CH713477A1 - Wind turbine. - Google Patents

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CH713477A1
CH713477A1 CH00184/17A CH1842017A CH713477A1 CH 713477 A1 CH713477 A1 CH 713477A1 CH 00184/17 A CH00184/17 A CH 00184/17A CH 1842017 A CH1842017 A CH 1842017A CH 713477 A1 CH713477 A1 CH 713477A1
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Mizrahi Benjamin
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Venturicon Sarl
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage (11) mit einem Rotor (13) mit mehreren Rotorblättern, einem Diffusor (21) mit einer Wind-Einlassöffnung (23) und einer Wind-Auslassöffnung (25), welcher Diffusor (21) den Rotor (13) und den Generator rotationssymmetrisch ummantelt und an dem der Generator drehfest gehalten ist. Der Innendurchmesser des Diffusors (21) ist an der Stelle, an der die Rotorblätter (15) positioniert sind, am kleinsten, wodurch der Diffusor (21) an dieser Stelle eine Verengung (33) aufweist.The invention relates to a wind energy plant (11) having a rotor (13) with a plurality of rotor blades, a diffuser (21) with a wind inlet opening (23) and a wind outlet opening (25), which diffuser (21) supports the rotor (13). and the generator rotationally symmetrical sheathed and on which the generator is held against rotation. The inner diameter of the diffuser (21) is the smallest at the location where the rotor blades (15) are positioned, whereby the diffuser (21) has a constriction (33) at that location.

Description

Beschreibungdescription

Gebiet der Erfindung [0001] Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.Field of the Invention The invention relates to a wind turbine according to the preamble of claim 1.

Stand der Technik [0002] Aus dem Stand der Technik sind Windturbinen bekannt, bei welchen der Rotor mit einem Diffusor ummantelt ist. Der Diffusor ist eine Ummantelung des Rotors, welcher sich in Strömungsrichtung aufweitet. Der Diffusor bewirkt eine zusätzliche Zirkulationsströmung, deren Geschwindigkeitskomponenten im Diffusor gleichsinnig mit der Windströmung gerichtet sind und diese demnach verstärkt. Die Leistungskonzentration ergibt sich durch die Entstehung einer Druckdifferenz vor und hinter dem Rotor. Der Öffnungswinkel des Diffusors ist jedoch begrenzt, da bei zu grossen Aufweitungen die Strömung durch den Diffusor abreisst und die erzielbaren Strömungsgeschwindigkeiten geringer werden. Um die Aufweitungen ohne Strömungsabriss zu vergrössern sind lange und grosse Diffusoren notwendig, welche dementsprechend teuer sind und starken Winden eine grosse Angriffsfläche bieten.Background Art Wind turbines in which the rotor is covered with a diffuser are known in the prior art. The diffuser is a shell of the rotor, which widens in the flow direction. The diffuser causes an additional circulation flow whose velocity components in the diffuser are directed in the same direction with the wind flow and thus amplifies it. The power concentration results from the formation of a pressure difference in front of and behind the rotor. However, the opening angle of the diffuser is limited, since at too large widening the flow breaks through the diffuser and the achievable flow rates are lower. In order to increase the expansion without stall long and large diffusers are necessary, which are therefore expensive and strong winds provide a large attack surface.

[0003] Die schweizerische Patentanmeldung Nr. 702 241 A2 beschreibt eine Klein-Windkraftanlage mit einem Windkraftgenerator mit einer flexiblen, aerodynamischen Ummantelung, die für den Transport auf ein Minimum zusammengelegt werden kann. Die Textilhaut wird dabei über ein entsprechend geformtes Skelett bestehend aus Anström-, Trag- und Ab-strömring übergestülpt, gespannt und fixiert. Nach Wegnahme der Streben und der flexiblen, textilen Doppelhülle kann der Skelettkorb von hinten nach vorne geschoben und eine Volumeneinsparung von ca. 60% erreicht werden. Der mittlere Ring des Skeletts ist der Tragring, der auch die Stativstrebe trägt. Der Stativtragfuss ist als Fortsetzung der Stativstrebe an den Tragring angesetzt. Auf den Diffusor mittels Stegen aufgesetzt ist ein Fowler mit einem Flügelquerschnitt, der der Intensivierung der fliessenden Strömung Windströmung dient.Swiss Patent Application No. 702,241 A2 describes a small wind turbine having a wind power generator with a flexible, aerodynamic shroud that can be collapsed to a minimum for transportation. The textile skin is thereby slipped over a correspondingly shaped skeleton consisting of inflow, support and Ab-strömring stretched and fixed. After removal of the struts and the flexible, textile double hull, the skeleton basket can be pushed from the back to the front and a volume saving of about 60% can be achieved. The middle ring of the skeleton is the support ring, which also carries the tripod strut. The tripod support foot is attached to the support ring as a continuation of the tripod strut. Attached to the diffuser by means of webs is a Fowler with a wing cross-section, which serves to intensify the flowing flow wind flow.

