| Dokumentenidentifikation |
DE102005047622A1 12.04.2007 |
| Titel |
Windenergie-Speicher-Puffer |
| Anmelder |
Prikot, Alexander, Dipl.-Ing., 42651 Solingen, DE |
| Erfinder |
Prikot, Alexander, Dipl.-Ing., 42651 Solingen, DE |
| DE-Anmeldedatum |
05.10.2005 |
| DE-Aktenzeichen |
102005047622 |
| Offenlegungstag |
12.04.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
12.04.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
F03D 9/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
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| Beschreibung[de] |
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Die vorgeschlagene Erfindung bezieht sich auf die Nutzung der Windenergie
und insbesondere auf die Vertikalachsen-Windkraftanlagen, d.h. Windkraftanlagen
mit den vertikalen Windrotor-Achsen (e. vertical axis wind turbine or vertical axis
windmill). Der Gegenstand der Erfindung ist der Windenergie-Speicher-Puffer, dem
noch nichts entspricht.
Dieser Puffer ist schon in den Vertikalachsen-Windkraftanlagen nach
meiner Erfindung mit dem Aktenzeichen DE 10
2005 043 444.4 und teilweise in den Vertikalachsen-Windkraftanlagen nach
meinen Erfindungen mit den Aktenzeichen DE 10 2005 011 501.2-15, DE 10 2004 061
369.9-15, DE 10 2004 042 205.2-15, DE 10 2004 024 752.8-15, DE 10 2004 001 573.2-15
und DE 103 32 678.2-15 verwendet. Er kann aber nicht nur in diesen Vertikalachsen-Windkraftanlagen
verwendet werden.
Der Windenergie-Speicher-Puffer(WESP) speichert den Überfluss
der Windenergie. Damit ist eine Speicherung vor der Umwandlung in die Elektroenergie
gemeint. Dank einer solchen Speicherung könnte man die Energie eines Sturmwindes
benutzen und gleichzeitig mit Elektrogeneratoren sparen.
Diese Erfindungsaufgabe kann durch verschiedene Lösungen gelöst
werden.
1. Lösung. Fig. 1.
WESP weist Druckluft-Reservoire (100), Luftpumpen (79)
mit den Getrieben (70), die für die Speicherung der Windenergie durch
die Komprimierung der Luft benutzt werden, Ventile (996) und Luftturbinen
(995), die für die Nutzung der Druckluft benutzt werden, auf. Die
Luftturbinen sind mit den Elektrogeneratoren (89) durch die Zwischengetriebe
(985) verbunden. Die Elektrogeneratoren sind mit dem Windrotor nicht verbunden.
Kommentar zur Lösungen 1 bis 8.
Die Luftpumpen oder die Ventile und Luftturbinen, die zeitbedingt
die Funktion der Luftpumpen erfüllen, werden benutzt, wenn die Elektrogeneratoren
die ganze Windenergie nicht ausnutzen können. Wenn der Wind zu stark ist, arbeiten
die Elektrogeneratoren und die Luftpumpen gleichzeitig oder die Luftpumpen arbeiten
allein. Dabei kann man die Zahl der Luftpumpen dynamisch steurn. Je stärker
der Wind ist, desto mehr ist die Zahl der Luftpumen, die benutzt werden. Wenn der
Wind zu schwach ist, kommt die Druckluft in die Luftturbinen und sie drehen direkt
oder durch die Zwischengetriebe die Rotoren der Elektrogeneratoren.
2. Lösung. Fig. 2.
WESP weist Druckluft-Reservoire (100), Luftpumpen (79)
mit den Getrieben (70), die für die Speicherung der Windenergie durch
die Komprimierung der Luft benutzt werden, Ventile (996) und Luftturbinen
(995), die für die Nutzung der Druckluft benutzt werden, auf. Die
Luftturbinen sind mit den Elektrogeneratoren (89) durch die Zwischengetriebe
(985) verbunden. Die Elektrogeneratoren sind auch mit dem Windrotor durch
die Getriebe (80) verbunden.
3. Lösung. Fig. 3.
WESP weist Druckluft-Reservoire (100), Ventile (994)
und Luftturbinen (993) mit den Getrieben (983), die für die
Speicherung der Windenergie durch die Komprimierung der Luft benutzt werden, Ventile
(996) und Luftturbinen (995), die für die Nutzung der Druckluft
benutzt werden, auf. Die letzen Luftturbinen sind mit den Elektrogeneratoren (89)
durch Zwischengetriebe (985) verbunden. Die Elektrogeneratoren sind mit
dem Windrotor nicht verbunden.
