HU229754B1

HU229754B1 - Szélenergiát hasznosító energiatermelõ berendezés és eljárás annak üzemeltetésére

Info

Publication number: HU229754B1
Authority: HU
Inventors: Endre Oeri; Gabor Deme
Original assignee: Elite Account Kft
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2014-06-30
Also published as: US20150028592A1; US9797379B2; EP2825768A1; HUP1200117A2; EP2825768B1; WO2013124699A1; DK2825768T3

Description

A találmány szélenergiát hasznosító energiatermelő berendezésre, és az energiatermelő berendezés üzemeltetési eljárására vonatkozik.

Napjainkban a fosszilis energiakészletek fokozatos kimerülése miatt egyre hangsúlyosabbá és nélkülözhetetlenebbé válik az, hogy az energiát megújuló energiaforrásokból nyerjük. Az egyes megújuló energiaforrásokat példaképpen napenergia, geotermikus energia, stb. - eltérő hatásfokkal lehet hasznosítani. ígéretesnek tűnik a szélenergia hasznosítása, azonban a szélenergia esetében számos hasznosíthatóságot korlátozó tényező fellép. A földi telepítésű szélerőművek esetében gyakran előforduló és a kiszámítható, folyamatos használatot megnehezítő probléma a széljárás változékonysága. Ez a probléma csökkenő mértékben jelentkezik, ha mind magasabb légrétegekben van elhelyezve egy szélerőmű, mivel a magasabb légrétegekben a széljárás egyenletesebb. A földi telepítésű szélerőművek ilyen irányú terjeszkedése jelentős nehézségekbe ütközik, ezért a földi erőmüvek számára nem elérhető magasságokban található, potenciálisan hasznosítható szélenergia kiaknázására más megoldásokra van szükség.

A felmerülő igénynek megfelelően számos megoldás ismert levegőben lebegő szélerőművekre. Az US 7,821,149 B2 és az US 7,582,981 B1 dokumentumok szerint a szerkezetek levegőben való lebegését egy levegőnél könnyebb gázzal töltött tartály, egy eregetett szerkezet vagy az utóbbi dokumentum szerint egy helikopter biztosítja. A dokumentumok szerinti széleröműben az elektromos energiát közös tengelyre csatlakoztatott turbinákkal termelik. A turbinák ellentétes irányba forognak, és teljesítményük úgy van vezérelve, hogy a szélerőműre kifejtett forgatónyomatékuk nulla legyen. A dokumentumok olyan szélerőmű rendszert is ismertetnek, amelynél több szélerőmű van kötelek segítségével sorba kapcsolva, vagyis egymáshoz képest eltolt helyzetben

-2lebegtetve. A dokumentumok szerinti széierőmű hátránya, hogy felemelkedését, illetve lebegését egyes kiviteli alakokban passzív eszközökkel biztosítják, amelyeknél a tartályok újratöltése megfelelő fajtájú gázzal időszakonként szükségessé válhat, illetve nem kielégítő időjárási körülmények között a felemelkedés és a lebegtetés pusztán egy eregetett szerkezet segítségével nem biztosítható. Más kiviteli alakokban a felemelkedést és a lebegtetést aktív szerkezet, példaképpen egy helikopter segítségéve! biztosítják, ekkor a szerkezet lebegtetése hátrányosan folyamatos energiabevitelt igényel. A dokumentumok szerinti széierőmű további hátránya, hogy a szerkezetre ható forgatónyomatékot az ellentétes irányba forgó turbinák által leadott teljesítmény vezérlésével minimalizálja.

Az US 2011/0057453 A1 dokumentumban valamint az US 6,781,254 B2, US 7,109,598 B2 és US 7,183,663 B2 dokumentumokban olyan szélerőműveket ismertetnek, amelyeknél egy keretre több ponton forgórészek vannak dönthető módon erősítve. A kerethez egy sárkány is van erősítve, hogy a szerkezet lebegését biztosítsa. A forgórészek forgásiránya úgy van meghatározva, hogy a szerkezetre ható eredő forgatónyomaték nulla legyen. A forgórészek emelkedés közben a szélerőmű emelkedését biztosítják. Amikor a szerkezet eléri a megfelelő magasságot, akkor a forgórészeknek egy része átvált generátor üzemmódba és energiát terme!, a forgórészek másik része a szerkezet lebegtetéséhez járul hozzá. A dokumentumok szerinti szélerőmű hátránya, hogy a forgórészek megdöntése, vagyis szimmetrikus elrendezésük megszűnése esetén a szerkezetre ható forgatónyomaték nem lesz eredendően nulla.

Az US 4,285,481 dokumentumban olyan szélenergiát hasznosító szerkezetet ismertetnek, amelynek a lebegtetését eregethető felület biztosítja, amelyhez szélenergiát elektromos árammá átalakító turbinák csatlakoznak. A szerkezet hátránya, hogy a turbinák elrendezéséből adódóan nincs biztosítva, hogy a szerkezetre ható forgatónyomaték nulla legyen, így lebegése nem stabil.

-3Az US 7,317,261 Β2 dokumentumban olyan széferőművet ismertetnek, amely egymással sorba kötött, lebegő áramtermelő egységekből áll. Lebegő szélerőművet ismertetnek az US 2003/0006615 A1 dokumentumban. Egy lebegő szélerömü vezérlését ismertetik az US 2011/0025061 A1 dokumentumban.

Az ismert megoldások fényében felmerült az igény egy olyan szélenergiát hasznosító energiatermelő berendezés kifejlesztésére, amely az ismert megoldások hátrányait kiküszöböli.

A találmány elsődleges célja olyan berendezés és a berendezés üzemeltetésére vonatkozó eljárás megalkotása, amely a lehető legnagyobb mértékben mentes a technika állása szerinti megoldások hátrányaitól.

A találmány célja olyan szélenergiát hasznosító energiatermelő berendezés kifejlesztése, amely közös tengelyen elrendezett elülső forgórészt és hátulsó forgórészt tartalmaz, amelyek állítható dőlésszögű elülső lapátokkal, illetve hátulsó lapátokkal vannak kialakítva, és a berendezésre ható forgatónyomaték elsősorban a lapátok szögének megfelelő beállításával van minimalizálva.

A találmány célja továbbá olyan energiatermelő berendezés kifejlesztése, amely olyan az elülső, illetve hátulsó forgórészeket tartalmaz, amelyek képesek az emelkedéshez való hozzájárulásra, továbbá fedésbe hozva képesek a test által alkotott reptető felületet kiegészíteni.

A találmány célja tovább egy eljárás kifejlesztése az energiatermelő berendezés üzemeltetésére, amelynek során a berendezés felemelkedésének és lebegésének elősegítésére a lehető legkevesebb energiát fektetjük be.

A találmány vonatkozásában kitűzött célokat az 1. igénypont szerinti berendezéssel és a 18. igénypont szerinti eljárással értük ei. A találmány előnyös kiviteli alakjai az aligénypontokban vannak meghatározva.

