BE1029335B1 - Sound attenuation arrangement, sound attenuation device, vertical axis wind turbine assembly, and building - Google Patents
Sound attenuation arrangement, sound attenuation device, vertical axis wind turbine assembly, and building Download PDFInfo
- Publication number
- BE1029335B1 BE1029335B1 BE20215314A BE202105314A BE1029335B1 BE 1029335 B1 BE1029335 B1 BE 1029335B1 BE 20215314 A BE20215314 A BE 20215314A BE 202105314 A BE202105314 A BE 202105314A BE 1029335 B1 BE1029335 B1 BE 1029335B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- wind turbine
- axis wind
- sound
- vertical axis
- rotor space
- Prior art date
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 85
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 13
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 13
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000030279 gene silencing Effects 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- 241000288673 Chiroptera Species 0.000 description 1
- 206010061619 Deformity Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
- F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/0296—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor to prevent, counteract or reduce noise emissions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Abstract
Geluiddempingsopstelling (1) voor een verticaleaswindturbine (2), omvattende een veelvoud aan op afstand van elkaar opgestelde eerste statorelementen (3) die samen daartussen een rotorruimte (4) voor een rotor (5) van de verticaleaswindturbine (2) definiëren, waarbij in ten minste één, bij voorkeur elk, van de eerste statorelementen (3) een geluiddempende kamer (6) is gevormd met ten minste één opening (7) die naar de rotorruimte (4) is gericht en waardoorheen luchtdrukgolven vanuit de rotorruimte (4) de geluiddempende kamer (6) in kunnen treden.Sound attenuation arrangement (1) for a vertical axis wind turbine (2) comprising a plurality of spaced first stator elements (3) which together define therebetween a rotor space (4) for a rotor (5) of the vertical axis wind turbine (2), wherein in at least at least one, preferably each, of the first stator elements (3) is a sound-damping chamber (6) formed with at least one opening (7) facing the rotor space (4) and through which air pressure waves from the rotor space (4) pass the sound-damping to enter room (6).
Description
Geluiddempingsopstelling, geluiddempingsinrichting, verticaleaswindturbinesamenstel, en gebouwSound attenuation arrangement, sound attenuation device, vertical axis wind turbine assembly, and building
ONDERWERP De uitvinding heeft betrekking op een geluiddempingsopstelling voor een verticaleaswindturbine, alsmede op een geluiddempingsinrichting, een verticaleaswindturbinesamenstel, en een gebouw.SUBJECT The invention relates to a sound attenuation arrangement for a vertical axis wind turbine, as well as to a sound attenuation device, a vertical axis wind turbine assembly, and a building.
ACHTERGROND Verticaleaswindturbines zijn in diverse varianten bekend, bijvoorbeeld voor toepassing in een bebouwde omgeving, zoals aan een gebouw. Dergelijke windturbines kunnen op een relatief compacte wijze bijdragen aan een milieuvriendelijke energievoorziening, bijvoorbeeld voor het gebouw zelf.BACKGROUND Vertical axis wind turbines are known in various variants, for instance for use in a built-up environment, such as on a building. Such wind turbines can contribute in a relatively compact way to an environmentally friendly energy supply, for example for the building itself.
In een bebouwde omgeving 1s het van bijzonder belang dat bij toepassing van windturbines hinder en overlast voor mensen binnen en buiten gebouwen wordt vermeden. Windturbines staan er in het algemeen echter om bekend dat ze geluidsoverlast kunnen veroorzaken. Verdere vormen van mogelijke hinder of overlast betreffen bijvoorbeeld met rotorbeweging geassocieerde schaduwbeweging en lichtflitsen, en ontsiering van het gebouw en de bebouwde omgeving.In a built environment it is of particular importance that nuisance and nuisance for people inside and outside buildings is avoided when wind turbines are used. However, wind turbines are generally known to cause noise nuisance. Further forms of possible nuisance or nuisance include, for example, shadow movement and flashing lights associated with rotor movement, and disfigurement of the building and the built environment.
Er zijn voorstellen bekend voor het verminderen van dergelijke hinder en overlast. Zo openbaart WO2012/076839A2 een turbineopstelling met een onafhankelijke gefixeerde structuur die een vrijstaande turbine omgeeft, waarbij geludabsorberende panelen zijn voorzien om de geluidsuitvoer van de turbine te verminderen.Proposals are known for reducing such nuisance and nuisance. For example, WO2012/076839A2 discloses a turbine array with an independent fixed structure surrounding a free-standing turbine, where sound absorbing panels are provided to reduce the noise output of the turbine.
Hoewel geluidabsorberende panelen op zich kunnen bijdragen aan enige vermindering van geluidshinder, is er behoefte aan verdere verbetering op dit gebied. Naarmate hinder en overlast verder kunnen worden tegengegaan, kunnen de voordelen van windturbines immers op uitgebreidere schaal worden benut in bebouwde omgevingen.While sound-absorbing panels alone can contribute to some reduction in noise pollution, there is a need for further improvement in this area. The more nuisance and nuisance can be countered, the more the benefits of wind turbines can be utilized on a larger scale in built-up environments.
SAMENVATTING Een doel van de huidige uitvinding is om hinder en overlast door verticaleaswindturbines in bebouwde omgevingen tegen te gaan. Een doel is om geluidsuitvoer vanaf een verticaleaswindturbine te verminderen. Een doel is om uitgebreidere toepassing van windturbines in bebouwde omgevingen mogelijk te maken. Een doel is om ten minste één van bovengenoemde nadelen of een geassocieerd nadeel ten minste gedeeltelijk te verhelpen.SUMMARY An object of the present invention is to prevent nuisance and nuisance caused by vertical axis wind turbines in built-up environments. One goal is to reduce noise output from a vertical axis wind turbine. One goal is to enable more extensive application of wind turbines in built environments. An object is to at least partially remedy at least one of the above disadvantages or an associated disadvantage.
Volgens een eerste aspect wordt daartoe een geluiddempingsopstelling voor een verticaleaswindturbine verschaft. De geluiddempingsopstelling omvat een veelvoud aan op afstand van elkaar opgestelde eerste statorelementen die samen daartussen een rotorruimte voor een rotor van de verticaleaswindturbine definiëren. In ten minste één, bij voorkeur elk, van de eerste statorelementen is een geluiddempende kamer gevormd met ten minste één opening die naar de rotorruimte is gericht en waardoorheen luchtdrukgolven vanuit de rotorruimte de geluiddempende kamer in kunnen treden. In de rotorruimte kan een verticaleaswindturbine zijn opgenomen, of een horizontaleaswindturbine.According to a first aspect, a sound damping arrangement for a vertical axis wind turbine is provided for this purpose. The silencing arrangement includes a plurality of spaced-apart first stator elements that together define therebetween a rotor space for a rotor of the vertical axis wind turbine. In at least one, preferably each, of the first stator elements, a sound-damping chamber is formed with at least one opening directed towards the rotor space and through which air pressure waves can enter the sound-damping chamber from the rotor space. A vertical axis wind turbine or a horizontal axis wind turbine may be included in the rotor space.
Geluid dat door de verticaleaswindturbine wordt geproduceerd kan zo in de vorm van luchtdrukgolven vanuit de rotorruimte via de ten minste ene opening de geluiddempende kamer bereiken, waardoor het geluid bijzonder effectief kan worden gedempt.Sound produced by the vertical-axis wind turbine can thus reach the sound-absorbing chamber in the form of air pressure waves from the rotor space through the at least one opening, whereby the sound can be damped particularly effectively.
De eerste statorelementen kunnen bijvoorbeeld verticaal zijn georiënteerd en zich in een hoogte uitstrekken. Aldus kunnen de eerste statorelementen hoeken definiëren van de rotorruimte. De ten minste ene opening van de eerste statorelementen kan dan in hoofdzaak verticaal zijn georiënteerd en/of zich uitstrekken over nagenoeg de hoogte van het eerste statorelement. De ten minste ene opening is op voordelige wijze in hoofdzaak langwerpig uitgevoerd, bij voorkeur over nagenoeg de hoogte van het eerste statorelement. Zo kan geluid worden opgevangen over nagenoeg de hoogte van de rotorruimte.For example, the first stator elements may be vertically oriented and extend in height. Thus, the first stator elements can define corners of the rotor space. The at least one opening of the first stator elements can then be oriented substantially vertically and/or extend over substantially the height of the first stator element. The at least one opening is advantageously of substantially elongate design, preferably over substantially the height of the first stator element. In this way, sound can be absorbed over almost the height of the rotor space.
