AT510207A1 - WIND TURBINE - Google Patents

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AT510207A1 AT0130610A AT13062010A AT510207A1 AT 510207 A1 AT510207 A1 AT 510207A1 AT 0130610 A AT0130610 A AT 0130610A AT 13062010 A AT13062010 A AT 13062010A AT 510207 A1 AT510207 A1 AT 510207A1
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Description

(37 443) II(37 443) II

Die Erfindung bezieht sich auf eine Windkraftanlage mit einem Strömungskanal zwischen zwei Kanalwänden, von denen zumindest eine eine Außenwand eines Bauwerks bildet, mit wenigstens einer innerhalb des Strömungskanals gelagerten, axial durchströmten Windturbine und mit einer dem Turbinenrotor in Anströmrichtung vorgelagerten, sich in Anströmrichtung düsenartig verjüngenden Leiteinrichtung.The invention relates to a wind turbine with a flow channel between two channel walls, at least one of which forms an outer wall of a building, with at least one inside the flow channel mounted, axially flowed through the wind turbine and upstream of the turbine rotor in the direction of flow, in the direction of flow nozzle-like tapered guide ,

Um Windenergie vorteilhaft nützen zu können, ist es bekannt, zwei Bauwerke so auszubilden, dass zwischen ihren einander zugekehrten Außenwänden ein Strömungskanal entsteht, in dem über die Höhe des Strömungskanals verteilt axial durchströmte Windturbinen gelagert werden können. Zur günstigen Anströmung einzelnen Windturbinen sind diesen düsenartige Leiteinrichtungen vorgelagert, die sich zwischen den Kanalwänden erstrecken und denen die Aufgabe zukommt, die sich im Strömungskanal ausbildende Windströmung in möglichst laminare Teilströme zur Beaufschlagung der einzelnen Windturbinen zu unterteilen. Der durch die Kanalwände begrenzte Strömungskanal weist vorteilhaft einen Verlauf nach Art einer Laval-Düse auf, die in Abhängigkeit vom Anströmwinkel des Strömungskanals und der jeweiligen Windgeschwindigkeit zum Teil sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb des Strömungskanals ermöglicht. Allerdings können die Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb des Strömungskanals in Abhängigkeit von den jeweils herrschenden Windverhältnissen auch stark schwanken, was sich nachteilig auf den Wirkungsgrad solcher Windkraftanlagen auswirkt. Außerdem gefährden große Strömungsgeschwindigkeiten im Strömungskanal vorzunehmende Montage-und Wartungsarbeiten.In order to be able to use wind energy advantageously, it is known to design two structures in such a way that a flow channel is created between their mutually facing outer walls, in which wind turbines axially flowed over the height of the flow channel can be stored. For favorable flow individual wind turbines are upstream of these nozzle-like guide devices, which extend between the channel walls and which has the task of subdividing the forming in the flow channel wind flow in laminar as possible partial streams for acting on the individual wind turbines. The limited by the channel walls flow channel advantageously has a course in the manner of a Laval nozzle, which allows depending on the angle of attack of the flow channel and the respective wind speed sometimes very high flow velocities within the flow channel. However, the flow velocities within the flow channel can vary greatly depending on the prevailing wind conditions, which adversely affects the efficiency of such wind turbines. In addition, large flow velocities in the flow channel endanger assembly and maintenance work to be undertaken.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Windkraftanlage der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass mit vergleichsweise einfachen baulichen **»··· ·*· * • · I *11 * · * ·»··*· » * * * * * · t ·· » ♦ · ·· · I λ m ·· ·«·· · - 2 -The invention is therefore based on the object, a wind turbine of the type described in such a way that with comparatively simple structures ** »··· · * · * • · I * 11 * · * ·» ·· * · »* * * * * · T ·· »♦ · ··· I λ m ···« ·· · - 2 -

Maßnahmen eine Anpassung an unterschiedliche Windverhältnisse vorgenommen werden kann.Measures adaptation to different wind conditions can be made.

Ausgehend von einer Windkraftanlage der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die düsenartige Leiteinrichtung einen einer Kanal wand zugeordneten, sich im Wesentlichen um den halben Umfang der Leiteinrichtung erstreckenden Leitabschnitt aufweist, der auf der dem Turbinenrotor abgekehrten Seite um eine vertikale Achse schwenkverstellbar gelagert ist.Starting from a wind turbine of the type described, the invention solves the problem set by the fact that the nozzle-like guide has a channel wall associated, extending substantially to half the circumference of the guide extending portion on the side facing away from the turbine rotor about a vertical axis is mounted pivotally adjustable.