4. Lösung. Fig. 4.
WESP weist Druckluft-Reservoire (100), Ventile (994)
und Luftturbinen (993) mit den Getrieben (983), die für die
Speicherung der Windenergie durch die Komprimierung der Luft benutzt werden, Ventile
(996) und Luftturbinen (995), die für die Nutzung der Druckluft
benutzt werden, auf. Die letze Luftturbinen sind mit den Elektrogeneratoren (89)
durch Zwischengetriebe (985) verbunden. Die Elektrogeneratoren sind auch
mit dem Windrotor durch die Getriebe (80) verbunden.
5. Lösung. Fig. 5.
WESP weist Druckluft-Reservoire (100), Ventile (992)
und Luftturbinen (991) mit den Getrieben (98), die für die
Speicherung der Windenergie durch die Komprimierung der Luft und auch für die
Nutzung der Druckluft benutzt werden, auf. Die Luftturbinen sind mit den Elektrogeneratoren
(89) durch die Zwischengetriebe (981) verbunden. Die Elektrogeneratoren
sind mit dem Windrotor nicht verbunden.
6. Lösung. Fig. 6.
WESP weist Druckluft-Reservoire (100), Ventile (992)
und Luftturbinen (991) mit den Getrieben (98), die für die
Speicherung der Windenergie durch die Komprimierung der Luft und
auch für die Nutzung der Druckluft benutzt werden, auf. Die Luftturbinen sind
mit den Elektrogeneratoren (89) durch die Zwischengetriebe (88)
verbunden, die zwischen den Getrieben (98) und Getrieben (80)
angeordnet sind. Die Elektrogeneratoren sind mit dem Windrotor durch die Getriebe
(80) verbunden.
7. Lösung. Fig. 1 bis Fig. 6.
Die Getriebe (70, 80, 98, 983)
sind mit einem Reibungs- oder Zahn-Ringstreifen oder Reibungs- oder Zahn-Ansatzring
(26) des Windrotors durch einen Rollen-Kotakt oder mit Rädern oder
Superrädern, die den Windrotor unterstützen, durch einen Drehn- oder Rollen-Kotakt
verbunden.
8. Lösung. Fig. 7.
WESP weist Druckluft-Reservoire (100), Luftpumpen mit den
Getrieben oder Ventile und Luftturbinen mit den Getrieben, die für die Speicherung
der Windenergie durch die Komprimierung der Luft benutzt werden, Ventile und Luftturbinen
mit den Getrieben, die für die Nutzung der Druckluft benutzt werden, auf. Die
Getriebe sind mit einem Reibungs- oder Zahn-Streifen des untenerwähnten Magnet-Träger-Rings
(894) des untenerwähnten Super-Elektro-generators (890) durch
einen steuerbaren Rollen-Kontakt vebunden und in diesem Fall weist der Super-Elektrogenerator
entlang seiner ganzen Kreislinie auch eine Rollen/Kopplungs-Vorrichtung (895),
die den Magnet-Träger-Ring (894) mit einem Ansatzring (896)
des Windrotors steuerbar bindet. Falls die Windkraftanlage keine Luftpumpen aufweist,
werden normalerweise dieselbe Ventile (992) und Luftturbinen (991)
sowohl für die Komprimierung der Luft, als auch für die Nutzung der Druckluft
benutzt und wird der Funktionswechsel durch die Ventile (992), Getriebe
(98) und die Rollen/Kopplungs-Einrichtung gesteuert.
Der Super-Elektrogenerator (890), der um das Zentrum der
Windkraftanlage herum angeordnet ist, weist eine Kreis-Reihe der Wicklungen mit
den Kernen (891) auf dem Windrotor-Träger und eine Kreis-Reihe der
Magneten (892) an einem Magnet-Träger-Ring (894), der normalerweise
ein unterer Ansatzring des Windrotors ist, auf.
9. Lösung, die mit der Lösung 8 verbunden ist. Fig. 7.
Mit dem Super-Elektrogenerator (890) ist ein Super-Getriebe
(893) verbunden, das den Abstand zwischen der Kreis-Reihe der Wicklungen
mit den Kernen (891) und der Kreis-Reihe der Magneten (892) variiert.
Dabei ist das Super-Getriebe mit den Kernen bei der Wicklungen verbunden und normalerweise
entsprechend der Zahl dieser Kerne geteilt.
Kommentar zur Lösung 9.
Dank dieser Lösung ist die Windanpassungsfähigkeit des Super-Elektrogenerators
besser als die die Windanpassungsfähigkeit der normalen Elektrogeneratoren.
Es ist sinnvoll sowohl den Super-Elektrogenerator als auch die normalen Elektrogeneratoren
zu benutzen.
10. Lösung, die mit einer der Lösungen 1 bis 9 verbunden ist.
Z.B. Fig. 1 bis Fig. 7.
Jedes Druckluft-Reservoir (100) weist die Form eines vertikalen
Zylinders mit runden Stirnseiten auf und ist normalerweise mit einer Raumstütze
des Windrotor-Trägers integriert.
