[go: up one dir, main page]

DE102011109248A1 - Land-based power production plant for installation near to e.g. highways, for generation of power to e.g. car, has pump driven by rotation force around vertical axis of running wheel in order to pump fluid against gravity into storage unit - Google Patents

Land-based power production plant for installation near to e.g. highways, for generation of power to e.g. car, has pump driven by rotation force around vertical axis of running wheel in order to pump fluid against gravity into storage unit Download PDF

Info

Publication number
DE102011109248A1
DE102011109248A1 DE102011109248A DE102011109248A DE102011109248A1 DE 102011109248 A1 DE102011109248 A1 DE 102011109248A1 DE 102011109248 A DE102011109248 A DE 102011109248A DE 102011109248 A DE102011109248 A DE 102011109248A DE 102011109248 A1 DE102011109248 A1 DE 102011109248A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pump
impeller
plant according
float
vertical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102011109248A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans Lambrecht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102011109248A priority Critical patent/DE102011109248A1/en
Publication of DE102011109248A1 publication Critical patent/DE102011109248A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/13Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing gravitational potential energy
    • F03D9/14Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing gravitational potential energy using liquids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/50Energy storage in industry with an added climate change mitigation effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The plant has a wind-driven running wheel (5) rotatably supported around a vertical axis (27) depending on wind direction. A pump is driven by rotation force around the vertical axis of the running wheel in order to pump fluid against gravity into a storage unit. A sail rod is provided with a running wheel, which aligns the running wheel along the wind direction. A wind catching chamber is formed between the sail rod and the running wheel. A cam is connected with a piston rod of the pump.

Description

Die Erfindung betrifft eine vorzugsweise landgestützte Energiegewinnungsanlage mit einem windgetriebenen Laufrad.The invention relates to a preferably land-based power generation plant with a wind-driven impeller.

Die Windkraft ist eine bekannte Quelle, um elektrischen Strom umweltschonend und nachhaltig zu erzeugen. Bei Windkraftanlagen besteht oftmals der Nachteil, dass diese bei Ausfall des Windes keinen elektrischen Strom produzieren. Weiterhin sind kombinierte Wind- und Wellenkraftanlagen bekannt, die elektrischen Strom unter zusätzlicher Nutzung der Wellenkraft erzeugen. Diese Anlagen sind besonders in den Wintermonaten effektiv und profitieren von der Kombination zweier Energiequellen. Jedoch sind diese Anlagen auf den Einsatz auf dem Meer oder allenfalls noch auf großen Seen beschränkt und können zunächst nur küstennahe Regionen mit elektrischer Energie versorgen. Um küstenferne Regionen mit elektrischer Energie zu versorgen, sind aufwändige Stromfernleitungen zu betreiben und hierbei elektrische Verluste hinzunehmen.Wind power is a well-known source for generating electricity in an environmentally friendly and sustainable way. In wind turbines often has the disadvantage that they produce no electric power in case of failure of the wind. Furthermore, combined wind and wave power plants are known which generate electric power with additional use of the wave power. These systems are particularly effective in the winter months and benefit from the combination of two energy sources. However, these facilities are limited to use at sea or possibly even on large lakes and can initially supply only offshore regions with electrical energy. In order to supply offshore regions with electrical energy, complex power supply lines are to operate and thereby accept electrical losses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Energiegewinnungsanlage mit möglichst geringem Material- und Arbeitsaufwand zu schaffen.The invention has for its object to provide an improved power generation plant with the least possible material and labor.

Die erfindungsgemäße Energiegewinnungsanlage wird definiert durch die Merkmale von Patentanspruch 1. Sie weist ein vorzugsweise landgestütztes, windgetriebenes Laufrad auf, welches windrichtungsabhängig um eine Vertikalachse drehbar gelagert ist. Die durch Winddrehung verursachte Rotationsenergie, bei Rotation um die Vertikalachse, wird zum Antreiben von Pumpen, beispielsweise Rotationspumpen, verwendet, um ein Fluid entgegen der Gravitation in einen höher gelegenen Speicher zu pumpen. Zusätzlich zu der Windkraft, welche das Laufrad antreibt, werden Schwankungen der Windrichtung genutzt, um mit Pumpen wie z. B. Kolbenpumpen den Energiespeicher mit weiterer potentieller Energie anzureichern. Diese potentielle Energie kann dann im Fall geringeren oder gar ausbleibenden Windes genutzt werden, um beispielsweise das Laufrad anzutreiben. Die angetriebenen Pumpen können Kolben- und/oder Rotationspumpen sein.The energy recovery plant according to the invention is defined by the features of claim 1. It has a preferably land-based, wind-driven impeller, which is mounted rotatably depending on the wind direction about a vertical axis. The rotational energy caused by wind rotation, when rotating about the vertical axis, is used to drive pumps, such as rotary pumps, to pump a fluid against gravity into a higher-level reservoir. In addition to the wind power that drives the impeller, fluctuations in the wind direction are used to pump with such. B. piston pumps enrich the energy storage with further potential energy. This potential energy can then be used in the event of less or even no wind, for example, to drive the impeller. The driven pumps may be piston and / or rotary pumps.

