintenance, since no maintenance-sensitive parts, such as for instance a turbine, are exposed to weather conditions. Also, the turbine will be driven by a second fluid flow generated by the airflow in a conduit, rather than by the airflow, namely wind itself. This means that the turbine will receive much less blows, since the second fluid flow is much more even than the air flow.
25 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat de inrichting een de stromingsnelheid verhogend, instelbaar statisch element voor het daarlangs leiden van een luchtstroom onder oplevering van de onderdrukzone. Bij voorkeur is dit het de stromingsnelheid verhogende element een concaaf vlak. De inrichting volgens de uitvinding zal in het algemeen een sta-30 tisch vlak omvatten, dat zodanig instelbaar is dat deze op de stromingssnelheid en op de windrichting kan worden afgestemd. In gebruik, dus bij het feitelijke opwek- 101 3205”* - 6 - ken van energie, zal het statische vlak stil staan in tegenstelling tot bijvoorbeeld de draaiende onderdelen van een bekende windmolen.According to a preferred embodiment of the device according to the invention, the device comprises an adjustable static element increasing the flow velocity for guiding an air flow along it, yielding the underpressure zone. Preferably this is the flow rate increasing element a concave surface. The device according to the invention will generally comprise a static plane which is adjustable such that it can be adapted to the flow velocity and the wind direction. In use, that is to say at the actual generation of energy 101 3205 * * - 6, the static plane will stand still, unlike, for example, the rotating parts of a known windmill.
Gebleken is dat de inrichting volgens de uitvinding betere resultaten levert, wanneer de inrichting bovendien een tweede vlak omvat waarbij de boiling 5 van het eerste vlak richting het tweede vlak gericht is onder vorming van een spleet ertussen. Bij voorkeur is ook het tweede vlak een concaaf vlak, waarbij de boiling van het eerste vlak richting de boiling van het tweede vlak gericht is. Hierdoor worden de onderdrukken verder versterkt.It has been found that the device according to the invention provides better results, when the device additionally comprises a second plane, the boiling 5 of the first plane being directed towards the second plane, thereby forming a gap between them. Preferably, the second plane is also a concave plane, the boiling of the first plane being directed towards the boiling of the second plane. This further enhances the suppressions.
Als het middel voor het opwekken van energie kan de inrichting in 10 principe elk mogelijk, daarvoor geschikt middel bevatten. Het verdient volgens de onderhavige uitvinding echter de voorkeur dat het middel voor het opwekken van energie gekozen is uit een turbine en een zuigersysteem.As the means for generating energy, the device can in principle contain any possible suitable means. However, it is preferred according to the present invention that the energy generating means is selected from a turbine and a piston system.
Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de inrichting middelen voor het verschaffen van een overdrukzone, waarbij de invoeropening in 15 de in gebruik verkregen overdrukzone kan zijn geplaatst.According to a further preferred embodiment, the device comprises means for providing an overpressure zone, wherein the inlet opening can be placed in the overpressure zone obtained in use.
Hierdoor wordt de snelheid van de tweede fïuïdumstroom in de leiding van de inrichting verhoogd.This increases the speed of the second fluid flow in the conduit of the device.
Om de tweede fïuïdumstroom in de leiding gelijkmatig te houden, verdient het de voorkeur wanneer de inrichting tussen de invoeropening en het 20 middel voor het opwekken van energie een buffer voor de overdrukzone omvat.In order to keep the second fluid flow in the conduit uniform, it is preferable if the device between the inlet opening and the energy generating means comprises a buffer for the overpressure zone.
De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op elektriciteit opgewekt door het toepassen van de werkwijze of inrichting volgens de uitvinding.The present invention also relates to electricity generated by applying the method or device according to the invention.
