Windkraftspeicher Die Ausnutzung der Windkraft verlangt eine sehr
weitgehende Speicherung der dargebotenen Energie wegen der Unregelmäßigkeit des
Windes. Bekannt ist hierbei die Verwendung von Lagenenergie durch Pumpen von Wasser
in einen hochliegenden offenen Wasserbehälter, der dann durch eine Wasserkraftrnaschine
entladen wird. Diese Speicherart scheitert aber meist daran,, daß die großen Höhenunterschiede,
die nötig sind, damit der Speicherraum nicht unausführbar groß wit-d, im Gelände
in erreichbarer -Nähe nicht zur Verfügung stehen. Größere Entfernungen müssen aber
wegen der Kosten und der Reibungsverluste der langen Rohrleitungen ausscheiden.Wind power storage The utilization of wind power demands a lot
extensive storage of the energy presented due to the irregularity of the
Wind. The use of layer energy by pumping water is known here
into an overhead open water tank, which is then fed by a hydropower machine
is discharged. This type of storage usually fails because, that the great height differences,
which are necessary so that the storage space is not unfeasibly large in the area
are not available in reachable proximity. However, greater distances must be
because of the costs and friction losses of the long pipelines.
Die geodätische Höhe, d. h. die dadurch erzeugte Gewichtswirkung,
wird deshalb gemäß der Erfindung durch Gasdruck ersetzt. Der Gasdruck wird hierbei
in der an sich bekannten Form benutzt, daß als eigentliches Arbeitsmittel das Druckwasser
der Schwerkraftspeicherung beibehalten, jedoch das Gewicht der Wassersäule ganz
oder zum Teil ersetzt wird durch Luftdruck oder den Druck eines anderen Gases auf
die Wasseroberfläche. Dieser Speicher kann baulich mit der übrigen Anlage bequem
vereinigt werden, weil der Luftdruck nicht, wie früher der geodätische Höhenunterschied,
nach oben begrenzt ist und deshalb das Speichervolumen beliebig verkleinert werden
kann.The geodetic height, i.e. H. the resulting weight effect,
is therefore replaced by gas pressure according to the invention. The gas pressure is here
used in the form known per se that the pressurized water is the actual working medium
retention of gravity, however, the weight of the water column entirely
or is partially replaced by air pressure or the pressure of another gas
the water surface. This memory can be structurally convenient with the rest of the system
are combined because the air pressure is not, as was previously the case with the geodetic height difference,
is limited upwards and therefore the storage volume can be reduced as required
can.
Für die Verhältnisse des Windrades ist es von Vorteil, wenn der stets
mit Druckluft gefiillte Speicherteil räumlich getrennt wird von dem zeitweise vorwiegend
mit Wasser gefüllten Speicherteil und beide Räume durch eine Rohrleitung, die dann
offenbar nur von Druckluft durchströmt wird, verbunden werden.For the conditions of the wind turbine, it is advantageous if it always
The storage part filled with compressed air is spatially separated from that for the most part at times
storage part filled with water and both rooms through a pipeline, which then
apparently only compressed air flows through it.
Ausdrücklich wird erklärt, daß bereits unter Druck stehende Wasserspeicher
bekannt sind, die durch eine Wasserpumpe gegen den . Gasdruck gefüllt werden und
deren stets mit Gasdruck gefüllter Speicherteil räumlich getrennt ist von dem zeitweise
finit
Wasser gefüllten Speicherteil, wobei beide Räume durch eine Gasleitung verbunden
sind. Dabei wird der Luftkessel auch in mehrere Einzelkessel aufgeteilt, die in
etwa gleicher Höhelnit dein Wasserspeicher aufgestellt sind. Die Anwendung auf die
Windkraftspeicherung in Verbindung mit einer Wasserkraftmaschine für die Entladung
ermöglicht aber die im folgenden beschriebenen Fortschritte.It is expressly stated that water storage tanks that are already under pressure
are known that by a water pump against the. Gas pressure are filled and
whose storage part, which is always filled with gas pressure, is spatially separated from that at times
finite
Water-filled storage part, with both spaces connected by a gas pipe
are. The air tank is also divided into several individual tanks, which are divided into
about the same height as your water tank are set up. The application to the
Wind power storage in conjunction with a water power machine for discharge
but enables the advances described below.
Es kann eine 'Normalbauart des Windrades ausgebildet werden, die in
allen Gebrauchsfällen unabhängig von den Geländeverhältnisseii -verwendbar ist.
Auch fallen die kostspieligen und verlustbringenden Rohrleitungen weitgehend weg.