Grundsätzlich ermöglicht die Erfindung, neben der reinen herkömmlichen Windkraft häufig auftretende Schwankungen in der Windrichtung zu nutzen, um eine weitere Energiequelle zu erschließen und eine kontinuierlichere Energieversorgung zu ermöglichen. Hierbei kann das in den Pumpspeicher geförderte Fluid dazu genutzt werden, das Laufrad und einen mit dem Laufrad verbundenen Generator anzutreiben. Ein Vorteil besteht darin, dass die erfindungsgemäße Anlage auf dem Land eingesetzt werden kann. Bei Einsatz dieser Anlage in der Nähe von Ortschaften oder als Brücke über öffentliche Verkehrswege, wie zum Beispiel Autobahnen oder Eisenbahnstrecken, kann über weite Gebiete elektrische Energie mit größerer Nähe zu den Verbrauchern erzeugt werden und die Notwendigkeit für Fernleitungstrassen entfällt. Die Energiegewinnungsanlagen sind per Auto bzw. Zug problemlos erreichbar. Für die Energiegewinnungsanlagen müssen dann keine neuen Grundstücke erschlossen werden.In principle, the invention makes it possible, in addition to pure conventional wind power, to use frequent fluctuations in the wind direction in order to develop a further energy source and to enable a more continuous energy supply. In this case, the pumped into the pumped storage fluid can be used to drive the impeller and a generator connected to the impeller. One advantage is that the plant according to the invention can be used on land. Using this facility close to localities or as a bridge over public transport routes, such as highways or railroads, can generate large volumes of electrical energy with greater proximity to consumers and eliminates the need for long-distance pipelines. The energy recovery plants are easily accessible by car or train. For the energy recovery plants then no new land must be developed.

Im Folgenden werden anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:In the following, an embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Show it:

1 eine Frontansicht des Ausführungsbeispiels, 1 a front view of the embodiment,

2 den Schnitt gemäß der Linie II-II in 1, 2 the section according to the line II-II in 1 .

3 eine Detailansicht von 2, 3 a detailed view of 2 .

4 ein Detail aus 3, 4 a detail from 3 .

5 ein Detail aus 4, 5 a detail from 4 .

6 ein Detail aus 1, 6 a detail from 1 .

7 die Ansicht gemäß 1 bei einer ersten Hauptwindrichtung, 7 the view according to 1 in a first main wind direction,

8 die Ansicht nach 1 bei einer zweiten Hauptwindrichtung, 8th the view after 1 in a second main wind direction,

9 eine Draufsicht auf den Pumpenschwimmer, 9 a plan view of the pump float,

10 eine vereinfachte Darstellung gemäß 1 zur Veranschaulichung des Pumpkreislaufes, 10 a simplified representation according to 1 to illustrate the pumping circuit,

11 eine erste Einsatzmöglichkeit über einer Autobahn, 11 a first use over a highway,

12 eine zweite Einsatzmöglichkeit über der Autobahn und 12 a second use over the highway and

13 die Ansicht gemäß 6 eines weiteren Ausführungsbeispiels. 13 the view according to 6 a further embodiment.

Die erfindungsgemäße Energiegewinnungsanlage weist ein in einem Rahmen 1 gelagertes Wind-Laufrad 5 auf. Der Rahmen 1 ist zur Abminderung des Drehwiderstandes über eine Aufhängung 4 an einem Deckträger 3 aufgehängt, der von Skelett-Stützwänden 2 getragen wird. Unterhalb des Laufrad-Rahmens 1 ist ein Fluidbecken 10 für Fluid in Form von Wasser ausgebildet. In dem Fluidbecken 10 ist das Laufrad 5 schwimmend und um eine Vertikalachse 27 rotierbar gelagert. Das Laufrad fördert Wasser aus dem Fluidbecken 10 in ein auf dem Deckträger 3 getragenes Pumpspeicherbecken 17.The energy production plant according to the invention has a frame 1 stored wind impeller 5 on. The frame 1 is to reduce the rotational resistance via a suspension 4 on a deck carrier 3 suspended from the skeletal supporting walls 2 will be carried. Below the impeller frame 1 is a fluid basin 10 formed for fluid in the form of water. In the fluid basin 10 is the wheel 5 floating and around a vertical axis 27 rotatably mounted. The impeller promotes Water from the fluid basin 10 in a on the deck carrier 3 worn pumped storage tank 17 ,

