DD296734A5

DD296734A5 - Einrichtung zur erzeugung von elektroenergie aus windkraft

Info

Publication number: DD296734A5
Application number: DD34286090A
Authority: DD
Inventors: Joachim Poenisch
Original assignee: Joachim Poenisch,De
Priority date: 1990-07-18
Filing date: 1990-07-18
Publication date: 1991-12-12

Abstract

Die Einrichtung zur Erzeugung von Elektroenergie durch Windkraft ist entsprechend ihrer Groesze fuer die verschiedensten Anwendungsbereiche einsetzbar; vorzugsweise fuer kleinere Leistungen, wie z. B. Einfamilienhaeuser und Bungalows. Erfindungsgemaesz ist ein Fluegelrad mit vertikaler Achse zum Teil von einem kreissegmentfoermigen Schutzschild, dasz sich um diese Achse dreht, abgedeckt. Der Sektorwinkel ist kleiner als 180. Auf dem Schutzschild ist parallel zu einer Sektorkante radial ein vertikaler Fluegel angeordnet, der in einem Winkelbereich verstellbar ist. Fig. 1{Erzeugung von Elektroenergie; Windkraft; Fluegelrad; Schutzschild; vertikaler Fluegel}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Einrichtung dient der Erzeugung von Elektroenergie durch Windkraft oder kann auch zum Antreiben von mechanischen Einrichtungen, wie z. B. Bewässerungsanlagen, verwendet werden. Sie ist vorzugsweise zur Erzeugung von Elektroenergie in Einfamilienhäusern und Bungalows geeignet, um im Pufferbetrieb mit einer Batterie zu arbeiten.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, Windkraft zur Energieerzeugung zu nutzen. Dazu werden im allgemeinen Flügelräder mit vorzugsweise drei verstellbaren Blättern verwendet. Die Achse des Rotors ist horizontal angeordnet. Die gesamte Einrichtung ist um ihre vertikale Achse drehbar, um sich in Windrichtung stellen zu können. Ein Flügel dient meist, diese Verstellung zu bewirken. Zur Erzeugung der Elektroenergie ist mit der Achse des Flügelrades der Stromerzeuger gekoppelt. Die gesamte Einrichtung ist auf einem Mast montiert, um eine bessere Wirkung des Windes in größeren Höhen zu erreichen.

Diese bekannten Einrichtungen sind apparativ sehr aufwendig und daher nur für größere Energien ökonomisch einsetzbar. Es ist auch bekannt, die Flügel waagerecht anzuordnen und um eine vertikale Achse zu drehen, was zwar einen geringen Aufwand insofern erfordert, daß die Einrichtung an sich nicht drehbar sein muß, um sie in Windrichtung zu bewegen. Aber der Einrichtung haftet der Nachteil an, daß die Energie des Windes nicht vollständig ausgenutzt wird, da die Flügel einer Seite gegen den Wind drehen müssen und dadurch Energie verlorengeht. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Drehzahl, d. h. die Energie in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit, kaum regelbar ist. Dieser Mangel haftet auch der erstgenannten Einrichtung an. Es ist zwar bekannt, in diesem Fall eine Regelung durch Abbremsen in Abhängigkeit von der aufgenommenen und abgegebenen Energie vorzunehmen. Der Aufwand hierfür ist jedoch relativ hoch.

Ziel der Erfindung

Es ist eine Einrichtung гиг Erzeugung von Elektroenergie durch Windkraft zu schaffen, die apparativ einfach gestaltet ist und die Mängel der bekannten Einrichtungen nicht aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung von Elektroenergie zu schaffen, die sich ohne zusätzlichen mechanischen Aufwand der Windrichtung anpaßt und auch eine Anpassung an die Windstärke mit einfachen M itteln ermöglicht. Der Wirkungsgrad, d. h. die Ausnutzung der Windkraft, soll hoch sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Flügelrad mit vertikal angeordneter Achse dadurch gelöst, daß das Flügelrad teilweise in einem kreissegmentförmigen Schutzschild angeordnet ist. Der Winkel des Sektors des Schutzschildes ist kleiner als 180°. Das Schutzschild ist um die vertikale Achse leicht drehbar und besitzt auf der Oberseite vertikal zu einer Sektorkante verlaufend radial angeordnet einen Flügel. Der Flügel ist in seiner Lage um die vertikale Achse radial schwenkbar.

Es ist zweckmäßig, zur besseren Ausnutzung der Winkraft die Flügel des Flügelrades zu kröpfen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Einrichtung besteht darin, zur Verstellung des Flügels für die Windrichtung auf dem Schutzschild einen Stellmotor anzuordnen und mittels Zahnradantrieb die Kraft zu übertragen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung und deren Vorteile bestehen darin, daß das Schutzschild einen Teil, annähernd eine Hälfte des Flügelrades abdeckt und dadurch das Flügelrad die gesamte Windenergie aufnimmt. Es erfolgt keine Drehbewegung der Flügel gegen den Wind. Das Schutzschild stellt sich durch den mit ihm verbundenen Flügel ständig in Windrichtung und deckt die gegen den Wind laufenden Flügel ab, d. h., die gesamte Windenergie wird zum Drehen des Flügelrades wirksam.

Ausführungsbeispiel

Die zugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1: eine Draufsicht auf die Einrichtung, Fig. 2: einen Schnitt durch die Einrichtung.

Zwischen einem feststehenden Gestell aus zwei Platten 1, die miteinander verbunden sind, ist ein Flügelrad 2 drehbr gelagert. Dessen Achse 3 ist nach unten geführt, um die Kraftübertragung auf einen Stromerzeuger zu ermöglichen. Auf der Achse 3lose und unabhängig vom Flügelrad 2 drehbar ist ein kreissegmentförmiges Schutzschild 4 angebracht. Es ist auf Rollen 5 gelagert, um einen leichten Lauf zu ermöglichen. Das Schutzschild 4 umschließt also einen Teil des Flügelrades 2. Mit dem Schutzschild 4 fest verbunden ist parallel zu einer Kante, d.h. radial, ein Flügel 6 angeordnet, der in einem begrenzten Winkel durch eine Verstelleinrichtu ng 7 radial verstellbar ist. Die Flügel des Flügelrades 2 können gekröpft sein, um eine bessere Angriffsfläche für den Wind zu bieten.

Durch Flügel 6 wird das Schutzschild 4 stets in Windrichtung gedreht, so daß er auf der Gegenseite auf das Flügelrad 2 wirken kann. Durch die Verstellung des Flügels 6 kann die Lage des Schutzschildes 4 zur Windrichtung variiert werden, und damit kann die Wirkung des Windes auf das Flügelrad 2 bei zu starkem Wind bis zum Stillstand kontinuierlich reduziert werden.

Claims

1. Einrichtung zur Erzeugung von Elektroenergie aus Windkraft, bestehend aus einem Flügelrad mit mehreren Flügeln und vertikal angeordneter Achse, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Flügelrades (2) von einem kreissegmentförmigen Schutzschild (4) abgedeckt ist und daß der Sektorwinkel kleiner als 180° ist, daß auf dem Schutzschild (4) parallel zu einer Sektorkante radial ein vertikaler Flügel (6) angeordnet ist, daß das Schutzschild (4) um die Achse (3) der Einrichtung drehbar ist und daß der Flügel (6) um die Achse (3) radial schwenkbar und feststellbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel des Flügelrades (2) gekröpft sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (6) auf dem Schutzschild (4) über einen Zahnradtrieb mit einem Stellmotor, der auf dem Schutzschild (4) angeordnet ist, verstellbar ist.