Der dadurch erreichte Wegfall des beträchtlichen Rohrwiderstandes verbessert auch
den Wirkungsgrad, weil im übrigen keine zusätzlichen Ver-Itiste hinzukommen. Das
Luftpolster int Windkessel wirkt nämlich wie eine verhistlose Feder, da sowohl seine
Expansion wie Kompression wegen der Langsamkeit der sich beim Windrad auf mehrere
Tage erstreckenden Entladung oder Beladung isothermisch erfolgt.A 'normal type of wind turbine can be designed, which is shown in
can be used in all cases of use, regardless of the terrain.
The costly and loss-making pipelines are also largely eliminated.
The elimination of the considerable pipe resistance achieved in this way also improves
the efficiency, because there are no additional ver-itists. That
Air cushions in the Windkessel act like an entangled spring, since both his
Expansion like compression because of the slowness of the wind turbine on several
Days of unloading or loading takes place isothermally.
Durch die Gasleitung, welche den Luftmit dem Wasserkessel verbindet,
wird die Erhitzung der durchtretenden Luft beim Laden und ihre Abkühlung heim Entladen
möglich, wodurch sich der Speicherwirkungsgrad im Verhältnis der absoluten Lufttemperaturen
beim Laden und Entladen vergrößert. Die praktische Durchführung dieser Wä rineiiherfiihrung
wird dadurch erheblich erleichtert, dalj die Kühlung durch das zum Speicher fließende
Wasser erfolgt. Die Erhitzunbraucht nur etwa 30'' zu betragen, so daß als Wärmeduelle
die Abgase eines Hausherdes oder Ofens genügen. Weiter wirkt vereinfachend, daß
die Kühlung und Erhitzung an einer Stelle hoher Luftgeschwindigkeit erfolgt, wodurch
nach bekannten Gesetzen erlieblich an Kühlfläche gespart wird.Through the gas pipe that connects the air with the water boiler,
is the heating of the air passing through during charging and its cooling during discharging
possible, whereby the storage efficiency is in relation to the absolute air temperatures
enlarged when loading and unloading. The practical implementation of this heat transfer
is thereby considerably facilitated, since the cooling through the flowing to the memory
Water takes place. The heating only needs to be about 30 '', so that as a thermal duel
the exhaust gases from a domestic stove or oven are sufficient. Another simplifying effect is that
the cooling and heating takes place at a point of high air velocity, whereby
according to known laws, there is considerable savings in cooling surface.
Weiter ermöglicht die Trennung des Gasrautns vorn Wasserspeicher eine
Erhöhung der Speicherfähigkeit ohne Ge«#iclitsvermehrung, weil dann vier unter Gasdruck
stehende Wasserrahm allein an einer anderen passenden Stelle, z. B. im Traggerüst
für das Windrad, untergebracht werden kann. Der Einhau des ganzen Speichers in das
Gerüst ist nämlich in der Regel aus Raummangel nicht möglich. Durch diese Höherlegung
des M"asserrauins, die etwa io his 2o in betrugt, wird eine zusätzliche, wenn auch
beschränkte und keinesfalls allein ausreichende, Speiclierfiihigkeit in Form von
Lagenenergie ohne 1?rliöliung der Wandstärken des Speichers, also ohne Gewichtsaufwand,
gewonnen. Der möglichst hoch im Gerüst des Windrades befindliche Wasserraum kann
dann als Bestandteil der Tragkonstruktion des Windrades ausgebildet werden. Für
letzteren Zweck läßt sich in den Fällen, wo auch für den Gasraum ini Gerüst noch
Platz ist, naturgemäß auch der Gaskessel benutzen. der dann beliebig über oder unter
oder neben dem Wasserkessel angeordnet werden kann, also ganz so, wie eben hohle
Gerüstteile zur @-erfügttli" stehen, die dann unter sich Verbindung haben niiissen.Furthermore, the separation of the gas line in front of the water tank enables one
Increase in the storage capacity without an increase in population, because then four are under gas pressure
standing water cream alone in another suitable place, z. B. in the shoring
for the wind turbine. The incorporation of the whole memory into that
In fact, scaffolding is usually not possible due to a lack of space. Through this lift
des M "asserrauins, which was about io to 2o in, becomes an additional, albeit one
limited and by no means sufficient capacity for storage in the form of
Layer energy without sealing the wall thickness of the storage tank, i.e. without weight expenditure,
won. The water space located as high as possible in the frame of the wind turbine can
then be formed as part of the supporting structure of the wind turbine. For
The latter purpose can be used in cases where there is still a framework for the gas space
There is space, naturally also use the gas boiler. which then arbitrarily above or below
or can be arranged next to the kettle, just like hollow ones
Scaffolding parts are available which then have to be connected to each other.