DE2707343A1

DE2707343A1 - Windkraftanlage durch luftauftrieb

Info

Publication number: DE2707343A1
Application number: DE19772707343
Authority: DE
Inventors: Gustav Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-02-19
Filing date: 1977-02-19
Publication date: 1978-08-24

Description

"Tindkraftanlage durch Luftauftrieb.
Die Erfindung betrifft eine ;~/indkraftanlage die durch den Luftauftrieb des natürlichen Kamin- und Schornsteinzuges hei ununterbrochen gleichbleibendem winddruck Windräder und Windturbinen zur Strom- und Krafterzeugung antreibt.
Derartige tWindkraftanlagen sind umweltfreundlich und sollen mit geringst möglichem Aufwand die größtmögliche Leistung verbringen.
Windkraftanlagen sind in den unterschiedlichsten Ausführungen bekannt, beispielsweise Windmühlen zur lsIehlerzeugung, als Bockmühlen und Holländermühlen bekannt. Kleinwindkraftanlagen für Be-und Entwässerung, die vorwiegend in Überseeländer eingesetzt werden (vgl. Ingenieurs Taschenbuch ''Hütte" Bd.II). Aber alle bisher bekannten Windkraftanlagen sind stark vom vetter, Wind und Landschaft abhängig. Bei Windstille (Flaute), wie auch bei starkem Wind, Sturm oder Orkan ist die Inbetriebnahme nicht möglich.
Die gebrauchliche Windstärke ist nach C.E. Berck, Gera 1931 der Windmuhlenwind 7m/sek = 7 Kg/m2 Preßdruck. Auch nicht alle Landesteile sind für die Errichtung der bisher bekannten Windkraftanlagen geeignet. Meeresküsten sind wohl windreich, aber auch sturmgefährdet. Bewaldetes und zerklüftetes Inland sind meist windschwache Gebiete.
Der vorliegenden Windkraftanlage liegt die Aufgabe zugrunde, den natürlichen Luftauftrieb zur Strom- und Krafterzeugung auszunutzen, den Luftauftrieb gleichbleibend zu gestalten, alle Störfaktoren, wie Windstille und Stürme auszuschalten, sodaß ein ununterbrochener Betrieb zu jeder Jahreszeit pausenlos gewahrleistet ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dem oberirdischem Kamin für die Beschleunigung des natürlichen Luftauftriebes ein unterirdischer Warmluftkanal vorgelagert ist, dem durch einen Filterkanal laufend Frischluft zugeführt wird und daß in diesen Kanälen iuiu im oberirdIsches Kamin die, für die Strom-und Krafterzeugung erforderlichen Windkraftantriebe, montiert sind.
Eine weitere Verstärkung des Preßdrucks auf die Fliigelflächen der 1indkraftantriebe wird erreicht durch die Steigerung des natürlichen Luftauftriebes, durch den Einbau von Heizgitter- oder Heincanlagen im Warmluftkanal und im oberirdischem Kamin.
Ein Ausführungsbeispiel der Windkraftanlage durch Luftauftrieb ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgendem näher beschrieben. Es zeigt einen schematischen Schnitt für die ober-und unterirdische Anlage.
Die Windkraftanlage besteht aus dem oberirdischen Kamin 1, dessen natürlicher Luftauftrieb durch die Erdwärme des tief unterirdisch ausgebauten Warmluftkanals 2 beschleunigt wird. Eine Frischluftzuführung erfolgt durch den Filterkanal 3 der kurz über der Erdoberfläche beginnt. Der natürliche Luftauftrieb beruht auf dem Unterschied im Gewicht der im Kamin 1 und des Warmluftkanals 2 vorhandenen Warmluft gegenüber der kalten Außenluft. Dieser Gewichtsunterschied und damit der Luftauftrieb, auf dem der Preßdruck des Aufwindes resultiert, wird weiter gesteigert durch die im Warmluftkanal 2 und wahlweise im oberen Teil des Kamins 1 angebrachten Heizgitter oder Heizanlagen 4. Die für die Heizgitter 4 erforderliche elektrische Energie wird. von dem Generator 5 geliefert, der von dem ilindrad- oder Windturbinenaggregat 6 betrieben wird. Der Filterkanal 3 ist an seinem Lufteintritt init filter (a una an seinem eintritt in dem Warmluftkanal 2 mit dem Filter 7b versehen.
Für die Verbraucherenergie ist ein horizontalgelagertes Windrad-oder Windturbinenaggregat 8 im Warmluftkanal 2 eingebaut, das mit einem vertikalgelagerten Windrad- oder Windturbinenaggregat 9 im Verbund getrieben wird. Das vertikalgelagerte Aggregat 9 ist im Kamin 1 montiert und treibt den Generator 10. Die Elindrad-und Windturbinenaggregate 8. 9 besitzen je eine gemeinsame Achse, sie könne aber auch als Ein: el aggregate eingebaut werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind besonders die preisgünstige und umweltfreundliche elektrische Energieerzeugung' Ausnutzung des Zugluftauftriebes und Steigerung des Auftriebes durch die Erdwärme des unterirdisch angelegten Vlarmluftkanals, die durch eine zusätzliche Heizanlage noch weiter verstärkt werden kann. Ein kontinuierlicher Betrieb zu jeder Jahreszeit, kein unwiederbringlicher Verbrauch irdischer materie, dazu preisgünstige Errichtung und Wartung der gesamten Anlage, die in allen Landesteilen errichtet werden kann.

Claims

Patentansprüche 1. Windkraftanlage die durch den Luftauftrieb des natürlichen Kamin und Schornsteinzuges bei ununterbrochen gleichbleibendem Winddruck Windräder und Windturbinen zur Strom- und Krafterzeugung antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß dem oberirdischen Kamin (1) für die Beschleunigung des natürlichen Luftauftriebes ein unterirdischer Viarmluftkanal (2) vorgelagert ist, dem durch einen Filterkanal (3) laufend Lrischluft zugeführt wird und daß in diesen Kanälen und im kamin (1) die, für die Strom- und Krafterzeugung erforderlichen '8Vindkraftantriebe (6,8,9) montiert sind.
2. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekemlseichnet, daß zur Steigerung des natürlichen Luftauftriebes im Warmluftkanal (2), wahlweise auch im oberirdischen Kamin (1) Heizgitter (4) oder Heizanlagen eingebaut sind.
3. 'dindkraftanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windräder und Windturbinen (6,8,9) auf einer gemeinsamen Achse montiert sind, wahlweise auch als Einzelaggregate in den Kanälen (2,3) urid im oberirdischen Kamin (1) eingebaut werden können.
4. IVindkraftanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windräder und Windturbinen (6.8.9) für die Stromerzeugung Generatoren (5,10) antreiben.
5. Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische EnerBie für die Beheizung der Heizgitter (4) oder Heizanlagen durch ein gesondertes Windkraftaggregat (6) und dem damit verbundenen Generator (5) erzeugt wird.
6. Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Filterkanal (3) Filter (7a,7blangebracht sind.
7. Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in besonderen Fällen der Warmluftlcanal (2) und der Filterkanal (3) oberirdisch an den Kamin (1) angebaut werden.