De geluiddempende kamer en/of de opening kunnen daarbij werkzaam zijn als een zogenaamde Helmholtzresonator, die geluid bij een of meer bepaalde frequenties of frequentiebanden bijzonder sterk kan dempen. Aldus kan de kamer en/of de opening naar wens worden gedimensioneerd om een bijzonder sterke geluiddemping te verschaffen bij een of meer frequenties of frequentiebanden die in het bijzonder geassocieerd zijn met mogelijke hinder of overlast. Het kan daarbij bijvoorbeeld gaan om relatief lage geluidsfrequenties, die in het algemeen relatief ver kunnen dragen en dus bij onvoldoende demping in een vrij wijde omgeving hinder zouden kunnen opleveren.The sound-damping chamber and/or the opening can then act as a so-called Helmholtz resonator, which can damp sound particularly strongly at one or more specific frequencies or frequency bands. Thus, the chamber and/or the opening can be dimensioned as desired to provide particularly strong sound attenuation at one or more frequencies or frequency bands particularly associated with potential nuisance or nuisance. This may involve, for example, relatively low sound frequencies, which can generally carry relatively far and could therefore cause nuisance in a fairly wide environment if there is insufficient damping.
Van geluiddempende panelen, zoals die in de stand van de techniek worden voorgesteld, is bekend dat ze juist in hoofdzaak hogere geluidsfrequenties dempen, die in het algemeen toch al minder ver dragen en dus vaak minder relevant zullen zijn voor omgevingshinder. Overigens kunnen desalniettemin als aanvulling geluiddempende panelen, of meer in het algemeen geluiddempend materiaal, worden toegepast in een geluiddempingsopstelling volgens de huidige uitvinding. Zo kan bijvoorbeeld een binnenzijde van de geluiddempende kamer worden bekleed met geluiddempend materiaal. Een dergelijke combinatie van demping door Helmholtzresonantie enerzijds en demping door absorberend materiaal anderzijds kan voordeligerwijze over een bijzonder breed frequentiespectrum effectieve geluiddemping verschaffen.It is known of sound-absorbing panels, as proposed in the prior art, that they actually dampen substantially higher sound frequencies, which in general already carry less far and will therefore often be less relevant for environmental nuisance. Incidentally, sound-absorbing panels, or more generally sound-absorbing material, can nevertheless be used as a supplement in a sound-absorbing arrangement according to the present invention. For example, an inside of the sound-absorbing chamber can be lined with sound-absorbing material. Such a combination of damping by Helmholtz resonance on the one hand and damping by absorbing material on the other hand can advantageously provide effective sound damping over a particularly wide frequency spectrum.
Op welke specifieke frequentie(s) of frequentieband(en) de demping in het ontwerp van de geluiddempingsopstelling in hoofdzaak moet worden gericht, is afhankelijk van de specifieke eigenschappen van de verticaleaswindturbine en de omgeving waarin deze moet worden geplaatst.Which specific frequency(s) or frequency band(s) the attenuation should mainly be aimed at in the design of the sound attenuation arrangement depends on the specific properties of the vertical axis wind turbine and the environment in which it is to be placed.
Optioneel zijn de eerste statorelementen onderling in hoofdzaak rotatiesymmetrisch opgesteld ten opzichte van een centrale hartlijn van de rotorruimte. De centrale hartlijn correspondeert tijdens gebruik bijvoorbeeld met een hartlijn van een in hoofdzaak verticale rotoras van de verticaleaswindturbine. Optioneel zijn de eerste statorelementen opgesteld met regelmatige tussenruimtes rondom de rotorruimte.Optionally, the first stator elements are mutually arranged substantially rotationally symmetrical with respect to a central axis of the rotor space. During use, the central axis corresponds, for example, to a center line of a substantially vertical rotor shaft of the vertical-axis wind turbine. Optionally, the first stator elements are arranged at regular intervals around the rotor space.
Door een dergelijke in hoofdzaak rotatiesymmetrische opstelling kan de werking van de geluiddempingsopstelling en/of een daarmee geassocieerde windturbine in hoofdzaak ongevoelig zijn voor windrichting.Due to such a substantially rotationally symmetrical arrangement, the operation of the noise damping arrangement and/or an associated wind turbine can be substantially insensitive to wind direction.
Optioneel is het aantal eerste statorelementen van het veelvoud aan eerste statorelementen in het bereik van drie tot en met acht, bij voorkeur in het bereik van drie tot en met zes. Meer bij voorkeur is het aantal eerste statorelementen vier. Aldus kunnen de eerste statorelementen hoeken definiëren van een veelhoekige rotorruimte.Optionally, the number of first stator elements of the plurality of first stator elements is in the range of three to eight, preferably in the range of three to six. More preferably, the number of first stator elements is four. Thus, the first stator elements can define corners of a polygonal rotor space.
Met een dergelijk aantal eerste statorelementen kan een relatief simpele maar toch effectieve geluiddempingsopstelling worden gerealiseerd, die bovendien relatief gemakkelijk op diverse locaties kan worden toegepast.With such a number of first stator elements, a relatively simple yet effective sound damping arrangement can be realized, which moreover can be applied relatively easily at various locations.
Optioneel zijn de eerste statorelementen aan een naar de rotorruimte toegekeerde respectieve zijde daarvan verbreed ten opzichte van een overgelegen, van de rotorruimte afgekeerde zijde.Optionally, the first stator elements are widened on a respective side thereof facing the rotor space relative to an opposite side remote from the rotor space.
Zo kan een effectieve opening worden gevormd die naar de rotorruimte is gericht, terwijl van buitenaf inkomende wind relatief weinig wordt gehinderd door het eerste statorelement.In this way an effective opening can be formed which is directed towards the rotor space, while incoming wind from outside is hindered relatively little by the first stator element.
Optioneel is aan de van de rotorruimte afgekeerde zijde een spits uiteinde gevormd dat ten opzichte van de rotorruimte naar buiten wijst.Optionally, a pointed end is formed on the side remote from the rotor space, which points outwards relative to the rotor space.
Inkomende wind kan zo met relatief weinig energieverlies om het eerste statorelement heen worden geleid.Incoming wind can thus be guided around the first stator element with relatively little energy loss.
Optioneel is het eerste statorelement in hoofdzaak gevormd als vin- en/of vleugelelement, dat zich als zodanig in hoofdzaak verticaal uitstrekt, dat wil zeggen in hoofdzaak parallel aan de centrale hartlijn van de rotorruimte. Optioneel strekt de ten minste ene opening zich in hoofdzaak in dezelfde verticale of parallelle richting uit, bijvoorbeeld als langwerpige sleuf.Optionally, the first stator element is formed substantially as a fin and/or wing element, which as such extends substantially vertically, i.e. substantially parallel to the central axis of the rotor space. Optionally, the at least one opening extends substantially in the same vertical or parallel direction, for instance as an elongated slot.
Optioneel is aan de naar de rotorrumte toegekeerde zijde een 5 wandsectie van het eerste statorelement gevormd, welke wandsectie een buitenvlak heeft dat naar een centraal deel van de rotorruimte is gericht.Optionally, a wall section of the first stator element is formed on the side facing the rotor space, which wall section has an outer surface directed towards a central part of the rotor space.
Optioneel is de ten minste ene opening in, althans coplanair met, genoemde wandsectie van het eerste statorelement gevormd.Optionally, the at least one opening is formed in, at least coplanar with, said wall section of the first stator element.
Een dergelijke wandsectie met opening kan op effectieve wijze bijdragen aan de genoemde Helmholtzresonantie, waarbij luchtvolumes aan weerszijden van de wandsectie, dus aan de zijde van rotorruimte en aan de zijde van de geluiddempende kamer, via de opening in onderlinge verbinding staan.Such a wall section with an opening can effectively contribute to the above-mentioned Helmholtz resonance, in which air volumes on both sides of the wall section, i.e. on the side of the rotor space and on the side of the sound-absorbing chamber, are in mutual communication via the opening.
Optioneel is tussen naastgelegen eerste statorelementen van het veelvoud aan eerste statorelementen een doorgang gevormd waardoorheen wind de rotorruimte in en/of uit kan waaien.Optionally, a passage is formed between adjacent first stator elements of the plurality of first stator elements through which wind can blow into and/or out of the rotor space.
Zo kan de betreffende verticaleaswindturbine goed bereikbaar zijn voor windstromingen, zodat de turbine op effectieve wijze windenergie uit dergelijke stromingen kan omzetten.For instance, the vertical axis wind turbine in question can be easily accessible to wind currents, so that the turbine can effectively convert wind energy from such currents.
