WO2016078648A2 - Energiewindprofil, fassadenelement, bauwerk, verfahren und verwendung zur nutzung energiewindprofils bzw. eines fassadenelements - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an energy-wind profile, in particular an energy-wind profile for use as a façade element, according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a facade element, in particular a lamellar facade element according to the preamble of claim 2.
  • the invention relates to a facade device comprising at least one facade element and a nozzle device.
  • the invention relates to a building, such as a building, with at least one building front, according to the preamble of claim 8.
  • the invention also relates to methods for using a fluid flowing on a facade of a building according to the preamble of claim 9. Lastly, the invention relates to the use of an energy-wind profile as an anti-vortex drag device, in particular on runways and / or runways for aircraft, according to claim 10.
  • Energy-curtain profiles and facade elements are generally known from the state of the art.
  • a pressure acting on the façade elements occurs in the case of a fluid impinging on the façade elements, connected to a return flow of the inflowing fluid.
  • Energy-wind profiles are formed, for example, for the formation of aircraft wings and the like.
  • the invention includes the technical teaching that, in the case of an energy-wind profile, in particular an energy-wind profile for use as a facade element and / or in an anti-vortex drag device, comprising at least one guide element which has a drop-shaped profile in the manner of a hydrofoil profile in cross-section, around the surface the profile to guide an oncoming fluid, wherein a plurality of guide elements are connected at least in series and at least one of the guide elements relative to at least one of the other guide elements adjustable, in particular pivotable
  • the energy-wind profile is formed by a plurality of guide elements connected in series, which together form the energy-wind profile.
  • the guide elements are designed so that an optimized flow along the energy-wind profile can be realized.
  • the energy-wind profile is adjustable, in particular adjustable with respect to an angle of attack.
  • the energy-wind profile is rotatably arranged at least about an axis, in particular a horizontal axis.
  • the guide elements are individually or grouped adjustable, in particular rotatably adjustable, for example, rotatably adjustable about a horizontal axis arranged.
  • a solar unit in particular a solar foil unit
  • a reflection layer in particular a mirror layer
  • at least one guide element, a reflection layer and a solar unit are provided, preferably on
  • a reflection layer is arranged on at least one guide element such that it reflects incident sunlight onto a solar unit on another guide element, so that solar energy can be obtained at the other guide element.
  • a reflection layer is on an upper side of at least one guide element or the energy-wind profile
  • At least one opening is provided on at least one energy-wind profile at its Windeinleitseite, which causes a nozzle function.
  • This nozzle function causes a wind acceleration through the opening. The wind acceleration preferably takes place in the direction of an energy wind profile located below or above 5, so that an increased efficiency can be achieved due to a superimposition of the incoming fluid (wind) with the fluid (wind) flowing through the opening (nozzle function).
  • the invention also includes the technical teaching that in a facade element, io in particular a lamellar facade element, comprising a front side is provided with at least one passage opening, that in the region of the at least one passage opening at least one guide element for guiding a the facade element inflowing and the passage opening flowing fluid is provided to deflect a flow direction of the fluid in the through hole.
  • a facade element io in particular a lamellar facade element, comprising a front side is provided with at least one passage opening, that in the region of the at least one passage opening at least one guide element for guiding a the facade element inflowing and the passage opening flowing fluid is provided to deflect a flow direction of the fluid in the through hole.
  • the facade element has a plurality of passage openings which are delimited by a guide element or a plurality of guide elements, at least in one direction.
  • At least one guide element preferably at least two guide elements in the passage opening form a fluid channel along which the inflowing fluid can be deflected.
  • the guide elements cause a fluid deflection of the fluid, which causes a laminar and / or a quasi-laminar flow of the fluid in the passage opening.
  • Yet another embodiment provides that the passage opening and / or the fluid channel or the fluid channels tapers or tapers away from the front side.
  • the invention also includes the technical teaching that, in the case of a façade device comprising at least one façade element described above and a nozzle device, it is provided that the tapered passage opening and / or the tapering fluid channel or the tapered fluid channels taper with the tapered one Part in a nozzle inlet opening of the nozzle device opens or open.
  • the nozzle device has at least one wind generator unit.
  • the invention includes the technical teaching that is provided in a building, such as a building, with at least one building front, that the building has a facade device described above, in particular on the building front, 5.
  • the invention includes the technical teaching that is provided in a method for using a facade of a building inflowing fluid, that the inflowing fluid is introduced into a through hole and deflected in the io passage opening by guide elements and along the guide elements along at least one tapered fluid channel formed at least in part by the vanes is directed into a nozzle device in which a wind generator unit transforms the energy of the fluid introduced and accelerated in the nozzle into another form of energy such that the wind energy is in a different form
  • the invention includes the technical teaching that a use of an energy wind profile as anti-vortex towing device, in particular on runways and / or runways for aircraft, is provided, the energy-wind profile laterally to 20 and / or at a front and / or rear end of Runway, is erected.
  • the energy-wind profile has several individual profiles.
  • the individual profiles are connected at least in series.
  • one or more individual profiles are connected at least in series.
  • the individual profiles are preferably arranged at least partially spaced from each other. In profile direction, the individual profiles are at least partially spaced from each other. In another embodiment, the individual profiles are at least partially adjacent to each other. In this case, a rear profile end is adjacent to a
  • a front profile end is arranged in a corresponding profile recess of the rear end of the predecessor profile.
  • the front end is in particular adjustable, in particular pivotable and / or displaceable on and / or arranged in the rear end of the predecessor profile.
  • predecessor profiles the front end of a successor profile.
  • the predecessor profile is spaced transversely to a profile or flow direction to the Nachêtrprofil.
  • the predecessor profile does not conduct an inflowing fluid with the rear end to the top of the successor profile but rather in the direction of Center of the profile, more precisely its surface.
  • the profile is designed as a lightweight profile.
  • the energy-wind profile is formed as a continuous casting profile, preferably as a continuous cast aluminum profile.
  • an energy-wind profile is provided with a weight of about less than 70 kg per meter of profile length, more preferably of less than 65 kg per meter of profile length.
  • An inflowing fluid is accelerated at the gaps between adjacent energy-wind profiles.
  • additional accelerating means such as nubs, ruffles, recesses, projections and the like, are provided at the rear end of the tread to provide suitable acceleration. Due to the acceleration at the rear end Verwirb eluations in the columns or the surrounding areas are reduced or completely
  • the wing segments are movable, in particular displaceably and / or pivotably mounted.
  • at least one actuator is provided.
  • An energy-wind profile can be moved via the actuator.
  • multiple energy wind profiles are movable.
  • the energy wind profiles are adjustable so that a flow around the profiles is optimized and
  • an energy-wind profile can be aligned with respect to a direction of the inflowing fluid.
  • a measuring device and / or a control device for detecting the flow direction and / or for aligning the energy-wind profiles is / are provided for this purpose.
  • 25 ends of the energy wind profiles are provided in one embodiment end plates.
  • the end plates have fastening elements in one embodiment.
  • the facade element is formed in one embodiment as a modular facade element, which is modular connectable with other, adjacent facade elements 30. In one embodiment, all modularly connected facade elements are identical. In another embodiment, at least one modularly connected facade element is formed differently from at least one other facade element.
  • the facade element has at least one passage opening.
  • the passage opening has an inlet opening.
  • the cross-section of the inlet opening is preferably larger than the remaining part of the facade element in the plane of the inlet opening.
  • one side of the facade element, which is hit by the inflowing fluid, is formed like a frame around the inlet opening.
  • the Entrance opening may have any cross-section.
  • the entrance opening has a quadrangular, square and / or rectangular cross-section.
  • the entrance opening has a polygonal, honeycomb, hexagonal, and / or other polygonal cross-section 5.
  • the entrance opening has a round, oval, circular and / or elliptical cross-section. Other cross-sectional shapes are possible.
  • the passage openings have a tapered cross section and / or a cross section that is flexible and / or variable along their length.
  • the cross section of the passage opening is constant.
  • the cross section of the passage opening varies continuously and / or continuously along its length.
  • the cross section varies stepwise, discontinuously and / or discontinuously or discretely.
  • stabilizers for example in the form of carriers, strips, sheets, columns and the like.
  • the stabilizers are preferably arranged in the region of the inlet opening.
  • the stabilizers have a flow-optimized cross section in the direction of the inlet openings
  • the cross section is formed such that it has the lowest possible resistance to the inflowing fluid.
  • the stabilizers extend in the flow direction, that is away from the front side. More preferably, the stabilizers on one or more through holes. In one embodiment, the passage openings are formed in the flow direction.
  • the passage openings are additionally or alternatively formed in a direction transverse to the flow direction, in particular perpendicular thereto.
  • the guide element or the guide elements are designed as baffles or baffles. In other embodiments, the vanes are one
  • the guide elements preferably have a flow profile cross-section.
  • a cross section is formed in the manner of a cross section of a wing of an aircraft.
  • the cross section of the guide element is formed drop-shaped. Other cross sections are conceivable.
  • the guide element is designed in the manner of a bearing surface of an aircraft.
  • the guide element is preferably formed in one piece.
  • the guide element is designed in several parts.
  • the guide element is arranged in an embodiment adjustable with a frame surrounding the passage opening or adjustably mounted thereto.
  • the guide element is in terms of a Anstellwinkels arranged adjustable.
  • the guide element is locked and / or lockable connected to the frame.
  • a guide element is provided per passage opening. In another embodiment, a plurality of guide elements are provided per passage opening.
  • a plurality of passage openings and correspondingly a plurality of guide elements are provided.