-4A továbbiakban a találmány példaképpen! előnyös kiviteli alakjait rajzokkal ismertetjük, ahol az

1. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy kiviteli alakját szemlélteti térbeli rajzon, a

2. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy fö rotor egység szerkezetét szemlélteti egy kiviteli alakban robbantott rajzon, a

3. ábra, a 2. ábra szerinti fő rotor egységet szemlélteti térbeli rajzon, a

4A ábra a 2. ábra szerinti fő rotor egység lapátjainak egy állását szemlélteti elölnézeti rajzon, az

4B ábra a 2. ábra szerinti fő rotor egység lapátjainak egy állását szemlélteti oldalnézeti metszeti rajzon, a

5A ábra a 2. ábra szerinti fő rotor egység lapátjainak egy másik állását szemlélteti elölnézeti rajzon, a

5B ábra a 2. ábra szerinti fő rotor egység lapátjainak egy másik állását szemlélteti oldalnézet! metszeti rajzon, a

6A ábra az 1. ábrán látható kiviteli alakot szemlélteti felülnézeti rajzon, a 6B ábra az 1. ábrán látható kiviteli alak egy részletét ábrázoló rajz, a 6C ábra az 1. ábrán látható kiviteli alak szerinti segéd rotor egységet szemlélteti térbeli rajzon, a

7. ábra az 1. ábrán látható kiviteli alakot szemlélteti oldalnézeti rajzon, a

8. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés 1. ábrán feltüntetett kiviteli alakjából alkotott rendszert ismertet a berendezések egy összekapcsolási módjában, a

9. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés 1. ábrán feltüntetett kiviteli alakjából alkotott rendszert ismertet a berendezések egy másik összekapcsolási módjában, a

10. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés 1. ábrán feltüntetett kiviteli alakjából alkotott rendszert ismertet a berendezések egy további összekapcsolási módjában, a

11. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy másik kiviteli alakját szemlélteti térbeli rajzon, a

12. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy további kiviteli alakját szemlélteti térbeli rajzon, a

-513Α ábra a 12. ábra szerinti kiviteli alakot szemlélteti térbeli rajzon elölnézetben szárnylapok zárt állása mellett, a

13B ábra a 12. ábra szerinti kiviteli alakot szemlélteti térbeli rajzon elölnézetben szárnylapok nyitott állása mellett, a

14A ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy még további kiviteli alakját szemlélteti térbeli rajzon, a

14B ábra a 14A ábrán látható kiviteli alak szerinti segéd rotor egységet szemlélteti térbeli rajzon, a

15A ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy még további kiviteli alakját szemlélteti térbeli rajzon, a

15B ábra a 15A ábrán látható kiviteli alak szerinti segéd rotor egységet szemlélteti térbeli rajzon, a

16A-16C ábra a 15A ábrán látható kiviteli alakot szemlélteti szárnylapok nyitott állása mellett elölnézeti, oldalnézet!, illetve térbeli rajzon, a

17A-17C ábra a 15A ábrán látható kiviteli alakot szemlélteti szárnylapok zárt állása mellett elölnézeti, oldalnézeti, illetve térbeli rajzon, a

18. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy kiviteli alakját szemlélteti térbeli rajzon, a

19A-19C ábra a 18. ábrán látható kiviteli alakot szemlélteti szárnylapok nyitott állása meilett elölnézeti, oldalnézeti, illetve térbeli rajzon, a 20A-20C ábra a 18. ábrán látható kiviteli alakot szemlélteti szárnylapok zárt állása mellett elölnézeti, oldalnézeti, illetve térbeli rajzon, a

21. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy további kiviteli alakját szemlélteti térbeli rajzon, a

22A ábra a 21. ábra szerinti kiviteli alakot szemlélteti elölnézeti rajzon, a 22B ábra a 21. ábra szerinti kiviteli alak szerinti segéd rotor egységet szemlélteti térbeli rajzon, a

23A ábra a 21. ábra szerinti kiviteli alakját szemlélteti oldalnézett metszeti rajzon, a

23B ábra a 23A ábra egy részletét ismerteti zárt furattal, a

23C ábra a 23A ábra egy részletét ismerteti zárt furattal, a

24. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy további kiviteli alakját szemlélteti térbeli rajzon, és a

-625. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy további kiviteli alakját szemlélteti térbeli rajzon.

Az 1. ábra a találmány szerinti szélenergiát hasznosító energiatermelő berendezés egy kiviteli alakját szemlélteti térbeli rajzon. A jelen kiviteli alakban a berendezés tartalmaz a berendezés emelkedését és lebegését elősegítő, lényegében lapos felülettel rendelkező 10 testet. Tartalmaz továbbá fő 12 rotor egységet, amely tartalmaz állítható dőlésszögű elülső 32 lapátokkal kialakított elülső 25’ forgórészt és állítható dőlésszögű hátulsó 34 lapátokkal kialakított hátulsó 25” forgórészt, amely elülső 25’ forgórész és hátulsó 25” forgórész egymással egybeeső forgástengellyel rendelkezik. Jelen kiviteli alakban ezt az egybeeső forgástengelyt az biztosítja, hogy a 25', 25” forgórészek egymással azonos 31 tengelyen vannak elrendezve, A 25’, 25” forgórészek a 10 testhez 13 keretrészbe foglalva, a 13 keretrészen keresztül csatlakoznak. A 13 keretrészen belül elhelyezkedő, a 32, 34 lapátokkal kialakított 25’, 25” forgórészek a 2. ábrán vannak szemléltetve. A fő 12 rotor egységek a 10 test 11 nyílásaiban elrendezve vannak a 10 testhez csatlakoztatva. Az 1. ábrán feltüntetett kiviteli alakban a berendezés a 10 testen kialakított három 11 nyílásban három fő 12 rotor egységet tartalmaz.

A találmány szerinti energiatermelő berendezés a jelen kiviteli alakjában tartalmaz továbbá az elülső 32 lapátoknak és a hátulsó 34 lapátoknak az elülső 25’ forgórész és a hátulsó 25” forgórész számára szélben egymással ellenkező forgásirány felvételét biztosító beállítását lehetővé tevő lapátbeállító egységet, és a 10 test eregetését lehetővé tevő 18 kábelt. Az 1. ábrán a 18 kábel egy példaképpen! elrendezése látható, a 18 kábel számos önmagában ismert módon elrendezhető, a testhez való kapcsolódási pontjainak száma tetszőleges. A berendezés a jelen kiviteli alakban tartalmaz továbbá az elülső 25’ forgórész és hátulsó 25 forgórész forgásából villamos energia termelésére alkalmas generátor egységet, a generátor egység által megtermelt villamos energia elvezetésére alkalmas vezetőt, az elülső 25’ forgórész és a hátulsó 25” forgórész meghajtására alkalmas meghajtó egységet, és a berendezés felemelkedését és lebegésének stabilitását elősegítő, a 10 testhez rögzített

-7három segéd 16 rotor egységet, amelyek a 10 test 17 nyílásaiban vannak elrendezve. A jelen kiviteli alakban a 18 kábel és a vezető egy egységet alkotnak. A 18 kábel az ábra szerint 20 dokkoló egységhez csatlakozik.

Az egyes kiviteli alakokat szemléltető ábrákon a fő 12 rotor egység részeit az ábrák átláthatósága érdekében nem tüntettük fel. A fentieknek megfelelően a fő 12 rotor egység tartalmazza a 13 keretrészt, a 25’, 25” forgórészeket és a 31 tengelyt tartó 14 merevítő elemeket. A kiviteli alakokat szemléltető ábrák egy részén a 31 tengelyt tartó 14 merevítő elem, az ábrák másik részén a 14 merevítő elemen kivül a lapátokat sematikusan szemléltető elemek vannak feltüntetve a 13 keretrészen beiül a fő 12 rotor egység szemléltetésére. A találmány szerinti berendezés fő rotor egységének kialakítása előnyösen az egyes kiviteli alakokban megegyezhet, de számos egyéb lehetséges módon kialakítható, illetve a fő rotor egységet képező forgórészek csatlakoztatása a berendezés testéhez számos más módon elképzelhető, nem csak 13 keretrészen keresztül.

Megjegyezzük, hogy a segéd rotor egységek a találmány egyes kiviteli alakjaiban, így az 1. ábrán szemléltetett kiviteli alakban is egymásra merőleges első tengely és második tengely körül elforgathatóan, a segéd rotor egység tetszőleges irányú beállítását lehetővé tevő módon vannak a testhez csatlakoztatva, amint az az ilyen kiviteli alakoknál, példaképpen 6B, 6C, 14B, 15B és 22B ábrán szemléltetve van.