Optioneel wordt de doorgang in de richting van de rotorruimte geleidelijk nauwer, in het bijzonder door een vorm en/of opstelling van de naastgelegen eerste statorelementen.Optionally, the passage in the direction of the rotor space becomes gradually narrower, in particular through a shape and/or arrangement of the adjacent first stator elements.
Met een dergelijke vorm, bijvoorbeeld een trechtervorm, van de doorgang kan wind in de richting van de rotorruimte worden versneld, wat het rendement van de betreffende windturbine kan bevorderen. Een dergelijke vorm van de doorgang kan bovendien goed worden gecombineerd met een hierin beschreven voordelige vorm van het eerste statorelement. Op voordelige wijze kunnen de eerste statorelementen zijn uitgevoerd als profielelementen die de luchtstroming richting de in de rotorruimte opgestelde windturbine geleiden. Dergelijke profielelementen kunnen bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als een vleugelvormig profiel of een druppelvormig profiel, waarbij de ten minste ene opening van het eerste statorelement naar de rotorruimte is gericht.With such a shape, for instance a funnel shape, of the passage, wind can be accelerated in the direction of the rotor space, which can improve the efficiency of the wind turbine in question. Such a shape of the passage can moreover be well combined with an advantageous shape of the first stator element described herein. Advantageously, the first stator elements can be designed as profile elements which guide the air flow towards the wind turbine disposed in the rotor space. Such profile elements can for instance be designed as a wing-shaped profile or a drop-shaped profile, the at least one opening of the first stator element being directed towards the rotor space.
Optioneel wordt de doorgang in hoofdzaak overbrugd door een veelvoud aan met onderlinge tussenruimtes opgestelde tweede statorelementen. De tweede statorelementen zijn bij voorkeur uitgevoerd in de vorm van lamellen. De tweede statorelementen kunnen in het bijzonder aan een van de rotorruimte afgekeerde zijde van de doorgang de doorgang overbruggen. De tweede statorelementen kunnen bijvoorbeeld horizontaal georiënteerd zijn uitgevoerd.Optionally, the passage is substantially bridged by a plurality of second stator elements arranged at mutual intervals. The second stator elements are preferably designed in the form of lamellae. The second stator elements can bridge the passage in particular on a side of the passage remote from the rotor space. The second stator elements can, for instance, be horizontally oriented.
Met dergelijke tweede statorelementen kunnen diverse voordelen worden gerealiseerd. Zo kunnen ze aanvullende geluddemping verschaffen, bijvoorbeeld door hun onderlinge tussenruimtes en/of door daarop aangebracht geluiddempend materiaal. Verder kunnen ze tegengaan dat de rotor van de turbine in zijn omgeving een bewegende schaduw kan veroorzaken, kunnen ze helpen om de turbine aan het zicht te onttrekken of te camoufleren, en kunnen ze de turbine, in het bijzonder de rotor, helpen beschermen, bijvoorbeeld tegen neerslag, vogels, of door de wind meegevoerd materiaal. Voor alternatieve of aanvullende bescherming of beveiliging, bijvoorbeeld tegen vleermuizen, kleinere vogels, of mensenhanden, kan de rotorruimte overigens worden voorzien van een afrastering, bijvoorbeeld aangebracht aan een naar de rotorruimte toegekeerde zijde van de doorgang.Various advantages can be realized with such second stator elements. For example, they can provide additional noise damping, for example due to their mutual spaces and/or due to sound-absorbing material applied thereto. Furthermore, they can prevent the rotor of the turbine from creating a moving shadow in its surroundings, they can help to hide or camouflage the turbine, and they can help protect the turbine, in particular the rotor, for example against precipitation, birds, or windblown material. For alternative or additional protection or security, for instance against bats, smaller birds or human hands, the rotor space can be provided with a fence, for instance arranged on a side of the passage facing the rotor space.
Volgens een verder aspect wordt een geluiddempingsinrichting voor een verticaleaswindturbine verschaft. De geluiddempingsinrichting omvat de hierin beschreven geluiddempingsopstelling. De eerste statorelementen zijn daarbij bij voorkeur in hun onderlinge opstelling gefixeerd, bijvoorbeeld door een of meer frame-elementen, de optionele tweede statorelementen, een dakelement en/of een bodemelement.According to a further aspect, a sound attenuation device for a vertical axis wind turbine is provided. The sound attenuation device comprises the sound attenuation arrangement described herein. The first stator elements are herein preferably fixed in their mutual arrangement, for instance by one or more frame elements, the optional second stator elements, a roof element and/or a bottom element.
Met de geluiddempingsinrichting kunnen bovengenoemde voordelen worden verschaft, waarbij de geluiddempingsopstelling bijzonder gemakkelijk te plaatsen 1s, bijvoorbeeld bij plaatsing van de verticaleaswindturbine.The above-mentioned advantages can be provided with the noise damping device, wherein the noise damping arrangement is particularly easy to place, for instance when placing the vertical axis wind turbine.
Optioneel is de geluiddempingsinrichting ingericht als behuizing voor de verticaleaswindturbine. Zo kan de geluiddempingsinrichting bijvoorbeeld een omkasting voor de verticaleaswindturbine vormen.Optionally, the sound damping device is arranged as a housing for the vertical axis wind turbine. For instance, the sound damping device can form a housing for the vertical axis wind turbine.
Zo kan de geluiddempingsopstelling op een bijzonder compacte en beschermende wijze worden gecombineerd met een verticaleaswindturbine.For example, the noise reduction arrangement can be combined in a particularly compact and protective manner with a vertical axis wind turbine.
Optioneel omvat de geluiddempingsinrichting een generatorbehuizingsdeel voor behuizing van een generator van de verticaleaswindturbine. De rotorruimte kan dan in het bijzonder boven en/of onder het generatorbehuizingsdeel zijn gevormd.Optionally, the sound damping device comprises a generator housing part for housing a generator of the vertical axis wind turbine. The rotor space can then be formed in particular above and/or below the generator housing part.
Aldus kan de generator goed worden beschermd in een behuizing, die tegelijkertijd kan bijdragen aan gunstige windgeleiding en/of geluiddemping. Een afstand tussen generator en rotor kan daarmee relatief kort zijn, zodat het geheel compact is en aldus bijvoorbeeld relatief weinig uitsteekt ten opzichte van een dak en/of gevel van een gebouw.The generator can thus be well protected in a housing, which can at the same time contribute to favorable wind conduction and/or sound damping. A distance between generator and rotor can thus be relatively short, so that the whole is compact and thus protrudes, for instance, relatively little from a roof and/or facade of a building.
Optioneel is de geluiddempingsinrichting voorzien van een ballast voor het stabiliseren van de geluiddempingsinrichting en/of een daarmee geassocieerde verticaleaswindturbine.Optionally, the sound damping device is provided with a ballast for stabilizing the sound damping device and/or an associated vertical axis wind turbine.
Een dergelijke ballast, bijvoorbeeld in de vorm van een betonnen dak- of bodemplaat, kan bijdragen aan het dempen van trillingen in de geluiddempingsinrichting zelf, en kan een vaste verbinding tussen de geluiddempingsinrichting en een ondergrond daarvoor, zoals een dak van een gebouw, overbodig maken.Such a ballast, for example in the form of a concrete roof or bottom plate, can contribute to damping vibrations in the sound-damping device itself, and can make a fixed connection between the sound-damping device and a substrate for it, such as a roof of a building, superfluous. .
Optioneel is de geluiddempingsinrichting en/of een daarmee geassocieerde verticaleaswindturbine voorzien van een dempingsmiddel om overdracht van trillingen via contactoppervlakken naar de omgeving, bijvoorbeeld een gebouw, tegen te gaan. Een dergelijk dempingsmiddel is bijvoorbeeld tussen een dak van een gebouw en een onderzijde van de geluiddempingsinrichting voorzien, en omvat bij voorkeur een dempend materiaal en/of een demper.Optionally, the sound damping device and/or an associated vertical axis wind turbine is provided with a damping means to prevent transmission of vibrations via contact surfaces to the environment, for instance a building. Such a damping means is for instance provided between a roof of a building and an underside of the sound damping device, and preferably comprises a damping material and/or a damper.
Optioneel is de geluiddempingsinrichting modulair ingericht, zodanig dat geluiddempingsinrichtingen onderling kunnen worden geschakeld, bijvoorbeeld gestapeld.Optionally, the sound-absorbing device is of modular design, such that sound-absorbing devices can be mutually connected, for instance stacked.
Een modulaire inrichting kan bijvoorbeeld worden gevormd door onderling samenwerkende koppeldelen die aan weerszijden van de geluiddempingsinrichting zijn voorzien, bijvoorbeeld aan een bovenzijde en een onderzijde, en/of elders.A modular device can for instance be formed by mutually cooperating coupling parts which are provided on both sides of the sound damping device, for instance on a top side and a bottom side, and/or elsewhere.
