DD296734A5

DD296734A5 - DEVICE FOR GENERATING ELECTRICITY FROM WIND POWER

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}The device for generating electrical energy by wind power can be used according to their size for a variety of applications; preferably for smaller services, such. B. family houses and bungalows. According to the invention, a vertical axis impeller is partially covered by a circular segment shield rotating about this axis. The sector angle is less than 180. On the shield, a vertical wing is arranged radially parallel to a sector edge, which is adjustable in an angular range. Fig. 1 {generation of electric power; Wind power; impeller; Shield; vertical wing}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

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.The device is used to generate electrical energy by wind power or can also be used to drive mechanical devices, such. B. irrigation systems used. It is preferably suitable for generating electric energy in single-family homes and bungalows to operate in buffer mode with a battery.

Characteristic of the known state of the art

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.It is known to use wind power for energy production. For this purpose, impellers with preferably three adjustable blades are generally used. The axis of the rotor is arranged horizontally. The entire device is rotatable about its vertical axis in order to be able to face downwind. A wing usually serves to effect this adjustment. To generate the electric power is coupled to the axis of the impeller of the power generator. The entire facility is mounted on a mast to achieve a better effect of the wind at higher altitudes.

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.These known devices are expensive in terms of apparatus and therefore can be used economically only for larger energies. It is also known to arrange the wings horizontally and to rotate about a vertical axis, which indeed requires little effort in that the device itself does not have to be rotatable in order to move in the wind direction. But the device has the disadvantage that the energy of the wind is not fully exploited, since the wings of a page must turn against the wind and thereby lost energy. Another disadvantage is that the speed, i. H. the energy depending on the wind speed, is hardly controllable. This defect is also liable to the former institution. Although it is known to make a regulation by braking in response to the absorbed and emitted energy in this case. The effort for this, however, is relatively high.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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.It is a device to create гиг generation of electric power by wind power, which is simple in terms of apparatus and does not have the deficiencies of the known devices.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

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.The invention has for its object to provide a means for generating electrical energy, which adapts without additional mechanical effort of the wind direction and also allows adaptation to the wind force with simple M itteln. The efficiency, d. H. the use of wind power, should be high.

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.According to the invention the object is achieved with an impeller with vertically arranged axis in that the impeller is partially arranged in a circular segment-shaped shield. The angle of the sector of the protective shield is less than 180 °. The shield is easily rotatable about the vertical axis and has on the top vertically to a sector edge extending radially arranged a wing. The wing is in its position about the vertical axis radially pivotable.

Es ist zweckmäßig, zur besseren Ausnutzung der Winkraft die Flügel des Flügelrades zu kröpfen.It is expedient to crimp the wings of the impeller for better utilization of the Winkraft.

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.A further advantageous embodiment of the device is to arrange a servomotor for adjusting the wing for the wind direction on the shield and transmit the force by means of gear drive.

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.The operation of the device and its advantages are that the shield covers a part, approximately half of the impeller and thereby the impeller receives the entire wind energy. There is no rotational movement of the wings against the wind. The protective shield constantly turns in the wind direction through the wing connected to it and covers the wings running against the wind, d. h., the entire wind energy is effective for rotating the impeller.

Ausführungsbeispielembodiment

Die zugehörige Zeichnung zeigt inThe accompanying drawing shows in

Fig. 1: eine Draufsicht auf die Einrichtung, Fig. 2: einen Schnitt durch die Einrichtung.Fig. 1: a plan view of the device, Fig. 2: a section through the device.

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.Between a fixed frame of two plates 1, which are interconnected, an impeller 2 is rotatably mounted. Its axis 3 is guided down to allow the transmission of power to a power generator. On the axis 3lose and independent of the impeller 2 rotatable a circular segment-shaped shield 4 is attached. It is mounted on rollers 5 to allow easy running. The shield 4 thus encloses a part of the impeller 2. Securely connected to the shield 4 is parallel to an edge, i. radially, a wing 6 is arranged, the ng 7 is radially adjustable at a limited angle by a Verstelleinrichtu. The wings of the impeller 2 may be cranked to provide a better surface for the wind.

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.By wing 6, the shield 4 is always rotated in the wind direction, so that it can act on the opposite side of the impeller 2. By adjusting the wing 6, the position of the shield 4 to the wind direction can be varied, and thus the effect of the wind on the impeller 2 can be continuously reduced to a standstill with excessive wind.

Claims

1. A device for generating electrical energy from wind power, consisting of an impeller with a plurality of wings and vertically arranged axis, characterized in that a part of the impeller (2) is covered by a circular segmental shield (4) and that the sector angle is smaller than 180 ° in that a vertical wing (6) is arranged radially on the protective shield (4) parallel to a sector edge, that the protective shield (4) is rotatable about the axis (3) of the device and that the wing (6) is rotatable about the axis (3). 3) is radially pivotable and lockable.

2. Device according to claim 1, characterized in that the wings of the impeller (2) are cranked.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the wing (6) on the protective shield (4) via a gear drive with a servomotor, which is arranged on the protective shield (4), is adjustable.