11. Lösung, die mit einer der Lösungen 1 bis 10 verbunden ist.
Alle Druckluft-Reservoire sind miteinander verbunden und stellen ein
Druckluft-Reservoir-System zusammen, das mindestens eine Druckluft-Leitung aufweist,
die zu einem äußeren Druckluft-Netz geht.
Kommentar zur Lösung 11.
Das Druckluft-Netz kann als ein Energie-Netz verwendet werden. Wenn
das Druckluft-Netz groß genug ist, wird die Windenergetik von den gegenwärtigen
Windbedingungen unabhängig. Außerdem könnte man das Druckluft-Netz
auch für den Druckluft-Nachschub einiger Fabriken benutzen. Manche Produktionen,
die die Druckluft und/oder die Elektroenergie brauchen, könnten direkt in den
freien Räumen der Windkraftanlagen, die dafür groß genug sind, in
Gang gebracht werden.
Erklärungen zu den Zeichnungen
1 – Windenergie-Speicher-Puffer und Elektrogeneratoren.
EKBS. Lösung 1.
2 – Windenergie-Speicher-Puffer und Elektrogeneratoren.
EKBS. Lösung 2.
3 – Windenergie-Speicher-Puffer und Elektrogeneratoren.
EKBS. Lösung 3.
4 – Windenergie-Speicher-Puffer und Elektrogeneratoren.
EKBS. Lösung 4.
5 – Windenergie-Speicher-Puffer und Elektrogeneratoren.
EKBS. Lösung 5.
6 – Windenergie-Speicher-Puffer und Elektrogeneratoren.
EKBS. Lösung 6.
7 – Windenergie-Speicher-Puffer und Superelektrogenerator.
EKBS. Lösung 8.
- Abkurzung: EKBS – Entrollte Kreisbogen-Sicht.
Erklärungen zu den Bezugszeichen
- 70
- – Getriebe für die Luftpumpe
- 79
- – Luftpumpe
- 80
- – Getriebe des Elektrogenerators
- 88
- – Zwischengetriebe
- 98, 981, 983, 985
- – Getriebe bei der Luftturbine
- 100
- – Druckluft-Reservoir
- 890
- – Super-Elektrogenerator
- 891
- – Wicklung mit einem Kern des Super-Elektrogenerators
- 892
- – Magnet des Super-Elektrogenerators
- 893
- – Unterer Ring-Zwischenstück des Super-Elektrogenerators
- 894
- – Magnet-Träger-Ring des Super-Elektrogenerators
- 895
- – Rollen/Kopplungs-Vorrichtungen für den Magnet-Träger-Ring
- 896
- – Unterer Ansatzring des Ringrotors
- 988
- – Zwischengetriebe
- 991, 993, 995
- – Luftturbine
- 992, 994, 996
- – Ventil bei der Luftturbine
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| Anspruch[de] |
Windenergie-Speicher-Puffer, dadurch gekennzeichnet, dass
er Druckluft-Reservoire (100), Luftpumpen (79) mit den Getrieben
(70), die für die Speicherung der Windenergie durch die Komprimierung
der Luft benutzt werden, Ventile (996) und Luftturbinen (995),
die für die Nutzung der Druckluft benutzt werden, aufweist und
die Luftturbinen mit den Elektrogeneratoren (89) durch die Zwischengetriebe
(985) verbunden sind und die Elektrogeneratoren mit dem Windrotor nicht
verbunden sind.
Windenergie-Speicher-Puffer, dadurch gekennzeichnet, dass
er Druckluft-Reservoire(100), Luftpumpen (79) mit den Getrieben
(70), die für die Speicherung der Windenergie durch die Komprimierung
der Luft benutzt werden, Ventile (996) und Luftturbinen (995),
die für die Nutzung der Druckluft benutzt werden, aufweist und
die Luftturbinen mit den Elektrogeneratoren (89) durch die Zwischengetriebe
(985) verbunden sind und die Elektrogeneratoren auch mit dem Windrotor
durch die Getriebe (80) verbunden sind.
Windenergie-Speicher-Puffer, dadurch gekennzeichnet, dass
er Druckluft-Reservoire (100), Ventile (994) und Luftturbinen
(993) mit den Getrieben (983), die für die Speicherung der
Windenergie durch die Komprimierung der Luft benutzt werden, Ventile (996)
und Luftturbinen (995), die für die Nutzung der Druckluft benutzt
werden, aufweist und
die letzen Luftturbinen mit den Elektrogeneratoren (89) durch Zwischengetriebe
(985) verbunden sind und die Elektrogeneratoren mit dem Windrotor nicht
verbunden sind.
