DE202010004363U1

DE202010004363U1 - Energiezentrale bestehend aus einem Energieturm (Wind-Solar) zur Strom- und Wärmeerzeugung (Thermie) kombiniert mit einem Blockheizkraftwerk Steuerung

Info

Publication number: DE202010004363U1
Application number: DE202010004363U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2020-03-31

Abstract

Energiezentrale, dadurch gekennzeichnet, dass ein völlig autarkes System aus Windkraft, Photovoltaik, Akkumulatoren, BHKW und Solarthermie mit einer Steuerung verbaut sind.

Description

Es handelt sich um eine Energiezentrale bestehend aus einem Energieturm (Wind-Solar) zur Strom- und Wärmeerzeugung (Thermie) kombiniert mit einem Blockheizkraftwerk verbunden durch eine Bi-Direktionale Netzverbindung (Steuerung).

1. Es existiert auf dem Markt keine Kombination von Wind-, Sonnenenergie und einem Blockheizkraftwerk (BHKW). Kein Anbieter hat bisher mehrere Energiesysteme vereint.
2. Durch das geplante komplette Energiekonzept ist eine autarke, netzunabhängige Stromversorgung für kleine und mittlere Unternehmen mit einer geplanten Gesamtleistung von 50 KW vorgesehen. Das Argument der Versorgungssicherheit wird auf mittlere Sicht voraussichtlich an Bedeutung gewinnen. So rechnen Experten aus der Energiebranche auch hierzulande zukünftig mit häufigeren Stromausfällen. (Quelle: Dresdener Bank, Branchenreport: Energieversorgung Mai 2009).
3. Das Prinzip des Savonius-Rotors bietet gegenüber herkömmlichen Rotorprinzipien viele Vorteile. Diese ergänzt mit weiteren zusätzlichen Leistungsmerkmalen bieten gute Chancen für das Marktsegment von Kleinwindanlagen.

Beschreibung
Die Energiezentrale wird in einem 20- oder 40-Fuß-Container untergebracht. Der Energieturm kann auf dem Container oder seitlich auf einem getrennten Fundament befestigt werden.
Die Energiezentrale (siehe Zeichnung) besteht aus einem Energieturm und einem BHKW-Container. Der Energieturm aus Stahlrahmengestell enthält die Windkraftanlage in Kombination mit Solarmodulen, eine Akkubank, Elektro-Mobiltankstelle, W-LAN Funkantenne und Werbeflächen. Im Container sind das Blockheizkraftwerk und die Tanks für Rapsöl untergebracht.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiezentrale; wie folgt beschrieben:
Blockheizkraftwerk, Photovoltaik, Akkumulatoren, Solarthermie, Windkraft und Werbeflächen gibt es in großer Bandbreite und in verschiedensten Varianten einzeln auf dem Markt.
Bei der vorliegenden Erfindung werden in alle Komponenten zu einer Einheit zusammen angeboten.
Die zentrale Steuerung regelt den für den Kunden optimalen Nutzen für seinen Bedarf an Wärme und Strom.
Der Turm steht auf Säulen, in dessen oberem Bereich die Windkraftanlage läuft. Über oder unter dieser Windkraftanlage sind in Südausrichtung die Photovoltaikpaneele angebracht.
Auf den nicht südlich zugewandten Seiten sind an deren Stelle die Werbeflächen vorgesehen.
Unten im Turm sind die Akkumulatoren, das elektronische Management und die Elektromomobil-Tankstelle untergebracht. Im Container befinden sich das BHKW zur Wärme- und Stromerzeugung und die Tanks für das Rapsöl.
Die Kombination aller Einzelkomponenten zusammen und deren Nutzung sind erfindungsgemäß neu.
Kombination:
Da die Kombination dieser Einzelkomponenten neu ist, ergeben sich völlig neue und andere Möglichkeiten der Energienutzung und deren Vermarktung. Die Mehrfachnutzung der Energiezentrale spart Geld, Ressourcen und Platz.
Funktion der E-Tankstelle:
Die Energiezentrale lässt sich beispielsweise an den Parkplatz eines Restaurants, Supermarktes oder auch eines Privathauses aufstellen.
Während die Kunden bzw. Eigentümer einkaufen, essen oder schlafen wird das E-Mobil geladen. Der separate Turm der Eigenwerbung entfällt; die Werbefläche ist bereits auf dem Energieturm.
Funkantenne:
Eine weitere Option ist das Anbringen einer Funkantenne, beispielsweise eines Mobilfunk-Anbieters mit W-LAN-Anschluss.
Durch einen entsprechenden Vertrag verkürzt sich die Amortisationszeit der Energiezentrale.
Speicherung des elektrischen Stromes:
Durch Speicherung der elektrischen Energie aus den Solarzellen in Akkumulatoren, das Vorhandensein eines BHKW und dem elektronischen Management ergibt sich eine Autarkie von elektrischer Energie. Somit entfällt die teure Verlegung von Kabeln und es entstehen keine Folgekosten durch den Energieversorger.
Man kann die Energiezentrale als eigene Einheit aufstelle, es werden keine Anschlüsse benötigt.
Stromerzeugung zur Hausnetzeinspeisung:
Der gewonnene Strom kann auch über einen Wechselrichter auf die nötige Spannung und Frequenz gebracht werden und in ein öffentliches- oder Hausnetz eingespeist werden.
Image:
Mit dem Aufstellen des Energieturmes und den entsprechenden Werbeflächen legt man sich ein positives Image zu und gewinnt zusätzliche Kunden.
Aufstellung der Energiezentrale:
Die Energiezentrale kann u. a. auf Parkplätzen von öffentlichen Gebäuden, Banken, Fast-Food Ketten, Supermärkten, Einkaufszentren, Firmen, Flughäfen, Bahnhöfen, Kirchen, Restaurants, Schulen, Herstellern und Händlern von E-Mobilen, Mehrfamilienhäusern, aber auch Privathäusern etc. montiert werden.
Gesamtwirtschaftlichkeit:
Das neue Gesamtkonzept ist wirtschaftlicher als das Aufstellen von Einzelkomponenten. Es steht damit einem breiteren Markt zur Verfügung.
Da die Steuerungs- und Regelorgane von Photovoltaik, Windturbine und BHKW gemeinsam genutzt werden, entstehen zusätzliche Synergien.
Verträglichkeit in Wohngebieten:
Durch die Wahl der Rotoren und dessen Kombination ist es möglich, auch bei schwachen Winden ab 3 m/s elektrische Energie zu gewinnen. Die Bauform des Rotors ermöglicht auch den Einsatz in Wohngebieten, da er keinen Schlagschatten erzeugt und geräuschlos läuft.
Steuerung der Energiezentrale:
Das zentrale Element der Energiezentrale ist die Steuerung. Mit ihrer Hilfe wird ein Abgleich des vorhandenen Angebotes an Wärme und Strom an den jeweiligen Bedarf dargestellt.
Hierbei sind verschiedenste Verbrauchssituationen denkbar. Aufgrund der Steuerungsintelligenz wird immer zuerst die Sonne (Photovoltaik für Strombedarf und Solarthermie für Wärmebedarf) und der Wind (Windturbine für Strombedarf) genutzt. Sollte ein höherer aktueller Bedarf entstehen, kann das BHKW (Strom und Wärme) zu geschaltet werden.
Autarkie des Systems:
Durch das vorhandene Blockheizkraftwerk, die eingebaute Photovoltaik und die Windkraftanlage besteht die Möglichkeit, die Energiezentrale vollständig autonom an entlegenen Orten zu betreiben. Auch ist eine Backup-Lösung als Versorger bei Stromausfall durchführbar.
Verteilersystem Heiswasser am Auslauf BHKW (Blockheizkraftwerk):
Am Heiswasseraustritt des Blockheizkraftwerk, ist ein Verteile der je nach Bedarf das Heiwasser zum Boiler oder ins System sowie an weitere Verbraucher abgibt.
Bezugszeichenliste
Autarker Energiezentrale