Der Rahmen 1 ist mit einem Sporn 6 versehen, der in einem Köcher 7 in Axialrichtung, das heißt vertikal, verschiebbar gehalten ist. Der Köcher 7 ist mit einem Pumpenschwimmer 22 in Form einer schwimmenden rotationssymmetrischen Scheibe verbunden. Der Pumpenschwimmer 22 ist mit einer äußeren Radialnut versehen, die an einem in dem Fluidbecken 10 umlaufenden Vorsprung 34 geführt ist. Der Pumpenschwimmer 22 trägt, wie in 6 dargestellt, einen Nockenring 26, in dem die Nocke 25 einer Kolbenstange 29 der Pumpe 21 geführt ist. Die Nockennut 23 des Nockenrings 26 ist hierbei in einem Winkel von 45° gegenüber der Horizontalebene geführt, so dass bei Rotation des Pumpenschwimmers 22 und entsprechender rotatorischer Bewegung des Nockenrings 26 die Nocke 25 entsprechend der Neigung der Nockennut 23 auf und ab bewegt wird. Dadurch wird die Kolbenstange 29 auf und ab bewegt und leistet so die Förderarbeit der Pumpe 21.The frame 1 is with a spur 6 provided in a quiver 7 in the axial direction, that is vertical, is slidably held. The quiver 7 is with a pump float 22 connected in the form of a floating rotationally symmetric disc. The pump float 22 is provided with an outer radial groove, which at one in the fluid basin 10 circumferential lead 34 is guided. The pump float 22 carries, as in 6 shown, a cam ring 26 in which the cam 25 a piston rod 29 the pump 21 is guided. The cam groove 23 of the cam ring 26 is guided at an angle of 45 ° relative to the horizontal plane, so that upon rotation of the pump float 22 and corresponding rotational movement of the cam ring 26 the cam 25 according to the inclination of the cam groove 23 is moved up and down. This will cause the piston rod 29 moves up and down and thus does the pumping work of the pump 21 ,

Beim Ausscheren des Windes von der Hauptwindrichtung und bei entsprechender Drehung des Laufrads 5 um die Drehachse 27 wandert die Nocke 25 aus der Mitte der Nockennut 23 heraus, in Richtung des Anschlags 24, bis sie schließlich gegen den Anschlag 24 drückt. Bei einseitigem, stetigem Druck wird der Pumpenschwimmer 22 gegen seinen Trägheitswiderstand auf einen neuen Drehrichtungswinkel ausgerichtet, bis die Nocke 25 mittig in Nockennut 23 hin und her pendelt. Mit der in 6 dargestellten Bremsrolle 38 wird am Pumpenschwimmer 22 eine regulierbare Drehträgheit erreicht, von der die Drehbewegungen des Laufrads 5 stabilisiert werden.When the wind out of the main wind direction and with appropriate rotation of the impeller 5 around the axis of rotation 27 wanders the cam 25 from the middle of the cam groove 23 out, in the direction of the stop 24 until finally against the attack 24 suppressed. With one-sided, steady pressure the pump floats 22 aligned against its inertia resistance to a new direction of rotation until the cam 25 in the middle of the cam groove 23 commutes back and forth. With the in 6 shown brake roller 38 gets on the pump float 22 achieves an adjustable rotational inertia, from which the rotational movements of the impeller 5 be stabilized.

Wie in der Draufsicht in 9 dargestellt ist, sind Kolbenpumpen 21 entlang einer Kreisbahn auf dem Pumpen-Ringschwimmer 35 platziert, so dass durch Rotation des Rahmensporns 6 eine Vielzahl dieser Pumpen bewegt werden. Die Rotation des Rahmensporns 6 wird durch eine Rotation des Laufrads 5 um dessen Vertikalachse 27 erreicht. Das Laufrad 5 ist hierzu mit Segelstäben 11 versehen, die von dem Rahmen 1 des Laufrades gehalten werden. Hierbei sind, wie in den 1, 3, 4 und 6 dargestellt, mehrere vertikal aufragende Segelstäbe 11 mit nahezu dreieckigem, spitz nach vorn zulaufendem Querschnitt nebeneinander angeordnet. Zwischen benachbarten Segelstäben 11 verbleibt, wie in den 4 und 5 dargestellt, ein Abstand, der als Einströmschlitz 12 des Windes in eine zwischen den Segelstäben 11 und dem Laufrad 5 angeordnete Windauffangkammer 15 einmündet. Hierbei sind die Segelstäbe 11, wie in den 4 und 5 dargestellt, derart ausgebildet, dass der in Hauptwindrichtung von vorn anströmende Wind das Laufrad 5 senkrecht zur Hauptwindrichtung ausrichtet und es in Rotation versetzt.As in the plan view in 9 is shown are piston pumps 21 along a circular path on the pump ring float 35 placed so that by rotation of the frame spur 6 a variety of these pumps are moved. The rotation of the frame spur 6 is due to a rotation of the impeller 5 around its vertical axis 27 reached. The impeller 5 is this with sailing rods 11 provided by the frame 1 the impeller are held. Here are, as in the 1 . 3 . 4 and 6 shown, several vertically rising sail rods 11 arranged with almost triangular, pointed forward tapered cross-section side by side. Between adjacent sail bars 11 remains as in the 4 and 5 shown, a distance as the inflow slot 12 of the wind in one between the sail bars 11 and the impeller 5 arranged wind collecting chamber 15 opens. Here are the sail rods 11 as in the 4 and 5 illustrated, formed such that the prevailing wind in the main wind from the front of the impeller 5 Aligns perpendicular to the main wind direction and set it in rotation.