  • the passage opening is preferably delimited along a flow through the guide element or the guide elements.
  • the guide elements extend from the inlet opening of the passage opening to the nozzle inlet opening.
  • the guide elements are formed shorter and protrude from the input opening into the through hole, without reaching the nozzle inlet opening.
  • the guide elements are different in length in the direction of the nozzle inlet opening, in particular of different lengths.
  • the guide elements have means for optimizing the flow, for example ribs, knobs, formations, formations and the like.
  • the means are designed adjustable.
  • the means are fixed to the guide element, in particular not adjustable, formed.
  • the angle of attack changes in vertical and / or lateral direction or is designed differently.
  • the angle of attack of the ground-closest guide element is arranged most flatly with respect to the flow.
  • the farthest to the floor farthest formed guide is at the steepest, thus transverse, formed almost at 90 ° angle to the flow.
  • two adjacent vanes define a fluid channel.
  • the fluid channel is bounded laterally by the frame of the facade element.
  • the fluid channel is circumferentially bounded by the guiding elements and the frame of the facade element.
  • the guide elements are arranged such that they taper the fluid channel.
  • the vanes deflect the fluid flowing through the fluid channel.
  • the guide elements are curved or curved.
  • the guide elements are bent and / or curved so that as far as possible a laminar and / or a quasi-laminar flow is realized in the fluid channel.
  • the guide elements are shaped so that as few Verwirb eluents in the fluid channel are realized or may arise. For this purpose, the curvature, bending and / or shaping over the length of the channel is formed differently.
  • a further embodiment provides that the guide elements are bent, shaped 5 and / or curved in such a way that the fluid channel tapers in the flow direction.
  • the facade element and / or the facade elements are formed in one embodiment to a facade device.
  • the facade device comprises a facade element or i o a plurality of facade element and at least one nozzle device.
  • the nozzle direction is preferably arranged laterally and or vertically eccentrically to the facade elements.
  • the fluid channels of the facade element or the facade elements direct the inflowing fluid into the nozzle inlet opening. There, the fluid is further accelerated.
  • the flowing fluid impinges on a wind generator, in or with which the wind energy is transformed into another form of energy, preferably into electrical energy.
  • a wind generator unit is provided. In other embodiments, multiple wind generator units are provided.
  • the wind generators are designed, for example, as lightweight wind generators.
  • the energy-wind profiles are designed as a type of protective wall or protective barrier.
  • the energy wind profiles are upright, preferably erected approximately vertically to a floor.
  • the energy-wind profiles are arranged such that these shear winds reduce and / or reduce, in particular prevent.
  • the rear end points accordingly away from the landing and / or runway.
  • Occurring shear winds or other currents are directed away from the landing / runway.
  • a generator can be arranged as it were for the façade elements or the building so that the energy of the shear winds can be reduced and / or transformed. The predominant use at start and / or
  • a mounting on the ground is foreseeable, including the terrain formations.
  • the installation is carried out on the ground, with the io possibility, depending on the shear wind strength erectable and adjustable in angle energy profiles.
  • corresponding actuators are provided. Reducing wake vortices also increases the number of launches and landings per flight per unit of time, reducing the risk of accidents.
  • the energy of wake vortices can be meaningfully used or converted. That I
  • the energy wind profiles are preferably arranged laterally of the runway, preferably spaced apart in the direction of the runway.
  • the (anti-wake turbulence) energy wind profiles can thus be placed on the left and / or right, but also at the beginning and / or end of the runways to accommodate the wind turbulence
  • the energy-wind profiles, the facade element and / or the building can thus be used to reduce unwanted currents and / or for the recovery of unwanted currents. These may be downdrafts, downwind, shear winds and / or lateral flows,
  • the energy wind profiles are in the manner of a delta wing form, such as e.g. in aircraft wings, executed. Additionally or alternatively, in one embodiment, the energy-wind profiles at least partially have wing flaps, such as
  • extendable and / or pivotable flaps can be provided in the manner of the Vorerielklappen at the rear end of the profiles.
  • the flaps - luffing flap at the front and / or at the rear end of the profile - are, in particular depending on the wind force and or
  • the flap itself can be changed, for example, by a telescopic structure, in which segments of the flap on and / or extendable formed.
  • a further embodiment consists in the extendable and / or the retractable part of the profile (slats) flaps also adjustable in angle (pitch) shape. This angular adjustment could also be provided in the energy-wind profiles themselves and / or their guide elements.
  • the variations in adjustability also ensure that the wind absorption area of the energy-wind profiles is increased in order to always ensure the optimum introduction of wind / flow into the energy-wind profile system in accordance with the varying wind strengths.
  • Vorerielklappeners (Leitelement- or also lamellar extension), which is designed extendable, in one embodiment of an alternatively also from a photovoltaic module, in an embodiment with a photovoltaic thin film io, performed in addition to sunlight in by electricity Gain solar energy through the extendable part of the EWP. In this way, a solar energy use can be combined with a use of wind energy.
  • the wind energy profile is formed with different hollow chambers in order to realize a lightweight construction.
  • the cavities, at least in end or outer regions of the energy-wind profile are filled, for example with a fluid, for example water.
  • the fluid In sunlight, the fluid can be heated by the sunlight.
  • a fluid and solids are suitable as filler. The heated fluid can be further used in energy-saving profile 20 in energy technology
  • flaps in the form of "re-direction flaps" are mounted in the energy-wind profile, in particular in the interior region, which, for example, decelerate the wind power, accelerate it, or, depending on the wind entry angle, the wind flow (the flow), for example to adjacent turbine channels (Diffusers) and turbines evenly distributed or redirect.
  • the energy-wind profile has so-called "winglets” which are mounted vertically or bent in the direction of flow for influencing the airflow, which form so-called wind-directional louvers or guide elements not adjustable.
  • the "winglets” are formed at an angle (pitch) and / or extendable and / or extendable, whereby this design makes it possible to achieve an improved introduction of the wind.
  • Another embodiment provides air filters. These are in one embodiment to the energy wind profiles, the guide elements, preferably in a wind inlet area, and / or in or on a facade element, a facade device and / or a structure, for example before or after wind turbine filter media (eg, air dust filter) installed to filter out dust particles from the air such as fine dusts, which in turn would improve the air hygiene and thereby reduce the particulate matter pollution.
  • the filters are arranged in front of a diffuser.
  • the filter is preferably as a fine dust filter.
  • the fine dust filter is designed as a flexible fine dust filter that holds an exhaust air flow or an influx.
  • a plurality of energy-wind profiles are vertically spaced, in particular vertically aligned with each other along a transverse direction of the energy-wind profiles.
  • these energy-wind profiles form inlet openings for an oncoming fluid, in particular wind.
  • the energy-wind profiles are limited by a kind of frame, resulting in a substantially rectangular inlet opening. With appropriate execution of the energy-wind profiles and the frame, other geometries for the inlet opening are possible.
  • the inflowing fluid is conducted along the energy wind profiles and preferably accelerated. Thus, an effective wind energy production can be realized.
  • fluid conducted through the nozzle by a nozzle is directed into the flow of incoming fluid so that beneficial effects result from appropriate interference.
  • the energy-wind profiles are preferably arranged in a simple frame, for example a frame made of sheet metal.
  • the latter optionally has corresponding supports in order to reduce the sagging of the energy wind profiles, which are substantially horizontally oriented in a form in the greatest extent.
  • the frame is preferably formed as a single-walled frame. Apart from the inlet and outlet openings, the frame preferably has no further openings through which a fluid inlet is desired. Due to the adjustability, in particular of the angle of attack or inflow angle of the respective guide element and / or the energy-wind profile, an optimized energy production can be realized.
  • a gas for example air
  • another fluid is provided, such as a liquid, such as water, seawater, saltwater, river water, and the like.
  • an insert is provided in a tidal power plant or in another water-power generation plant.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an embodiment of a facade device with rectangular passage openings
  • FIG. 2 is a schematic plan view of an embodiment of a facade device with round passage openings
  • FIG. 3 shows schematically in a cross-sectional view an embodiment of a building with a facade device
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of an energy-wrap profile with a plurality of guide elements
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of an energy-wind profile with a plurality of guide elements, once in total and once in detail.
  • FIGS. 1 to 5 show in different views and different degrees of detail different embodiments of an energy-wind profile (1000) or a facade device 10 according to the invention or a building 100 with a façade device 10.
  • the façade device 10 comprises a façade element 1 Nozzle device 20.
  • the facade element 1 has a front side 2. This is preferably formed as a plane plane. In other embodiments, the front side 2 is commanded, curved and / or formed as any free-form surface.
  • the front side 2 or the facade element 1 has a passage opening 3 extending away from the front side 2.
  • the passage opening 3 has an inlet opening 3a on the front side 2.
  • a cross section of the inlet opening 3 can be configured as desired. In Fig. 1, the cross section of the inlet opening (s) 3 is rectangular. In Fig. 2, the cross sections of the inlet openings 3 are round, here approximately circular.
  • the passage opening 3 is limited by guide elements 4.
  • the guide elements 4 act as a kind of baffle 4a or guide profile 4a.
  • the material for the guide elements 4 5 is arbitrary and is in particular a metal sheet, a composite material, a glass fiber material, a lightweight material and the like.
  • the guide element 4 has a wing profile and / or a drop profile.
  • the guide elements 4 are supported, inter alia, for reasons of stability by means of carriers 5.