A találmány szerinti energiatermelő berendezés egyes kiviteli alakjaiban alkalmazott fő 12 rotor egységet a 2. ábrán szemléltetjük egy térbeli robbantott rajzon. A lapátbeállító egység az elülső 32 lapátok és a hátulsó 34 lapátok egymástól független beállítását teszi lehetővé, és a 32 és 34 lapátok a lapátbeállító egységgel beállíthatók egymáshoz képest úgy, hogy az elülső 25’ forgórész és a hátulsó 25” forgórész összesített forgatónyomatéka lényegében nulla legyen. Az ábrákon a lapátbeállító egység nincs feltüntetve, az példaképpen 33', illetve 33” dobban van elrendezve.

-8A találmány az ismert megoldásokhoz képest azzal a jelentős előnnyel rendelkezik, hogy a berendezésre ható forgatónyomaték kontrollálása lényegében a fő 12 rotor egység, illetve a 23A ábrán bemutatott 95 rotor egység 32 és 34 lapátjai dőlésszögének beállításával történik. Ezen azt értjük, hogy a 25’, 25” forgórészek által képzett egység összesített forgatónyomatékát példaképpen vezérlőrendszer alkalmazásával, vagy azok előzetes beállításával - a 32 és 34 lapátok dölésszögének beállításával minimalizáljuk. Amennyiben ez nem szüntetné meg az eredő forgatónyomatékot, akkor a 25’, 25” forgórészek eredő forgatónyomatéka ismert módon tovább csökkenthető a 25’, 25” forgórészek által generált teljesítmény kontrollálásával. A találmány olyan kiviteli alakjaiban, amelyek tartalmaznak segéd rotor egységeket, a fő rotor egység vagy egységek eredő forgatónyomatéka előnyösen a segéd rotor egységek megfelelő beállításával csökkenthető, illetve tehető nullává, a generált teljesítmény korlátozása nélkül. A fentiek és a későbbiekben ismertetettek szerint a segéd rotor egység példaképpen két tengely körüli elfogatásával kapott tetszőleges irányba beforgatható, illetve egyes kiviteli alakokban - példaképpen a 18. ábra szerinti kiviteli alakban - egy tengely körül elforgatható. Az ismert megoldásokban azt, hogy a két egymással ellentétes irányba forgó forgórész összesített forgatónyomatéka közelítőleg nulla legyen, ezzel szemben csupán a forgórészek által generált teljesítmény korlátozásával szabályozzák.

A találmány szerinti energiatermelő berendezés ábrázolt kiviteli alakjaiban a meghajtó egység és a generátor egység a fő rotor egységbe van integrálva az alábbiak szerint. A 2. ábra szerint a fő 12 rotor egység jelen kiviteli alakjában tartalmaz az elülső 32 lapátok végeihez rögzített, abroncs formájában kialakított elülső 39' forgóelemet, és a hátulsó 34 lapátok végeihez rögzített, szintén abroncs formájában kialakított hátulsó 39” forgóelemet, és az elülső 39’ forgóelemhez és a hátulsó 39” forgóelemhez illeszkedő, sűrűn elrendezett mágnesek formájában kialakított elülső 40’ állóelemmel, illetve hátulsó 40” állóelemmel kialakított 13 keretrészt.

Megjegyezzük továbbá, hogy a fő rotor egység részét képező elülső 40’ állóelemek, illetve hátulsó 40 állóelemek nem szükségképpen egy keretrészen vannak elrendezve. Amennyiben a fő rotor egység úgy van kialakítva, hogy nem forgatható el a testhez képest, a 40', 40” állóelemek a testben kialakított, a fő rotor egységeket tartalmazó nyílások oldalfalán is el lehetnek rendezve.

A fentiek szerint kialakított fő 12 rotor egységgel - és a későbbiekben bemutatásra kerülő fő 95 rotor egységgel - biztosítható, hogy a 25’, 25” forgórészek a meghajtó egységgel meghajtva hozzájáruljanak az energiatermelő berendezés emelkedéséhez, illetve lebegtetéséhez. A fő 12, 95 rotor egységgel biztosítható az is, hogy amennyiben a 25’, 25 forgórészeket nem a meghajtó egység, hanem a széi hajtja meg, akkor a fő 12, 95 rotor egység generátor üzemmódban működjön. Ennek megfelelően a fő 12, 95 rotor egység a 25’, 25” forgórészek meghajtó egység általi meghajtása esetén viilanymotorként, szél által meghajtva generátorként viselkedik. A 39’, 39” forgóelemek és a 40’, 40” állóelemek önmagában ismert módon úgy vannak kialakítva, hogy a fő 12, 95 rotor egység ezt a meghajtási- és generátor funkciót is be tudja tölteni. Ezzel a kialakítással a találmány szerint előnyösen tehetővé tettük azt, hogy ez a két funkciót a berendezés egyazon egysége lássa el.

A 3. ábrán a fő 12 rotor egység egy térbeli rajzon van ábrázolva. Az ábrán látható, hogy a 13 keretrész körülveszi az elülső 25’ forgórészt és a hátulsó 25” forgórészt a fő 12 rotor egység összeszerelt állapotában. Az ábrán látható, hogy a fő 12 rotor egységen 30 tengely van kialakítva. A fő 12 rotor egység 13 keretrésze a 30 tengelyen keresztül van az energiatermelő berendezés testéhez csatlakoztatva és a 13 keretrész a 30 tengely körül elforgatható. A fő 12 rotor egység nem feltétlenül 30 tengelyen keresztül csatlakozik a testhez, hanem csatlakozhat közvetlenül is, ebben az esetben a fő 12 rotor egység a testhez képest nem elfordítható.

A 4A és 4B ábrán a 25’, 25” forgórészek elüisö 32 lapátjainak, illetve hátulsó 34 lapátjainak ún. nyitott állapota van szemléltetve. A nyitott állapotban a fő 12 rotor egység alkalmas arra, hogy a meghajtó egységgel meghajtva

- 10hozzájáruljon a berendezés emelkedéséhez, illetve, hogy a 25’, 25” forgórészek szél általi meghajtása esetén generátor üzemmódban működjön. A 4B ábrán a fö 12 rotor egység generátor üzemmódja van szemléltetve metszeti rajzon a 32, 34 lapátok nyitott állapota mellett. Az ábrán szemléltetve van, hogy 36 széláram áthalad a 25’, 25” forgórészek 32, illetve 34 lapátjai között, meghajtva azokat.

Az energiatermelő berendezésre, illetve a 25’, 25” forgórészek alkotta egységekre ható forgatónyomaték a 32, 34 lapátok dőlésszögének állításával történő minimalizálása a 32 és 34 lapátok nyitott állapotában az alábbiak szerint megy végbe. Feltesszük, hogy az energiatermelő berendezés lebegés közben a fennálló szélhez képest lényegében az 1. ábrán feltüntetett helyzetben áll. Nem korlátozó módon feltehetjük továbbá, hogy a szél elsőként az elülső 25’ forgórészeket éri, így az ezt alkotó elülső 32 lapátok teljes felületére hat, míg ebben az elrendezésben a hátulsó 25” forgórészt alkotó hátulsó 34 lapátok felületének egy részét kitakarják az elülső 32 lapátok. Ennek következtében, amennyiben az egyes 32 lapátok, illetve 34 lapátok dőlésszöge megegyezne, akkor a szél a hátulsó 25” forgórészre kisebb forgatónyomatékot fejtene ki amiatt, hogy a hátulsó 34 lapátok kisebb felületére van hatással a 25’ forgórész 32 lapátjainak kitakarása miatt. Ezért, ha az elülső 32 lapátok nagyobb dőlésszöggel rendelkeznek, mint a 34 lapátok, akkor a hátulsó 25 forgórészt nagyobb felületén tudja a szél érni az egyenlő dőlésszögű beállításhoz képest. A 32, 34 lapátok dőlésszögét a fentiek szerint meghatározva elérhető egy olyan állapot, amelyben az elülső 25’ forgórészre és a hátulsó 25 forgórészre ható forgatónyomaték lényegében megegyezik. Azt az esetlegesen fennmaradó eredő forgatónyomatékot, amely a 32, 34 lapátok beállításával nem tehető nullává, a generátor egység megfelelő beállításával - lényegében a generált teljesítmény korlátozásával illetve egyes kiviteli alakokban a segéd rotor egységek megfelelő beállításával eliminálhatjuk. Az esetek túlnyomó többségében azonban erre a gyakorlatban nincs szükség, a forgatónyomaték a 32, 34 lapátok dőlésszögének megfelelő beállításával jó közelítéssel nullává tehető.