Hierbei strömt der Wind durch die Einströmschlitze 12 in die Windauffangkammer 15 und wird durch Rückstauklappen 14 daran gehindert, bei Überdruck aus den Einströmschlitzen 12 wieder herauszuströmen. Dadurch wird in der Windauffangkammer 15 ein Überdruck aufgebaut, der durch die Leitaustrittsöffnungen 16, in der Leittafel 18, ausströmt. Wie in 1 dargestellt, sind die Leitaustrittsöffnungen 16 jeweils kreisrund und entlang einer Kreisbahn auf der Leittafel 18 derart angeordnet, dass die aus den Leitaustrittsöffnungen strömende komprimierte Luft auf die Schaufeln des Laufrades 5 trifft und dieses antreibt.In this case, the wind flows through the inflow slots 12 in the wind catchment chamber 15 and is through backwater valves 14 prevented from overflow from the inflow slots 12 to come out again. This will in the wind catcher 15 an overpressure built up by the Leitaustrittsöffnungen 16 , in the control panel 18 , emanates. As in 1 shown, are the Leitaustrittsöffnungen 16 each circular and along a circular path on the guidance board 18 arranged such that the compressed air flowing from the Leitaustrittsöffnungen on the blades of the impeller 5 meets and drives this.

Das Laufrad 5 treibt wiederum eine Antriebswelle 36 und über diese einen Generator mit einem Getriebe 9 an, wie in 3 dargestellt ist.The impeller 5 in turn drives a drive shaft 36 and about this a generator with a gearbox 9 on, as in 3 is shown.

Wind, der mit einer bestimmten Hauptwindrichtung weht, unterliegt permanenten geringen Schwankungen der Windrichtung. Hierbei variiert die Windrichtung um die Hauptwindrichtung und verursacht durch die in 5 dargestellten Anstellwinkel der Anströmflächen der Segelstäbe 11 ein mit der Windrichtung Hin- und Herrotieren des Laufrades 5 um dessen Vertikalachse. Das Hin- und Herrotieren um die Vertikalachse wird über den Sporn 6 auf den Spornköcher 7 und schließlich auf den Pumpenschwimmer 22 übertragen. Mit dem Pumpenschwimmer 22 rotiert auch der Nockenring 26. Die Pumpen 21 werden von einem Ringschwimmer 35 getragen. Die Kolbenstangen 29 der auf dem Ringschwimmer über dem radial äußeren Rand des Pumpenschwimmers 22 angeordneten Pumpen 21 sind mit dem Nockenring 26 des Pumpenschwimmers 22 in Eingriff. Hierbei greifen Nocken 25 am unteren Ende der Kolbenstangen 29 in derart schräg angeordnete Nockennuten 23 des Nockenrings 26, dass die Differenz der Drehmomente zwischen dem Pumpenschwimmer 22 und dem Pumpen-Ringschwimmer 35 die Arbeitskraft für den Antrieb der Pumpen 21 erzeugt und zu einer mit der Windrichtung wechselnden Auf- und Abbewegung der Kolbenstangen 29 führt. Durch diese Auf- und Abbewegung fördern die Kolbenpumpen 21 das Wasser aus dem Fluidbecken 10 in eine in 10 dargestellte Ringsammelleitung 30 und von dort durch die Füllleitungen 31 entgegen der Erdgravitation nach oben in das Pumpspeicherbecken 17.Wind, which blows in a certain main wind direction, is subject to permanent small fluctuations of the wind direction. In this case, the wind direction varies around the main wind direction and caused by the in 5 illustrated angle of attack surfaces of the sail rods 11 one with the wind direction and Mrotieren the impeller 5 around its vertical axis. The back and forth on the vertical axis is about the spur 6 on the spur quiver 7 and finally on the pump float 22 transfer. With the pump float 22 also rotates the cam ring 26 , The pumps 21 be from a ring float 35 carried. The piston rods 29 the one on the ring float above the radially outer edge of the pump float 22 arranged pumps 21 are with the cam ring 26 the pump float 22 engaged. This cams engage 25 at the bottom of the piston rods 29 in such obliquely arranged cam grooves 23 of the cam ring 26 that the difference in torque between the pump float 22 and the pump ring float 35 the worker for driving the pumps 21 generated and changing to the wind direction up and down movement of the piston rods 29 leads. Through this up and down movement promote the piston pumps 21 the water from the fluid basin 10 in an in 10 illustrated ring bus 30 and from there through the filling lines 31 against the earth's gravity up into the pumped storage tank 17 ,