  • the carrier 5 are formed flow optimized. This includes a narrow, the inflowing fluid facing end face. Furthermore, this comprises through openings, in particular through openings, which are formed transversely, preferably perpendicular, to a flow direction of the fluid F. In this way, a flow backflow is minimized.
  • the guide elements 4, possibly together with the carriers 5 and / or a frame (not shown) of the Fassendelements 1 and the facade device 10 form a fluid channel K from.
  • the guide elements 4 extend at least partially over the entire fluid channel K up to a nozzle inlet opening 21.
  • Some guide elements 4 extend only partially over the length of the fluid channel K, so that adjacent fluid channels K are connected to a common fluid channel K.
  • the guide elements 4 are aligned in an angle of attack or angle A to the inflowing fluid.
  • the angle of attack A of each guide element 4 is preferably individually fixable.
  • the individual guide elements 4 are adjustably mounted. In this way, the guide elements 4 are individually
  • the guide elements 4 are set such that with increasing distance from a bottom B, the respective angle of attack A is designed steeper. In another embodiment, the angle of attack A is formed first flatter, then is steeper with increasing distance from a ground and is then with increasing proximity to the nozzle device 20th
  • the angle of attack A of the guide elements 4 are formed so that in the fluid channels K a possible laminar or quasi-laminar flow is realized.
  • the guide elements 4 are in this case correspondingly curved, bent and / or shaped in their further course.
  • the ground closer guide elements 4 preferably have a concave shape. In the further course away
  • the guide elements 4 have an S-shaped form. In the area near the nozzle, the guide elements 4 have a convex shape.
  • the fluid channels K are designed such that they are directed away from the inlet opening 3a or the front side 2 in the flow direction F toward the nozzle inlet opening 21 rejuvenate.
  • the cross section of the fluid channel K decreases continuously or steadily. In other embodiments, the cross-section of the fluid channel K tapers partially continuously, sometimes in a leaky way.
  • the cross section itself remains similar in geometry. That is, the geometry of the cross section remains the same in shape but not in area. In other embodiments, the shape of the geometry of the cross section also changes.
  • the cross section of the fluid channel K or of the fluid channels K changes in such a way that they open in total, in particular flush, into the nozzle inlet opening 21. From there, the fluid is accelerated and guided to a (wind) generator unit 30.
  • the generator unit 30 is preferably designed as a wind generator unit 30 and the fluid is preferably wind or an air flow.
  • the wind generator unit 30 converts the energy of the flowing fluid into a usable form of energy, for example into electrical energy.
  • the facade device 10 is the flowing fluid
  • the fluid has a higher inherent energy.
  • the energy of the fluid in the area of the wind generator unit 30 is at least a factor of 1.5, preferably at least 2, and most preferably at least 2.5 higher than the area at the inlet opening 3a.
  • the flow rate of the fluid is in the range of
  • 20 (wind) generator unit 30 at least by a factor of 1.5, preferably at least by a factor of 2.0 and more preferably at least by a factor of 2.5 higher.
  • the facade device 10 is arranged on a building 100 according to FIG. 3.
  • the building 100 is a parking garage, a hotel, a lock gate or the like.
  • the nozzle device 20 is arranged on an upper or lower position, but also possibly a lateral position of the structure 100.
  • the facade device 10 is arranged on a (building) front.
  • An existing fluid flow for example a flow of water and / or an air / gas flow, is directed into the passage opening (s) 3 of a facade element 1 or a facade device 10.
  • the fluid is conducted to a nozzle device 20, whereby losses due to turbulence and / or reflux are minimized.
  • the nozzle device 20 the fluid is further accelerated and directed to a generator unit 30. There, the energy is removed from the fluid or converted. In this way, for example, a building 100 surrounding air flow can be used for energy.
  • 4 shows a schematic cross-sectional view of the energy-wind energy profile 1000 with a plurality of guide elements 4.
  • the energy-wind profile 1000 comprises six guide elements 4 in the illustrated embodiment. These are connected in series in the flow direction F. In this case, a rear end 4b of a front profile or guide element 4 5 overlaps a front end 4a of a subsequent profile or guide element 4 in an overlapping region C. Between the front end 4a and the rear end 4b, a gap or slot 1001 is formed.
  • the profiles are adapted to each other in the overlapping area C.
  • the profiles or guide elements 4 are connected in series.
  • the profiles are arranged so that they realize an optimized flow line.
  • the respective rear end 4b of a predecessor profile directs the flow onto the successor profile, preferably on a front end of the successor profile, but not on its tip but behind it.
  • the profiles themselves are designed as lightweight profiles. For this purpose, the profile of hollow chambers 1002 and / or formed with a lightweight structure 1003 in the manner of a truss.
  • the series of profiles that is, the energy
  • wind profile 1000 is designed as a curved energy-wind profile 1000.
  • Fig. 5 shows schematically in a cross-sectional view another embodiment of a wind energy profile 1000 with a plurality of guide elements 4, once in total and once in detail.
  • the profile of the guide elements 4 is not drop-shaped
  • the deflection of the flow takes place approximately the same as in Fig. 4 in the flow direction F.
  • the individual guide elements 4 are also connected in series. In the illustrated embodiment, however, no gap is formed between a precursor profile and a successor profile. A contour of the rear end 4b of a preceding profile is

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Abstract

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fassadenelement (1), insbesondere ein lamellenartiges Fassadenelement (1), umfassend eine Frontseite (2) mit mindestens einer Durchgangsöffnung (3), wobei im Bereich der mindestens einen Durchgangsöffnung (3) mindestens ein Leitelement (4) zum Leiten eines das Fassadenelement (1) anströmenden und die Durchgangsöffnung (3) durchströmenden Fluids vorgesehen ist, um eine Strömungsrichtung des Fluids (F) in der Durchgangsöffnung (3) umzulenken. Weiter betrifft die Erfindung eine Fassadenvorrichtung (10) mit mindestens einem Fassadenelement (1) und ein Bauwerk (100) mit mindestens einer Fassadenvorrichtung (10) sowie ein Verfahren zur Nutzung eines eine Fassade eines Bauwerks (100) anströmenden Fluids, wobei die Fassade eine Fassadenvorrichtung umfasst, insbesondere indem das anströmende Fluid in eine Durchgangsöffnung (3) eingeleitet wird und in der Durchgangsöffnung (3) durch ein Leitelement (4) bzw. mehrere Leitelementelemente (4) umgelenkt und entlang des Leitelements (4) bzw. der Leitelementelemente (4) entlang mindestens eines sich verjüngenden Fluidkanals (K), der zumindest teilweise durch das Leitelement (4) bzw. die Leitelemente (4) ausgebildet wird, in eine Düseneinrichtung (20) geleitet wird, in welcher eine Windgeneratoreinheit (30) die Energie des eingeleiteten und in der Düseneinrichtung (20) beschleunigten Fluids in eine andere Energieform transformiert, sodass die Windenergie in einer anderen Form nutzbar ist.

Description

Energiewindprofil, Fassadenelement, Bauwerk, Verfahren und Verwendung zur Nutzung Energiewindprofils bzw. eines Fassadenelements Die Erfindung betrifft ein Energiewindprofil, insbesondere ein Energiewindprofil zur Verwendung als Fassadenelement, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft ein Fassadenelement, insbesondere ein lamellenartiges Fassadenelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.
Weiter betrifft die Erfindung betrifft eine Fassadenvorrichtung, umfassend mindestens ein Fassadenelement und eine Düseneinrichtung.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Bauwerk, wie ein Gebäude, mit mindestens einer Bauwerkfront, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Auch betrifft die Erfindung Verfahren zur Nutzung eines eine Fassade eines Bauwerks anströmenden Fluids gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 9. Nicht zuletzt betrifft die Erfindung Verwendung eines Energiewindprofils als Anti- wirbelschleppenvorrichtung, insbesondere an Start- und/oder Landebahnen für Flugzeuge, gemäß dem Anspruch 10.
Aus dem Stand der Technik sind allgemein Energiewindprofile und Fassadenelemente, auch hinterlüftete Fassadenelemente bekannt. Bei den bekannten Fassadenelementen entsteht bei einem auf die Fassadenelemente auftreffenden Fluiden ein Druck auf die Fassadenelemente, verbunden mit einer Rückströmung des anströmenden Fluids. Energiewindprofile werden beispielsweise zur Ausbildung von Flugzeugtragflächen und dergleichen ausgebildet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Energiewindprofil, ein Fassadenelement, eine Fassadenvorrichtung, ein Bauwerk, ein Verfahren zur Nutzung eines eine Fassade eines Bauwerks anströmenden Fluids und eine Verwendung eines Energiewindprofils als Antiwirbelschleppvorrichtung zu schaffen, bei welchem die Rückströmung des an- strömenden Fluids minimiert ist. Diese und weitere Aufgaben werden gelöst durch ein Energiewindprofil nach Anspruch 1, ein Fassadenelement nach Anspruch 2, eine Fassadenvorrichtung, eine Bauwerk nach Anspruch 8, ein Verfahren nach Anspruch 9 und eine Verwendung nach Anspruch 10.