Hierna zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een figuurbeschrijving. Gelijke verwijzingscijfers verwijzen naar gelijke onderdelen. 25 Hierbij toont: - figuur 1 een schematisch dwarsdoorsnede-zijaanzicht van de inrichting volgens de uitvinding; - figuur 2 een perspectivisch vooraanzicht van een alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding; 30 - figuur 3 een dwarsdoorsnede-bovenaanzicht van de inrichting vol gens figuur 2; en 1 η * o o f\ c ·*ί S i· f : ·-.s - . J U ^ - 7 - - figuur 4 een schematisch diagram van een deel van een mogelijke uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.The invention will be explained in more detail below with reference to a figure description. Like reference numbers refer to like parts. Herein: figure 1 shows a schematic cross-sectional side view of the device according to the invention; figure 2 shows a perspective front view of an alternative embodiment of the device according to the invention; Figure 3 shows a cross-sectional top view of the device according to figure 2; and 1 η * o o f \ c · * ί S i · f: · -.s -. Figure 4 is a schematic diagram of part of a possible embodiment of the device according to the invention.
Figuur 1 toont in een schematisch dwarsdoorsnede-zij aanzicht een leiding 1 met een invoeropening 2 en een afvoeropening 3. De afvoeropening 3 van 5 de leiding 1 is geplaatst bij een onderdrukzone 4, die is gecreëerd doordat wind (de eerste fluïdumstroom) tegen een duin 5 opstuwt. Uiteraard kan de afvoeropening 3 in plaats van bij een duin 5 ook bij een heuvel, dijk en dergelijke zijn geplaatst. Ook kan de leiding 1 meer dan één invoeropening 2 en afvoeropening 3 hebben. In gebruik zal de onderdrukzone 4 een tweede fluïdumstroom in de leiding 1 opwekken, 10 vanaf de invoeropening 2 richting de afvoeropening 3. Als fluïdum in de leiding 1 kan een gas zoals lucht, maar ook een vloeistof 2»als bijvoorbeeld water worden gebruikt. De in de leiding 1 opgewekte tweede fluïdumstroom wordt volgens de onderhavige uitvinding gebruikt voor het opwekken van energie met behulp van een op de leiding 1 aangesloten middel 6 voor het opwekken van energie. Dit middel 6 voor 15 het opwekken van energie bevindt zich stroomopwaarts ten opzichte van de afvoeropening 3. Als middel 6 kan bijvoorbeeld een zuigersysteem worden gebruikt, maar ook en bij voorkeur een turbine. Bij voorkeur zal, om kosten te besparen, slechts één turbine 6 per leiding 1 aanwezig zijn. Doordat het middel 6 niet aan barre weersomstandigheden, zoals storm, regen en ijzel, wordt blootgesteld, vereist het 20 middel 6 weinig onderhoud. Eventueel kan nog een, bij voorkeur concaaf, instelbaar statisch vlak 7 (met stippellijn aangegeven) boven de duin 5 zijn aangebracht voor het versterken van het de stromingsnelheid verhogend effect. Het vlak 7 kan een vaste stand hebben; het vlak 7 kan echter ook zodanig instelbaar zijn uitgevoerd, dat dit vlak 7 afhankelijk van de windsterkte en windrichting instelbaar is.Figure 1 shows in a schematic cross-sectional side view a pipe 1 with an inlet opening 2 and a discharge opening 3. The discharge opening 3 of the pipe 1 is placed at a negative pressure zone 4, which is created by wind (the first fluid flow) against a dune 5 pushes up. Of course, instead of a dune 5, the discharge opening 3 can also be placed at a hill, dike and the like. The pipe 1 can also have more than one inlet opening 2 and outlet opening 3. In use, the underpressure zone 4 will generate a second fluid flow in the line 1, from the inlet opening 2 towards the outlet opening 3. As a fluid in the line 1, a gas such as air, but also a liquid 2, such as water, can be used. The second fluid flow generated in the line 1 is used according to the present invention for generating energy using an energy generating means 6 connected to the line 1. This means 6 for generating energy is located upstream of the discharge opening 3. As means 6, for example, a piston system can be used, but also and preferably a turbine. Preferably, in order to save costs, only one turbine 6 per pipe 1 will be present. Because the agent 6 is not exposed to harsh weather conditions, such as storm, rain and black ice, the agent 6 requires little maintenance. Optionally, another, preferably concave, adjustable static surface 7 (indicated by a dotted line) can be arranged above the dune 5 to enhance the effect of increasing the flow velocity. The plane 7 can have a fixed position; however, the surface 7 can also be designed such that this surface 7 is adjustable depending on the wind strength and wind direction.