Eine Fallleitung 28 führt entlang der Vertikalachse 27 des Laufrades senkrecht nach unten durch die Aufhängung 4 hindurch und, wie in 10 dargestellt, zu einer Anströmdüse 32. Die Anströmdüse 32 ist derart ausgerichtet, dass aus der Düse austretendes Wasser tangential auf das Laufrad 5 gerichtet ist und das Laufrad zusätzlich zu der axialwirkenden Windkraft antreibt. Das Laufrad wird also in Axialrichtung direkt von der Windströmung und in Tangentialrichtung von dem Fallwasser aus dem Speicher 17 angetrieben. Nach geleisteter Antriebsarbeit fällt das Wasser zurück in das Fluidbecken 10.A downpipe 28 leads along the vertical axis 27 of the impeller vertically down through the suspension 4 through and, as in 10 shown, to a Anströmdüse 32 , The flow nozzle 32 is oriented such that water exiting the nozzle is tangential to the impeller 5 directed and drives the impeller in addition to the axial-acting wind force. The impeller is thus in the axial direction directly from the wind flow and in the tangential direction of the fall water from the memory 17 driven. After performing the drive work, the water falls back into the fluid basin 10 ,

Zwischen Rahmensporn 6 und Spornköcher 7 besteht eine axiale Verzahnung 20 derart, dass der Rahmensporn 6 in dem Köcher 7 axial verschiebbar gehalten ist und eine Rotation des Laufrades 5 und somit des Sporns 6 auf dem Spornköcher 7 und somit auf den Pumpenschwimmer 22 übertragen wird.Between frame spur 6 and spur quiver 7 there is an axial toothing 20 such that the frame spur 6 in the quiver 7 is held axially displaceable and a rotation of the impeller 5 and thus the spur 6 on the spur quiver 7 and thus on the pump float 22 is transmitted.

Wie in den 11 und 12 dargestellt ist, kann die erfindungsgemäße Energiegewinnungsanlage als Brücke über eine Autobahn oder einen anderen Verkehrsweg gebaut werden. Dies bietet zum Einen den Vorteil, dass keine separaten Grundstücke für den Bau der Energiegewinnungsanlage zu erschließen sind. Zudem kann die Verkehrsanbindung zum Bau, und zur Wartung und Versorgung der Energiegewinnungsanlage genutzt werden. Der Sporn 7 kann hierbei auf einer Brücke aufgestützt werden, die, wie in den 11 und 12 dargestellt, als Auffangbecken für Wasser aus dem umliegenden Gelände dient.As in the 11 and 12 is shown, the power generation plant according to the invention can be built as a bridge over a highway or another traffic route. This offers on the one hand the advantage that no separate land for the construction of the power generation plant can be developed. In addition, the traffic connection to the construction, and for the maintenance and supply of the power generation plant can be used. The spur 7 This can be supported on a bridge, which, as in the 11 and 12 represented as a catch basin for water from the surrounding area.