Aufgrund dieser Maßnahmen kann ein Leitabschnitt der Leiteinrichtung um eine Achse, die mit axialem Abstand von der Windturbine im Bereich der zugehörigen Kanalwand verläuft, von der Kanalwand weg in die Kanalströmung mit der Wirkung eingeschwenkt werden, dass sich der Strömungsquerschnitt im unmittelbaren Zu-strömbereich der Windturbine verringert, was eine Beschleunigung der die Windturbine beaufschlagenden Strömung nach sich zieht und dafür genützt werden kann, die Drehzahl des Turbinenrotors vorteilhaft zu steuern. Da dieser Leitabschnitt im Wesentlichen die halbe Leiteinrichtung umfasst, die gegen die andere Hälfte der Leiteinrichtung verschwenkt wird, können noch immer ausreichend laminare Strömungsverhältnisse für eine vorteilhafte Strömungsbeaufschlagung der Windturbine sichergestellt werden, die allerdings zunehmend exzentrisch angeströmt wird. Die durch die Leiteinrichtung angestrebte Düsenwirkung bleibt ja auch bei einer Schwenkverstellung des schwenkbaren Leitabschnitts erhalten.Because of these measures, a guide portion of the guide can be pivoted away from the channel wall in the channel flow with an effect about an axis which extends at an axial distance from the wind turbine in the region of the associated channel wall, with the effect that the flow cross section in the immediate Zu-strömbereich the wind turbine decreases, which causes an acceleration of the flow impinging on the wind turbine and can be used to advantage to control the speed of the turbine rotor advantageous. Since this guide section essentially comprises half the guide device, which is pivoted against the other half of the guide device, sufficiently laminar flow conditions can still be ensured for an advantageous flow loading of the wind turbine, which, however, is supplied with increasingly eccentric flow. The desired by the guide nozzle effect remains yes even with a pivoting adjustment of the pivotable guide section obtained.

Zur Unterstützung einer weitgehend wirbelfreien Strömungsausbildung können die Leitabschnitte parallel zu ihrer Schwenkachse gelenkig unterteilt sein, sodass durch eine gegenseitige Schwenkverstellung der sich durch die gelenkige Unterteilung ergebenden Teile der Leitabschnitte günstigere Anströmverhältnisse für die einzelnen Windturbinen einstellen lassen.To support a largely eddy-free flow training, the guide sections can be divided in an articulated manner parallel to its pivot axis, so that can be adjusted by a mutual pivotal adjustment of resulting by the articulated part of the guide sections more favorable flow conditions for the individual wind turbines.

Wird die in Längsrichtung des Strömungskanals gemessene Länge des Leitabschnitts der düsenartigen Leiteinrichtung an die Weite des Strömungskanals im Bereich der Leiteinrichtung angepasst, so kann der schwenkbare Leitabschnitt auch • · # I « · «Μ * · * I t * * I t * ♦ 1 * * # · * * · · * * · 4+ I« « I ··** · -3- zum Sperren des Strömungsdurchtritts durch die jeweilige Düse genützt werden. Es braucht ja zu diesem Zweck lediglich der schwenkbare Leitabschnitt quer zum Strömungskanal gestellt zu werden. Für eine entsprechende Abdichtung kann im Bedarfsfall ein Anschlag für den verschwenkbaren Leitabschnitt auf der gegenüberliegenden Kanalwand vorgesehen sein.If the length of the guide section of the nozzle-like guide device measured in the longitudinal direction of the flow channel is adapted to the width of the flow channel in the region of the guide device, then the pivotable guide section can also be .times.1 * .times * * # * * * · · * * · 4+ I "" I ·· ** · -3- be used to block the flow passage through the respective nozzle. It only needs to be provided for this purpose, only the pivotable guide portion transverse to the flow channel. If necessary, a stop for the pivotable guide section on the opposite channel wall can be provided for a corresponding seal.

