DE102010045801A1 - Device for producing electrical energy from rotary movement of rotor element utilized in e.g. wind power plant, has standard container frame in which individual rotor elements are provided and connected with generator for power production - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie aus einer Rotationsbewegung wenigstens eines durch Anströmung eines strömenden Mediums angetriebenen Rotorelements, wobei das Rotorelement eine vertikale Drehachse aufweist, auf der wenigstens ein Rotationskörper vorgesehen ist, das Rotorelement mit einem Generator zur Stromerzeugung verbunden ist, und das Rotorelement in einer Tragstruktur angeordnet ist.The invention relates to a device for generating electrical energy from a rotational movement of at least one driven by flow of a flowing medium rotor element, wherein the rotor element has a vertical axis of rotation on which at least one rotary body is provided, the rotor element is connected to a generator for generating electricity, and the rotor element is arranged in a support structure.
Bei strömenden Medien, die hier relevant sind, handelt es sich entweder um strömende Gase, wobei die Luft dabei das bevorzugte Medium ist, und Flüssigkeiten, wobei bei Flüssigkeiten strömendes Wasser in Flüssen oder im Meer bevorzugt ist.Flowing media that are relevant here are either flowing gases, the air being the preferred medium, and liquids, with liquids flowing in liquids being preferred in rivers or in the sea.
Elektrische Energie aus strömenden Medien, insbesondere Wind, wird beispielsweise durch Windkraftanlagen gewonnen, die einen vertikalen Turm aufweisen, an dessen oberen Ende eine drehbare Gondel angeordnet ist. Die Gondel weist einen Rotor auf, der über eine Horizontalachse mit einem Generator verbunden ist. Die Rotoren weisen meist drei Flügel auf. Derartige Windkraftanlagen sind mit hohen Kosten und einem hohen Flächenverbrauch versehen. Des Weiteren weisen sie durch ihre Größe und die Größe der Rotoren den Nachteil auf, dass sie Schlagschatten und Lärm erzeugen. Außerdem ist bei Rotoren und Rotationsachsen eine sehr hohe Fertigungspräzision notwendig, was mit hohen Produktionskosten einher geht. Des Weiteren ist die Größe der Anlagen (Turmnabenhöhen > 100 m, Flügelhöhen > 30 m) ein großer logistischer Aufwand für den Transport zum Errichtungsort und für die eigentliche Montage notwendig. Aufgrund der immer höher werdenden Türme ist es des Weiteren notwendig, besondere maschinelle Infrastruktur (Kräne etc.) vorzusehen, was ebenfalls die Errichtungskosten dieser Anlagen erhöht. Des Weiteren steigt der Flächenverbrauch durch die immer höher werdenden Türme der Windkraftanlagen, da bestimmte Abstandsflächen zwischen den Anlagen aus Sicherheitsgründen und aus Anströmgründen der Rotore eingehalten werden müssen. Des Weiteren steigen die Kosten für den Rückbau nach Überschreiten der Lebenserwartung dieser Horizontalwindkraftanlagen. Darüber hinaus ist es nur an bestimmten Orten wirtschaftlich möglich, solche Windkraftanlagen zu errichten. Da bereits seit längeren Zeiträumen derartige Windkraftanlagen errichtet wurden, sind die besten Orte zum Errichten solcher Anlagen bereits im Wesentlichen verbaut. Aus diesem Grund wird inzwischen dazu übergegangen, solche Anlagen offshore zu errichten, was mit zusätzlichen logistischen Problemen und erhöhten Errichtungskosten verbunden ist.Electrical energy from flowing media, in particular wind, is obtained, for example, by wind power plants, which have a vertical tower, at the upper end of which a rotatable nacelle is arranged. The nacelle has a rotor which is connected via a horizontal axis with a generator. The rotors usually have three wings. Such wind turbines are provided with high costs and high space consumption. Furthermore, they have the disadvantage of their size and the size of the rotors that they produce drop shadows and noise. In addition, with rotors and rotation axes a very high manufacturing precision is necessary, which goes hand in hand with high production costs. Furthermore, the size of the facilities (tower hub heights> 100 m, wing heights> 30 m), a large logistical effort for transport to the installation site and for the actual installation is necessary. Due to the ever increasing towers, it is also necessary to provide special mechanical infrastructure (cranes, etc.), which also increases the construction costs of these facilities. Furthermore, the land use increases due to the ever-increasing towers of wind turbines, as certain distance surfaces between the plants must be complied with for safety reasons and from the flow of the rotors. Furthermore, the cost of dismantling after exceeding the life expectancy of horizontal wind turbines increase. In addition, it is economically possible only in certain places to build such wind turbines. Since such wind turbines have been built for long periods, the best places to build such facilities are already essentially built. For this reason, it is now going to be built offshore such facilities, which is associated with additional logistical problems and increased construction costs.