Autarke Energiezentrale: = Energieturm (1–7) + BHWK (8) + Bi-Di-Einspeisung (9) + Brennstofflager (10) + Warmwasserspeicher (11) + Container (12)
1: Energieturm
: Besteht aus:
2: Turbine Windturbine
3: PV (Photovoltaik) Solarstrom bzw. Thermie
4: Werbung
7: Generator
6: Laderegler/Wechselrichter und Batterie
12: Container Enthält:
5: Steuerung
8: BHKW (Blockheitskraftwerk) mit Strom, Heiswasserverteilung
9: Bidirektionale Einspeisung
10: Brennstofflager-Tanks (Pflanzenöl)
11: Hydraulischer Warmwasserspeicher

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Dresdener Bank, Branchenreport: Energieversorgung Mai 2009 [0001]

Claims

Energiezentrale, dadurch gekennzeichnet, dass ein völlig autarkes System aus Windkraft, Photovoltaik, Akkumulatoren, BHKW und Solarthermie mit einer Steuerung verbaut sind.
Energiezentrale, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in ihr eine Savonius ähnliche Windkraftanlage zur Stromerzeugung verbaut ist.
Energiezentrale nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in ihr Photovoltaikpaneele zur Stromerzeugung verbaut sind.
Energiezentrale nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in ihr ein Blockheizkraftwerk (BHKW) zur Strom- und Wärmeerzeugung verbaut ist.
Energiezentrale nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Werbeflächen vorhanden sind, um die Konstruktion vollständig zu nutzen.
Energiezentrale nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gewonnene Energie in Akkumulatoren zwischengespeichert wird, bevor sie dem Verbrauchsnetz zugeführt wird.
Energiezentrale nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energie von einem elektronischen Management verwaltet wird, um in Verbindung mit den Akkumulatoren und dem BHKW eine Autarkie mit elektrischem Strom und Wärme zu gewährleisten.
Energiezentrale nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Funkantenne auf ihm montiert ist.
Energiezentrale nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine E-Mobil „Tankstelle” enthält, mit welcher die Akkumulatoren von E-Mobilen nachgeladen werden können.
Energiezentrale nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der Heißwasseraustritt des Blockheizkraftwerk, der je nach Bedarf das Heißwasser zum Boiler oder ins System sowie an weitere Verbraucher abgegeben werden kann.