Bei der Anordnung mehrerer Windturbinen übereinander ist es vorteilhaft, den Strömungskanal zwischen den den einzelnen Windturbinen zugeordneten Leiteinrichtungen durch wenigstens eine Trennwand der Höhe nach zu unterteilen. Die dadurch gebildeten Teilkanäle können überden zugehörigen verschwenkbaren Leitabschnitt der Leiteinrichtung gesperrt werden, sodass es möglich wird, einzelne Windturbinen bzw. Turbinengruppen abzuschotten, ohne den Betrieb der übrigen Windturbinen zu gefährden. Außerdem wird eine den Windturbinen vorgelagerte Strömungsaufteilung auf die einzelnen Windturbinen unterstützt.When arranging a plurality of wind turbines one above the other, it is advantageous to subdivide the flow channel between the guide devices assigned to the individual wind turbines by at least one partition wall. The sub-channels formed thereby can be blocked via the associated pivotable guide section of the guide, so that it is possible to isolate individual wind turbines or turbine groups without endangering the operation of the other wind turbines. In addition, a wind turbines upstream flow distribution is supported on the individual wind turbines.

Strömungskanäle zwischen je zwei Bauwerken werden in Bezug auf eine vorgegebene Hauptwindrichtung ausgerichtet, die sich häufig in einem Tag-Nacht-Rhythmus um 180° dreht. Es empfiehlt sich in einem solchen Fall, gegensinnig anströmbare Windturbinen einzusetzen und diesen auf beiden Seiten eine Leiteinrichtung mit einem schwenkverstellbaren Leitabschnitt zuzuordnen, um die dadurch möglichen Steuerungseingriffe auch in beiden Anströmrichtungen nützen zu können.Flow channels between each two structures are aligned with respect to a given main wind direction, which often rotates 180 degrees in a day-night rhythm. It is recommended in such a case to use oppositely inflatable wind turbines and assign them on both sides of a guide with a pivotable guide section in order to use the possible control interventions in both directions.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigenIn the drawing, the subject invention is shown, for example. Show it

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Windkraftanlage in einer zum Teil aufgerissenen, schematischen Draufsicht,1 shows a wind turbine according to the invention in a partially torn, schematic plan view,

Fig. 2 diese Windkraftanlage in einem Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1 in einem größeren Maßstab,2 shows this wind turbine in a section along the line II-II of FIG. 1 on a larger scale,

Fig. 3 die Windkraftanlage nach den Fig. 1 und 2 in einer Ansicht in Anströmrich-tung,3 shows the wind turbine according to FIGS. 1 and 2 in a view in the direction of flow,

Fig. 4 eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage in einer zum Teil aufgerissenen Draufsicht und • * # · * · -4-4 shows an embodiment variant of a wind power plant according to the invention in a partially torn-off plan view and FIG.

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage.Fig. 5 is a corresponding to FIG. 1 representation of an embodiment of a wind turbine according to the invention.