25 Figuur 2 toont een perspectivisch vooraanzicht van een alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. Figuur 2 toont een aantal parallel ten opzichte van elkaar geplaatste vlakken 7. De vlakken 7 zijn, zoals goed te zien is in figuur 3, aan beide zijden concaaf, waardoor tussen de vlakken 7 een vernauwde opening 8 overblijft. Wanneer een wind of waterstroom (de pijlen in de 30 figuur geven de stromingrichting aan) door de vernauwde openingen 8 passeert, ontstaan er onderdrukzones 4. Doordat de afvoeropening 3 van de leiding 1 in ge- 101 3205*1 - 8 - bruik in een onderdrukzone 4 is geplaatst, wordt daardoor een tweede fluïdum-stroom in de leiding 1 opgewekt. De in de leiding 1 opgewekte tweede fluïdum-stroom wordt vervolgens analoog aan figuur 1 gebruikt voor het opwekken van energie met behulp van een op de leiding 1 aangesloten middel 6 voor het opwekken 5 van energie, zoals een turbine. De in de leiding 1 verkregen tweede fluïdumstroom wordt nog versneld door de aanwezigheid van invoeropeningen 2 die in een (niet-aangegeven) overdrukzone zijn geplaatst.Figure 2 shows a perspective front view of an alternative embodiment of the device according to the invention. Figure 2 shows a number of surfaces 7 placed parallel to each other, as can be seen clearly in Figure 3, the surfaces 7 are concave on both sides, leaving a narrowed opening 8 between the surfaces 7. When a wind or water flow (the arrows in the figure indicate the direction of flow) passes through the narrowed openings 8, pressure zones 4 are created because the outlet opening 3 of the pipe 1 in use in a 101 3205 * 1 - 8 - pressure zone 4 is placed, a second fluid flow is thereby generated in the line 1. The second fluid flow generated in the line 1 is then used analogously to figure 1 for generating energy by means of an energy generating means 6 connected to the line 1, such as a turbine. The second fluid flow obtained in the line 1 is further accelerated by the presence of inlet openings 2 which are placed in a (not indicated) overpressure zone.
Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede-bovenaanzicht van de inrichting volgens figuur 2. Duidelijk zichtbaar is dat de vlakken 7 aan beide zijden concaaf 10 zijn, waardoor tussen de vlakken 7 een vernauwde opening 8 overblijft.Figure 3 shows a cross-sectional top view of the device according to Figure 2. It is clearly visible that the surfaces 7 are concave 10 on both sides, so that a narrowed opening 8 remains between the surfaces 7.
Figuur 4 toont ten slotte een schematisch diagram van een deel van een mogelijke inrichting volgens de uitvinding. Schematisch weergegeven zijn een leiding 1 met een invoeropening 2 en een afvoeropening 3. In gebruik ontstaat een onderdrukzone 4 en een overdrukzone 9, waardoor er een tweede fluïdumstroom 15 van de invoeropening 2 naar de afvoeropening 3 door de leiding 1 heen wordt opgewekt, die de turbine 6 of dergelijke aandrijft. Tussen de turbine 6 en resp. invoeropening 2 en afvoeropening 3 zijn resp. buffervaten 10 en 11 opgenomen. Deze buffervaten 10 en 11 voorkomen dat de turbine 6 te grote verschillen in stroomsnelheid van het fluïdum in de leiding 1 ondergaat. Bovendien wordt aldus maxi-20 maal van de in bijvoorbeeld windvlagen aanwezige windenergie geprofiteerd. De buffervaten 10 en 11 kunnen daarbij bijvoorbeeld zijn voorzien van (niet-getoonde) eenrichtingskleppen. Ook kunnen op andere plaatsen in de leiding 1 eenrichtings-kleppen zijn voorzien.Figure 4 finally shows a schematic diagram of part of a possible device according to the invention. Diagrammatically shown are a pipe 1 with an inlet opening 2 and an outlet opening 3. In use, a negative pressure zone 4 and an overpressure zone 9 are created, whereby a second fluid flow 15 is generated from the inlet opening 2 to the outlet opening 3, which pipe drives turbine 6 or the like. Between the turbine 6 and resp. inlet opening 2 and outlet opening 3 are resp. buffer vessels 10 and 11 included. These buffer vessels 10 and 11 prevent the turbine 6 from undergoing too great differences in flow velocity of the fluid in the line 1. Moreover, this maximizes the benefits of wind energy, for example in wind gusts. The buffer vessels 10 and 11 can for instance be provided with unidirectional valves (not shown). Unidirectional valves may also be provided in conduit 1 at other locations.