-11 Az imént taglalt működés elősegítésére a berendezés egyes kiviteli alakjaiban tartalmaz az elülső 32 lapátok és hátulsó 34 lapátok, illetve - a segéd rotor egységet tartalmazó kiviteli alakokban - a legalább egy segéd rotor egység irányának beállítására alkalmas, valamint a meghajtó egységet és a generátor egységet szabályozó vezérlő egységet. A berendezés a vezérlő egységet tartalmazó kiviteli alakokban előnyösen tartalmazhat a vezérlő egység részére bemeneti paramétert szolgáltató, szélsebességet, és/vagy szélirányt mérő szélszenzort vagy szélszenzorokat. A találmány szerinti energiatermelő berendezés egyes kiviteli alakjaiban a vezérlő egység és a szélszenzorok az energiatermelő berendezésen, példaképpen a testen vannak elrendezve. Az energiatermelő berendezés más kiviteli alakjaiban a szélszenzorok a berendezés testén, a vezérlő egység vagy annak egyes, példaképpen a számításokért felelős részegységei a 20 dokkoló egységben vannak elrendezve. A vezérlő egység ebben az esetben valamilyen módon, például a 18 kábelbe ágyazott adatkábelen keresztül, vagy valamilyen vezeték nélküli technológiát alkalmazva kommunikál a szélszenzorokkal, illetve - ha van ilyen a vezérlő egységnek a berendezésen elrendezett részeivel.

A vezérlő egységet tartalmazó kiviteli alakokban a vezérlő egységnek példaképpen az alábbiakban részletezett feladatai lehetnek. A vezérlő egység egyes feladatait az energiatermelő berendezés termelő - generátor üzemmódba való beállásának folyamatán mutatjuk be.

Az energiatermelő berendezés alaphelyzetben a 20 dokkoló egységben van elhelyezve. A 20 dokkoló egységben lehet elhelyezve akkor, amikor nincs szükség elektromos energia termelésére, vagy az időjárási körülmények az energiatermelést nem teszik lehetővé. Az energiatermelő berendezést megfelelő körülmények esetén használatba helyezhetjük, példaképpen egy távirányító segítségével, vagy egy, az időjárási körülményeket monitorozó és elemző önműködő rendszer segítségével. Ekkor az energiatermelő berendezés a 20 dokkoló egységet a fő rotor egységeknek és/vagy egyes kiviteli alakokban a segéd rotor egységeknek a segítségéve! hagyja el, azokat a meghajtó egységgel meghajtva. Az indulást követően a vezérlő egység megkezdi a

-12szélszenzorok jelének elemzését. A vezérlő egység megfelelő működésének elősegítésére még egyéb szenzorok, példaképpen erőmérők, gyorsulásmérők, forgatőnyomaték mérők, illetve giroszkópok is lehetnek az energiatermelő berendezésen elrendezve. A vezérlő egységnek emelkedés közben kettős feladata van. Egyrészt a fentiek szerint biztosítja, hogy a berendezésre ható forgatónyomaték jó közelítéssel nulla legyen, és a szenzorok, illetve mérők jelét elemezve a fő rotor egységek, illetve egyes kiviteli alakokban a segéd rotor egységek meghajtását úgy vezérli, hogy a berendezés emelkedéséhez a lehető legkevesebb energiát kelljen befektetni, és a berendezés minél inkább az emelkedéshez is a szél energiáját használja fel. Ennek érdekében lehetőség szerint a fő rotor egységek, illetve segéd rotor egységek legalább egy részének meghajtását megszünteti, és előnyösen ezen fő rotor egységek lapátjait az alább részletesen kifejtett zárt állapotba vezérli.

A szélszenzorok segítségével a vezérlő egység előnyösen folyamatosan emelkedés és lebegés közben is - monitorozza a környezetét. Az energiatermelő berendezés tehát a vezérlő egységgel vezérelve elér egy kívánt magasságot úgy, hogy a fő rotor egységek, illetve egyes kiviteli alakokban a segéd rotor egységek meghajtása a lehető legkisebb mértékben legyen igénybe véve. A kívánt magasságban a szél áramlása jó közelítéssel lamináris. Amikor a berendezés eléri ezt az előre beállított vagy a szélszenzorok jelének elemzése alapján megfelelőnek ítélt magasságot, akkor a vezérlő egység az alábbi lépéseket teszi annak érdekében, hogy az energiatermelő berendezés energiatermelő állapotot vegyen fel. A kívánt magasságban a berendezés fö rotor egységei előnyösen már egyik sincs meghajtva, illetve mind zárt állapotban vannak. A kívánt magasságban továbbá a szenzorok, ilfetve mérők mérései szerint a berendezés testének felülete is elegendő felhajtóerőt biztosít ahhoz, hogy a berendezés lebegni tudjon, tehát a fö rotor egységek meghajtása által biztosított felhajtóerőre, és azok zárt állapotában biztosított többlet felületre sínes már nincs szükség. Ha a berendezést kizárólag a levegő felhajtóereje lebegteti, az energiatermelő berendezés teste kialakításának következtében úgy fog beállni, hogy a fő rotor egységek síkja, azaz a 25’, 25” forgórészek síkja szöget zár be a függőlegessel. Ebben az állapotban a vezérlő egység a 25’, 25”

-13forgórészek 32, 34 lapátjait nyitott állapotba hozza amennyiben zárt állapotban voltak, illetve engedi, hogy a 25’, 25” forgórészek a szél hatására szabadon elforduljanak, tehát a 25’, 25” forgórészek generátor üzemmódban való működése elinduljon. A generátor üzemmód optimalizálására az egyes kiviteli alakoknál különböző lehetőségek vannak, amelyeket az egyes kiviteli alakoknál ismertetünk. Összefoglalásképpen annyit jegyzőnk meg, hogy az optimalizáláshoz hozzájárulhat példaképpen az 1. ábra szerinti kiviteli alakban a 25’, 25” forgórészek elfordítása a 10 testhez képest, illetve számos kiviteli alaknál a segéd rotor egységek megfelelő működtetése, és más tényezők is. Megjegyezzük továbbá, hogy a vezérlő egység a felületként kialakított testet és a 25’, 25 forgórészeket egymáshoz képest úgy állítja be, hogy egymáshoz képesti elrendezésük a felhajtóerő, illetve a termelt energia mennyisége szempontjából optimális legyen.

A berendezés nem tartalmaz minden kiviteli alakban vezérlő egységet, illetve szélszenzorokat, így a 32, 34 lapátok dőlésszögének beállítása történhet előzetesen is, vagy egy előre felállított protokoll szerint önműködő módon ís.