Die Windkraftanlage gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 umfasst einen Strömungskanal 1 zwischen zwei Bauwerken 2, deren einander zugekehrte Außenwände die den Strömungskanal 1 nach Art einer Laval-Düse begrenzenden Kanalwände 3 ergeben. In der Längsmitte dieses Strömungskanals 1 sind über die Kanalhöhe verteilt Windturbinen 4 angeordnet. Den axial durchströmbaren Turbinenrotoren 5, die in sich zwischen den Kanafwänden 3 erstreckenden Trägern 6 gelagert und mit radial abstehenden Rotorflügeln 7 versehen sind, sind auf beiden Seiten düsenartige Leiteinrichtungen 8 zugeordnet, die die sich innerhalb des Strömungskanals 1 zwischen einem Boden 9 und einer Decke 10 ausbildende Strömung in möglichst laminare Teilströme zur Beaufschlagung der einzelnen Windturbinen 4 teilen. Da die Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb des Strömungskanals 1 von den Windverhältnissen abhängen, die außerhalb des Strömungskanals 1 herrschen, ist mit stark schwankenden Strömungsverhältnissen innerhalb des Strömungskanals 1 zu rechnen. Damit die Strömungsbeaufschlagung der Windturbinen 4 in Abhängigkeit von den sich ändernden Windverhältnissen gesteuert werden kann, umfassen die düsenartigen Leiteinrichtungen 8 gemäß den Fig. 1 bis 3 einen einer Kanalwand 3 zugeordneten, sich im Wesentlichen um den halben Umfang der Leiteinrichtung 8 erstreckenden Leitabschnitt 11, der auf der dem Turbinenrotor 5 abgekehrten Stirnseite um eine vertikale Achse 12 schwenkverstellbar an der Kanalwand 3 gelagert ist. Dieser Leitabschnitt 11 kann aus einer an der zugehörigen Kanalwand 3 anliegenden Ausgangsstellung, in der die düsenartige Leiteinrichtung 8 den vollen Anströmquerschnitt für den Turbinenrotor 5 freigibt, in den Strömungskanal 1 eingeschwenkt werden. In Fig. 1 ist eine solche eingeschränkte Schwenkstellung des Leitabschnitts 11 für die der Windturbine 4 in Anströmrichtung 13 vorgelagerte Leiteinrichtung 8 dargestellt, während der Leitabschnitt 11 auf der Ab-strömseite der Windturbine 4 die an der Kanalwand 3 anliegende Ausgangsstellung einnimmt. In der eingeschwenkten Schwenkstellung der Leitabschnitte 11 bilden die Leiteinrichtungen 8 einen beschränkten Anströmquerschnitt für die Turbinenrotoren 5 aus, wie dies insbesondere der Fig. 3 entnommen werden kann. Mit der Verklei- * • · -5- nerung des freien Strömungsquerschnitts der Leiteinrichtungen 8 geht eine Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit einher, mit der die Windturbinen 4 beaufschlagt werden, was sich vorteilhaft auf den Betrieb der Windturbinen 4 auswirkt.The wind power plant according to the embodiment according to FIGS. 1 to 3 comprises a flow channel 1 between two structures 2, whose mutually facing outer walls give the flow channel 1 in the manner of a Laval nozzle limiting channel walls 3. In the longitudinal center of this flow channel 1 distributed over the channel height wind turbines 4 are arranged. The axially through-flow turbine rotors 5, which are mounted in the Kanafwänden 3 extending carriers 6 and provided with radially projecting rotor blades 7, nozzle-like baffles 8 are associated on both sides, which are within the flow channel 1 between a bottom 9 and a ceiling 10th forming flow in laminar as possible partial streams to act on the individual wind turbines 4 share. Since the flow velocities within the flow channel 1 depend on the wind conditions which prevail outside the flow channel 1, strongly fluctuating flow conditions within the flow channel 1 must be expected. In order that the flow rate of the wind turbines 4 can be controlled as a function of the changing wind conditions, the nozzle-type guide devices 8 according to FIGS. 1 to 3 comprise a guide section 11 which is assigned to a channel wall 3 and extends essentially around half the circumference of the guide device 8 on the turbine rotor 5 facing away from the front side about a vertical axis 12 pivotally mounted on the channel wall 3 is mounted. This guide section 11 can be pivoted into the flow channel 1 from a starting position adjacent to the associated channel wall 3, in which the nozzle-like guide device 8 releases the full inflow cross section for the turbine rotor 5. In Fig. 1, such a restricted pivot position of the guide portion 11 for the wind turbine 4 in the direction of flow 13 upstream guide 8 is shown, while the guide portion 11 occupies the voltage applied to the channel wall 3 starting position on the downstream side of the wind turbine 4. In the swiveled pivoted position of the guide sections 11, the guide devices 8 form a restricted inflow cross-section for the turbine rotors 5, as can be seen in particular from FIG. 3. The expansion of the free flow cross section of the guide devices 8 is accompanied by an increase in the flow velocity with which the wind turbines 4 are acted upon, which has an advantageous effect on the operation of the wind turbines 4.

Da die Strömungsgeschwindigkeit in einem Strömungskanal zwischen zwei Bauwerken vom Boden nach oben hin an steigt, empfiehlt es sich, die den einzelnen übereinander angeordneten Windturbinen 4 zugehörigen Leiteinrichtungen 8 voneinander unabhängig zu verstellen. In den Fig. 2 und 3 wird dies durch einen größeren Schwenkwinkel für den Leitabschnitt 11 der bodenseitigen Leiteinrichtung 8 angedeutet.Since the flow velocity increases in a flow channel between two structures from the bottom to the top, it is recommended that the individual superimposed wind turbines 4 associated guide devices 8 to adjust independently of each other. In FIGS. 2 and 3, this is indicated by a larger pivoting angle for the guide section 11 of the base-side guide 8.