Seit längerem ist es bekannt, dass auch mit Rotationskörpern, die Vertikalachsen aufweisen, elektrische Energie erzeugt werden kann. Eine solche Großwindanlage ist in
Aus Gründen der Überlegung leichter zu transportierende und zu errichtende Anlagen vorzusehen, offenbaren
Aus
Aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Energieerzeugungsanlage bereit zu stellen, die leicht zu transportieren und zu errichten ist, die einen geringen Flächenverbrauch aufweist, günstig in der Herstellung ist, und an einer Vielzahl von Orten einsetzbar ist.The invention has for its object to provide a power generation plant, which is easy to transport and build, which has a low space consumption, is low to manufacture, and can be used in a variety of places.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der Effizienz eines Rotationskörpers und eines Strömungsleitelements.Another object of the invention is to improve the efficiency of a rotary body and a flow guide.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass die Tragstruktur ein Modul ist, in dem wenigstens zwei Rotorelemente vorgesehen sind, dass das Modul in einem Standardcontainerrahmen als übergeordnete Trag- und Transportstruktur vorgesehen ist, und dass die Rotorelemente innerhalb des Containerrahmens zur Energiegewinnung anströmbar sind.With regard to the device, the object according to the invention is achieved in that the support structure is a module in which at least two rotor elements are provided, that the module is provided in a standard container frame as a parent support and transport structure, and that the rotor elements within the container frame for energy can be flowed are.
Vorteilhaft dabei ist, dass eine komplette Einheit auf diese Weise geschaffen wird, die, wie sie ist, transportabel ist. Des Weiteren ist es möglich, bei unterschiedlichen großen Standardcontainerrahmen, ein oder mehrere Module in diesen anzuordnen. Durch die definierte Größe des Containerrahmens ist ein geringer Flächenverbrauch gegeben. Weiterhin sind mehrere Module übereinander stapelbar, da dieses durch die Rahmenbelastbarkeit ermöglicht wird. Bedingt durch die definierte Größe des Containerrahmens ist ein vielfältiger Aufstellungsort vorsehbar. Dabei kann es sich um Hausdächer genauso handeln, wie brachliegende Flächen oder auch um Bereiche, in denen andere Windkraftanlagen Bau- oder nutzungsbedingt nicht installierbar sind. Durch das Vorsehen mehrerer Rotorelement wird eine Redundanz geschaffen, die es ermöglicht, auch bei Ausfall eines Rotorelements weiterhin mit verminderter Leistung Energie zu erzeugen.The advantage here is that a complete unit is created in this way, which, as it is, is transportable. Furthermore, it is possible, with different large standard container frame, to arrange one or more modules in this. Due to the defined size of the container frame, a low space consumption is given. Furthermore, several modules are stackable, as this is made possible by the frame load capacity. Due to the defined size of the container frame a diverse site is providable. These can be house roofs as well as fallow areas or even areas where other wind turbines can not be installed due to construction or usage. By providing a plurality of rotor element, a redundancy is created, which makes it possible to continue to produce energy even with failure of a rotor element with reduced power.
Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Modul aus dem Containerrahmen entnehmbar ist, und auf diesem installiert werden kann. Diese besondere Nutzungsform ermöglicht eine Kombination aus Energieerzeugung und beispielsweise Wohnbereich in Form des Containers. Des Weiteren ist besonders bevorzugt, dass das Modul die Innenmaße eines Standardzehnfußcontainers aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, in den anderen Standardcontainermaßen 20 und 40 Fuß eine entsprechende Anzahl von Modulen anzuordnen.A teaching of the invention provides that the module is removable from the container frame, and can be installed on this. This special form of use enables a combination of energy production and, for example, living area in the form of the container. Furthermore, it is particularly preferred that the module has the internal dimensions of a standard foot container. In this way it is possible to arrange a corresponding number of modules in the other
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Rotorelement, bevorzugt zwei oder mehr Rotorelemente, in einem Rahmen vorgesehen ist, wobei der Rahmen im Modul angeordnet ist, und so ausgeführt ist, dass er aus dem Modul entnehmbar ist. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, die Rahmen während des Betriebs der Einheit zu Wartungs- und Reparaturzwecken direkt aus dem Modul zu entnehmen und wieder einzusetzen. Weiterhin wird die Redundanz durch die Erhöhung der Anzahl der Rotorelemente je Rahmen erhöht. Durch die Vielzahl mehrerer kleiner Rotorelemente je Modul werden die einzelnen Massen je Rotorelement reduziert, was den Selbstanlauf der Anlagen verbessert und die Eigenmasse eines jeden Rotorelements reduziert, so dass dadurch ebenfalls die Eigenanlaufeigenschaften verbessert werden.A further teaching of the invention provides that at least one rotor element, preferably two or more rotor elements, is provided in a frame, wherein the frame is arranged in the module, and is designed so that it can be removed from the module. Such an arrangement makes it possible to remove the frames during operation of the unit for maintenance and repair purposes directly from the module and reinsert. Furthermore, the redundancy is increased by increasing the number of rotor elements per frame. Due to the large number of small rotor elements per module, the individual masses are reduced per rotor element, which improves the self-starting of the systems and reduces the net mass of each rotor element, thereby also the self-starting characteristics are improved.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Rotorelemente aus einem oder mehreren Rotationskörpern, die übereinander angeordnet sind, bestehen. Eine Möglichkeit der Ausführung eines solchen Rotorkörpers ist ein Savoniusrotor. Ein solcher Rotationskörper wird nachfolgend beschrieben werden. Bei einer solchen Art von Rotationskörper handelt es sich um einfach herzustellende bewährte Rotoren, die aufgrund Ihrer Stabilität bei geringer Masse die Eigenanlaufeigenschaften einer solchen Anlage verbessern.Another teaching of the invention provides that the rotor elements consist of one or more rotational bodies, which are arranged one above the other. One possibility of the execution of such a rotor body is a Savoniusrotor. Such a rotary body will be described below. Such a type of rotating body is easy to manufacture proven rotors that improve the self-starting characteristics of such a system due to their stability at low mass.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass jede Drehachse in einem Modul jeweils mit einem Generator verbunden ist, oder dass mehrere Drehachsen einen Generator beaufschlagen. Es ist angestrebt, dass innerhalb eines Moduls bei einem Vorsehen von 20 Rotoren in Bezug auf einen 10-Fußstandardcontainerrahmen eine Leistung von 10 bis 20 kwh oder sogar bis 40 kwh erzeugbar ist. Zum Vorsehen einer möglichst konstanten Abgabeleistung einer solchen Vorrichtung sieht eine weitere Lehre der Erfindung vor, dass pro Modul/Rotorelement/Generator ein Element zur Energiespeicherung und/oder Energieabgabe vorgesehen ist.A further teaching of the invention provides that each axis of rotation in a module is in each case connected to a generator, or that a plurality of axes of rotation apply to a generator. It is envisaged that within a module, providing 20 rotors with respect to a 10 foot standard container frame, a power of 10 to 20 kwh or even up to 40 kwh is producible. To provide a constant possible output power of such a device provides a further teaching of the invention that per module / rotor element / generator an element for energy storage and / or energy release is provided.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Strömungsleitelement zur Beaufschlagung eines Rotorelements oder mehrerer Rotorelemente vorgesehen ist, so dass bevorzugt pro Rahmen bzw. pro Rahmenreihe wenigstens ein Strömungsleitelement vorgesehen ist, und/oder dass es sich bevorzugt um ein Strömungsleitelement, wie nachfolgend beschrieben werden wird, handelt. Durch das Vorsehen von Strömungsleitelementen findet eine Kanalisierung des strömenden Mediums statt, indem zwei Leitelemente zum einen einen Kanal bilden, der ggf. durch die sogenannten Kap- und Düseneffekte eine Stärkung der tatsächlich vorherrschenden Strömungsgeschwindigkeit bewirkt. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Strömungselemente drehbar gelagert sind, insbesondere, wenn sie zwischen einer Transportposition und einer Betriebsposition einstellbar sind. Das Vorsehen der Flächen der Strömungselemente ermöglicht des Weiteren, die erfindungsgemäße Vorrichtung optisch zu verkleiden, oder beispielsweise für urbane Aufstellung als Werbefläche zu nutzen.A further teaching of the invention provides that at least one flow guide element is provided for loading a rotor element or a plurality of rotor elements so that at least one flow guide element is provided per frame or per frame row, and / or that it is preferably a flow guide element, as described below will be described acts. By providing flow guide elements, a channeling of the flowing medium takes place in that two guide elements on the one hand form a channel, which possibly causes a strengthening of the actually prevailing flow velocity by the so-called cap and nozzle effects. Furthermore, it is advantageous if the flow elements are rotatably mounted, in particular if they are adjustable between a transport position and an operating position. The provision of the surfaces of the flow elements also makes it possible to visually enhance the device according to the invention dress up, or to use for example as an advertising space for urban installation.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Containerrahmen so ausgeführt ist, dass die Einströmung der Rotorelemente durch das strömende Medium durch die offene Struktur des Containerrahmens, also ohne Boden-, Decken- und/oder Seitenabdeckungen möglich ist. Auf diese Weise wird es möglich, das Modul im Containerrahmen für den Betrieb zu belassen, und gleichzeitig zu gewährleisten, dass die Rotorelemente von allen Seiten anströmbar sind, so dass das Ausrichten der Vorrichtung in Bezug auf die Strömungsrichtung des Mediums, insbesondere der Windrichtung, unterlassen werden kann.Another teaching of the invention provides that the container frame is designed so that the inflow of the rotor elements through the flowing medium through the open structure of the container frame, ie without bottom, ceiling and / or side covers is possible. In this way it is possible to leave the module in the container frame for operation, and at the same time to ensure that the rotor elements are streamable from all sides, so that the alignment of the device with respect to the flow direction of the medium, in particular the wind direction omit can be.
Um Gewichtseinsparungen für Transport und Betrieb zu gewährleisten, aber auch, um eine Nachhaltigkeit der Herstellung und des Recyclings der Vorrichtung zu ermöglichen, sieht eine weitere Lehre der Erfindung vor, dass das Modul, der Rahmen, die Drehachse, das Rotorelement, das Strömungsleitelement und/oder der Rotationskörper aus Holz hergestellt sind. Holz ermöglicht zum einen eine hinreichende Stabilität der Produkte bei gleichzeitiger Bereitstellung eines nachwachsenden Rohstoffes, der vollständig recycelbar ist.In order to ensure weight savings for transport and operation, but also to enable sustainability of the manufacture and recycling of the device, a further teaching of the invention provides that the module, the frame, the axis of rotation, the rotor element, the flow guide and / or or the rotary body are made of wood. On the one hand, wood enables a sufficient stability of the products while at the same time providing a renewable raw material that is completely recyclable.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass auf dem Containerrahmen eine Vorrichtung zur elektrischen Energiegewinnung durch Solarenergie angeordnet ist. Des Weiteren ist es vorteilhaft, mehrere Containerrahmen übereinander, beispielsweise verbunden durch Verbindungsmittel wie Twistlocks, vorzusehen, um die Flächennutzung zu erhöhen. In Abhängigkeit des Herstellungsmaterials ist es möglich, Vorrichtungskombinationen zu erzeugen, bei denen mehrere Module in ihren Containerrahmen übereinander angeordnet werden, wobei unterschiedliche strömendes Medium als Antriebsenergie bereit gestellt werden, beispielsweise, indem sich ein oder mehrere Containerrahmen in einem strömenden Gewässer befinden, wohingegen die oberhalb des Gewässers vorgesehenen Einheiten mit Wind beaufschlagt werden. In dieser Kombination ist es weiterhin vorteilhaft, auf dem obersten Containerrahmen Vorrichtungen zur Gewinnung elektrischer Energie aus Sonnenenergie anzuordnen, wodurch insbesondere in Verbindung mit Speichermitteln, grundlastfähige Kraftwerke erzeugbar sind. Des Weiteren ist es möglich, mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen zu einem Kraftwerk zusammen zu schalten.A further teaching of the invention provides that a device for generating electrical energy by solar energy is arranged on the container frame. Furthermore, it is advantageous to provide a plurality of container frames one above the other, for example connected by connecting means such as twistlocks, in order to increase the land use. Depending on the material of manufacture, it is possible to produce device combinations in which several modules are arranged one above the other in their container frame, wherein different flowing medium are provided as driving energy, for example, by one or more container frame in a flowing water, whereas the above be provided with wind provided units of the water body. In this combination, it is also advantageous to arrange on the uppermost container frame devices for the recovery of electrical energy from solar energy, which, in particular in connection with storage means, baseload power plants can be generated. Furthermore, it is possible to connect several devices according to the invention together to form a power plant.