Az 5A és 5B ábrán a 25’, 25” forgórészek elülső 32 lapátjainak, illetve hátulsó 34 lapátjainak ün. zárt állapota van szemléltetve. A zárt állapotban 38 széláram a 32, 34 lapátokról visszafordul. A zárt állapotban az elülső 25’ forgórész 32 lapátjai, illetve a hátulsó 25” forgórész 34 lapátjai lényegében be vannak forgatva a 13 keretrész hengerpalástjára merőleges síkokba, vagyis a 32, illetve 34 lapátok dölésszöge úgy van beállítva, hogy a 32 és 34 lapátok felülete lényegében ezekbe a síkokba essen. Annak érdekében, hogy a 32, 34 lapátok beforgatása az ábrán szemléltetett zárt állapothoz vezessen, az elülső 25’ forgórész és a hátulsó 25” forgórész az elülső 32 lapátok, illetve hátulsó 34 lapátok beállításával fedésbe hozható módon vannak kialakítva, A 32, 34 lapátok felülete nem feltétlenül sík kialakítású, ezért a zárt állapottal szembeni követelmény az, hogy a 32, illetve 34 lapátok úgy legyenek beforgatva és egymáshoz képest elrendezve a 33’, illetve 33” dobokon, hogy a 13 keretrész által körülfogott területet lényegében lefedjék. Ez előnyösen úgy történik, hogy a 25’ és 25 forgórészek 32, illetve 34 lapátjai külön-küiön ís lefedik ezt a

- 14területet, de a lefedés elképzelhető úgy is, hogy a 25’ és 25” forgórészek 32, 34 lapátjai együttesen fedjék le a területet, vagyis a fő 12, 95 rotor egységet befoglaló 11, 65, 71, 93, 111, 116 nyílást. A 11, 65, 71, 93, 111, 116 nyílások némelyike az alábbiakban ismertetésre kerülő kiviteli alakokban jelenik meg. A zárt állapotban a 32 és 34 lapátok előnyösen nem forognak, illetve forgásukat gátolja a meghajtó/generátor egység. A fentieknek megfelelően a fő 12, 95 rotor egység a fő 12, 95 rotor egységet befoglaló nyílás lezárására alkalmas lapátokkal rendelkezik. A nyílás lezárása a fentiek szerint többféleképpen is megvalósulhat, ennek megfelelően a 25’, 25” forgórészek legalább egyikének a

11, 65, 71, 93, 111, 116 nyílások lezárására alkalmas 32, 34 lapátjai vannak, vagy az elülső 25’ forgórész és a hátulsó 25 forgórész 32, 34 lapátjai a 11, 65, 71, 93, 111, 116 nyílásokat egymást kiegészítő módon való lezárására alkalmasan vannak kialakítva.

A 25’, 25” forgórészek a fő 12, 95 rotor egység zárt állapotában előnyösen tehát nem forognak, hanem be vannak fix állásba rögzítve, és a test felületéhez járulnak hozzá annak érdekében, hogy az így kialakult megnövekedett felületre az energiatermelő berendezés emelkedése közben nagyobb erő hasson a fő

12, 95 rotor egység nyitott állapotához képest. A fő 12, 95 rotor egységek mindegyike vagy egy részük (amennyiben több van) ennek megfelelően előnyösen akkor van zárt állapotban, amikor a berendezés emelkedéséhez nem szükséges a meghajtott fő rotor egységek keltette felhajtóerő, mert az emelkedést biztosítja az így kialakuló megnövekedett felületre ható felhajtóerő. A fő 12, 95 rotor egységek zárt állapotát a találmány segéd rotor egységet tartalmazó kiviteli alakjaiban alkalmazhatjuk úgy is, hogy a segéd rotor egységek mindegyike vagy egy részük járul hozzá az energiatermelő berendezés emelkedéséhez vagy azt teljes mértékben biztosítja. Ekkor megfelelő körülmények (szélirány, szélerösség, stb.) esetén a megnövekedett felület miatt létrejövő nagyobb felhajtó erő jelenléte miatt adott esetben a segéd rotor egységek csak nagyon kis mértékben járulnak hozzá az emelkedéshez, vagy megfelelő esetben a segéd rotor egységek hozzájárulására ezen kiviteli alakokban sincs szükség.

- 15 Megjegyezzük, hogy a segéd rotor egységek ís kialakíthatók úgy, hogy lapátjaik nyitott és zárt állapotot is felvehessenek igény szerint, azonban a segéd rotor egységek lapátjainak kis felülete miatt ennek legtöbbször nincs jelentősége.

A fentiek szerint az energiatermelő berendezés üzemeltetésére alkalmas találmány szerinti eljárás az alábbi főbb lépéseket tartalmazza. A fő 12, 95 rotor egység meghajtásával felhajtóerőt keltve az energiatermelő berendezés emelkedését megkezdjük, emelkedés közben a fő 12, 95 rotor egység meghajtását megszüntetjük és az elülső 32 lapátokkal és/vagy a hátulsó 34 íapátokkal a 11, 65, 71, 93, 111, 116 nyílást lényegében lezárjuk, majd az emeikedés után az elülső 32 lapátokat és a hátulsó 34 lapátokat szélben egymással ellenkező forgásirány felvételét biztosító módon beállítjuk és a fő 12, 95 rotor egységet generátorként üzemeltetjük.

A 6A ábrán az 1. ábrán szemléltetett kiviteli aiak felüinézetben van ábrázolva. Az ábrán látható, hogy a segéd 16 rotor egységek a lényegében háromszög alakú 10 test sarkaihoz közel, a fő 12 rotor egységek pedig a 10 test központi részén vannak elrendezve 17, illetve 11 nyitásokban. A fö 12 rotor egységek, illetve a segéd 16 rotor egységek előnyösen lényegében szabályos rendben helyezkednek el, ezzel ís elősegítve a berendezésre ható forgatónyomaték minimalizálását, mivel a vezérlésük a szabályos rend miatt egyszerűbbé válik.

A 6B ábrán a 6A ábra szaggatott körrel körülvett része van feltüntetve. Az ábrán [átható, hogy a segéd 16 rotor egység egy második 24 tengelyen keresztül 28 keretbe van befoglalva. A segéd 16 rotor egység 26 lapátokkal van kialakítva. A 28 keret első 22 tengelyen keresztül csatlakozik a 10 testhez. A segéd 16 rotor egység és a 10 test ilyen csatlakozása ismert módon lehetővé teszi azt, hogy a segéd 16 rotor egységet tetszőleges irányba beállítható legyen. A 6C ábra azt szemlélteti, hogy a segéd 16 rotor egység a 22, illetve 24 tengely körül hogyan fordítható el.

A 7. ábrán az 1. ábra szerinti kiviteli aiak oldalnézetben van feltüntetve. Az ábrán szemléltetve van, hogy a fő 12 rotor egységek tetszőlegesen

-16elfordíthatók a 10 testhez képest, így a berendezés a jelen kivitelt alakjában beállítható a szélirányhoz képest úgy, hogy külön-külön mind a 10 test, mind a fö 12 rotor egység megfelelő beállást vegyen fel a szélirányhoz képest. A megfelelő beálláson azt értjük, hogy a fő 12 rotor egységek szembenéznek a széliránnyal, a 10 test pedig lebegés szempontjából előnyös szögben áll a szélirányhoz képest, A segéd 16 rotor egységek lebegés közben előnyösen kikapcsolt állapotban vannak, de szükség esetén hozzá tudnak járulni a lebegéshez szükséges felhajtóerő előállításához, vagy az energiatermelő berendezésen ébredő forgatónyomaték minimalizálásához.