Vorzugsweise ist über dem Verkehrsweg zur Aufnahme des Spornköchers 7 das Fluidbecken 10 als Brücke ausgebildet. Das Fluidbecken dient auch als Auffang- und Sammelbecken für Niederschlagswasser aus der Umgebung. Seitlich neben den Verkehrswegen sind die Stützwände 2 auf Fundamenten im Erdboden getragen.Preferably is above the traffic route for receiving the spur quiver 7 the fluid basin 10 designed as a bridge. The fluid basin also serves as a collecting and collecting basin for rainwater from the environment. At the side next to the traffic routes are the retaining walls 2 worn on foundations in the ground.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 13 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 lediglich dadurch, dass zusätzlich zu den Kolbenpumpen 21 Rotationspumpen 39 vorgesehen sind, um Wasser mit Hilfe der Rotation des Laufrads 5 um die Vertikalachse 27 in den Speicher 17 zu pumpen. Hierzu sind mehrere Rotationspumpen 39 entlang einer Kreisbahn vorgesehen und jeweils als Schraubenpumpen ausgebildet, deren Antriebswelle von einem Zahnrad 41 angetrieben wird, welches in Eingriff mit einem Zahnkranz 40 steht. Der Mittelpunkt des Zahnkranzes 40 liegt hierbei auf der Drehachse 27. Grundsätzlich können geringfügige Abweichungen von der Windrichtung mit Hilfe der Kolbenpumpen 21 dazu genutzt werden, um Wasser in das Speicherbecken 17 zu pumpen. Größere Schwankungen oder Änderungen der Hauptwindrichtung können mit Hilfe der Rotationspumpen 39 genutzt werden, um Wasser in den Speicher 17 zu pumpen.The embodiment according to 13 differs from the embodiment according to 6 only in that in addition to the piston pumps 21 rotary pumps 39 are provided to water by means of the rotation of the impeller 5 around the vertical axis 27 in the store 17 to pump. These are several rotary pumps 39 provided along a circular path and each designed as screw pumps, the drive shaft of a gear 41 is driven, which engages with a ring gear 40 stands. The center of the sprocket 40 lies here on the axis of rotation 27 , Basically, slight deviations from the wind direction with the help of the piston pumps 21 Be used to water in the reservoir 17 to pump. Major fluctuations or changes in the main wind direction can be achieved by means of the rotary pumps 39 be used to store water in the store 17 to pump.

Claims (15)