Die erfindungsgemäße Aufgabe hinsichtlich des Rotationskörpers wird durch einen Rotationskörper für ein Rotationselement zum Einsatz in einer Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie mit einer Bodenplatte und eine Kopfplatte und mit wenigstens drei die beiden Platten verbindenden Anströmelementen in Form eines Plattenelements gelöst, wobei das Plattenelement einen konkaven Abschnitt aufweist, der ein Widerlager für das anströmende Medium ist, und einen Leitabschnitt aufweist, der eine Umlenkung eines Teils des anströmenden Mediums bewirkt, wobei im Mittelpunkt des Rotationskörpers ein Körper mit einem als Polygon ausgeführten Querschnitt aufweist, das Polygon eine gleiche Anzahl von Ecken aufweist wie Anströmelemente vorhanden sind, und eine Seitenfläche des Polygons mit einem korrespondierenden Leitabschnitt des Anströmelements einen Kanal bildet, durch den der umgelenkte Teil des anströmenden Mediums auf ein weiteres Anströmelement gelenkt wird. Bei einer solchen Konstruktion wird zum einen ein leicht zu bauender und effizient anströmbarer Rotationskörper bereit gestellt, der gleichzeitig, bedingt durch den Kanaleffekt, eine Erhöhung der weitergeleiteten Strömungsmediumsmenge hinsichtlich Energie und Geschwindigkeit bewirkt, so dass ein effizienteres Ausnutzen der Energie des anströmenden Mediums erreicht wird.The object according to the invention with regard to the rotary body is achieved by a rotary body for a rotary element for use in a device for generating electrical energy with a bottom plate and a top plate and at least three flow elements connecting the two plates in the form of a plate element, wherein the plate element has a concave portion which is an abutment for the inflowing medium, and has a guide portion which effects a deflection of a portion of the inflowing medium, wherein in the center of the rotation body has a body with a cross-section executed as a polygon, the polygon has an equal number of corners Anströmelemente are present, and a side surface of the polygon with a corresponding guide portion of the Anströmelements forms a channel through which the deflected portion of the inflowing medium is directed to another inflow element. In such a construction, on the one hand, an easily buildable and efficiently inflatable body of revolution is provided, which at the same time causes, due to the channel effect, an increase in the forwarded flow medium amount in terms of energy and speed, so that a more efficient utilization of the energy of the inflowing medium is achieved.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass in der Bodenplatte und/oder Kopfplatte Öffnungen vorhanden sind, die bevorzugt im Bereich des jeweiligen konkaven Abschnittes des Anströmelements vorgesehen sind, und/oder die bevorzugt eine Form aufweisen, die zumindest teilweise mit der Form des konkaven Abschnitts übereinstimmt. Durch das Vorsehen der Öffnungen wird es möglich, eine Umlenkung der anströmenden Medien nicht nur von einem Leitelement zum anderen, sondern auch von einem Rotationskörper zum nächsten bereit zu stellen. Auf diese Weise lassen sich effizient auch Strömungen nutzen, die nicht nur horizontal sind, sondern auch einen vertikalen Anteil beinhalten.A further teaching of the invention provides that in the bottom plate and / or top plate openings are provided, which are preferably provided in the region of the respective concave portion of the Anströmelements, and / or preferably have a shape which at least partially with the shape of the concave Section matches. By providing the openings, it is possible to provide a deflection of the inflowing media not only from one guide element to the other, but also from one rotation body to the next. In this way, it is also possible to efficiently use currents that are not only horizontal, but also contain a vertical component.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Körper mit der Drehachse des Rotationselements übereinstimmt. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Bodenplatte und/oder Kopfplatte eine Form aufweist, die dem Reuleauxdreieck angenähert ist. Durch diese Form wird es möglich, eine optimal große Bodenplatte für die vorhandenen Anströmelemente zu schaffen und gleichzeitig Materialeinsparungen gegenüber dem Vollkreis vorzunehmen. Auf diese Weise wird das Gewicht des Rotationskörpers optimiert.Another teaching of the invention provides that the body coincides with the axis of rotation of the rotary element. Furthermore, it is advantageous that the bottom plate and / or top plate has a shape which is approximated to the Reuleaux triangle. This shape makes it possible to create an optimally sized base plate for the existing inflow elements and at the same time to make material savings compared with the full circle. In this way, the weight of the rotating body is optimized.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Bodenplatte, Kopfplatte, Anströmelemente und/oder der Körper aus einem Holzwerkstoff oder Holzverbundwerkstoff gefertigt sind. Die Anströmelemente bestehen alternativ auch aus Kunststoff, V2A-Blech und/oder Aluminium bzw. anderen Kompositmaterial. Auf diese Weise wird ebenfalls eine Gewichtsoptimierung bei gleichzeitiger Bereitstellung nachwachsender Rohstoffe ermöglicht.Another teaching of the invention provides that the bottom plate, top plate, Anströmelemente and / or the body are made of a wood material or wood composite material. The inflow elements alternatively also consist of plastic, V2A sheet metal and / or aluminum or other composite material. In this way, weight optimization is also made possible while providing renewable raw materials.