Windenergie-Speicher-Puffer, dadurch gekennzeichnet, dass
er Druckluft-Reservoire (100), Ventile (994) und Luftturbinen
(993) mit den Getrieben (983), die für die Speicherung der
Windenergie durch die Komprimierung der Luft benutzt werden, Ventile (996)
und Luftturbinen (995), die für die Nutzung der Druckluft benutzt
werden, aufweist und
die letzen Luftturbinen mit den Elektrogeneratoren (89) durch Zwischengetriebe
(985) verbunden sind und die Elektrogeneratoren auch mit dem Windrotor
durch die Getriebe (80) verbunden sind.
Windenergie-Speicher-Puffer, dadurch gekennzeichnet, dass
er Druckluft-Reservoire (100), Ventile (992) und Luftturbinen
(991) mit den Getrieben (98), die für die Speicherung der
Windenergie durch die Komprimierung der Luft und auch für die Nutzung der Druckluft
benutzt werden, aufweist und
die Luftturbinen mit den Elektrogeneratoren (89) durch die Zwischengetriebe
(981) verbunden sind und die Elektrogeneratoren mit dem Windrotor nicht
verbunden sind.
Windenergie-Speicher-Puffer, dadurch gekennzeichnet, dass
er Druckluft-Reservoire (100), Ventile (992) und Luftturbinen
(991) mit den Getrieben (98), die für die Speicherung der
Windenergie durch die Komprimierung der Luft und auch für die Nutzung der Druckluft
benutzt werden, aufweist und
die Luftturbinen mit den Elektrogeneratoren (89) durch die Zwischengetriebe
(88) verbunden sind, die zwischen den Getrieben (98) und Getrieben
(80) angeordnet sind, und die Elektrogeneratoren mit dem Windrotor durch
die Getrieben (80) verbunden sind..
Windenergie-Speicher-Puffer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Getriebe (70, 80, 98,
983) mit einem Reibungs- oder Zahn-Ringstreifen oder Reibungs- oder Zahn-Ansatzring
(26) des Windrotors durch einen Rollen-Kotakt oder mit Rädern oder
Superrädern, die den Windrotor unterstützen, durch einen Drehn- oder Rollen-Kotakt
verbunden sind.
Windenergie-Speicher-Puffer, dadurch gekennzeichnet, dass
er Druckluft-Reservoire (100), Luftpumpen mit den Getrieben oder Ventilen
und Luftturbinen mit den Getrieben, die für die Speicherung der Windenergie
durch die Komprimierung der Luft benutzt werden, Ventile und Luftturbinen mit den
Getrieben, die für die Nutzung der Druckluft benutzt werden, aufweist und
die Getriebe mit einem Reibungs- oder Zahn-Streifen des untenerwähnten Magnet-Träger-Rings
(894) des untenerwähnten Super-Elektrogenerators (890) durch
einen steuerbaren Rollen-Kontakt vebunden sind und in diesem Fall
der Super-Elektrogenerator entlang seiner ganzen Kreislinie auch eine Rollen/Kopplungs-Vorrichtung
(895), die den Magnet-Träger-Ring (894) mit einem Ansatzring
(896) des Ringrotors steuerbar bindet, aufweist und
falls die Windkraftanlage keine Luftpumpen aufweist, normalerweise dieselbe Ventile
(992) und Luftturbinen (991) sowohl für die Komprimierung
der Luft, als auch für die Nutzung der Druckluft benutzt werden und der Funktionswechsel
durch die Ventile (992), Getriebe (98) und die Rollen/Kopplungs-Einrichtung
gesteuert wird und der Super-Elektrogenerator (890), der um das Zentrum
der Windkraftanlage herum angeordnet ist, eine Kreis-Reihe der Wicklungen mit den
Kernen (891) auf dem Windrotor-Träger und eine Kreis-Reihe der Magneten
(892) an einem Magnet-Träger-Ring (894), der normalerweise
ein unterer Ansatzring des Windrotors ist, aufweist.
Windenergie-Speicher-Puffer nach dem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Super-Getriebe (893), das den Abstand zwischen der Kreis-Reihe
der Wicklungen mit den Kernen (891) und der Kreis-Reihe der Magneten (892)
variiert, mit dem Super-Elektrogenerator (890) verbunden ist und dieses
Super-Getriebe mit den Kernen bei der Wicklungen verbunden und normalerweise entsprechend
der Zahl dieser Kerne geteilt ist.
Windenergie-Speicher-Puffer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass jedes Druckluft-Reservoir (100) die Form eines hohlen
vertikalen Zylinders mit runden Stirnseiten aufweist und normalerweise mit einer
Raumstütze des Windrotor-Trägers integriert ist.
Windenergie-Speicher-Puffer nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass alle Druckluft-Reservoire miteinander verbunden sind
und ein Druckluft-Reservoir-System zusammenstellen, das eine äußere Druckluft-Leitung
aufweist, die zu einem äußeren Druckluft-Netz geht.
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Patent Zeichnungen (PDF)
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