A 8. ábra egy olyan elrendezést szemléltet, amelyben három energiatermelő berendezés van egymáshoz erősítve 42 kábel segítségével. Ezzel az elrendezéssel az energiatermelő berendezések lényegében sorba vannak kapcsolva. Ily módon tetszőleges számú találmány szerinti energiatermelő berendezés összekapcsolása elképzelhető megfelelő kábel felhasználásával. Az energiatermelő berendezések összekapcsolása elképzelhető úgy, hogy az energia termelését egymástól teljesen függetlenül végezzék, vagyis minden egyes energiatermelő berendezés az önmaga felemelkedéséért és lebegtetéséért felelős. Elképzelhető olyan összekapcsolás is, hogy az egyes energiatermelő berendezések emelkedésének és lebegésének vezérlése egymástól függ.

A 9. ábra a 8. ábrához nagyon hasonló elrendezését mutatja a találmány szerinti energiatermelő berendezéseknek. Ebben az elrendezésben az egyes energiatermelő berendezések 44’, 44”, 44’” kábelekkel vannak összekapcsolva. Az ebben az elrendezésben alkalmazott 44’, 44”, 44’” kábelek kialakítása jelentősen különbözik a 42 kábel kialakításától. A 42 kábel kialakítása szerint a 42 kábel egy fő részéről ágaznak le mellékkábel részek és az energiatermelő berendezések azokhoz csatlakoznak. Ebben a kiviteli alakban azonban az egyes 44’, 44”, 44’” kábelek közvetlenül kötik össze az energiatermelő berendezéseket.

-17Α 10. ábrán feltüntetett elrendezés lényegében megegyezik a 9. ábra szerinti elrendezéssel, azonban az egyes energiatermelő berendezéseket 46’, 46”, 46”’ kábelek kötik össze. Az energiatermelő berendezések egymástól való függésére vonatkozó fenti megfontolások a 9. és 10. ábrán feltüntetett elrendezésre is érvényesek.

Az energiatermelő berendezések bármely kiviteli alakja segítségével létrehozható a 8-10. ábrákon szemléltetett elrendezés. Az elrendezésekben az egyes kiviteli alakok tetszés szerint kombinálhatóak, és tetszőleges számú energiatermelő berendezés elrendezhető a szemléltetett módokon,

A 11. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy további kiviteli alakját ábrázolja térbeli rajzon. Az ábrán látható, hogy ebben a kiviteli alakban a berendezés 48 testet tartalmaz, amelynek egyetlen szimmetriatengellyel rendelkező hatszögletű alakja van. A jelen kiviteli alakban négy fő 12 rotor egység van elrendezve a 48 test megfelelő 11 nyílásaiban. Az energiatermelő berendezés jelen kiviteli alakjában nem tartalmaz segéd rotor egységet. A fő 12 rotor egységek az előzőekben tárgyalt kiviteli alakhoz hasonlóan elforgathatók a 48 testhez képest. A jelen kiviteli alakban a 48 testen el van rendezve 50 egység ís, amely magába foglalhatja példaképpen a fentebb taglalt vezérlő egységet vagy annak egy részét, a szélszenzorokat, illetve a fentebb felsorolt mérőeszközöket. Az 50 egység továbbá magában foglalhat egy ejtőernyőt is, amely vészhelyzet esetén nyílik ki annak elkerülésére, hogy az energiatermelő berendezés lezuhanva meg ne hibásodjon. Ejtőernyő bármelyik kiviteli alakban elrendezhető a berendezésen.

A 12. ábrán a 11. ábrán feltüntetett kiviteli alakhoz hasonló kiviteli alak látható. A jelen kiviteli alak tartalmaz továbbá a berendezés stabilitását elősegítő, állítható 58 szárnylapot, illetve az 54 testhez kapcsolódó, szintén a berendezés stabilitását elősegítő 60 farokelemet. A berendezés jelen kiviteli alakja más kiviteli alakokhoz hasonlóan szimmetrikus kialakítású, vagyis alakjából eredően megfelelően örvénymentes szélirány esetén lényegében stabilan lebeg. Az energiatermelő berendezés stabilitása tovább növelhető a 60 farokelem

-18alkalmazásával, illetve az 58 szárnylapok megfelelő mértékű nyitásával, akár a szélirány változásához dinamikusan alkalmazkodva, A jelen kiviteli alak előnyösen tartalmaz vezérlő egységet, amely a berendezés egyéb elemei mellett az 58 szárnylapok nyitottságának mértékét is vezérli úgy, hogy a berendezésre ható forgatőnyomatékot minimalizálja és a berendezés lebegésének elősegítéséhez a lehető legnagyobb felületet szolgáltassa. A jelen kiviteli alakban 56 egység van elrendezve az 54 testen, amely a fentebb felsorolt szenzorokat és mérőeszközöket tartalmazhatja.

A 13A és 13B ábrán a 12. ábrán szemléltetett kiviteli alak van elölnézetben feltüntetve zárt, illetve nyitott 58 szárnylapokkal. Az 58 szárnylapok kettős funkciót töltenek be nyitott állapotukban. Egyrészt csökkentik a szél által ért felületet. A berendezésre ható forgatőnyomatékot úgy lehet szabályozni, ha az 54 test két szélén elrendezett 58 szárnylapok közül egymástól különböző számú van nyitott, illetve csukott állapotban. A nyitott 58 szárnylapok ezenkívül áramlási elemek szerepét is betöltik.

Megjegyezzük, hogy szárnylapok elrendezhetek a fentiektől eltérő módon is a testen, példaképpen úgy, hogy egy adott szárnyiap nyitott állapotában oldalirányban kinyúlik a testből, csukott állapotában visszahúzódik a test belsejébe. Szárnylapok elrendezhetek a találmány más kiviteli alakjában is.

A 14A ábrán az 1. ábrán feltüntetett kiviteli alakhoz nagymértékben hasonló kiviteli alak van feltüntetve. Az 1. ábra kiviteli alakjához képest a leglényegesebb különbség abban áll, hogy jelen kiviteli alakban egyetlen fő 12 rotor egység van 64 testhez csatlakoztatva. A fő 12 rotor egység jelen kiviteli alakban is elfordítható a 64 testhez viszonyítva és 65 nyílásban van elrendezve. A 14B ábra egy segéd 16 rotort tüntet fel, amelynek szerkezete megegyezik a 6C ábrán feltüntetett segéd 16 rotoréval, ahhoz képest csak kisebb, nem funkcionális kialakítási eltéréseket mutat.

A 15A ábrán a találmány egy még további kiviteli alakja van feltüntetve. Ebben a kiviteli alakban a berendezés 70 testet tartalmaz, amely rendelkezik

-19hengerpalást alakú felülettel. Ez a hengerpalást alakú felület körbeveszi a fő 12 rotor egységet, amely 71 nyílásban van elrendezve. A 70 testhez 74 kitüremkedéseknél 68 szárnylapok, illetve segéd 72 rotor egységek vannak csatlakoztatva az ábra szerint. A 70 testhez 79 kitüremkedésen keresztül csatlakozik 78 farokelem ís. Ebben a kiviteli alakban a 70 test felülete tehát egy hengerfelület, amely a rajta átáramló levegő következtében nem sík felületként is megfelelő felhajtóerőt tud biztosítani. A 70 test lehet az ábrázolthoz képest elnyújtottabb formájú is a megfelelő mennyiségű felhajtóerő biztosításának érdekében. A 15B ábrán a 15A ábra kiviteli alakjában alkalmazott segéd 72 rotor egység van feltüntetve térbeli rajzon. A segéd 72 rotor egység a 74 kitüremkedéshez első 84 tengelyen keresztül csatlakozik. A 84 tengelyhez csatlakozik 76 keret, amely tartja második 86 tengelyt. A segéd 72 rotor egység 82 lapátsorral van kialakítva. A segéd 72 rotor egység működési elve a fentebb tárgyalt segéd 16 rotor egység működési elvével megegyezik.