Optioneel is de geluiddempingsinrichting voorzien van een lokale afdichting, in het bijzonder een dakafdichting. Daarmee kan de windturbine en/of de geluiddempingsinrichting aanvullend worden beschermd, in het bijzonder tegen neerslag en/of andere omgevingsinvloeden.Optionally, the sound damping device is provided with a local seal, in particular a roof seal. The wind turbine and/or the noise damping device can thus be additionally protected, in particular against precipitation and/or other environmental influences.
Optioneel is de geluiddempingsinrichting voorzien van een zonne- energie-inrichting, bijvoorbeeld een fotovoltaïsch paneel en/of een zonnecollector, bijvoorbeeld aan een bovenzijde van de geluiddempingsinrichting en/of aan een of meer van de optionele tweede statorelementen. Aldus kan ter plaatsen van het omzetten van windenergie met de verticaleaswindturbine eveneens zonne-energie worden omgezet.Optionally, the sound-damping device is provided with a solar energy device, for instance a photovoltaic panel and/or a solar collector, for instance on a top side of the sound-damping device and/or on one or more of the optional second stator elements. Solar energy can thus also be converted at the location of the conversion of wind energy with the vertical axis wind turbine.
Volgens een verder aspect wordt een verticaleaswindturbinesamenstel verschaft. Het verticaleaswindturbinesamenstel omvat een verticaleaswindturbine die is voorzien van de hierin beschreven geluiddempingsopstelling, bijvoorbeeld in de hierin beschreven geluiddempingsinrichting.In a further aspect, a vertical axis wind turbine assembly is provided. The vertical axis wind turbine assembly comprises a vertical axis wind turbine provided with the sound attenuation arrangement described herein, for example in the sound attenuation device described herein.
Met het verticaleaswindturbinesamenstel kunnen bovengenoemde voordelen worden bereikt. De verticaleaswindturbine zelf kan op diverse wijzen, waaronder op zich bekende wijzen, worden gerealiseerd. Een verticaleaswindturbine heeft doorgaans een rotor met één of meer rotorbladen die door wind kunnen worden aangedreven om een in hoofdzaak verticale rotatieas, waaraan een generator is gekoppeld die de rotorbeweging kan omzetten in een bruikbare vorm van energie, in het bijzonder elektrisch vermogen. De huidige uitvinding is niet beperkt tot enig specifiek type verticaleaswindturbine, en is aldus bijzonder breed toepasbaar.The above advantages can be achieved with the vertical axis wind turbine assembly. The vertical axis wind turbine itself can be realized in various ways, including ways known per se. A vertical axis wind turbine generally has a rotor with one or more rotor blades that can be driven by wind about a substantially vertical axis of rotation, to which is coupled a generator that can convert the rotor movement into a usable form of energy, in particular electrical power. The present invention is not limited to any specific type of vertical axis wind turbine, and is thus particularly widely applicable.
Volgens een verder aspect wordt een gebouw verschaft dat is voorzien van ten minste één hierin beschreven verticaleaswindturbinesamenstel.In a further aspect, there is provided a building comprising at least one vertical axis wind turbine assembly described herein.
Het ten minste ene verticaleaswindturbinesamenstel is bijvoorbeeld op of aan een dak van het gebouw voorzien, maar kan bijvoorbeeld ook aan een gevel van het gebouw en/of elders zijn voorzien.The at least one vertical axis wind turbine assembly is, for instance, provided on or on a roof of the building, but can, for instance, also be provided on a facade of the building and/or elsewhere.
Een generator van de verticaleaswindturbine kan elektrisch zijn verbonden met een elektrische installatie van het gebouw. Zo kan door de turbine opgewekte elektrische energie in het gebouw worden verbruikt en/of via het gebouw aan een daarmee verbonden elektriciteitsnet worden geleverd. Op voordelige wijze kan aldus een gebouw verschaft worden dat zelfvoorzienend is in de eigen energievoorziening.A generator of the vertical axis wind turbine may be electrically connected to an electrical installation of the building. For example, electrical energy generated by the turbine can be consumed in the building and/or supplied via the building to an electricity grid connected thereto. In an advantageous manner, a building can thus be provided which is self-sufficient in its own energy supply.
Optioneel is het verticaleaswindturbinesamenstel voorzien van een meetinrichting en/of een regelinrichting, met bijvoorbeeld een bedrade of draadloze verbinding naar een centraal meet- en/of regelsysteem, dat bijvoorbeeld vanuit het gebouw te gebruiken is.Optionally, the vertical axis wind turbine assembly is provided with a measuring device and/or a control device, with for instance a wired or wireless connection to a central measuring and/or control system, which can be used for instance from the building.
Het aantal en/of de dimensionering van geluiddempingsopstellingen, geluiddempingsinrichtingen en/of verticaleaswindturbinesamenstellen kan worden gekozen in afhankelijkheid van de aan of bij het gebouw beschikbare ruimte, alsmede andere mogelijke randvoorwaarden zoals maximale dakbelasting, eisen die samenhangen met vergunningen, etc.The number and/or dimensioning of sound attenuation arrangements, sound attenuation devices and/or vertical axis wind turbine assemblies can be selected depending on the space available on or near the building, as well as other possible preconditions such as maximum roof load, requirements associated with permits, etc.
Ter plaatse van een trappenkern of liftkern van het gebouw kan bijvoorbeeld een grotere dakbelasting mogelijk zijn, zodat dit een voorkeurslocatie kan zijn voor plaatsing van een of meer verticaleaswindturbinesamenstellen.For example, a greater roof load may be possible at the location of a stairway core or elevator core of the building, so that this may be a preferred location for placing one or more vertical axis wind turbine assemblies.
Wanneer genoemde dimensionering aan de hand van relevante standaarden, bijvoorbeeld ISO-standaard 668, wordt uitgevoerd, kan daarmee efficiënte productie, transport en installatie worden bevorderd. Zo kan een buitenmaat, in het bijzonder een breedte, van een geluiddempingsinrichting bijvoorbeeld worden afgestemd op een binnenmaat, bijvoorbeeld een breedte of lengte, van een standaard vrachtcontainer. Daarmee kan dan een vooraf bepaald aantal geluiddempingsinrichtingen of verticaleaswindturbinesamenstellen efficiënt worden vervoerd in een standaard vrachtcontainer, bijvoorbeeld een enkele reeks van vijf inrichtingen of samenstellen zij aan zij in een standaard 40- voet vrachtcontainer. In het geval van bijzonder compacte verticaleaswindturbines, bijvoorbeeld met een generator ter hoogte van de rotor, zouden verticaleaswindturbinesamenstellen eventueel gestapeld kunnen worden in een standaard vrachtcontainer, zodat bijvoorbeeld tien (5 x 2) samenstellen in een standaard 40-voet vrachtcontainer passen. Als alternatief of aanvulling kan de dimensionering worden uitgevoerd aan de hand van afmetingen van reeds op de markt beschikbare verticaleaswindturbines.When said dimensioning is carried out on the basis of relevant standards, for example ISO standard 668, efficient production, transport and installation can be promoted. For instance, an outer dimension, in particular a width, of a sound damping device can be matched to an inner dimension, for instance a width or length, of a standard freight container. This then allows a predetermined number of silencing devices or vertical axis wind turbine assemblies to be efficiently transported in a standard cargo container, e.g., a single array of five devices or assemblies side-by-side in a standard 40-foot cargo container. In the case of particularly compact vertical axis wind turbines, for example with a generator at the rotor level, vertical axis wind turbine assemblies could optionally be stacked in a standard cargo container so that, for example, ten (5 x 2) assemblies would fit in a standard 40-foot cargo container. As an alternative or in addition, the dimensioning can be carried out on the basis of dimensions of vertical axis wind turbines already available on the market.
Een verticaleaswindturbinesamenstel wordt bij voorkeur dicht nabij een gebouw geplaatst, in het bijzonder in hoofdzaak direct op, in of aan een dak of een gevel van het gebouw. Eventueel kunnen geluiddempingsinrichtingen en/of verticaleaswindturbinesamenstellen worden geschakeld, bijvoorbeeld zijdelings gekoppeld en/of gestapeld, waardoor een modulaire opstelling kan worden gerealiseerd. In dat geval kan tussen een verticaleaswindturbinesamenstel en het gebouw niettemin een tussenliggend verticaleaswindturbinesamenstel worden voorzien.A vertical axis wind turbine assembly is preferably placed close to a building, in particular substantially directly on, in or on a roof or a facade of the building. Optionally, sound damping devices and/or vertical axis wind turbine assemblies can be connected, for instance coupled laterally and/or stacked, so that a modular arrangement can be realised. In that case an intermediate vertical axis wind turbine assembly may nevertheless be provided between a vertical axis wind turbine assembly and the building.