5 Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben oder werden nachstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung der Figuren angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einem Energiewindprofil, insbesondere einem Energiewindprofil zur Verwendung als Fassadenelement und/oder in i o einer Antiwirbelschleppenvorrichtung, umfassend mindestens ein Leitelement, welches im Querschnitt ein tropfenförmiges Profil nach Art eines Tragflügelprofils aufweist, um Entlang der Oberfläche um das Profil ein anströmendes Fluid zu leiten, wobei mehrere Leitelemente zumindest in Reihe geschaltet sind und mindestens eines der Leitelemente relativ zu mindestens einem der anderen Leitelemente verstellbar, insbesondere verschwenkbar
15 und/oder verschiebbar ausgebildet ist. In einer Ausführungsform ist das Energiewindprofil durch mehrere hintereinander geschaltete Leitelemente ausgebildet, die zusammen das Energiewindprofil ausbilden. Die Leitelemente sind dabei so ausgebildet, dass eine optimierte Strömung entlang des Energiewindprofils realisierbar ist. Das Energiewindprofil ist verstellbar, insbesondere hinsichtlich eines Anströmwinkels verstellbar ausgebildet.
20 Hierzu ist das Energiewindprofil zumindest um eine Achse, insbesondere eine Horizontale Achse drehbar angeordnet. In einer Ausführungsform sind die Leitelemente einzeln oder gruppiert verstellbar, insbesondere drehbar verstellbar, beispielsweise um eine horizontale Achse drehbar verstellbar, angeordnet.
25 In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass an mindestens einem Leitelement eine Solareinheit, insbesondere eine Solarfolieneinheit, angeordnet ist. In einer Ausführungsform ist zudem vorgesehen, dass an mindestens einem Leitelement eine Reflexionsschicht, insbesondere eine Spiegelschicht, angeordnet ist. Bevorzugt sind an mindestens einem Leitelement eine Reflexionsschicht und eine Solareinheit vorgesehen, vorzugsweise auf
30 unterschiedlichen Seiten. So ist in einer Ausführungsform eine Reflexionsschicht an mindestens einem Leitelement derart angeordnet, dass diese eintreffendes Sonnenlicht auf eine Solareinheit an einem anderen Leitelement reflektiert, sodass an dem anderen Leitelement Solarenergie gewonnen werden kann. Insbesondere ist an einer Oberseite mindestens eines Leitelements oder des Energiewindprofils eine Reflexionsschicht
35 angeordnet und ist an einer Unterseite mindestens eines Leitelements oder eines Energiewindprofils, welches über dem Leitelement oder des Energiewindprofils mit der Reflexionsschicht angeordnet ist, eine Solareinheit angeordnet, sodass die Reflexionsschicht einfallendes Licht zu der Solareinheit leitet/reflektiert. In einer Ausführungsform ist mindestens eine Öffnung an mindestens einem Energiewindprofil an dessen Windeinleitseite vorgesehen, welche eine Düsenfunktion bewirkt. Durch diese Düsenfunktion erfolgt eine Windbeschleunigung durch die Öffnung. Die Windbeschleunigung erfolgt bevorzugt in Richtung eines darunter oder darüber 5 befindlichen Energiewindprofils, sodass aufgrund einer Überlagerung des einströmenden Fluids (Winds) mit dem dazu strömenden Fluid (Wind) durch die Öffnung (Düsenfunktion) kann eine erhöhte Effizienz erzielt werden.
Die Erfindung schließt auch die technische Lehre ein, dass bei einem Fassadenelement, i o insbesondere ein lamellenartiges Fassadenelement, umfassend eine Frontseite mit mindestens einer Durchgangsöffnung, vorgesehen ist, dass im Bereich der mindestens einen Durchgangsöffnung mindestens ein Leitelement zum Leiten eines das Fassadenelement anströmenden und die Durchgangsöffnung durchströmenden Fluids vorgesehen ist, um eine Strömungsrichtung des Fluids in der Durchgangsöffnung umzulenken.
15
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fassadenelement mehrere Durchgangsöffnungen aufweist, welche durch ein Leitelement oder mehrere Leitelementen zumindest in eine Richtung begrenzt sind.
20 Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass mindestens ein Leitelement, bevorzugt mindestens zwei Leitelemente in der Durchgangsöffnung einen Fluidkanal ausbilden, entlang welchem das anströmende Fluid umlenkbar ist.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leitelemente eine 25 Strömungsumlenkung des Fluids bewirken, die eine laminare und/oder eine quasilaminare Strömung des Fluids in der Durchgangsöffnung bewirken.
Wiederum eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Durchgangsöffnung und/oder der Fluidkanal bzw. die Fluidkanäle sich von der Frontseite weg verjüngt bzw. verjüngen.
30
Die Erfindung schließt auch die technische Lehre ein, dass bei einer Fassadenvorrichtung, umfassend mindestens ein vorstehend beschriebenes Fassadenelement und eine Düseneinrichtung, vorgesehen ist, dass die sich verjüngende Durchgangsöffnung und/oder der sich verjüngende Fluidkanal bzw. die sich verjüngenden Fluidkanäle mit dem sich 35 verjüngenden Teil in eine Düseneintrittsöffnung der Düseneinrichtung mündet bzw. münden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Düseneinrichtung mindestens eine Windgeneratoreinheit aufweist. Auch schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass bei einem Bauwerk, wie einem Gebäude, mit mindestens einer Bauwerkfront, vorgesehen ist, dass das Bauwerk eine vorstehend beschriebene Fassadenvorrichtung, insbesondere an dessen Bauwerkfront, 5 aufweist.
Außerdem schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass bei einem Verfahren zur Nutzung eines eine Fassade eines Bauwerks anströmenden Fluids, vorgesehen ist, dass das anströmende Fluid in eine Durchgangsöffnung eingeleitet wird und in der i o Durchgangsöffnung durch Leitelemente umgelenkt und entlang der Leitelemente entlang mindestens eines sich verjüngenden Fluidkanals, der zumindest teilweise durch die Leitelemente ausgebildet wird, in eine Düseneinrichtung geleitet wird, in welcher eine Windgeneratoreinheit die Energie des eingeleiteten und in der Düse beschleunigten Fluids in eine andere Energieform transformiert, sodass die Windenergie in einer anderen Form
15 nutzbar ist.
Nicht zuletzt schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass eine Verwendung eines Energiewindprofils als Antiwirbelschleppenvorrichtung, insbesondere an Start- und/oder Landebahnen für Flugzeuge, vorgesehen ist, wobei das Energiewindprofil seitlich zu 20 und/oder an einem vorderen und/oder hinteren Ende der Start- und/oder Landebahn, aufgestellt ist.
Das Energiewindprofil weist mehrere Einzelprofile auf. Die Einzelprofile sind zumindest in Reihe geschaltet. In einer anderen Ausführungsform sind ein oder mehrere Einzelprofile
25 parallel geschaltete. Möglich ist auch eine Kombination von Reihen- und Parallelschaltung.
Die Einzelprofile sind bevorzugt zumindest teilweise voneinander beabstandet angeordnet. In Profilrichtung sind die Einzelprofile zumindest teilweise voneinander beabstandet. In einer anderen Ausführungsform sind die Einzelprofile zumindest teilweise benachbart zueinander angeordnet. Dabei ist ein hinteres Profilende benachbart zu einem
30 nachfolgenden vorderen Profilende benachbart angeordnet. In einer Ausführungsform ist ein vorderes Profilende in einer entsprechenden Profilausnehmung des hinteren Endes des Vorgängerprofils angeordnet. Das vordere Ende ist insbesondere verstellbar, insbesondere verschwenkbar und/oder verschiebbar an und/oder in dem hinteren Ende des Vorgängerprofils angeordnet. In einer Ausführungsform überlappt ein hinteres Ende eines
35 Vorgängerprofils das vordere Ende eines Nachfolgeprofils. Hierbei ist in einer Ausführungsform das Vorgängerprofil quer zu einer Profil- oder Strömungsrichtung beabstandet zu dem Nachgängerprofil. Das Vorgängerprofil leitet mit dem hinteren Ende ein anströmendes Fluid nicht auf die Spitze des Nachfolgeprofils sondern weiter in Richtung Mitte des Profils, genauer dessen Oberfläche. Bevorzugt ist das Profil als Leichtbauprofil ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist das Energiewindprofil als Stranggussprofil, vorzugsweise als 5 Aluminiumstranggussprofil, ausgebildet. In einer Ausführungsform ist ein Gewichtsverhältnis von etwa 5m Länge zu etwa 131 kg, d.h. ein Verhältnis von etwa 26,20 kg pro 1 m Länge des Profils vorgesehen. Vorzugsweise ist ein Energiewindprofil mit einem Gewicht von etwa kleiner 70 kg pro Meter Profillänge, weiter bevorzugt von kleiner 65 kg pro Meter Profillänge vorgesehen. An den Spalten zwischen benachbarten Energiewindprofilen wird i o ein anströmendes Fluid beschleunigt. In einer Ausführungsform sind zusätzliche Beschleunigungsmittel wir Noppen, Aufrauhungen, Ausnehmungen, Anformungen und dergleichen an dem hinteren Ende des Profils vorgesehen, um eine geeignete Beschleunigung zu erzielen. Durch die Beschleunigung an dem hinteren Ende werden Verwirb elungen in den Spalten bzw. den umgebenden Bereichen verringert bzw. ganz
15 verhindert. In einer Ausführungsform sind die Flügelsegmente bewegbar, insbesondere verschiebbar und/oder verschwenkbar gelagert. In einer Ausführungsform ist mindestens ein Aktor vorgesehen. Über den Aktor ist ein Energiewindprofil bewegbar. In einer anderen Ausführungsform sind mehrere Energiewindprofile bewegbar. Insbesondere sind die Energiewindprofile derart verstellbar, dass eine Strömung um die Profile optimiert ist und
20 eine höhere Strömungsgeschwindigkeit an dem Ende des jeweiligen hinteren Endes des Energiewindprofils realisiert ist. Zudem ist ein Energiewindprofil hinsichtlich einer Richtung des anströmenden Fluids ausrichtbar. In einer Ausführungsform ist/sind hierzu eine Messvorrichtung und/oder eine Steuereinrichtung zur Erfassung der Strömungsrichtung und/oder zum Ausrichten der Energiewindprofile vorgesehen. An den hinteren
25 Enden der Energie windprofile sind in einer Ausführungsform Endplatten vorgesehen. Die Endplatten weisen in einer Ausführungsform Befestigungselemente auf.