De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de boven beschreven 25 uitvoeringsvormen, maar kan in het kader van de bijgevoegde conclusies op velerlei wijzen worden gevarieerd. Zo kan bijvoorbeeld gedacht worden aan het plaatsen van vleugelvormige platen onder of boven bruggen; het plaatsen van concave vlakken bij windschermen langs autosnelwegen, kanalen, etc. Ook kunnen andere in de stromingsleer, in het bijzonder de aërodynamica, gebruikelijke middelen zijn voor-30 zien voor het aanpassen van de windsnelheid of de stromingssnelheid in het algemeen, zoals bijvoorbeeld van vliegtuigvleugels bekende "flaps’.The present invention is not limited to the above described embodiments, but can be varied in many ways within the scope of the appended claims. For example, one could think of placing wing-shaped plates under or above bridges; placing concave surfaces at windshields along motorways, canals, etc. Other fluid dynamics, in particular aerodynamics, may include conventional means for adjusting the wind speed or the flow speed in general, such as for example aircraft wings known "flaps".
101 32 0101 32 0
Claims (15)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1013205A NL1013205C2 (en) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | Method and device for utilizing wind energy and electricity generated by applying the method or device. |
| PCT/NL2000/000708 WO2001025629A1 (en) | 1999-10-04 | 2000-10-03 | Method and apparatus for utilizing wind energy |
| AU10621/01A AU1062101A (en) | 1999-10-04 | 2000-10-03 | Method and apparatus for utilizing wind energy |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1013205A NL1013205C2 (en) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | Method and device for utilizing wind energy and electricity generated by applying the method or device. |
| NL1013205 | 1999-10-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1013205C2 true NL1013205C2 (en) | 2001-04-05 |
Family
ID=19769987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1013205A NL1013205C2 (en) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | Method and device for utilizing wind energy and electricity generated by applying the method or device. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU1062101A (en) |
| NL (1) | NL1013205C2 (en) |
| WO (1) | WO2001025629A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11047360B1 (en) | 2017-11-07 | 2021-06-29 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Methods, systems, and devices to optimize a fluid harvester |
| US11391262B1 (en) | 2021-08-26 | 2022-07-19 | Aeromine Technologies, Inc. | Systems and methods for fluid flow based renewable energy generation |
| US11879435B1 (en) | 2023-06-21 | 2024-01-23 | Aeromine Technologies, Inc. | Systems and methods for cold-climate operation of a fluid-flow based energy generation system |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011114155A2 (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-22 | Verderg Ltd | Apparatus for generating power from fluid flow |
| GB2478743A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-21 | Verderg Ltd | Series of venturi pump water power generators |
| GB2478744A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-21 | Verderg Ltd | De-stratification using venturi pump array |
| GB2478736B (en) * | 2010-03-16 | 2014-08-27 | Verderg Ltd | Apparatus for generating power from fluid flow |
| US9567856B2 (en) * | 2010-06-30 | 2017-02-14 | Southern Alberta Institute Of Technology | Apparatus for extracting energy from a fluid flow |
| GB2503250B (en) | 2012-06-20 | 2015-05-27 | Verderg Ltd | Apparatus for converting energy from fluid flow |
| WO2014128600A2 (en) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | Bhanushali Dilip Vasantlal | Injection engine for energy production |
| GB2524782B (en) | 2014-04-02 | 2016-04-20 | Verderg Ltd | Turbine assembly |
| WO2016054080A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | Texas Tech University System | Fluid flow energy extraction system and method related thereto |
| EP3045718A1 (en) * | 2015-01-14 | 2016-07-20 | Ali Ariana | Device and process for transforming kinetic energy in electric energy |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4076448A (en) * | 1975-08-21 | 1978-02-28 | Sanders Jr Davis A | Power generating water turbine |