De geluiddempingsinrichting wordt bij voorkeur in grote mate stabiel geplaatst, in het bijzonder zodanig dat de geluiddempingsinrichting in hoofdzaak niet onder invloed van wind kan bewegen. Aldus kunnen de statorelementen na plaatsing stabiel gepositioneerd blijven, in hoofdzaak onafhankelijk van windrichting of windkracht.The sound damping device is preferably placed in a stable manner to a large extent, in particular such that the sound damping device cannot move substantially under the influence of wind. The stator elements can thus remain in a stable position after placement, substantially independent of wind direction or wind force.
Niettemin kunnen elementen zoals statorelementen eventueel naar wens verstelbaar worden uitgevoerd, waarbij een fixering van hun positie bijvoorbeeld tijdelijk kan worden verminderd om handmatige of andere verstelling toe te laten.Nevertheless, elements such as stator elements can optionally be made adjustable as desired, whereby a fixation of their position can for instance be temporarily reduced to allow manual or other adjustment.
Zo kan bijvoorbeeld eventueel de ten minste ene opening verstelbaar worden uitgevoerd, om daarmee dempingseigenschappen zoals dempingsfrequenties van de geluiddempingsinrichting naar wens te kunnen aanpassen.For instance, the at least one opening can optionally be made adjustable, in order to be able to adjust damping properties such as damping frequencies of the sound damping device as desired.
Hoewel de uitvinding is toegelicht aan de hand van verticaleaswindturbines, kan deze evengoed toegepast worden op horizontaleaswindturbines. Horizontalaswindturbines voor op bijvoorbeeld een dak van een gebouw in een urbane omgeving zijn wel bekend. De eerste statorelementen van de geluiddempingsinrichting kunnen dan bijvoorbeeld verticaal of horizontaal georiënteerd zijn. Bij een verticaleaswindturbine kunnen de eerste statorelement in hoofdzaak verticaal georiënteerd zijn.Although the invention has been explained with reference to vertical axis wind turbines, it can equally well be applied to horizontal axis wind turbines. Horizontal axis wind turbines for example on a roof of a building in an urban environment are well known. The first stator elements of the sound damping device can then be oriented, for example, vertically or horizontally. In a vertical axis wind turbine, the first stator elements may be oriented substantially vertically.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Hierna zal de uitvinding met verwijzing naar tekeningen nader worden toegelicht aan de hand van voorbeelden van uitvoeringsvormen. De tekeningen zijn schematisch en tonen slechts voorbeelden. In de tekeningen worden overeenkomstige elementen aangeduid met overeenkomstige _ verwijzingstekens. In de tekeningen toont: Fig. 1 een opengewerkt bovenaanzicht van een voorbeeld van een verticaleaswindturbinesamenstel; Fig. 1A een met Fig. 1 corresponderend bovenaanzicht, waarin aanvullend perforaties in een geperforeerde plaat zijn getoond;BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Hereinafter, the invention will be further elucidated with reference to drawings on the basis of examples of embodiments. The drawings are schematic and show examples only. In the drawings, like elements are designated by like reference characters. In the drawings: FIG. 1 is an exploded plan view of an exemplary vertical axis wind turbine assembly; fig. 1A one with FIG. 1 corresponding top view, additionally showing perforations in a perforated plate;
Fig. 2 een opengewerkt en gedeeltelijk doorzichtig zijaanzicht van het verticaleaswindturbinesamenstel van Fig. 1; Fig. 3 een zijaanzicht van een verder voorbeeld van een verticaleaswindturbinesamenstel; en Fig. 4 een isometrisch aanzicht van een voorbeeld van een gebouw met verticaleaswindturbinesamenstellen.fig. 2 is an exploded and partially transparent side view of the vertical axis wind turbine assembly of FIG. 1; fig. 3 is a side view of a further exemplary vertical axis wind turbine assembly; and FIG. 4 is an isometric view of an exemplary building with vertical axis wind turbine assemblies.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING De tekeningen tonen een voorbeeld van een geluiddempingsopstelling 1 voor een verticaleaswindturbine 2, omvattende een veelvoud aan op afstand van elkaar opgestelde eerste statorelementen 3 die samen daartussen een rotorruimte 4 voor een rotor 5 van de verticaleaswindturbine 2 definiëren.DETAILED DESCRIPTION The drawings show an example of a noise reduction arrangement 1 for a vertical axis wind turbine 2 comprising a plurality of spaced first stator elements 3 which together define a rotor space 4 for a rotor 5 of the vertical axis wind turbine 2 therebetween.
Zoals het beste is te zien in Fig. 1, is in ten minste één, hier elk, van de eerste statorelementen 3 een geluiddempende kamer 6 gevormd met ten minste één opening 7 die naar de rotorruimte 4 is gericht en waardoorheen luchtdrukgolven vanuit de rotorruimte 4 de geluiddempende kamer 6 in kunnen treden.As best seen in FIG. 1, in at least one, here each, of the first stator elements 3, a sound-damping chamber 6 is formed with at least one opening 7 directed towards the rotor space 4 and through which air pressure waves from the rotor space 4 can enter the sound-damping chamber 6.
De kamers 6 met openingen 7 zijn hier elk werkzaam als Helmholtzresonator, zodat in het bijzonder laagfrequent geluid goed kan worden gedempt. Binnen de kamers 6, en overigens optioneel elders in en/of aan de opstelling 1, kan geluiddempend materiaal 20 worden voorzien, in het bijzonder voor demping van meer hoogfrequent geluid. Geluiddempend materiaal 20 kan bijvoorbeeld wol zoals glaswol of steenwol, of schuim zijn, of materiaal dat op zich bekend is voor gebruik in geluiddempende panelen. Het geluiddempende materiaal 20 kan in de vorm van panelen worden toegepast, maar dat is niet noodzakelijk.The chambers 6 with openings 7 here each act as Helmholtz resonators, so that low-frequency sound in particular can be well damped. Within the chambers 6, and optionally elsewhere in and/or on the arrangement 1, sound-absorbing material 20 can be provided, in particular for damping more high-frequency noise. Sound-absorbing material 20 can for instance be wool such as glass wool or rock wool, or foam, or material known per se for use in sound-absorbing panels. The sound-absorbing material 20 can be used in the form of panels, but this is not necessary.
De openingen 7 zijn in dit voorbeeld gevormd als een langwerpige sleuf die zich in hoofdzaak parallel aan een centrale hartlijn C van de rotorruimte, oftewel in hoofdzaak verticaal, uitstrekt. Als alternatief kan bijvoorbeeld bij elke kamer een reeks van openingen worden voorzien die onderling bijvoorbeeld verschillende verticale posities hebben.In this example, the openings 7 are formed as an elongate slot which extends substantially parallel to a central axis C of the rotor space, i.e. substantially vertically. As an alternative, for instance, a series of openings can be provided at each chamber, which mutually have, for instance, different vertical positions.
In dit voorbeeld is de geluiddempingsopstelling 1 omvat in een geluiddempingsinrichting 13 voor de verticaleaswindturbine 2. De eerste statorelementen 3 zijn daarbij in hun onderlinge opstelling gefixeerd.In this example, the sound damping arrangement 1 is included in a sound damping device 13 for the vertical axis wind turbine 2. The first stator elements 3 are herein fixed in their mutual arrangement.
Samen met de verticaleaswindturbine 2 vormt de geluiddempingsinrichting 13, althans de geluiddempingsopstelling 1, hier een verticaleaswindturbinesamenstel 17. In Fig. 4 is zijn voorbeelden te zien van hoe een gebouw 18 op diverse wijzen kan zijn voorzien van een of meer verticaleaswindturbinesamenstellen 17. Zo kunnen verticaleaswindturbinesamenstellen 17 op of aan een dak 19 van het gebouw 18 zijn geplaatst, en/of aan een gevel 24 van het gebouw 18. Verticaleaswindturbinesamenstellen 17 kunnen daarbij eventueel geschakeld zijn, bijvoorbeeld zijdelings en/of in een stapel.Together with the vertical axis wind turbine 2, the sound damping device 13, or at least the sound damping arrangement 1, here forms a vertical axis wind turbine assembly 17. In FIG. 4 shows examples of how a building 18 can be provided with one or more vertical axis wind turbine assemblies 17 in various ways. For example, vertical axis wind turbine assemblies 17 can be placed on or on a roof 19 of the building 18, and/or on a facade 24 of the building. building 18. Vertical axis wind turbine assemblies 17 can optionally be connected, for instance laterally and/or in a stack.