Das Fassadenelement ist in einer Ausführungsform als modulares Fassadenelement ausgebildet, welches mit weiteren, angrenzenden Fassadenelementen modular verbindbar 30 ist. In einer Ausführungsform sind alle modular verbundenen Fassadenelemente gleich ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist mindestens ein modular verbundenes Fassadenelement unterschiedlich zu mindestens einem anderen Fassadenelement ausgebildet.
35 Das Fassadenelement weist mindestens eine Durchgangsöffnung auf. Die Durchgangsöffnung weist eine Eingangsöffnung auf. Der Querschnitt der Eingangsöffnung ist vorzugsweise größer als der verbleibende Teil des Fassadenelements in der Ebene der Eingangsöffnung. Insbesondere ist eine Seite des Fassadenelements, auf welches das anströmende Fluid trifft, rahmenartig um die Eingangsöffnung ausgebildet. Die Eingangsöffnung kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen. In einer Ausführungsform weist die Eingangsöffnung einen viereckigen, quadratischen und/oder rechteckigen Querschnitt auf. In einer anderen Ausführungsform weist die Eingangsöffnung einen polygonalen, wabenförmigen, sechseckigen, und/oder anderen mehreckigen Querschnitt 5 auf. In noch einer anderen Ausführungsform weist die Eingangsöffnung einen runden, ovalen, kreisförmigen und/oder elliptischen Querschnitt auf. Andere Querschnittsformen sind möglich.
In einer Ausführungsform weist die Durchgangsöffnungen einen sich verjüngenden i o Querschnitt und/oder einen entlang ihrer Länge flexiblen und/oder variablen Querschnitt auf. In einer anderen Ausführungsform ist der Querschnitt der Durchgangsöffnung konstant. In einer weiteren Ausführungsform variiert der Querschnitt der Durchgangsöffnung entlang ihrer Länge sich kontinuierlich und/oder stetig. In einer weiteren Ausführungsform variiert der Querschnitt stufenweise, sprunghaft und/oder diskontinuierlich bzw. diskret.
15
Zur Stabilisierung weist das Fassadenelement in einer Ausführungsform Stabilisatoren, beispielsweise in Form von Trägern, Leisten, Blechen, Stützen und dergleichen auf. Die Stabilisatoren sind bevorzugt im Bereich der Eingangsöffnung angeordnet. Dabei weisen die Stabilisatoren in Richtung der Eingangsöffnungen einen strömungsoptimierten Querschnitt
20 auf. Insbesondere ist der Querschnitt derart ausgebildet, dass dieser einen möglichst geringen Widerstand für das einströmende Fluid aufweist. Bevorzugt erstrecken sich die Stabilisatoren in die Strömungsrichtung, das heißt weg von der Frontseite. Weiter bevorzugt weisen die Stabilisatoren eine oder mehrere Durchgangsöffnungen auf. In einer Ausführungsform sind die Durchgangsöffnungen in Strömungsrichtung ausgebildet. In einer
25 anderen Ausführungsform sind die Durchgangsöffnungen zusätzlich oder alternativ in eine Richtung quer zu der Strömungsrichtung, insbesondere senkrecht dazu ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist das Leitelement bzw. sind die Leitelemente als Leitblech bzw. Leitbleche ausgebildet. In anderen Ausführungsformen sind die Leitelemente aus einem
30 anderen Material, beispielsweise aus Glas, Glasfasern, einem Verbundwerkstoff oder dergleichen ausgebildet. Die Leitelemente weisen vorzugsweise einen Strömungsprofil- Querschnitt auf. So ist in einer Ausführungsform ein Querschnitt nach Art eines Querschnitts einer Tragfläche eines Flugzeugs ausgebildet. In einer Ausführungsform ist der Querschnitt des Leitelements tropfenförmig ausgebildet. Andere Querschnitte sind denkbar.
35 Vorzugsweise ist das Leitelement nach Art einer Tragfläche eines Flugzeugs ausgebildet. Das Leitelement ist vorzugsweise einteilig ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist das Leitelement mehrteilig ausgebildet. Das Leitelement ist in einer Ausführungsform verstellbar mit einem die Durchgangsöffnung umgebenden Rahmen angeordnet bzw. verstellbar daran gelagert. Insbesondere ist das Leitelement hinsichtlich eines Anstellwinkels verstellbar angeordnet. In einer Ausführungsform ist das Leitelement arretiert und/oder arretierbar mit dem Rahmen verbunden.
In einer Ausführungsform ist je Durchgangsöffnung ein Leitelement vorgesehen. In einer 5 anderen Ausführungsform sind je Durchgangsöffnung mehrere Leitelemente vorgesehen.
Bevorzugt sind mehrere Durchgangsöffnungen und entsprechend mehrere Leitelemente vorgesehen. Bevorzugt ist die Durchgangsöffnung entlang einer Strömung durch das Leitelement oder die Leitelemente begrenzt. Die Leitelemente erstrecken sich in einer Ausführungsform von der Eingangsöffnung der Durchgangsöffnung bis zu der Düsen- i o eintritts Öffnung. In einer anderen Ausführungsform sind die Leitelemente kürzer ausgebildet und ragen von der Eingangsöffnung in die Durchgangsöffnung hinein, ohne die Düseneintrittsöffnung zu erreichen. In einer Ausführungsform sind die Leitelemente hinsichtlich ihrer Länge in Richtung Düseneintrittsöffnung unterschiedlich, insbesondere unterschiedlich lang ausgebildet.
15
In einer Ausführungsform weisen die Leitelemente Mittel zur Strömungsoptimierung auf, beispielsweise Rippen, Noppen, Anformungen, Ausformungen und dergleichen. In einer Ausführungsform sind die Mittel verstellbar ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform sind die Mittel fest mit dem Leitelement, insbesondere nicht verstellbar, ausgebildet.
20
In einer Ausführungsform verändert sich der Anstellwinkel in vertikale und/oder laterale Richtung bzw. ist unterschiedlich ausgebildet. So ist bei einer Ausführung als Fassadenelement bzw. Fassadenvorrichtung der Anstellwinkel des bodennächsten Leitelements am flachsten zu der Strömung angeordnet. Das zu dem Boden am weitest 25 entferntesten ausgebildete Leitelement ist am steilsten, somit quer, fast im 90° Winkel zu der Strömung ausgebildet.
In einer Ausführungsform begrenzen zwei benachbarte Leitelemente einen Fluidkanal. Bevorzugt wird der Fluidkanal seitlich durch den Rahmen des Fassadenelements begrenzt. 30 Somit ist der Fluidkanal umfänglich von den Leitelementen und dem Rahmen des Fassadenelements begrenzt.
Die Leitelemente sind derart angeordnet, dass diese den Fluidkanal verjüngen. In einer Ausführungsform lenken die Leitelemente das durch den Fluidkanal strömende Fluid um. 35 Entsprechend sind die Leitelemente in einer Ausführungsform gebogen oder gekrümmt ausgebildet. Dabei sind die Leitelemente so gebogen und/oder gekrümmt ausgebildet, dass möglichst eine laminare und /oder eine quasilaminare Strömung in dem Fluidkanal realisiert ist. Bevorzugt sind die Leitelemente so geformt, dass möglichst wenig Verwirb elungen in dem Fluidkanal realisiert sind bzw. entstehen können. Hierzu ist die Krümmung, Biegung und/oder Formung über die Länge des Kanals unterschiedlich ausgebildet.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Leitelemente derart gebogen, geformt 5 und/oder gekrümmt sind, dass sich der Fluidkanal in Strömungsrichtung verjüngt. Das Fassadenelement und/oder die Fassadenelemente sind in einer Ausführungsform zu einer Fassadenvorrichtung ausgebildet.
In einer Ausführungsform umfasst die Fassadenvorrichtung ein Fassadenelement oder i o mehrere Fassadenelement und mindestens eine Düseneinrichtung. Die Düsenrichtung ist bevorzugt lateral und oder vertikal exzentrisch zu den Fassadenelementen angeordnet. Die Fluidkanäle des Fassadenelements oder der Fassadenelemente leiten das einströmende Fluid in die Düseneintrittsöffnung. Dort wird das Fluid weiter beschleunigt. In der Düseneinrichtung trifft das strömende Fluid auf einen Windgenerator, in bzw. mit welchem 15 die Windenergie in eine andere Energieform, vorzugsweise in elektrische Energie, transformiert wird. In einer Ausführungsform ist eine Windgeneratoreinheit vorgesehen. In anderen Ausführungsformen sind mehrere Windgeneratoreinheiten vorgesehen. Die Windgeneratoren sind beispielsweise als Leichtbauwindgeneratoren ausgebildet.