Hinsichtlich Strömungsleitelement wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Strömungsleitelement zum Einbau in einer Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie mit einer an einem Dreieck angelehnten Flügelform gelöst, wobei eine Seite dem Wind zugewandt ist, und eine dem Wind zugewandte Ecke abgerundet ausgeführt ist, und die weitere abströmseitige der Ecke der dem Wind zugewandten Seite als Abrisskante ausgeführt ist. Auf diese Weise wird eine einfache und effiziente Umleitung des strömenden Mediums bewirkt, ohne Verwirbelungen zu erzeugen. With regard to the flow guide, the object of the invention is achieved by a flow guide for installation in a device for generating electrical energy with a triangular-leaning wing shape, with one side facing the wind, and a corner facing the wind is rounded, and the other downstream the corner of the windward side is designed as a spoiler edge. In this way, a simple and efficient diversion of the flowing medium is effected without generating turbulence.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Strömungsleitelement aus wenigstens einem, bevorzugt mehreren Strömungsleitkörpern besteht, die auf einem Achselement, bevorzugt aus Holz, aufgebracht sind, und/oder dass der Strömungsleitkörper aus einem Kunststoff, bevorzugt Hartschaum, besteht. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass die längste Seite des Dreiecks dem Wind zugewandt ist, und/oder dass die abströmseitige Ecke eine konkave Ausnehmung aufweist, die an ihren Enden zwei Abrisskanten aufweist, wobei eine Abrisskante die zuvor genannte Abrisskante der dem Wind zugewandten Seite ist. Auf diese Weise wird eine Gewichtseinsparung vorgenommen und gleichzeitig ein möglichst wirbelfreier Austritt des strömenden Mediums sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite des Strömungsleitkörpers ermöglicht.A further teaching of the invention provides that the flow guide element consists of at least one, preferably a plurality of flow guide bodies, which are applied to an axle element, preferably made of wood, and / or that the flow guide body consists of a plastic, preferably hard foam. Furthermore, it is advantageous that the longest side of the triangle faces the wind, and / or that the downstream corner has a concave recess having at its ends two tear edges, wherein a tear edge is the aforementioned tear edge of the windward side. In this way, a weight saving is made and at the same time enables a possible eddy-free outlet of the flowing medium both on the front and on the back of the flow guide.