De geluiddempingsinrichting 13 is daartoe bij voorkeur modulair ingericht, bijvoorbeeld met gestandaardiseerde maatvoering en/of met koppeldelen die aan een of meer buitenzijden van de inrichting 13 kunnen zijn voorzien, bijvoorbeeld in samenhang met een of meer frame-elementen 22. In Fig. 4 is als voorbeeld met een gestreepte lijn een verticaleaswindturbinesamenstel 17 aangegeven dat zo op modulaire wijze naar wens kan worden geschakeld met naburige samenstellen 17 die daar met doorlopende lijnen zijn getekend.The sound damping device 13 is preferably modular for this purpose, for instance with standardized dimensions and/or with coupling parts which can be provided on one or more outer sides of the device 13, for instance in conjunction with one or more frame elements 22. In Figs. 4, as an example, a vertical axis wind turbine assembly 17 is indicated with a dashed line, which can thus be connected in a modular manner as desired with neighboring assemblies 17, which are drawn there with continuous lines.
Een verticaleaswindturbinesamenstel 17 kan enigszins uitsteken ten opzichte van het dak 19 of de gevel 24, maar dat is niet noodzakelijk.A vertical axis wind turbine assembly 17 may protrude slightly from the roof 19 or facade 24, but this is not necessary.
Zo toont Fig. 4 onder andere een voorbeeld van een verticaleaswindturbinesamenstel, aangeduid met 17%, waarvan een of meer buitenvlakken in hoofdzaak zijn uitgelijnd met een buitenvlak van het dak 19 en/of de gevel 24.Thus, fig. 4 includes an example of a vertical axis wind turbine assembly, designated 17%, of which one or more outer faces are substantially aligned with an outer face of the roof 19 and/or facade 24.
Wanneer een gebouw 18 zo is voorzien van een of meer verticaleaswindturbinesamenstellen 17, kan een generator 15 van de respectieve verticaleaswindturbine 2 zijn verbonden met een elektrische installatie van het gebouw 18. Als alternatief kan de generator 15 bijvoorbeeld meer rechtstreeks zijn verbonden met een elektriciteitsnet.Thus, when a building 18 is provided with one or more vertical axis wind turbine assemblies 17, a generator 15 of the respective vertical axis wind turbine 2 may be connected to an electrical installation of the building 18. Alternatively, the generator 15 may, for example, be more directly connected to a power grid.
Terugkerend naar Fig. 1, is daar te zien dat in dit voorbeeld de eerste statorelementen 3 onderling in hoofdzaak rotatiesymmetrisch zijn opgesteld ten opzichte van een centrale hartlijn C van de rotorruimte 4, in het bijzonder met regelmatige tussenruimtes rondom de rotorruimte 4. Het aantal eerste statorelementen 3 van het veelvoud aan eerste statorelementen 3 is hier vier, hoewel andere aantallen mogelijk zijn.Returning to Figs. 1, it can be seen that in this example the first stator elements 3 are mutually arranged substantially rotationally symmetrically with respect to a central axis C of the rotor space 4, in particular with regular intervals around the rotor space 4. The number of first stator elements 3 of the plurality of first stator elements 3 is here four, although other numbers are possible.
De eerste statorelementen 3 zijn hier aan een naar de rotorruimte 4 toegekeerde respectieve zijde daarvan verbreed ten opzichte van een overgelegen, van de rotorruimte 4 afgekeerde zijde, waaraan hier een spits uiteinde 8 is gevormd dat ten opzichte van de rotorruimte 4 naar buiten wijst.The first stator elements 3 are here widened on a respective side thereof facing the rotor space 4 with respect to an opposite side remote from the rotor space 4, on which a pointed end 8 has been formed here, which points outwards with respect to the rotor space 4.
Aan de naar de rotorruimte 4 toegekeerde zijde is hier een wandsectie 9 van het eerste statorelement 3, welke wandsectie 9 een buitenvlak 10 heeft dat naar een centraal deel van de rotorruimte 4 is gericht.On the side facing the rotor space 4 there is here a wall section 9 of the first stator element 3, which wall section 9 has an outer surface 10 directed towards a central part of the rotor space 4 .
De ten minste ene opening 7 is hier in genoemde wandsectie 9 gevormd. In het getoonde voorbeeld is de opening 7 steeds decentraal in de wandsectie 9 gevormd, in het bijzonder nabij een stompere van twee hoeken van het eerste statorelement 3, maar dat is niet noodzakelijk.The at least one opening 7 is formed here in said wall section 9 . In the example shown, the opening 7 is always formed decentrally in the wall section 9, in particular near a more obtuse one of two corners of the first stator element 3, but that is not necessary.
De eerste statorelementen 3 zijn in dit voorbeeld in hoofdzaak onregelmatig gevormd, in het bijzonder met vorm die ten opzichte van een vlak waarin de centrale hartlijn C zich uitstrekt in hoofdzaak asymmetrisch is. Een dergelijke onregelmatige vorm kan voordeligerwijze bijdrage aan effectieve geluiddemping, onder meer doordat ongunstige geluidsreflecties kunnen worden tegengegaan.The first stator elements 3 in this example have a substantially irregular shape, in particular with a shape that is substantially asymmetrical with respect to a plane in which the central axis C extends. Such an irregular shape can advantageously contribute to effective sound damping, inter alia because unfavorable sound reflections can be counteracted.
Tussen naastgelegen eerste statorelementen 3 van het veelvoud aan eerste statorelementen 3 is hier steeds een doorgang 11 gevormd waardoorheen wind de rotorruimte 4 in en/of uit kan waaien.A passage 11 is formed here between adjacent first stator elements 3 of the plurality of first stator elements 3, through which wind can blow into and/or out of the rotor space 4.
In dit voorbeeld wordt de doorgang 11 in de richting van de rotorruimte 4 geleidelijk nauwer, in het bijzonder door een vorm en/of opstelling van de naastgelegen eerste statorelementen 3. In het zijaanzicht van Fig. 2 is te zien dat de doorgang 11 aldus een trechterachtige vorm heeft, die naast de eerste statorelementen 3 wordt bepaald door een hellend buitenvlak van een generatorbehuizingsdeel 14.In this example, the passage 11 gradually narrows in the direction of the rotor space 4, in particular due to a shape and/or arrangement of the adjacent first stator elements 3. In the side view of FIG. 2 it can be seen that the passage 11 thus has a funnel-like shape, which is defined next to the first stator elements 3 by an inclined outer surface of a generator housing part 14.
Overigens wordt ter verduidelijking opgemerkt dat, vanwege de in Fig. 1 zichtbare symmetrie van het verticaleaswindturbinesamenstel 17, het zijaanzicht voor elk van de vier zijden hier in hoofdzaak is zoals weergegeven in Fig. 2. De rotor 5 bevindt zich in het aanzicht van Fig. 2 deels achter de daar weergegeven eerste statorelementen 3, die in die zin gedeeltelijk doorzichtig zijn weergegeven.Incidentally, it is noted for clarification that, due to the configuration shown in FIG. 1 visible symmetry of the vertical axis wind turbine assembly 17, the side view for each of the four sides here being substantially as shown in FIG. 2. The rotor 5 is in the view of FIG. 2 partly behind the first stator elements 3 shown there, which are shown partly transparent in that sense.
In Fig. 1 en 2 is te zien dat hier een afrastering 21 is aangebracht aan de naar de rotorruimte 4 toegekeerde zijde van de doorgangen 11. Hoewel elke afrastering 21 zich hier in hoofdzaak in een recht vlak uitstrekt, kan een dergelijke afrastering bijvoorbeeld ook worden gevormd met een kromming die een buitenomtrek van de rotor 5 volgt, zodat de rotorruimte 4 bijzonder compact kan zijn ten opzichte van de rotor 5.In FIG. 1 and 2 it can be seen that a fence 21 has been arranged here on the side of the passages 11 facing the rotor space 4. Although here each fence 21 extends substantially in a straight plane, such a fence can also be formed, for example, with a curvature following an outer circumference of the rotor 5, so that the rotor space 4 can be particularly compact in relation to the rotor 5.