A 16A-C, illetve 17A-C ábrákon az állítható 68 szárnylap nyitott és csukott állapota van szemléltetve elölnézeti, oldalnézeti és térbeli rajzokon. A 68 szárnylap a 70 test felületét a 68 szárnylap 17A-C ábrán feltüntetett csukott állapotában egészíti ki, hisz ebben az állapotban jönnek létre a hengerpalást alakú 70 testtel párhuzamos járulékos felületek. A berendezésre ható forgatónyomaték mértéke befolyásolható azzal, ha egyes 68 szárnylapok csukott, míg mások nyitott állapotban vannak.

A 18. ábrán a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy még további kiviteli alakja van feltüntetve. Ebben a kiviteli alakban a berendezés négy darab segéd 88 rotor egységet, illetve négy darab 68 szárnylapot tartalmaz. A 19A19C, illetve a 20A-20C ábrákon a 68 szárnylapok nyitott és csukott állapota van szemléltetve a 16A-16C, 17A-17C ábrákhoz hasonlóan.

A 15A és 18. ábrán feltüntetett kiviteli alakokban a 70 test körbeveszi a fő 12 rotor egységet. A fő 12 rotor egység kétféleképpen csatlakozhat a 70 testhez.

Egyrészt csatlakozhat a 2. ábrán feltüntetett 30 tengelyen keresztül. Ebben az esetben a fő 12 rotor egység elfordítható 70 testhez képest lehetővé téve azt,

-20hogy a szélirányhoz képest mind a 70 test, mind a fö 12 rotor egység megfelelően álljon be. Másrészt csatlakozhat úgy, hogy a 70 test és a fő 12 rotor egység 13 keretrésze integrálva van. Ez esetben nem csatlakozik 30 tengely a fő 12 rotor egységhez, és a 70 test és a fő 12 rotor egység egymáshoz képest nem fordítható el.

A 21. ábrán az energiatermelő berendezés egy további kiviteli alakja van szemléltetve. Ebben a kiviteli alakban a berendezés 90 testet tartalmaz és a 90 testhez segéd 72 rotor egységek vannak 98 kitüremkedéseken keresztül csatlakoztatva. A jelen kiviteli alakban a 90 testben elülső 92 nyílást és hátulsó 94 nyílást összekötő 104 furatok vannak kialakítva, és a hátulső 94 nyílás a 104 furatokba az elülső 92 nyíláson bekerülő levegőt a hátulsó 25” forgórészre vezető módon van kialakítva. A jelen kiviteli alakban a berendezés 93 nyílásban elrendezett fő 95 rotor egységet tartalmaz, amely a 2. ábrán feltüntetett fő 12 rotor egységtől abban tér el, hogy keretrésze integrálva van a 90 testtel, illetve, hogy a 90 testben ki vannak alakítva a 104 furatok.

Az energiatermelő berendezés 21. ábra szerinti kiviteli alakjának lényegi részei vannak feltüntetve a 22A ábrán elölnézetben. A 22B ábra a segéd 72 rotor egység van feltüntetve egy térbeli rajzon.

A 23A ábrán a fő 95 rotor egység van feltüntetve metszeti rajzon. A fő 95 rotor egységben 102 tengelyen vannak elrendezve a 32, 34 lapátokkal kialakított 25’, 25” forgórészek. Az ábrán látható a 94 nyílások elrendezése is. A 23B, illetve 23C ábrán a 104 furatok kialakítása van feltüntetve 106 lezáró elem alkalmazásával, illetve a nélkül. Látható, hogy a 106 lezáró elem alkalmazása nélkül 105 szélirány mentén áramlik a levegő, és annak következtében, hogy a 104 furatokon keresztül a 94 nyílások a hátulsó 25 forgórészre vezetik a levegőt, a 25” forgórészre jutó levegő mennyisége megnövekszik 23C ábrán feltüntetett állapothoz képest, amikor a 25” forgórészre jutó levegő mennyiségét csak a 32 lapát dőlésszögével szabályozzuk, és 107 szélirány mentén áramlik a levegő. Ennek következtében a jelen kiviteli alak szerint az elülső 25' forgórészek 32 lapátjai kisebb dőlésszöggel - a szél felé nagyobb felületet

-21 mutatva - lehetnek a 23C ábra szerinti állapothoz képest beállítva úgy, hogy a 104 furatokon átáramló levegőnek köszönhetően a 25” forgórészre jutó levegő mennyisége nem csökken a 23C ábra szerinti állapothoz képest. Ebben a kiviteli alakban tehát a megtermelt energia mennyisége szempontjából kedvezőbben lehet beállítani a 32, 34 lapátok dőlésszögét a 104 furatoknak köszönhetően, így a kialakítás következtében a megtermelt energia mennyisége megnövekedhet a 104 furat nélküli kiviteli alakokhoz képest.

A 24. ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy még további kiviteli alakját szemlélteti. Ebben a kiviteli alakban a berendezés 108 testet tartalmaz, amelyhez 112 kitüremkedéseken keresztül csatlakozik 111 nyílásban elrendezett a fő 12 rotor egység. Ebben a kiviteli alakban tehát a lapos felülettel rendelkező 108 test veszi körül a fő 12 rotor egységet, amely a 32, 34 lapátjainak zárt állapotában kiegészíti a 108 test felületét.

A 25, ábra a találmány szerinti energiatermelő berendezés egy további kiviteli alakját szemlélteti. Ebben a kiviteli alakban a berendezés lapos felülettel rendelkező 114 testet tartalmaz. A 114 testben 116 nyílások vannak kialakítva. A 116 nyílásokban vannak elrendezve a fő 12 rotor egységek. A 114 testhez továbbá 120 nyílásokban elrendezett segéd 118 rotor egységek vannak csatlakoztatva. A segéd 118 rotor egységek csatlakoztatását meg lehet oldani példaképpen az 1. ábrán feltüntetett módon, illetve a fö 12 rotor egység csatlakoztatásához hasonló módon is. Az ábrán a segéd 118 rotor egységek a fő 12 rotor egységekhez hasonlóan sematikusan vannak ábrázolva. A jelen kiviteli alakban az energiatermelő berendezésnek előnyösen a segéd 118 rotor egység fordulatszámának szabályzására alkalmas vezérlő egysége van. Ennek megfelelően ebben a kiviteli alakban előnyösen a segéd 118 rotor egységek fordulatszámának szabályozásával lehet az energiatermelő berendezés mozgását vagy lebegési tulajdonságait befolyásolni.

A jelen kiviteli alakban a 114 test formája egy lopakodó repülőgép formájához hasonlatos. A 114 test előnyösen alumíniumból lehet kialakítva, vagy kellőképpen megerősített műanyagból.

-22Megjegyezzük, hogy a lapos felületként kialakított testek előnyösen nem egy keret köré vannak építve, hanem egy darabból vannak kialakítva, külön-külön megmunkálva a felső és az alsó felületüket. A felületek példaképpen préseléssel lehetnek kialakítva. Préseléssel megfelelő aerodinamikai formát adhatunk a testnek, példaképpen a repülőknél használatos domború/homorú szárnyvégekkel láthatjuk el. A test továbbá készülhet két darabból is, előnyösen egy alsó és egy felső felületet alkotó darabból, amelyek alkalmas ragasztóanyaggal vagy csavarozással rögzíthetők össze.

Megjegyezzük, hogy az egyes kiviteli alakokban a testhez további levegöáramlást szabályozó terelöelemek lehetnek csatlakoztatva. Ezek a terelőelemek elősegíthetik azt, hogy a nyílásokkal ellátott test körül a levegő minél jobb lebegést elősegítő módon áramoljon. Megjegyezzük továbbá, hogy a test szélei, illetve szárnylapok oldalai ki lehetnek alakítva olyan profilfal, amelynek révén a felületet elhagyó levegő is elősegíti a berendezés lebegését.