Energiegewinnungsanlage mit einem windgetriebenen Laufrad (5), welches windrichtungsabhängig um die Vertikalachse (27) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass Pumpen (21), die von der Kraft durch die Rotation um die Vertikalachse (27) des Laufrads (5) angetrieben werden, um ein Fluid entgegen der Gravitation in einen Speicher zu pumpen, vorgesehen sind.Energy recovery plant with a wind-driven impeller ( 5 ), which is dependent on the wind direction about the vertical axis ( 27 ) is rotatably mounted, characterized in that pumps ( 21 ), which depends on the force due to the rotation about the vertical axis ( 27 ) of the impeller ( 5 ) are provided to pump a fluid against gravity in a memory, are provided. Energiegewinnungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (5) mit Segelstäben (11) versehen ist, die durch Windbeaufschlagung das Laufrad (5) in Windrichtung ausrichten.Energy recovery plant according to claim 1, characterized in that the impeller ( 5 ) with sail rods ( 11 ), which by blowing on the impeller ( 5 ) in the wind direction. Energiegewinnungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Segelstäben (11) und dem Laufrad (5) eine Windauffangkammer (15) ausgebildet ist, die mit Einströmschlitzen (12) zwischen benachbarten Segelstäben (11) versehen ist und auf die Schaufeln des Laufrads (5) gerichtete Leitaustrittsöffnungen (16) aufweist.Power generation plant according to claim 2, characterized in that between the sail rods ( 11 ) and the impeller ( 5 ) a wind catchment chamber ( 15 ) is formed, which with inflow slots ( 12 ) between adjacent sails ( 11 ) and on the blades of the impeller ( 5 ) directed Leitaustrittsöffnungen ( 16 ) having. Energiegewinnungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmschlitze (12) jeweils mit einer Rückstauklappe 14 verschließbar sind.Power generation plant according to claim 3, characterized in that the inflow slots ( 12 ) each with a backflow flap 14 are closable. Energiegewinnungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalachse (27) des Laufrads (5) über einen rotierbaren Schwimmer (22) und einen Pumpen-Ringschwimmer (35) derart in Eingriff mit den Pumpen (21) ist, dass eine Rotation des Pumpen-Ringschwimmers (35) um die Vertikalachse (27) des Schwimmers (22) die Pumpen (21) antreibt.Power generation plant according to one of the preceding claims, characterized in that the vertical axis ( 27 ) of the impeller ( 5 ) via a rotatable float ( 22 ) and a pump ring float ( 35 ) in engagement with the pumps ( 21 ) is that a rotation of the pump ring float ( 35 ) about the vertical axis ( 27 ) of the float ( 22 ) The pumps ( 21 ) drives. Energiegewinnungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenschwimmer (22) mit radial umlaufenden und mit gegenüber der Horizontalebene geneigten Nockennuten (23) versehen ist, in die jeweils eine mit einer Kolbenstange (29) der Pumpe (21) verbundene Nocke (25) derart geführt ist, dass eine Drehbewegung des Pumpenschwimmers (22) die Kolbenstangen (29) in axialer Längsrichtung auf- und abbewegt.Energy recovery plant according to claim 5, characterized in that the pump float ( 22 ) with radially encircling and with respect to the horizontal plane inclined cam grooves ( 23 ), in each of which one with a piston rod ( 29 ) of the pump ( 21 ) connected cam ( 25 ) is guided such that a rotational movement of the pump float ( 22 ) the piston rods ( 29 ) moved up and down in the axial longitudinal direction. Energiegewinnungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpen (21) und die Rotationspumpen (39) das Fluid aus einem Bassin (10), in welchem Laufrad (5) und Pumpen (21) schwimmend gelagert sind, in einen hoch gelegenen Speicher (17) pumpen.Energy production plant according to one of the preceding claims, characterized in that the piston pumps ( 21 ) and the rotary pumps ( 39 ) the fluid from a basin ( 10 ), in which impeller ( 5 ) and pumps ( 21 ) floating in a high-altitude reservoir ( 17 ) pump. Energiegewinnungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalachse (27) des Laufrads (5) einen Sporn aufweist, der axial verschiebbar und rotierbar in einem Spornköcher (7) geführt ist, der fest mit einem schwimmend und rotierbar in dem Bassin (10) gelagerten Pumpenschwimmer (22) verbunden ist.Power generation plant according to claim 7, characterized in that the vertical axis ( 27 ) of the impeller ( 5 ) has a spur axially displaceable and rotatable in a spur quiver ( 7 ) fixed with a floating and rotatable in the basin ( 10 ) mounted pump floats ( 22 ) connected is. Energiegewinnungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (5) und dessen Antriebswelle (36) von dem Pumpenschwimmer (22) getragen werden.Energy recovery plant according to claim 7, characterized in that the impeller ( 5 ) and its drive shaft ( 36 ) from the pump float ( 22 ) are worn. Energiegewinnungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (5) mit einem Gelenk (4) an einem Deckträger (3) aufgehängt ist, der das Fluidspeicherbecken (17) trägt. Power generation plant according to claim 9, characterized in that the impeller ( 5 ) with a joint ( 4 ) on a deck carrier ( 3 ) suspended from the fluid storage tank ( 17 ) wearing. Energiegewinnungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckträger (3) als Brücke (8) über Verkehrswegen, wie zum Beispiel einer Autobahn oder einem Fluss, ausgebildet ist.Energy recovery plant according to claim 10, characterized in that the deck carrier ( 3 ) as a bridge ( 8th ) via traffic routes, such as a highway or a river formed. Energiegewinnungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidbecken (10) als Brücke (8) über einen Verkehrsweg, wie zum Beispiel einer Autobahn oder einer Eisenbahnstrecke, ausgebildet ist.Energy recovery plant according to claim 11, characterized in that the fluid basin ( 10 ) as a bridge ( 8th ) via a traffic route, such as a highway or a railway line, is formed. Energiegewinnungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierbare Schwimmer (22) durch Rotation Rotationspumpen (39) antreibt, um das Fluid in den Speicher (17) zu pumpen.Energy recovery plant according to one of the preceding claims, characterized in that the rotatable float ( 22 ) by rotation of rotary pumps ( 39 ) drives the fluid into the reservoir ( 17 ) to pump. Energiegewinnungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpspeicherbecken (17) mit einer Fallleitung (28) für das Fluid versehen ist, die eine Anströmdüse (32) derart aufweist, dass durch die Anströmdüse (32) austretendes Fluid das Laufrad (5) antreibt.Power generation plant according to one of the preceding claims, characterized in that the pumped storage tank ( 17 ) with a downpipe ( 28 ) is provided for the fluid, which is a Anströmdüse ( 32 ) such that through the Anströmdüse ( 32 ) leaking fluid the impeller ( 5 ) drives. Energiegewinnungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenschwimmer (22) mit einer regulierbaren Bremswelle (38) zusammengreift, um das Drehen des Pumpenschwimmers (22) steuern zu können.Energy recovery plant according to one of the preceding claims, characterized in that the pump float ( 22 ) with an adjustable brake shaft ( 38 ) engages to rotate the pump float ( 22 ) to be able to control.
DE102011109248A 2011-08-02 2011-08-02 Land-based power production plant for installation near to e.g. highways, for generation of power to e.g. car, has pump driven by rotation force around vertical axis of running wheel in order to pump fluid against gravity into storage unit Ceased DE102011109248A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011109248A DE102011109248A1 (en) 2011-08-02 2011-08-02 Land-based power production plant for installation near to e.g. highways, for generation of power to e.g. car, has pump driven by rotation force around vertical axis of running wheel in order to pump fluid against gravity into storage unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011109248A DE102011109248A1 (en) 2011-08-02 2011-08-02 Land-based power production plant for installation near to e.g. highways, for generation of power to e.g. car, has pump driven by rotation force around vertical axis of running wheel in order to pump fluid against gravity into storage unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011109248A1 true DE102011109248A1 (en) 2013-02-07