20 Mehrere Energiewindprofile sind in einer Ausführungsform als eine Art Schutzwand oder Schutzwall ausgebildet. Hierzu sind die Energiewindprofile aufrecht, bevorzugt in etwa vertikal zu einem Boden aufgerichtet. Im Bereich von Start- und Landebahnen sind die Energiewindprofile derart angeordnet, dass diese Scherwinde abbauen und/oder verringern, insbesondere verhindern. Dazu weist das vordere Ende zu der Start- und/oder
25 Landebahn. Das hintere Ende weist entsprechend weg von der Lande- und/oder Startbahn.
Auftretende Scherwinde oder andere Strömungen werden von der Lande-/Startbahn weggeleitet. An dem hinteren Ende lässt sich ein Generator gleichsam wie bei den Fassadenelementen bzw. dem Bauwerk anordnen, sodass sich die Energie der Scherwinde abbauen und/oder transformieren lässt. Die vorwiegende Nutzung bei Start- und/oder
30 Landebahnen ist jedoch der Abbau der Scherwinde. Die Energiegewinnung ist hier nur ein Nebeneffekt. Die Energiewindprofile zum Abbau von Schwerwinden und dergleichen sind in Bodennähe oder am Boden selbst angeordnet, sodass insbesondere in Bodennähe oder am Boden Scherwinde vermieden und/oder erheblich verringert werden. Hierdurch lässt sich ein Flugverkehr in der Lande- und/oder Startphase von Flugzeugen sicherer gestalten.
35 Unfälle, die durch plötzlich auftretende Scherwinde erfolgen, lassen sich so während des Landeanfluges und bei Starts erheblich verringern. Bei Scherwinden handelt es sich um starke Fallwinde, die nach auftreffen am Boden wieder vom Boden zurück geleitet werden. Die hierdurch entstehenden, starken und wechselwirkenden, oftmals böhenartigen Auf- und Abwinde, die den Flugverkehr erheblich gefährden können, werden mittels der Energiewindprofile deutlich reduziert. Durch die Montage von den (Anti-Scherwind-) Energiewindprofilen bzw. Schutzwänden hieraus, bei denen insbesondere auch mehrere Energiewindprofile - beabstandet oder aneinander angrenzend, in Reihe und/oder parallel 5 geschaltet - angeordnet sein können, am Boden und/oder in Bodennähe, könnte der Windumleitungsprozess (Aufwind) abgeschwächt oder ganz eliminiert werden. Denkbar wären verschiedene Montage- und Ausrichtungsmöglichkeiten der Windenergieprofile. Einerseits ist eine Montage am Boden unter Einbeziehung der Geländeformationen vorsehbar. In einer anderen Ausführungsform erfolgt die Montage am Boden, mit der i o Möglichkeit, je nach Scherwindstärke aufrichtbare und im Winkel verstellbare Energiewindprofile anzuordnen. Hierzu sind entsprechende Aktuatoren vorgesehen. Durch die Reduzierung von Wirbelschleppen lässt sich auch die Anzahl der Starts und Landungen von Flugzeigen pro Zeiteinheit erhöhen, wobei die Unfallgefahr reduziert ist. Zudem lässt sich die Energie von Wirbelschleppen sinnvoll nutzen bzw. umwandeln. Da sich
15 Wirbelschleppen insbesondere seitlich von Start- und/oder Landebahnen verteilen, sind die Energiewindprofile bevorzugt seitlich der Start-/Landebahn angeordnet, vorzugsweise in Richtung der Landebahn beabstandet voneinander. Die (Anti-Wirbelschleppen- )Energiewindprofile lassen sich somit links und/oder rechts, aber auch am Beginn und/oder Ende der Start- und Landebahnen platzieren, um die Windverwirbelungen aufzunehmen
20 und somit die Zeit also die Verweildauer von Wirbelschleppen in Bodennähe zu verkürzen, bei gleichzeitiger Nutzung der Wirbelschleppen-Windenergie. Die Energiewindprofile, das Fassadenelement und/oder das Bauwerk lassen sich somit zum Abbau ungewünschter Strömungen einsetzen und/oder zur Gewinnung aus ungewünschten Strömungen. Dabei kann es sich um Fallströmungen, Fallwinde, Scherwinde und/oder um seitliche Strömungen,
25 Wirbelschleppen, Wellenströmung, Gezeitenströmung und dergleichen handeln.
In einer Ausführungsform sind die Energiewindprofile nach Art einer Deltaflügelform wie z.B. bei Flugzeugtragflächen, ausgeführt. Zusätzlich oder alternativ weisen die Energiewindprofile in einer Ausführungsform zumindest teilweise Vorflügelklappen, wie
30 beispielsweise bei Flugzeugtragflächen auf, die sich verstellen lassen, insbesondere mechanisch, elektrisch und/oder hydraulisch/pneumatisch. Entsprechend können auch am hinteren Ende der Profile ausfahrbare und/oder verschwenkbare Klappen nach Art der Vorflügelklappen vorgesehen werden. Die Klappen - Vorflügelklappe am vorderen und/oder am hinteren Ende des Profils - sind, insbesondere je nach Windstärke und oder
35 Windeintrittswinkel, ausfahrbar, bzw. einfahrbar und/oder verschwenkbar. Auch lässt sich in einer Ausführungsform die Klappe selber verändern, beispielsweise durch einen teleskopartigen Aufbau, bei dem Segmente der Klappe ein- und/oder ausfahrbar ausgebildet sind. Eine weitere Ausführungsform besteht darin, den ausfahrbaren- und/oder den einfahrbaren Teil der Profil-(Vorflügel-)Klappen auch im Winkel (Pitch) verstellbar zu gestalten. Diese Winkelverstellung könnte auch bei den Energiewindprofilen selbst und/oder deren Leitelementen vorgesehen sein. Die Variationen der Verstellbarkeit gewährleisten auch, dass die Windaufnahmefläche der Energiewindprofile vergrößert wird, um entsprechend den unterschiedlich auftretenden Windstärken immer die optimale 5 Windeinleitung /Strömungsfluss in das Energiewindprofil-System zu gewährleisten.
Die Oberfläche des Vorflügelklappenteiles (Leitelement- oder auch Lamellenverlängerung), das ausgefahrbar gestaltet ist, ist in einer Ausführungsform aus einem alternativ auch aus einem Photovoltaik-Modul, in eine Ausführungsform mit einer Photovoltaik- i o Dünnschichtfolie, ausgeführt, um bei Sonnenlicht zusätzlich noch Strom durch Sonnenenergie durch den ausfahrbaren Teil der EWP zu gewinnen. Auf diese Weise lässt sich eine Sonnenenergienutzung mit einer Windenergienutzung vereinigen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Windenergieprofil mit verschiedenen Hohl- 15 kammern ausgebildet, um eine Leichtbauweise zu realisieren. In einer Ausführungsform sind die Hohlräume, zumindest in End- oder Außenbereichen des Energiewindprofils, gefüllt, beispielsweise mit einem Fluid, zum Beispiel Wasser. Bei Sonneneinstrahlung lässt sich das Fluid durch die Sonneneinstrahlung erhitzen. Neben einem Fluid sind auch Feststoffe als Füllmaterial geeignet. Das erwärmte Fluid lässt sich in dem Energiewindprofil 20 weiter energietechnisch nutzen
In einer weiteren Ausführungsform sind im Energiewindprofil, insbesondere in dessen Innenbereich, Klappen nach Art von„re-direction flaps" angebracht, die bei Bedarf den Windstrom z.B. abbremsen, beschleunigen und oder je nach Windeintrittswinkel den 25 Windfluss (die Strömung) z.B. auf benachbarte Turbinenkanäle (Diffusoren) und Turbinen gleichmäßiger verteilent bzw. umleiten.
In einer Ausführungsform weist das Energiewindprofil sogenannte„Windspoiler" (winglets) auf, die in Strömungsrichtung senkrecht oder gebogen stehend zur Luftströmungs- 30 beeinflussung angebracht sind. Diese bilden sogenannte Winddirektionslamellen oder - leitelemente. Diese „winglets" sind in einer Ausführungsform starr und/oder nicht verstellbar. In einer anderen Ausführungsform sind die „winglets" im Winkel (Pitch) und/oder ein- und/oder ausfahrbar ausgebildet. Durch diese Ausbildung ist eine verbesserte Windeinleitung realisierbar.
35
Eine weitere Ausführungsform sieht Luftfilter vor. Diese sind in einer Ausführungsform an den Energiewindprofilen, den Leitelementen, bevorzugt in einem Windeinleitungsbereich, und/oder in oder an einem Fassadenelement, einer Fassadenvorrichtung und/oder einem Bauwerk, beispielsweise vor oder nach Windturbinen-Filtermedien (z. B, Luft-Staubfilter) eingebaut, um Staubpartikel aus der Luft z.B. Feinstäube heraus zu filtern, was wiederum die Lufthygiene verbessern würde und dadurch die Feinstaubbelastung senken könnte. In einer Ausführungsform sind die Filter vor einem Diffusor angeordnet. Bevorzugt ist der Filter als Feinstaubfilter. Insbesondere ist der Feinstaubfilter als ein flexibler Feinstaubfilter ausgebildet, der einem Abluftstrom oder einer Anströmung Stand hält.
Bei der Verwendung als Antiwirbelschleppenvorrichtung oder Antiwirbelschleppen- windenergieprofil ist die Verwendung eines einzelnen wie auch von mehreren zusammengeschalteten Leitelemente oder Windenergieprofilen möglich.