De doorgang 11 kan in hoofdzaak worden overbrugd door een veelvoud aan met onderlinge tussenruimtes opgestelde tweede statorelementen 12, bij voorkeur in de vorm van lamellen, in het bijzonder aan een van de rotorruimte 4 afgekeerde zijde van de doorgang 11. De tweede statorelementen 12 worden in Fig. 2 niet getoond, om zo de daarachter gelegen structuren te kunnen tonen. In het zijaanzicht van Fig. 3 zijn de tweede statorelementen 12 wel te zien. In dit voorbeeld zijn de tweede statorelementen 12, hier uitgevoerd als lamellen, bekleed met een geluiddempend materiaal 20. Door de tussenruimtes tussen de tweede statorelementen 12 blijft de doorgang 11 goed doorgankelijk voor wind.The passage 11 can be substantially bridged by a plurality of second stator elements 12 arranged at mutual intervals, preferably in the form of slats, in particular on a side of the passage 11 remote from the rotor space 4. The second stator elements 12 are placed in fig. 2 not shown, in order to show the structures behind it. In the side view of FIG. 3, the second stator elements 12 can be seen. In this example, the second stator elements 12, in this case in the form of slats, are covered with a sound-absorbing material 20. Due to the interspaces between the second stator elements 12, the passage 11 remains easily accessible to wind.
In Fig. 2 en 3 is ook te zien dat de geluiddempingsinrichting 13 is ingericht als behuizing, bijvoorbeeld omkasting, voor de verticaleaswindturbine 2. De geluiddempingsinrichting 13 kan zo de verticaleaswindturbine 2 op een beschermende wijze omgeven en in hoofdzaak aan het zicht onttrekken.In FIG. 2 and 3 it can also be seen that the noise damping device 13 is arranged as a housing, for instance housing, for the vertical axis wind turbine 2. The noise damping device 13 can thus surround the vertical axis wind turbine 2 in a protective manner and substantially hide it from view.
In Fig. 1 en 2 is met cijfer 14 een generatorbehuizingsdeel 14 aangeduid voor behuizing van een generator 15 van de verticaleaswindturbine 2. In dit voorbeeld strekt het generatorbehuizingsdeel 14 zich onder de rotorruimte 4 uit en verder naar buiten onder eerder genoemde hellende buitenvlakken die de doorgangen 11 aan een onderzijde daarvan begrenzen.In FIG. 1 and 2, numeral 14 designates a generator housing part 14 for housing a generator 15 of the vertical axis wind turbine 2. In this example, the generator housing part 14 extends below the rotor space 4 and further outwards under the aforementioned inclined outer surfaces connecting the passages 11 to a limit under it.
Zo kan de generator 15 bijvoorbeeld op korte afstand recht onder de rotor 5 worden voorzien, terwijl de generator 15 goed wordt afgeschermd van weersinvloeden.For instance, the generator 15 can be provided at a short distance directly below the rotor 5, while the generator 15 is well shielded from weather influences.
In het generatorbehuizingsdeel 14 kan eventueel geluiddempend materiaal worden aangebracht om zo geluid te dempen dat tijdens gebruik door de generator 15 zelf wordt geproduceerd.In the generator housing part 14, any sound-absorbing material can be arranged in order to dampen the noise produced by the generator 15 itself during use.
In het generatorbehuizingsdeel 14, bijvoorbeeld in een of meer van de genoemde hellende ondervlakken van de doorgangen 11, kan een toegangsluik of dergelijke worden voorzien voor onderhoud aan de generator 15. In Fig. 2 is verder te zien dat als optie aan een onderzijde van de rotorruimte 4 en/of tussen de rotorruimte 4 en het generatorbehuizingsdeel 14 één of meer geperforeerde platen 25 kunnen zijn voorzien, die verdere aanvullende geluiddemping kunnen verschaffen.In the generator housing part 14, for instance in one or more of the said sloping bottom surfaces of the passages 11, an access hatch or the like can be provided for maintenance of the generator 15. In fig. 2 can further be seen that as an option one or more perforated plates 25 can be provided on a bottom side of the rotor space 4 and/or between the rotor space 4 and the generator housing part 14, which can provide further additional sound damping.
De afmetingen van de perforaties in de platen 25 kunnen zodanig worden gekozen dat via het eerder aangehaalde principe van Helmholtzresonantie ter plaatse van de platen 25 geluiddemping optreedt bij één of meer vooraf bepaalde geluidsfrequenties.The dimensions of the perforations in the plates 25 can be chosen such that sound damping occurs at one or more predetermined sound frequencies at the location of the plates 25 via the above-mentioned principle of Helmholtz resonance.
Aldus kunnen de perforaties eventueel ook onderling verschillen in hun afmeting en/of vorm, zodat de plaat 25 bijvoorbeeld een band van geluidsfrequenties kan dempen. De plaat 25 kan zo bijvoorbeeld middelhoge geluidsfrequenties dempen, als aanvulling op de demping van voornamelijk lage frequenties door de openingen 7 en de demping van voornamelijk hoge frequenties door het geluiddempend materiaal 20. Aldus kan bijzonder goede geluiddemping worden bereikt over een breed spectrum aan geluidsfrequenties. De plaat kan aldus zijn uitgevoerd met zogenaamde kleine Helmoltzresonatoren, als vierkante of ronde perforaties, en kan worden voorzien tussen de motor en de windmolen, of aan de bovenzijde van de windmolen. Eventueel kunnen in de eerste statorelementen, ook dergelijke geperforeerde platen aanvullend voorzien worden.The perforations may thus possibly also differ from each other in their size and/or shape, so that the plate 25 can, for instance, dampen a band of sound frequencies. The plate 25 can thus attenuate, for example, medium-high sound frequencies, in addition to the attenuation of mainly low frequencies by the openings 7 and the attenuation of mainly high frequencies by the sound-damping material 20. Particularly good sound attenuation can thus be achieved over a wide spectrum of sound frequencies. The plate can thus be equipped with so-called small Helmoltz resonators, as square or round perforations, and can be provided between the motor and the windmill, or at the top of the windmill. Optionally, such perforated plates can also be additionally provided in the first stator elements.
In Fig. 1 zijn voor duidelijkheid van de tekening geen perforaties getekend in de daar aangeduide plaat 25. Voor een schematisch voorbeeld van dergelijke perforaties in genoemde plaat 25 wordt verwezen naar de overigens met Fig. 1 corresponderende Fig. 1A. Dergelijke perforaties zijn aldus bij voorkeur langs een geheel ondervlak van de rotorruimte 4 verspreid aangebracht. In Fig. 1A is ook te zien dat de plaat 25 optioneel kan zijn opgebouwd uit meerdere, hier in hoofdzaak driehoekige of trapeziumvormige, plaatsecties, die bijvoorbeeld rondom de centrale hartlijn C naast elkaar zijn opgesteld om samen een geperforeerde plaat 25 te vormen. De dichtheid van de perforaties in de plaat 25 kan in verschillende gebieden van de rotorruimte 4 en/of de plaat 25 al dan niet gelijk zijn.In FIG. 1, for the sake of clarity of the drawing, no perforations have been drawn in the plate 25 indicated there. 1 corresponding FIG. 1A. Such perforations are thus preferably distributed along an entire bottom surface of the rotor space 4. In FIG. 1A can also be seen that the plate 25 can optionally be built up from several plate sections, here mainly triangular or trapezoidal, which are arranged next to each other around the central axis C, for example, to form a perforated plate 25 together. The density of the perforations in the plate 25 may or may not be the same in different areas of the rotor space 4 and/or the plate 25.
Voor verdere aanvulling van de geluiddemping kan aangrenzend aan, bijvoorbeeld tussen, de één of meer platen 25 geluiddempend materiaal 20 zoals wol worden aangebracht, zoals getoond in Fig. 2.To further supplement the sound damping, sound damping material 20 such as wool can be arranged adjacent to, for instance between, the one or more plates 25, as shown in Figs. 2.
In Fig. 2 zijn als voorbeeld aan de boven- en onderzijde van de geluiddempingsinrichting 13 betonplaten 16 te zien die dienen als ballast 16 voor het stabiliseren van de geluddempingsinrichting 13 en/of de verticaleaswindturbine 2. Het moge duidelijk zijn dat althans de bovenste betonplaat 16 niet wordt getoond in het opengewerkte bovenaanzicht van Fig. 1, zodat de daaronder gelegen structuren zichtbaar zijn. Een onderzijde van de bovenste betonplaat 16 kan bijvoorbeeld worden bekleed met geluiddempend materiaal.In FIG. 2, as an example, concrete plates 16 can be seen at the top and bottom of the sound damping device 13, which serve as ballast 16 for stabilizing the noise damping device 13 and/or the vertical axis wind turbine 2. It will be clear that at least the top concrete plate 16 is not shown. in the cut-away top view of FIG. 1, so that the underlying structures are visible. An underside of the upper concrete slab 16 can for instance be covered with sound-absorbing material.