| FR2379709A1 (en) * | 1977-02-03 | 1978-09-01 | Sivak Jozef | Wind powered electricity generator - has vertical hollow aerofoil blade producing venturi depression in passage container turbine |
| JPS57206778A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-18 | Kyuzo Kamata | Electric power generation by air turbine utilizing hydroelectric generating penstock |
| WO1991017359A1 (en) * | 1990-04-27 | 1991-11-14 | Hydro Energy Associates Limited | Hydro-electric power conversion system |
| US5709419A (en) * | 1994-02-03 | 1998-01-20 | Roskey; John E. | Wind energy collection |
-
1999
- 1999-10-04 NL NL1013205A patent/NL1013205C2/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-10-03 WO PCT/NL2000/000708 patent/WO2001025629A1/en active Search and Examination
- 2000-10-03 AU AU10621/01A patent/AU1062101A/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4076448A (en) * | 1975-08-21 | 1978-02-28 | Sanders Jr Davis A | Power generating water turbine |
| FR2379709A1 (en) * | 1977-02-03 | 1978-09-01 | Sivak Jozef | Wind powered electricity generator - has vertical hollow aerofoil blade producing venturi depression in passage container turbine |
| JPS57206778A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-18 | Kyuzo Kamata | Electric power generation by air turbine utilizing hydroelectric generating penstock |
| WO1991017359A1 (en) * | 1990-04-27 | 1991-11-14 | Hydro Energy Associates Limited | Hydro-electric power conversion system |
| US5709419A (en) * | 1994-02-03 | 1998-01-20 | Roskey; John E. | Wind energy collection |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 063 (M - 200) 16 March 1983 (1983-03-16) * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11047360B1 (en) | 2017-11-07 | 2021-06-29 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Methods, systems, and devices to optimize a fluid harvester |
| US11391262B1 (en) | 2021-08-26 | 2022-07-19 | Aeromine Technologies, Inc. | Systems and methods for fluid flow based renewable energy generation |
| US11994099B2 (en) | 2021-08-26 | 2024-05-28 | Aeromine Technologies, Inc. | Systems and methods for fluid flow based renewable energy generation |
| US11879435B1 (en) | 2023-06-21 | 2024-01-23 | Aeromine Technologies, Inc. | Systems and methods for cold-climate operation of a fluid-flow based energy generation system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU1062101A (en) | 2001-05-10 |
| WO2001025629A1 (en) | 2001-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1013205C2 (en) | Method and device for utilizing wind energy and electricity generated by applying the method or device. | |
| US7189050B2 (en) | Cross-flow wind turbine | |
| US4191505A (en) | Wind wheel electric power generator | |
| NL1012949C2 (en) | Blade for a wind turbine. | |
| US7713020B2 (en) | Extracting energy from flowing fluids | |
| RU2645187C2 (en) | Vertical-axial wind and hydraulic turbine with flow control | |
| JP5289770B2 (en) | Omnidirectional wind turbine | |
| JP2008506877A5 (en) | ||
| US20100329841A1 (en) | California wind engine | |
| KR20180116418A (en) | Wind power generator combined with building | |
| US10202961B2 (en) | Fluid turbine semi-shroud and associated rotor blade dual-winglet design | |
| Wang et al. | An experimental study on the aeromechanics and wake characteristics of a novel twin-rotor wind turbine in a turbulent boundary layer flow | |
| Ji et al. | Effect of the wind direction on the near wake structures of an Archimedes spiral wind turbine blade | |
| US8864455B2 (en) | Impulse wind machine | |
| EP4097349A1 (en) | Wind turbine comprising variable swept area and method of controlling a wind turbine | |
| JP7488604B2 (en) | Wind Wall | |
| RU2623637C2 (en) | Wind-heat converter-accumulator | |
| RU2080480C1 (en) | Wind-power plant | |
| Chong et al. | The development and testing of a novel cross axis wind turbine | |
| RU2156884C1 (en) | Wind-driven power plant of tower type | |
| RU2314433C2 (en) | Rotary windmill | |
| EP0414785B1 (en) | Devices for extracting power from a moving fluid | |
| RU2095619C1 (en) | Pressure-and-draft wind-electric power plant | |
| US20130195617A1 (en) | Wind Turbine Power Enhancements | |
| RU2093701C1 (en) | Windwheel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20040501 |