In einer Ausführungsform sind mehrere Energiewindprofile vertikal beabstandet, insbesondere entlang einer Querrichtung der Energiewindprofile vertikal gleich beabstandet zueinander ausgerichtet. So bilden diese Energiewindprofile Eingangsöffnungen für ein anströmendes Fluid, insbesondere Wind, aus. Seitlich sind die Energiewindprofile durch eine Art Rahmen begrenzt, sodass sich eine im Wesentlichen Rechteckige Einlassöffnung ergibt. Bei entsprechender Ausführung der Energiewindprofile und des Rahmens sind auch andere Geometrien für die Einlassöffnung möglich. Das anströmende Fluid wird entlang der Energiewindprofile geleitet und vorzugsweise beschleunigt. Somit ist eine effektive Windenergiegewinnung realisierbar. Zudem wird in einer Ausführungsform durch eine Düse durch die Leitelemente geleitetes Fluid in den Strom des einströmenden Fluids geleitet, sodass sich durch entsprechende Überlagerung vorteilhafte Wirkungen ergeben. Die Energiewindprofile sind bevorzugt in einem einfachen Rahmen angeordnet, beispielsweise einem aus Blech gefertigten Rahmen. Dieser weist optional entsprechende Stützen auf, um ein Durchhängen der sich in einer Form in größter Erstreckung im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Energiewindprofile zu reduzieren. Der Rahmen ist bevorzugt als einwandiger Rahmen ausgebildet. Außer den Einlass- und Auslassöffnungen weist der Rahmen bevorzugt keine weiteren Öffnungen auf, durch die ein Fluideinlass gewünscht ist. Durch die Einstellbarkeit, insbesondere des Anstellwinkels bzw. Anströmwinkels des jeweiligen Leitelements und/oder des Energiewindprofils ist eine optimierte Energiegewinnung realisierbar.
In einer Ausführungsform ist als Fluid ein Gas, beispielsweise Luft vorgesehen. In anderen Ausführungen ist ein anderes Fluid vorgesehen, beispielsweise eine Flüssigkeit, wie Wasser, Meereswasser, Salzwasser, Flusswasser und dergleichen. In einer Ausführungsform ist das Energiewindprofil bzw. das Fassadenelement und/oder das Bauwerk für einen Einsatz zumindest teilweise unter Wasser ausgebildet. So ist in einer Ausführungsform ein Einsatz in einem Gezeitenkraftwerk oder in einer anderen Wasser-Energiegewinnungsanlage vorgesehen. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mindestens einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in den Figuren schematisch dargestellt ist. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktive Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. In den Figuren werden gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch in einer Draufsicht eine Ausführungsform einer Fassadenvorrichtung mit rechteckigen Durchgangsöffnungen,
Fig.2 schematisch in einer Draufsicht eine Ausführungsform einer Fassadenvorrichtung mit runden Durchgangsöffnungen,
Fig. 3 schematisch in einer Querschnittsansicht eine Ausführungsform eines Bauwerks mit einer Fassadenvorrichtung,
Fig. 4 schematisch in einer Querschnittsansicht ein Energiewindprofil mit mehreren Leitelement und
Fig. 5 schematisch in einer Querschnittsansicht eine andere Ausführungsform eines Energiewindprofils mit mehreren Leitelementen, einmal gesamt und einmal im Detail.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen in verschiedenen Ansichten und verschiedenen Detaillierungsgraden verschiedene Ausführungsbeispiele eines Energiewindprofils (1000) bzw. einer erfindungsgemäßen Fassadenvorrichtung 10 bzw. eines Bauwerks 100 mit einer Fassadenvorrichtung 10. Die Fassadenvorrichtung 10 umfasst ein Fassadenelement 1. Weiter umfasst die Fassadenvorrichtung 10 eine Düseneinrichtung 20.
Das Fassadenelement 1 weist eine Frontseite 2 auf. Diese ist vorzugsweise als plane Ebene ausgebildet. In anderen Ausführungsbeispielen ist die Frontseite 2 geboten, gekrümmt und/oder als beliebige Freiformfläche ausgebildet. Die Frontseite 2 bzw. das Fassadenelement 1 weist eine sich von der Frontseite 2 weg erstreckende Durchgangsöffnung 3 auf. Die Durchgangsöffnung 3 weist an der Frontseite 2 eine Eingangsöffnung 3a auf. Ein Querschnitt der Eingangsöffnung 3 kann beliebig ausgebildet sein. In Fig. 1 ist der Querschnitt der Eingangsöffnung(en) 3 rechteckig ausgebildet. In Fig. 2 sind die Querschnitte der Eingangsöffnungen 3 rund, hier etwa kreisförmig, ausgebildet. Begrenzt ist die Durchgangsöffnung 3 durch Leitelemente 4. Die Leitelemente 4 fungieren als eine Art Leitblech 4a oder Leitprofil 4a. Dabei ist das Material für die Leitelemente 4 5 beliebig und ist insbesondere ein Blech, ein Verbundwerkstoff, ein Glasfaserwerkstoff, ein Leichtbauwerkstoff und dergleichen. Insbesondere weist das Leitelement 4 ein Flügelprofil und/oder ein Tropfenprofil auf. Die Leitelemente 4 sind u.a. aus Stabilitätsgründen mittels Trägern 5 abgestützt. Dabei sind die Träger 5 strömungsoptimiert ausgebildet. Dies umfasst eine schmale, dem anströmenden Fluid zugewandte Stirnseite. Weiter umfasst dies i o Durchgangsöffnung, insbesondere Durchgangsöffnungen, die quer, vorzugsweise senkrecht, zu einer Strömungsrichtung des Fluids F ausgebildet sind. Auf diese Weise wird ein Strömungsrückfluss minimiert.
Die Leitelemente 4, ggf. zusammen mit den Trägern 5 und/oder einem Rahmen (nicht 15 dargestellt) des Fassendelements 1 bzw. der Fassadenvorrichtung 10 bilden einen Fluidkanal K aus. Dabei erstrecken sich die Leitelemente 4 zumindest teilweise über den gesamten Fluidkanal K bis zu einer Düseneintrittsöffnung 21. Einige Leitelemente 4 erstrecken sich nur teilweise über die Länge des Fluidkanals K, sodass benachbarte Fluidkanäle K zu einem gemeinsamen Fluidkanal K verbunden sind.
20
Die Leitelemente 4 sind in einem Anströmwinkel oder Anstellwinkel A zu dem anströmenden Fluid ausgerichtet. Der Anstellwinkel A jedes Leitelements 4 ist vorzugsweise einzeln festlegbar. Insbesondere sind in einer Ausführungsform die einzelnen Leitelemente 4 verstellbar gelagert. Auf diese Weise sind die Leitelemente 4 einzeln
25 hinsichtlich ihres Anstellwinkels verstellbar ausführbar. In einer Ausführungsform sind die Leitelemente 4 derart festgelegt, dass mit zunehmender Entfernung von einem Boden B der jeweilige Anstellwinkel A steiler ausgelegt ist. In einer anderen Ausführungsform ist der Anstellwinkel A erste flacher ausgebildet, ist dann mit zunehmender Entfernung von einem Boden steiler ausgebildet und ist dann mit zunehmender Nähe zu der Düseneinrichtung 20
30 wieder flacher ausgebildet. Vorzugsweise sind die Anstellwinkel A der Leitelemente 4 so ausgebildet, dass in den Fluidkanälen K eine möglichst laminare oder quasilaminare Strömung realisiert ist. Insbesondere sind hierzu die Leitelemente 4 in ihrem weiteren Verlauf entsprechend gekrümmt, gebogen und/oder geformt ausgebildet. Hierzu weisen die bodennäheren Leitelemente 4 bevorzugt eine konkave Form auf. Im weiteren Verlauf weg
35 von dem Boden B weisen die Leitelemente 4 eine S-förmige Form auf. Im düsen- einrichtungnahen Bereich weisen die Leitelemente 4 eine konvexe Form auf.
Die Fluidkanäle K sind derart ausgebildet, dass diese sich weg von der Eingangsöffnung 3a bzw. der Frontseite 2 in Strömungsrichtung F hin zu der Düseneintrittsöffnung 21 hin verjüngen. Der Querschnitt des Fluidkanals K nimmt dabei kontinuierlich bzw. stetig ab. In anderen Ausführungsformen verjüngt sich der Querschnitt des Fluidkanals K teilweise kontinuierlich du teilweise sprunghaft. Der Querschnitt selber bleibt in seiner Geometrie ähnlich. Das heißt, die Geometrie des Querschnitts bleibt hinsichtlich der Form, nicht aber 5 hinsichtlich der Fläche gleich. In anderen Ausführungsformen ändert sich auch die Form der Geometrie des Querschnitts.
Der Querschnitt des Fluidkanals K bzw. der Fluidkanäle K ändert sich derart, dass diese gesamt, insbesondere bündig, in die Düseneintrittsöffnung 21 münden. Von dort wird das i o Fluid beschleunigt und auf eine (Wind-) Generatoreinheit 30 geführt. Die Generatoreinheit 30 ist vorzugsweise als Windgeneratoreinheit 30 ausgeführt und das Fluid ist vorzugsweise Wind bzw. eine Luftströmung. Die Windgeneratoreinheit 30 wandelt die Energie des strömenden Fluids in eine nutzbare Energieform um, beispielsweise in eine elektrische Energie. Durch die Fassadenvorrichtung 10 wird die dem strömenden Fluid
15 inhärente Energie erhöht, sodass im Bereich der Windgeneratoreinheit 30 das Fluid eine höhere inhärente Energie aufweist. Vorzugsweise ist die Energie des Fluids im Bereich der Windgeneratoreinheit 30 gegenüber dem Bereich an der Eingangsöffnung 3a mindestens um den Faktor 1,5, bevorzugt um mindestens 2, und am meisten bevorzugt um mindestens 2,5 höher. Insbesondere ist die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in dem Bereich der
20 (Wind-) Generatoreinheit 30 mindestens um den Faktor 1,5, bevorzugt mindestens um den Faktor 2,0 und weiter bevorzugt mindestens um den Faktor 2,5 höher.