Een optionele afdichting 23, in Fig. 2 als voorbeeld getoond langs een bovenzijde van betonplaat 16, kan verder bijdragen aan een goede bescherming van de verticaleaswindturbine 2 en de geluiddempingsinrichting 13.An optional seal 23, in Fig. 2 shown as an example along an upper side of concrete slab 16, can further contribute to a good protection of the vertical axis wind turbine 2 and the noise damping device 13.
Aldus worden verbeterde middelen verschaft om hinder en overlast door verticaleaswindturbines in bebouwde omgevingen tegen te gaan, in het bijzonder om geluidsuitvoer vanaf een verticaleaswindturbine te verminderen. Zo wordt uitgebreidere toepassing van windturbines in bebouwde omgevingen mogelijk gemaakt.Improved means are thus provided for countering nuisance and nuisance caused by vertical axis wind turbines in built-up environments, in particular to reduce noise output from a vertical axis wind turbine. This will enable more extensive application of wind turbines in built-up environments.
Hoewel de uitvinding hierin is toegelicht aan de hand van voorbeelden van uitvoeringsvormen, vormen deze voorbeelden geen beperking van de uitvinding, die is gedefinieerd in de conclusies. Vele variaties, combinaties en uitbreidingen zijn mogelijk, zoals voor de vakman duidelijk zal zijn. Zo kan een geluiddempingsopstelling een in hoofdzaak rechthoekige buitenvorm hebben, of een andere vorm, zoals een vorm van een vijfhoek, zeshoek, etc. Verdere voorbeelden zijn op diverse plaatsen in de beschrijving aangegeven.Although the invention is illustrated herein by way of examples of embodiments, these examples do not limit the invention, which is defined in the claims. Many variations, combinations and extensions are possible, as will be clear to those skilled in the art. For instance, a sound damping arrangement can have a substantially rectangular outer shape, or another shape, such as a shape of a pentagon, hexagon, etc. Further examples are indicated at various places in the description.
Ten behoeve van duidelijkheid en een bondige beschrijving worden maatregelen hierin beschreven als deel van dezelfde of afzonderlijke uitvoeringsvormen, echter, het zal duidelijk zijn dat het bereik van de uitvinding uitvoeringsvormen kan omvatten met combinaties van alle of sommige van de beschreven maatregelen. Het moge worden begrepen dat de getoonde uitvoeringvormen dezelfde of gelijkende componenten hebben, afgezien van waar zij worden beschreven als zijnde verschillend. Het enkele feit dat zekere maatregelen worden genoemd in onderling verschillende conclusies geeft niet aan dat een combinatie van deze maatregelen niet ten voordele kan worden gebruikt. Vele varianten zullen duidelijk zijn voor de vakman.For purposes of clarity and concise description, features are described herein as part of the same or separate embodiments, however, it will be understood that the scope of the invention may include embodiments having combinations of all or some of the features disclosed. It will be understood that the embodiments shown have the same or similar components, except where they are described as being different. The mere fact that certain measures are mentioned in mutually differing claims does not mean that a combination of these measures cannot be used to the advantage. Many variants will be apparent to those skilled in the art.
Alle varianten worden geacht inbegrepen te zijn binnen het bereik van de uitvinding die is gedefinieerd is de volgende conclusies.All variants are deemed to be included within the scope of the invention which is defined in the following claims.
1. Geluiddempingsopstelling1. Sound attenuation arrangement
2. Verticaleaswindturbine2. Vertical axis wind turbine
3. Eerste statorelement3. First stator element
4. Rotorruimte4. Rotor space
5. Rotor5. Rotor
6. Geluiddempende kamer6. Soundproof room
7. Opening7. Opening
8. Spits uteinde8. Pointed end
9. Wandsectie9. Wall section
10. Buitenvlak van wandsectie10. Outer face of wall section
11. Doorgang11. Passageway
12. Tweede statorelement12. Second stator element
13. Geluiddempingsinrichting13. Sound dampening device
14. Generatorbehuizingsdeel14. Generator housing part
15. Generator15.Generator
16. Ballast16. Ballast
17. Verticaleaswindturbinesamenstel17. Vertical Axis Wind Turbine Assembly
18. Gebouw18. Building
19. Dak van gebouw19. Roof of building
20. Geluiddempend materiaal20. Sound-absorbing material
21. Afrastering21. Fence
22. Frame-element22. Frame element
23. Afdichting23. Sealing
24. Gevel van gebouw24. Building facade
25. Geperforeerde plaat C. Centrale hartlijn25. Perforated plate C. Central center line
Claims (16)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20215314A BE1029335B1 (en) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | Sound attenuation arrangement, sound attenuation device, vertical axis wind turbine assembly, and building |
| PCT/IB2022/053778 WO2022224215A1 (en) | 2021-04-22 | 2022-04-22 | Sound damping arrangement, sound damping device, vertical axis wind turbine assembly, and building |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20215314A BE1029335B1 (en) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | Sound attenuation arrangement, sound attenuation device, vertical axis wind turbine assembly, and building |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1029335A1 BE1029335A1 (en) | 2022-11-22 |
| BE1029335B1 true BE1029335B1 (en) | 2022-11-28 |
Family
ID=75746085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE20215314A BE1029335B1 (en) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | Sound attenuation arrangement, sound attenuation device, vertical axis wind turbine assembly, and building |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1029335B1 (en) |
| WO (1) | WO2022224215A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2425002A1 (en) * | 1978-05-02 | 1979-11-30 | Snecma | Wind powered energy generator - has rotor at entry of casing forming divergent passage and including blades to maintain heading |
| FR2947013A1 (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-24 | Airbus France | Aerogenerator e.g. wind turbine, for generating electricity, has fairing comprising resistive porous layer provided on level of part of interior wall and having honeycomb structure/reflecting or impermeable layer along radial direction |
| WO2012076839A2 (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-14 | Stephen Sparkes | Turbine arrangement |
-
2021
- 2021-04-22 BE BE20215314A patent/BE1029335B1/en active IP Right Grant
-
2022
- 2022-04-22 WO PCT/IB2022/053778 patent/WO2022224215A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2425002A1 (en) * | 1978-05-02 | 1979-11-30 | Snecma | Wind powered energy generator - has rotor at entry of casing forming divergent passage and including blades to maintain heading |
| FR2947013A1 (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-24 | Airbus France | Aerogenerator e.g. wind turbine, for generating electricity, has fairing comprising resistive porous layer provided on level of part of interior wall and having honeycomb structure/reflecting or impermeable layer along radial direction |
| WO2012076839A2 (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-14 | Stephen Sparkes | Turbine arrangement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE1029335A1 (en) | 2022-11-22 |
| WO2022224215A1 (en) | 2022-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5942736A (en) | Antinoise barrier with transparent panels, provided with acoustic insulation and acoustic absorption characteristics | |
| CN111312471B (en) | Heat dissipation and noise reduction type transformer | |
| US20190280555A1 (en) | Enclosure with inlet and outlet baffles for generator set | |
| CN201078268Y (en) | Silencing type diesel generating set | |
| KR102024833B1 (en) | Sound absorbing damper and damper structure using same | |
| BE1029335B1 (en) | Sound attenuation arrangement, sound attenuation device, vertical axis wind turbine assembly, and building | |
| CN113007070B (en) | Air inlet silencer for compressor set sound insulation cover | |
| CN213584884U (en) | Box-type substation ventilation unit | |
| CN206844386U (en) | A kind of wall using noise electrification energy storage | |
| JP7244333B2 (en) | soundproof structure | |
| JPH11240342A (en) | Sound insulation structure of construction machine | |
| CN203394890U (en) | Composite chimney muffler | |
| KR20200106489A (en) | Wind power station | |
| CN203808947U (en) | Noise reduction device for belt pumping unit | |
| EP3827162B1 (en) | Containerised generator set with external exhaust air duct | |
| CN210869606U (en) | Power transmission line iron tower capable of repelling birds | |
| CN209948969U (en) | Intelligent excitation control system for shore power variable frequency power transformer | |
| US4513840A (en) | Sound suppression system | |
| KR101722919B1 (en) | Apparatus for reducing noise | |
| RU2241843C1 (en) | Noise-absorbing hood of gas-turbine plant | |
| CN208157887U (en) | Low noise from heat dissipation 10kV ring network cabinet | |
| CN220869517U (en) | Ultra-silent diesel generator set | |
| CN213540567U (en) | Air outlet structure of generator set | |
| CN212516783U (en) | Box body for dry type transformer | |
| CN214899778U (en) | Outdoor prepackage type transformer substation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20221128 |