A kábel mentén annak feszítettségét mérő eszközök lehetnek elrendezve annak érdekében, hogy e! lehessen kerülni a kábel szakítószilárdságát megközelítő vagy azt meghaladó terhelését. Ezen mérő eszközök is szolgáltathatnak bemenő jelet a vezérlő egység számára, amely ezáltal példaképpen a fő, illetve segéd rotor egységek, illetve a szárnylapok beállításának megváltoztatásával el képesek hárítani a vészhelyzetet, vagy kezdeményezik a berendezés leereszkedését. Más módon érzékelt vészhelyzet esetén, példaképpen a szélszenzorok segítségével érzékelt vészhelyzet esetén is kezdeményezheti a vezérlő egység a berendezés leereszkedését, amely a felemelkedéssel analóg módon történik.

A találmány természetesen nem korlátozódik a részletesen bemutatott előnyös kivitelt alakokra, hanem további változatok, módosítások és továbbfejlesztések ís lehetségesek az igénypontok által meghatározott oltalmi körben.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Szélenergiát hasznosító energiatermelő berendezés, amely tartalmaz

- testet (10, 48, 54, 64,70,98, 108, 114),

- fő rotor egységet (12, 95), amely tartalmaz állítható dőiésszögö elülső lapátokkal (32) kialakított elülső forgórészt (25') és állítható dőlésszőgü hátulsó lapátokkal (34) kialakított hátulsó forgórészt (28”), amely elülső forgórész (25^!) és hátulsó forgórész (25”) egymással egybeeső forgástengellyel rendelkezik,

- az elülső lapátoknak (32) és a hátulsó lapátoknak (34) szélben egymással ellenkező forgásirány felvételét biztosító beállítását lehetővé tevő lapátheállífó egységet, ~ a test (10, 48, 54, 64, 70, 90, 103, 114) eregetését lehetővé tevő kábelt (16, 42, 44', 44”, 44”', 46', 48”, 48’”),

- az elülső forgórész (28') és hátulsó forgórész (28”) forgásából villamos energia termelésére alkalmas generátor egységet, valamint

- a generátor egység által megtermelt villamos energia elvezetésére alkalmas vezetőt, azzal jellemezve, hogy

- a fő rotor egység (12, 95) a test (10, 48, 64 , 64, 70, 90, 108, 114) nyílásában (11, 56, 71, 93, 111, 118) elrendezve van a testhez (10,

48, 54, 84, 70, 90, 108, 114) csatlakoztatva, és - a fő rotor egység (12, 95) a nyílás (11, 85, 71, 93, 111, 116) lezárására alkalmas lapátokkal (32, 34) rendelkezik.
2. Az. 1, igénypont szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy az elülső lapátok (32) és hátulsó lapátok (34) dőlésszögének egymástól független beállítását lehetővé tevő lapátbeállitó egysége van.
3. A 2. igénypont szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a forgórészek (25', 28”) legalább egyikének a nyílás (11, 85, 71,

93, 111, 116) lezárására alkalmas lapátjai (32, 34) vannak, vagy az elülső forgórész (25’) és a hátulsó forgórész (25”) lapátjai (32, 34) a nyílást (11, 85, 71, 93, 111, 116) egymást kiegészítő módon való lezárására alkalmasan vannak kialakítva.
4, Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy tartalmaz az elülső forgórész (25^!) és a hátulsó forgórész (25”) meghajtására alkalmas meghajtó egységet, és a meghajtó egység és a generátor egység egy rotor egységbe van integrálva.
5. A 4. Igénypont szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a rotor egység tartalmaz:

- az elülső lapátok (32) végeihez rögzített elülső főrgóelemef (39’) és a hátulsó lapátok (34) végeihez rögzített hátulsó forgóetemet (39”),

- az elülső forgőelemhez (39') illeszkedő elülső silóelemmel (40’), és a hátulsó forgőelemhez (39”) illeszkedő hátulsó áilőelemmel (40) kialakítod keretrészt. (13), és a keretrész (13) körülveszi az elülső forgórészt (25’) és a hátulsó forgórészt (25’).
6. Az 1-5, Igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy tartalmaz a berendezés felemelkedését és lebegésének stabilitását elősegítő, a testhez (10, 64, 70, 90, 114) rögzített legalább egy segéd rotor egységet (16, 72, 88, 118).
7. A 8. igénypont szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy tartalmaz az elülső lapátok (32), a hátulsó lapátok (34), és/vagy legalább egy segéd rotor egység (18, 72, 88, 118) irányának beállítására alkalmas, valamint a meghajtó egységet és a generátor egységet szabályozó vezérlő egységet.
8. A 7. igénypont szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a berendezés tartalmaz a vezérlő egység részére bemeneti

-25paramétert szolgáltató, szélsebességet, és/vagy szélirányt mérő szélszenzort.
9. A 6-8. Igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a segéd rotor egység (18, 72,88) egymásra merőleges első tengely (22, 84) és második tengely (24, 88) körül elforgathatóan, a segéd rotor egység (18, 72, 88} tetszőleges irányú beállítását lehetővé tevő módon van a testhez (lö, 64, 70, 98,114) csatlakoztatva.
10. A 7. vagy 8. igénypont szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a segéd rotor egység (118) fordulatszámának szabályzására alkalmas vezérlő egysége van.
11. Az 1--1Ö. igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a test (70, 98} rendelkezik hengerpalást alakú felülettel.
12. A 11, Igénypont szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a testben (9ö) elülső nyilast (92) és hátulsó nyílást (94) összekötő legalább egy furat (104) van kialakítva, és a hátulsó nyílás (94) a furatba (104) az elülső nyíláson (92) bekerülő levegőt a hátulsó forgórészre (25”) vezető módon van kialakítva.
13, Az 1-10. Igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a test (10, 48, 54, 54, 108, 114) rendelkezik iényegében lapos felülettel.
14, Az 1-13, igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a berendezés tartalmaz az elülső forgórészt (25^!) és a hátulsó forgórészt (25) körülvevő keretrészt (13), amely tengelyen (30) keresztül van a testhez (10, 48, 54, 84, 7Ö, 90, 108, 114) csatlakoztatva és a keretrész (13) a tengely (30) körül elforgatható.
15. Az 1~14, igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy tartalmaz a berendezés stabilitását elősegítő, állítható szárnylapot (58, 85).

18, Áz 1-15. Igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy tartalmaz a testhez (18, 45, 54, 84, 70, 90, 108, T14) kapcsolódó, a berendezés stabilitását elősegítő farokelemet (80, 78).
17. Az 1-18, igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a testen levegöáramlásf szabályozó terelőelemek vannak elrendezve.
18. Az 1-17. igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés, azzal jellemezve, hogy a kábel (18, 42, 44’, 44”, 44”; 48; 48”, 48’”) és a vezető egy egységet alkotnak.
19. Eljárás az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti energiatermelő berendezés üzemeltetésére, amelynek során

- a fő rotor egység (12, 85) meghajtásával felhajtóerőt keltve az energiatermelő berendezés emelkedését megkezdjük,

- emelkedés közben a fő rotor egység (12, 95) meghajtását megszüntetjük és az elüisö lapátokkal (32) és/vagy a hátulsó lapátokkal (34) a nyílást (11. 85, 71, 93, 111, 118) lényegében lezárjuk, majd

- az emelkedés után az elülső lapátokat (32) és a hátulsó lapátokat (34) szélben egymással ellenkező forgásirány felvételét biztosító módon beállítjuk és a tő rotor egységet (12, 95) generátorként üzemeltetjük.