Aufgrund der Anordnung von den einzelnen Windturbinen 4 jeweils zugeordneten Leiteinrichtungen 8 ergibt sich die Möglichkeit, den Strömungskanal 1 zwischen den den einzelnen Windturbinen 4 zugeordneten Leiteinrichtungen 8 der Höhe nach durch Trennwände 14 zu unterteilen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind solche Trennwände 14 zwischen den Leiteinrichtungen für die unterste und die mittlere der drei übereinander angeordneten Windturbinen 4 dargestellt. Selbstverständlich könnten solche Trennwände 14 auch zwischen den Leiteinrichtungen 8 für die beiden oberen Windturbinen 4 vorgesehen sein. Obwohl die Trennwände 14 auf beiden Seiten der Windturbine 4 den Strömungskanal 1 der Höhe nach unterteilen, ist dies nicht zwingend. Um beispielsweise die unterste Windturbine 4 abzuschotten, genügt es, den durch diese Windturbine 4 strömenden Anteil der Kanalströmung zu sperren, wofür eine Abschottung entweder auf der Anström- oder der Abströmseite ausreicht. Es braucht daher die Trennwand 14 nur auf einer Windturbinenseite angeordnet zu werden, um z. B. während des Betriebs der oberen Windturbinen 4 Wartungsarbeiten an der unteren Windturbine 4 vornehmen zu können.Due to the arrangement of the individual wind turbines 4 respectively associated guide devices 8 results in the possibility of subdividing the flow channel 1 between the individual wind turbines 4 associated baffles 8 in height by partitions 14. In the illustrated embodiment, such partitions 14 between the guide devices for the lowermost and the middle of the three superposed wind turbines 4 are shown. Of course, such partitions 14 could also be provided between the guide devices 8 for the two upper wind turbines 4. Although the partitions 14 on both sides of the wind turbine 4 divide the flow channel 1 in height, this is not mandatory. For example, to seal off the lowermost wind turbine 4, it is sufficient to block the portion of the channel flow flowing through this wind turbine 4, for which a partitioning on either the inflow or outflow side is sufficient. It therefore requires the partition 14 to be arranged only on a wind turbine side to z. B. to make during the operation of the upper wind turbines 4 maintenance on the lower wind turbine 4.

Da im Allgemeinen damit gerechnet werden muss, dass die Strömungskanäle 1 zwischen zwei Bauwerken 2 entsprechend der Hauptwindrichtung ausgerichtet sind und sich diese Hauptwindrichtung beispielsweise in einem Tag-Nacht-Rhythmus um 180° dreht, ist es zur Ausnützung der Windkraft vorteilhaft, Windturbinen 4 einzusetzen, die gegensinnig angeströmt werden können. Zu diesem Zweck sind die Ro- -6- * · « · * * torflügel um 180° um ihre Längsachse zu drehen, wie dies an sich bekannt ist. Mit beidseits des Turbinenrotors 5 angeordneten Leiteinrichtungen 8, die jeweils einen schwenkverstellbaren Leitabschnitt 11 bilden, können die Strömungsverhältnisse im Bereich der Windturbinen 4 unabhängig von der Anströmrichtung 13 gesteuert werden.Since it is generally to be expected that the flow channels 1 are aligned between two structures 2 corresponding to the main wind direction and this main wind direction rotates for example in a day-night rhythm by 180 °, it is advantageous for utilizing the wind power to use wind turbines 4, which can be streamed in opposite directions. For this purpose, the Ro-6- * · «* * * wings are rotated by 180 ° about its longitudinal axis, as is known in the art. With arranged on both sides of the turbine rotor 5 guide devices 8, each forming a pivotally adjustable guide section 11, the flow conditions in the wind turbine 4 can be controlled independently of the direction of flow 13.