Family

ID=47554060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011109248A Ceased DE102011109248A1 (en) 2011-08-02 2011-08-02 Land-based power production plant for installation near to e.g. highways, for generation of power to e.g. car, has pump driven by rotation force around vertical axis of running wheel in order to pump fluid against gravity into storage unit

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011109248A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806733A (en) * 1973-03-22 1974-04-23 M Haanen Wind operated power generating apparatus
DE2928747A1 (en) * 1979-07-17 1981-02-12 Werner Ing Grad Grobe Electric power generation method - using water flow, wind, friction and water pressure conditions together with earth's magnetic force
US4321476A (en) * 1980-06-24 1982-03-23 Buels Jesse H Bi-directional wind power generator
US6861766B2 (en) * 2001-12-03 2005-03-01 Peter Rembert Hydro-electric generating system
WO2008110018A1 (en) * 2007-03-12 2008-09-18 Whalepower Corporation Wind powered system for the direct mechanical powering of systems and energy storage devices
WO2009131460A2 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 Ocean Wave Rocker As Wind energy system
WO2010150932A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-29 Kim Young Ho Power generation apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806733A (en) * 1973-03-22 1974-04-23 M Haanen Wind operated power generating apparatus
DE2928747A1 (en) * 1979-07-17 1981-02-12 Werner Ing Grad Grobe Electric power generation method - using water flow, wind, friction and water pressure conditions together with earth's magnetic force
US4321476A (en) * 1980-06-24 1982-03-23 Buels Jesse H Bi-directional wind power generator
US6861766B2 (en) * 2001-12-03 2005-03-01 Peter Rembert Hydro-electric generating system
WO2008110018A1 (en) * 2007-03-12 2008-09-18 Whalepower Corporation Wind powered system for the direct mechanical powering of systems and energy storage devices
WO2009131460A2 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 Ocean Wave Rocker As Wind energy system
WO2010150932A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-29 Kim Young Ho Power generation apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1966486B1 (en) Device and system for producing regenerative and renewable energy from wind
DE112013002285B4 (en) Off-shore pumped storage power plant
CH701870A2 (en) Floating photovoltaic arrangement.
DE602004007006T2 (en) THROUGH TEMPERATURE POWERED ENERGY PRODUCERS
EP2003332A1 (en) Water power plant
WO2003089787A1 (en) Buoyant wind power plant
DE102012013159A1 (en) Turbomachine for conveying large amounts of fluid
CH706768A1 (en) Plant for extracting electrical energy from hydropower.
DE102009033794A1 (en) System for utilizing water volumes as energy storage, has cable processed over circle section along movement line of rollers, and downpipe downstreamly attached to cable, where downpipe is arranged with electrical energy producing device
DE19907180A1 (en) Mechanical energy converter flow energy
DE102011109248A1 (en) Land-based power production plant for installation near to e.g. highways, for generation of power to e.g. car, has pump driven by rotation force around vertical axis of running wheel in order to pump fluid against gravity into storage unit
DE202012100029U1 (en) Hydrodynamic screw
DE202008011923U1 (en) Power generator for water courses with water level adjustment
EP1330603B1 (en) Installation for producing useful work from movements of water masses such as waves and/or currents
WO2021127790A1 (en) Run-of-the-river power plant
DE102015113951A1 (en) Provisional Patent Application Water Ring Energy Storage
DE102015109675B3 (en) Pit shaft pumped storage power plant and method for operating the pit shaft pumped storage power plant
DE212014000161U1 (en) power plant
EP1284364A2 (en) Water power installation
DE202006008957U1 (en) Elements of power plant (EKW) for electricity supply has first power plant part, a conventional water turbine and one down to downwards, new second power plant part which has three identically constructed composite drive units
DE102012012925A1 (en) Hydrodynamic screw for use in power generation application, has stator with stator segment is provided with feed hopper, and rolling bearings and plastic slide bearing that are mounted on outer surface of coating element
DE102018002866A1 (en) Power Bridge
DE3627130A1 (en) Bladed wheel having automatically pivoting blades of different shapes
CH707405A2 (en) Method for generating electricity from running waters, involves diagonally or transversely aligning water turbine on rotational axis along flow direction, and directly securing power cable with rope
DE10113409A1 (en) Wind and wave power system, stands on 3 or more pillars floating in sea bed, and has flotation tubes encased in base parts consisting of at least 3 independent units with 3 flushing line connections

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20140121