Anschließend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit begleitender Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment in conjunction with accompanying drawings. Showing:
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
Entlang der Außenflächen des Containerrahmens
Zwischen den Strömungsleitelemente
Eine erste Ausführungsform eines Rotationskörpers
Das Strömungsleitelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1111
- Containerrahmen (10 Fußcontainer)Container frame (10 foot containers)
- 1212
- Modulmodule
- 1313
- Rahmenframe
- 1414
- Rotorelementrotor member
- 1515
- Strömungsleitelementflow guide
- 1616
- Drehachseaxis of rotation
- 1717
- Aufhängungsuspension
- 1818
- Strömungskanalflow channel
- 1919
- Generatorgenerator
- 2020
- Rotationskörperbody of revolution
- 2121
- Führungguide
- 2222
- Bodenplattebaseplate
- 2323
- Kopfplatteheadstock
- 2424
- Eckecorner
- 2525
- StabRod
- 2626
- Anströmelementincident-flow
- 2727
- Konkaver AbschnittConcave section
- 2828
- Leitabschnittguide section
- 2929
- Körperbody
- 3030
- Seitepage
- 3131
- Kanalchannel
- 3232
- Öffnungopening
- 3333
- Kanalchannel
- 3434
- Strömungsleitkörperflow guide
- 3535
- Längste SeiteLongest page
- 3636
- Spitzetop
- 3737
- Kürzeste SeiteShortest page
- 3838
- Eckecorner
- 3939
- Rückseiteback
- 4040
- Konkaver BereichConcave area
- 4141
- Erster AbrisskanteFirst tear-off edge
- 4242
- Zweite AbrisskanteSecond tear-off edge
- 4343
- Aussparungrecess
- 4444
- Elementelement
- 4545
- Solarpanelsolar panel
- 4646
- Eckecorner
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10353118 A1 [0004] DE 10353118 A1 [0004]
- DE 1024507831 [0005, 0005] DE 1024507831 [0005, 0005]
- EP 1498604 A1 [0005, 0005] EP 1498604 A1 [0005, 0005]
- US 2009/0035134 A1 [0006] US 2009/0035134 A1 [0006]
- DE 202008010395 U1 [0007] DE 202008010395 U1 [0007]
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Publications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMC20120074A1 (en) * | 2012-09-06 | 2012-12-06 | Ambrosio Giuseppe D | MULTI-POLE TURBINE WITH CENTRAL CORE WITH POLYGONAL SECTION. |
| DE102012011743A1 (en) * | 2012-06-10 | 2013-12-12 | Josef Gentischer | Wind turbine has turbine blades that are provided at inlet of turbine drum, and located at specific angle |
| CN104847587A (en) * | 2015-03-13 | 2015-08-19 | 耿天侃 | Honeycomb wind driven generator |
| DE102017002867A1 (en) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Johann-Marius Milosiu | Combined wind turbine with linear turbines and solar modules |
| US10704532B2 (en) * | 2016-04-14 | 2020-07-07 | Ronald GDOVIC | Savonius wind turbines |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10245078A1 (en) | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Aloys Wobben | Wind energy unit and production process transports the unit for assembly in a container and uses the container as the unit base and tower support |
| EP1498604A1 (en) | 2003-07-17 | 2005-01-19 | Neuhäuser GmbH | Wind power plant |
| DE10353118A1 (en) | 2003-11-12 | 2005-06-23 | Walter Simon | Wind generators with vertical axes are mounted on a tower type framework assembled in modules for a combined output |
| DE202008010395U1 (en) | 2007-08-10 | 2008-10-16 | Krauss, Gunter | Flow energy installation |
| US20090035134A1 (en) | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Wen-Chung Kuo | Vertical axis wind turbine with wingletted cam-tiltable blades |
-
2010
- 2010-09-20 DE DE102010045801A patent/DE102010045801A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10245078A1 (en) | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Aloys Wobben | Wind energy unit and production process transports the unit for assembly in a container and uses the container as the unit base and tower support |
| EP1498604A1 (en) | 2003-07-17 | 2005-01-19 | Neuhäuser GmbH | Wind power plant |
| DE10353118A1 (en) | 2003-11-12 | 2005-06-23 | Walter Simon | Wind generators with vertical axes are mounted on a tower type framework assembled in modules for a combined output |
| US20090035134A1 (en) | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Wen-Chung Kuo | Vertical axis wind turbine with wingletted cam-tiltable blades |
| DE202008010395U1 (en) | 2007-08-10 | 2008-10-16 | Krauss, Gunter | Flow energy installation |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012011743A1 (en) * | 2012-06-10 | 2013-12-12 | Josef Gentischer | Wind turbine has turbine blades that are provided at inlet of turbine drum, and located at specific angle |
| ITMC20120074A1 (en) * | 2012-09-06 | 2012-12-06 | Ambrosio Giuseppe D | MULTI-POLE TURBINE WITH CENTRAL CORE WITH POLYGONAL SECTION. |
| WO2014037102A1 (en) * | 2012-09-06 | 2014-03-13 | Artemio Luciani | Multiblade turbine with polygonal cross-section core |
| CN104847587A (en) * | 2015-03-13 | 2015-08-19 | 耿天侃 | Honeycomb wind driven generator |
| US10704532B2 (en) * | 2016-04-14 | 2020-07-07 | Ronald GDOVIC | Savonius wind turbines |
| DE102017002867A1 (en) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Johann-Marius Milosiu | Combined wind turbine with linear turbines and solar modules |
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