Wie der Fig. 4 entnommen werden kann, ist es nicht zwingend notwendig, für die Ausbildung eines Strömungskanals 1 zwei Bauwerke 2 nebeneinander anzuordnen. Es genügt, mit Abstand von der eine Kanalwand 3 bildenden Außenseite eines Bauwerks 2 eine gesonderte, selbsttragende Kanalwand 3 zu errichten. Zwischen den Kanalwänden 3 ergibt sich wiederum ein durch eine Decke 10 abgedeckter Strömungskanal 1, in dem Windturbinen 4 in der bereits beschriebenen Weise zusammen mit düsenartigen Leiteinrichtungen 8 angeordnet werden können. Die Steuerung der die einzelnen Windturbinen 4 beaufschlagenden Strömungen erfolgt über die schwenkverstellbaren Leitabschnitte 11 der düsenartigen Leiteinrichtungen 8, wie dies anhand der Fig. 1 bis 3 bereits näher erläutert wurde. In der Fig. 4 ist allerdings zusätzlich dargestellt, dass die schwenkverstellbaren Leitabschnitte 11 der Leiteinrichtungen 8 auch zum Sperren des Strömungskanals 1 eingesetzt werden können, dann nämlich, wenn die in Längsrichtung des Strömungskanals 1 gemessene Länge des Leitabschnitts 11 der düsenartigen Leiteinrichtungen 8 an die Weite des Strömungskanals 1 im Bereich dieser Leiteinrichtungen 8 angepasst ist. Mit dem zumindest abschnittsweisen Sperren des Strömungskanals 1 durch einen quer zum Strömungskanal 1 ausgeschwenkten Leitabschnitt 11 der Leiteinrichtungen 8 zumindest auf einer Kanalseite können Montage- und Wartungsarbeiten im abgesperrten Bereich des Strömungskanals 1 ohne Windgefährdung durchgeführt werden.As can be seen from FIG. 4, it is not absolutely necessary to arrange two structures 2 next to one another for the formation of a flow channel 1. It is sufficient to construct a separate, self-supporting channel wall 3 at a distance from the outside of a structure 2 forming a channel wall 3. Between the channel walls 3 in turn results in a covered by a ceiling 10 flow channel 1, can be arranged in the wind turbine 4 in the manner already described together with nozzle-like guide 8. The control of the individual wind turbines 4 acting flows takes place via the pivotally adjustable guide sections 11 of the nozzle-like guide devices 8, as has already been explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 3. However, FIG. 4 additionally shows that the pivotally adjustable guide sections 11 of the guide devices 8 can also be used to lock the flow channel 1, namely, when the length of the guide section 11 of the nozzle-like guide devices 8 measured in the longitudinal direction of the flow channel 1 approaches the width of the flow channel 1 in the region of these guide devices 8 is adjusted. With the at least partially blocking the flow channel 1 by a deflected transversely to the flow channel 1 guide portion 11 of the guide 8 at least on one side of the channel assembly and maintenance in the closed area of the flow channel 1 without wind hazard can be performed.

Die Ausführungsform nach der Fig. 5 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten im Wesentlichen dadurch, dass die Leiteinrichtungen 8 einander bezüglich des Strömungskanals 1 gegenüberliegende Leitabschnitte 11 bilden, die jeweils um eine vertikale Achse 12 auf der dem Turbinenrotor 5 abgekehrten Stirnseite schwenkverstellbar an der Kanalwand 3 gelagert sind. Außerdem sind diese Leit- t » « 7 abschnitte 11 parallel zu ihren Schwenkachsen 12 gelenkig unterteilt. Die Gelenke sind mit 15 bezeichnet. Durch diese gelenkige Unterteilung bilden die Leitabschnitte 11 zwei gegeneinander schwenkverstellbare Teile, die insbesondere bei größeren Ausstellwinkeln eine bessere Strömungsführung erlauben, um die jeweiligen Windturbinen 4 mit einer möglichst laminaren Strömung beaufschlagen zu können.The embodiment according to FIG. 5 differs from that illustrated in FIGS. 1 to 3 essentially in that the guide devices 8 form guide sections 11 opposite one another with respect to the flow channel 1, which each face away from the turbine rotor 5 about a vertical axis 12 Front side pivotally mounted on the channel wall 3 are mounted. In addition, these guide sections 11 are divided in an articulated manner parallel to their pivot axes 12. The joints are designated 15. By this articulated subdivision, the guide sections 11 form two mutually pivotally adjustable parts, which allow better flow guidance, in particular for larger deployment angles, in order to be able to act on the respective wind turbines 4 with as laminar a flow as possible.

Claims (5)