Die Fassadenvorrichtung 10 ist gemäß Fig. 3 an einem Bauwerk 100 angeordnet. Beispielsweise ist das Bauwerk 100 ein Parkhaus, ein Hotel, ein Schleusentor oder dergleichen. 25 Auf einer oberen oder unteren Position, aber auch möglicherweise seitlichen Position, des Bauwerks 100 ist die Düseneinrichtung 20 angeordnet. An einer (Bauwerk-) Front ist die Fassadenvorrichtung 10 angeordnet.
Die Funktionsweise ist die Folgende. Eine vorhandene Fluidströmung, beispielsweise ein 30 Wasserströmung und/oder eine Luft/Gas-Strömung wird in die Durchgangsöffnung(en) 3 eines Fassadenelements 1 bzw. einer Fassadenvorrichtung 10 geleitet. Durch die dort vorhandenen Leitelemente 4 und Fluidkanäle K, welche wie eine Art Laminarfilter wirken, wird das Fluid zu einer Düseneinrichtung 20 geleitet, wobei Verluste durch Turbulenzen und/oder Rückflüsse minimiert werden. In der Düseneinrichtung 20 wird das Fluid weiter 35 beschleunigt und auf eine Generatoreinheit 30 geleitet. Dort wird die Energie dem Fluid entzogen bzw. umgewandelt. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise die ein Bauwerk 100 umgebende Luftströmung für eine Energiegewinnung nutzen. Fig. 4 zeigt schematisch in einer Querschnittsansicht das Energiewindenergieprofil 1000 mit mehreren Leitelement 4. Das Energiewindprofil 1000 umfasst in der dargestellten Ausführungsform sechs Leitelemente 4. Diese sind in Strömungsrichtung F hintereinander geschaltet. Dabei überlappt ein hinteres Ende 4b eines vorderen Profils oder Leitelements 4 5 ein vorderes Ende 4a eines nachfolgenden Profils oder Leitelements 4 in einem Überlappungsbereich C. Zwischen dem vorderen Ende 4a und dem hinteren Ende 4b ist ein Spalt oder Schlitz 1001 ausgebildet. Die Profile sind in dem Überlappungsbereich C aneinander angepasst. Die Profile oder Leitelemente 4 sind in Reihe geschaltet. Dabei sind die Profile so angeordnet, dass diese eine optimierte Strömungsleitung realisieren. Hierzu i o lenkt das jeweils hintere Ende 4b eines Vorgängerprofils die Strömung auf das Nachfolgerprofil, bevorzugt auf ein vorderes Ende des Nachfolgerprofils, allerdings nicht auf deren Spitze sondern dahinter. Die Profile selber sind als Leichtbauprofile ausgebildet. Hierzu ist das Profil aus Hohlkammern 1002 und/oder mit einer Leichtbaustruktur 1003 nach Art eines Fachwerks ausgebildet. Die Reihe aus Profilen, das heißt das Energie-
15 windprofil 1000 ist insgesamt als gekrümmtes Energiewindprofil 1000 ausgebildet.
Fig. 5 zeigt schematisch in einer Querschnittsansicht eine andere Ausführungsform eines Windenergieprofils 1000 mit mehreren Leitelementen 4, einmal gesamt und einmal im Detail. In dem Ausführungsbeispiel ist das Profil der Leitelemente 4 nicht tropfenförmig
2 o sondern eher plattenförmig, das heißt mit einem eher rechteckigen Querschnitt ausgebildet.
Die Umlenkung der Strömung erfolgt etwa gleich wie in Fig. 4 in die Strömungsrichtung F. Die einzelnen Leitelemente 4 sind ebenfalls in Reihe geschaltet. In der dargestellten Ausführungsform ist jedoch kein Spalt zwischen einem Vorgängerprofil und einem Nachfolgerprofil ausgebildet. Eine Kontur des hinteren Endes 4b eines Vorgängerprofils ist
25 an die Kontur des vorderen Endes 4a des Nachfolgerprofils angepasst, sodass das vordere Ende 4a in dem hinteren Ende 4b aufgenommen ist, ohne einen durchströmbaren Spalt zwischen den Profilen zu bilden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der 30 jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste
1 Fassadenelement
2 Frontseite
3 Durchgangsöffnung
3a Eingangsöffnung
4 Leitelement(e)
4a vorderes Ende
4b hinteres Ende
5 Träger
10 Fassadenvorrichtung
20 Düseneinrichtung
21 Düseneintrittsöffnung
30 (Wind-) Generatoreinheit
100 Bauwerk
1000 Energiewindprofil
1001 Spalt, Schlitz
1002 Hohlkammer
1003 Leichtbaustruktur
K Fluidkanal
A Anstellwinkel
B Boden
C Überlappungsbereich
F Strömungsrichtung

Claims

Ansprüche
1. Energiewindprofil (1000), insbesondere ein Energiewindprofil zur
Verwendung als Fassadenelement (1) und/oder in einer An tiwirbel-
5 Schleppenvorrichtung, umfassend mindestens ein Leitelement (4), welches im
Querschnitt ein tropfenförmiges Profil nach Art eines Tragflügelprofils aufweist, um Entlang der Oberfläche um das Profil ein anströmendes Fluid zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Leitelemente (4) zumindest in Reihe geschaltet sind und mindestens eines der i o Leitelemente (4) relativ zu mindestens einem der anderen Leitelemente (4) verstellbar, insbesondere verschwenkbar und/oder verschiebbar ausgebildet ist.
2. Energiewindprofil (1000) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Leitelement (4) eine Solareinheit, insbesondere eine
15 Solarfolieneinheit, angeordnet ist.
3. Energiewindprofil (1000) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
an mindestens einem Leitelement (4) eine Reflexionsschicht, insbesondere eine
2 o Spiegelschicht, angeordnet ist.
4. Fassadenelement (1), insbesondere ein lamellenartiges Fassadenelement (1), umfassend eine Frontseite (2) mit mindestens einer Durchgangsöffnung (3), dadurch gekennzeichnet, dass
25 im Bereich der mindestens einen Durchgangsöffnung (3) mindestens ein Energiewindprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder ein Leitelement (4) zum Leiten eines das Fassadenelement (1) anströmenden und die Durchgangsöffnung (3) durchströmenden Fluids vorgesehen ist, um eine Strömungsrichtung des Fluids (F) in der Durchgangsöffnung (3) umzulenken.
30
5. Fassadenelement (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassadenelement (1) mehrere Durchgangsöffnungen (3) aufweist, welche durch ein Leitelement (4) oder mehrere Leitelemente (4) zumindest in eine Richtung begrenzt sind.
35
6. Fassadenelement (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Leitelement (4), bevorzugt mindestens zwei Leitelemente (4) in der Durchgangsöffnung (3) einen Fluidkanal (K) ausbilden, entlang welchem das
anströmende Fluid umlenkbar ist.
40
7. Fassadenelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
das Leitelement (4) bzw. die Leitelemente (4) in einem Anstellwinkel zu dem anströmenden Fluid angeordnet sind.
5
8. Fassadenelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Leitelement (4) bzw. die Leitelemente (4) eine Strömungsumlenkung des Fluids bewirkt bzw. bewirken, die eine laminare und/oder eine quasilaminare Strömung des i o Fluids in der Durchgangsöffnung (3) bewirken.
9. Fassadenelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Durchgangsöffnung (3) und/oder der Fluidkanal (K) bzw. die Fluidkanäle (K) sich 15 von der Frontseite (2) weg verjüngt bzw. verjüngen.
10. Bauwerk (100), wie ein Gebäude, mit mindestens einer Bauwerkfront, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauwerk (100) eine Fassadenvorrichtung (10) mit mindestens einem Energiewindprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder
2 o einem Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, insbesondere an dessen Bauwerkfront, aufweist.
11. Verfahren zur Nutzung eines eine Fassade eines Bauwerks (100)
anströmenden Fluids, dadurch gekennzeichnet, dass
25 die Fassade eine Fassadenvorrichtung mit mindestens einem Energie windprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder einem Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, insbesondere an dessen Bauwerkfront, umfasst, insbesondere indem das anströmende Fluid in eine Durchgangsöffnung (3) eingeleitet wird und in der Durchgangsöffnung (3) durch ein Leitelement (4) bzw. mehrere Leitelement-
30 elemente (4) umgelenkt und entlang des Leitelements (4) bzw. der Leitelementelemente (4) entlang mindestens eines sich verjüngenden Fluidkanals (K), der zumindest teilweise durch das Leitelement (4) bzw. die Leitelemente (4) ausgebildet wird, in eine Düseneinrichtung (20) geleitet wird, in welcher eine Windgeneratoreinheit (30) die Energie des eingeleiteten und in der Düseneinrichtung (20) be-
35 schleunigten Fluids in eine andere Energieform transformiert, sodass die Windenergie in einer anderen Form nutzbar ist.
12. Verwendung eines Energiewindprofils als Antiwirbelschleppenvorrichtung, insbesondere an Start- und/oder Landebahnen für Flugzeuge, wobei das Energie-
40 windprofil seitlich zu und/oder an einem vorderen und/oder hinteren Ende der Start- und/oder Landebahn, aufgestellt ist.
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