I Patentanwälte Dipl.-Ing. Helmut Hübscher Dipl.-Ing. Karl Winfried Hellmich Spittelwiese 7, A 4020 Linz (37 443) II Patentansprüche: 1. Windkraftanlage mit einem Strömungskanal (1) zwischen zwei Kanalwänden (3), von denen zumindest eine eine Außenwand eines Bauwerks (2) bildet, mit wenigstens einer innerhalb des Strömungskanals (1) gelagerten, axial durchströmten Windturbine (4) und mit einer dem Turbinenrotor (5) in Anströmrichtung (13) vorgelagerten, sich in Anströmrichtung (13) düsenartig verjüngenden Leiteinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die düsenartige Leiteinrichtung (8) wenigstens einen einer Kanalwand (3) zugeordneten, sich im Wesentlichen um den halben Umfang der Leiteinrichtung (8) erstreckenden Leitabschnitt (11) aufweist, der auf der dem Turbinenrotor (5) abgekehrten Stirnseite um eine vertikale Achse (12) schwenkverstellbar gelagert ist.I Patent Attorneys Dipl.-Ing. Helmut Hübscher Dipl.-Ing. Wind power plant with a flow channel (1) between two channel walls (3), of which at least one forms an outer wall of a building (2), with at least one within the Flow channel (1) mounted, axially flowed through the wind turbine (4) and with a turbine rotor (5) in the direction of flow (13) upstream, in the direction of flow (13) nozzle-like tapered guide (8), characterized in that the nozzle-like guide (8) at least one of a channel wall (3) associated, substantially to the half circumference of the guide (8) extending guide portion (11) which is mounted on the turbine rotor (5) facing away from the front end about a vertical axis (12) pivotally adjustable. 2. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitabschnitte (11) parallel zu ihrer Schwenkachse (12) gelenkig unterteilt sind.2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the guide sections (11) are articulated parallel to its pivot axis (12). 3. Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in Längsrichtung des Strömungskanals (1) gemessene Länge des Leitabschnitts (11) der düsenartigen Leiteinrichtung (8) an die Weite des Strömungskanals (1) im Bereich der Leiteinrichtung (8) angepasst ist.3. Wind turbine according to claim 1 or 2, characterized in that in the longitudinal direction of the flow channel (1) measured length of the guide portion (11) of the nozzle-like guide (8) adapted to the width of the flow channel (1) in the region of the guide (8) is. 4. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anordnung mehrerer Windturbinen (4) übereinander der Strömungskanal (1) zwischen den den einzelnen Windturbinen (4) zugeordneten Leiteinrichtungen (8) durch wenigstens eine Trennwand (14) der Höhe nach unterteilt ist.4. Wind turbine according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the arrangement of several wind turbines (4) one above the other, the flow channel (1) between the individual wind turbines (4) associated with guide means (8) by at least one partition (14) Height is divided according to. 5. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei gegensinnig anströmbaren Windturbinen (4) der Strömungskanal (1) auf beiden Seiten der Windturbinen (4) je eine Leiteinrichtung (8) mit einem schwenkverstellbaren Leitabschnitt (11) aufweist. Alois Penz durch: . Linz, am 03. August 20105. Wind power plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that in opposite directions of wind turbines (4) of the flow channel (1) on both sides of the wind turbines (4) each have a guide (8) with a pivotally adjustable guide portion (11). Alois Penz through:. Linz, on 03. August 2010
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018150563A1 (en) * 2017-02-20 2018-08-23 彰倫 佐藤 Wind power generation device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2273531A (en) * 1992-12-16 1994-06-22 Joseph Kirkley Hourie Environment compatible wind motor.
DE19644917A1 (en) * 1996-10-29 1998-04-30 Kurt Hoerl Wind power-to-electrical power converter with storm protection
WO2001038730A2 (en) * 1999-11-24 2001-05-31 Suman Das Gupta Wind flow velocity controller
WO2008001080A1 (en) * 2006-06-27 2008-01-03 Derek Alan Taylor Device for enhancing the effectiveness of power conversion from wind and other fluids

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4164382A (en) * 1977-07-27 1979-08-14 General Atomic Company Wind driven power apparatus
DE29704075U1 (en) * 1997-03-06 1998-03-05 Hörl, Kurt, 90441 Nürnberg Wind energy converter with storm protection
US8072091B2 (en) * 2007-04-18 2011-12-06 Samuel B. Wilson, III Methods, systems, and devices for energy generation
CA2645296A1 (en) * 2008-11-27 2010-05-27 Organoworld Inc. Annular multi-rotor double-walled turbine
WO2010074670A1 (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Anthony Branco Fluid turbine for generating electricity

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2273531A (en) * 1992-12-16 1994-06-22 Joseph Kirkley Hourie Environment compatible wind motor.
DE19644917A1 (en) * 1996-10-29 1998-04-30 Kurt Hoerl Wind power-to-electrical power converter with storm protection
WO2001038730A2 (en) * 1999-11-24 2001-05-31 Suman Das Gupta Wind flow velocity controller
WO2008001080A1 (en) * 2006-06-27 2008-01-03 Derek Alan Taylor Device for enhancing the effectiveness of power conversion from wind and other fluids

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