[0004] Das deutsche Gebrauchsmuster DE-U-20 2007 006 015 offenbart eine Windkraftanlage mit einer Ummantelung, die die Turbine mit Generator umfasst. Diese Windkraftanlage zeichnet sich dadurch aus, dass im Ringkanal Strömungs-umlenkschaufeln eingesetzt sind. Dies ermöglicht einen Öffnungswinkel des Diffusors von bis zu 75 Grad. Am Ende der äusseren Seite der Ummantelung ist ein Strömungsring vorgesehen, wobei die Fläche der Eintrittsöffnung grösser als die der Austrittsöffnung ist.The German Utility Model DE-U-20 2007 006 015 discloses a wind turbine with a jacket comprising the turbine with generator. This wind turbine is characterized by the fact that flow deflection vanes are used in the annular channel. This allows an opening angle of the diffuser of up to 75 degrees. At the end of the outer side of the casing, a flow ring is provided, wherein the surface of the inlet opening is larger than that of the outlet opening.

[0005] Die DE-OS-3 049 791 offenbart ein Windkraftwerk mit einem senkrechten Kamin. Zur Vermeidung des Abreissens der Strömung bei einem vertikalen Diffusoraustritt wird vorgeschlagen, eine Windhutze einzusetzen, die die oben aus dem Kamin austretende Vertikalströmung partiell oder ganz in die horizontale Windrichtung umlenkt. Dabei kann die Windhutze diffusorförmig erweitert sein und durch einen tragflügelprofilähnlichen Ring ergänzt sein.DE-OS-3 049 791 discloses a wind power plant with a vertical chimney. To avoid the tearing off of the flow at a vertical diffuser outlet is proposed to use a Windhutze that deflects the above emerging from the chimney vertical flow partially or completely in the horizontal wind direction. The wind diffuser can be expanded diffuser-shaped and complemented by a wing profile-like ring.

[0006] US Patent 4 132 499 offenbart eine windgetriebene, energiegewinnende Vorrichtung mit einer Umhüllung und einer in der Umhüllung an einer Verengung angeordneten Turbine mit Rotorblättern. Die Vorrichtung hat stromaufwärts der Turbine einen Einlassbereich, der sich bis zur Verengung verjüngt und danach wieder erweitert. Ausserdem ist eine Mehrzahl von Statorblättern vorgesehen, die zwischen dem Turbinengehäuse und der Umhüllung angeordnet sind, um das Turbinengehäuse zu tragen und die Luft auf die Rotorblätter zu leiten. Sowohl Rotor- wie Statorblätter haben ein tragflügelähnliches Profil. Um ein Abreissen der Strömung zu verhindern, ist eine Mehrzahl von Luftkanälen vorgesehen, die sich von der äusseren Oberfläche der Umhüllung zur internen Oberfläche erstrecken. Durch die beschriebenen Kanäle wird ein Luftstrom hoher kinetischer Energie von ausserhalb der Umhüllung in die Grenzschicht der Strömung im Diffusor geleitet. Dies hat den Vorteil, dass die Länge des Diffusorabschnitts kleiner gehalten werden kann. Gemäss einer Ausführungsform kann ein ringförmiger Flügel vorgesehen sein, der an den Auslass des Diffusors anschliesst und einen deutlich grösseren Öffnungswinkel aufweist als der hintere Abschnitt des Diffusors.US Pat. No. 4,132,499 discloses a wind powered energy harvesting apparatus having a shroud and a turbine with rotor blades disposed in the shroud at a throat. The device has an inlet area upstream of the turbine, which tapers to the narrowing and then expands again. In addition, a plurality of stator blades are provided, which are disposed between the turbine housing and the enclosure to support the turbine housing and to direct the air to the rotor blades. Both rotor and stator blades have a wing-like profile. In order to prevent the tearing off of the flow, a plurality of air channels is provided, which extend from the outer surface of the envelope to the internal surface. Through the channels described an air flow of high kinetic energy is passed from outside the envelope into the boundary layer of the flow in the diffuser. This has the advantage that the length of the diffuser section can be kept smaller. According to one embodiment, an annular wing may be provided, which adjoins the outlet of the diffuser and has a significantly larger opening angle than the rear portion of the diffuser.

[0007] Ein Problem bei Windenergieanlagen ist, dass der Diffusor bei höheren Windgeschwindigkeiten zu schwingen anfängt. Dies kann soweit führen, dass die Windenergieanlage ausser Betrieb genommen werden muss.A problem with wind turbines is that the diffuser begins to vibrate at higher wind speeds. This can lead to the extent that the wind turbine must be taken out of service.

Aufgabe der Erfindung [0008] Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die die vorliegende Erfindung initiierende Aufgabe, den Wirkungsgrad einer gattungsgemässen Windenergieanlage mit Diffusor zu verbessern. Noch ein Ziel ist, eine Windenergieanlage zur Verfügung zu stellen, die auch bei stärkerem Wink ein ruhiges Laufverhalten zeigen. Ein weiteres Ziel ist es, dass der Diffusor bei kompakter Bauweise eine hohe Energieausbeute bringt.OBJECT OF THE INVENTION From the disadvantages of the described prior art, the object initiating the present invention results in improving the efficiency of a generic wind turbine with a diffuser. Yet another goal is to provide a wind turbine, which show a quiet running behavior even with a stronger Wink. Another goal is that the diffuser brings a high energy yield in a compact design.

Beschreibung [0009] Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage mit einem Rotor mit mehreren Rotorblättern, der frei um eine Rotationsachse rotierend angeordnet ist, einem Generator, der mit dem Rotor in Verbindung steht und bei drehendem Rotor die Windenergie in elektrische Energie umwandelt und einem Diffusor. Der Diffusor besitzt eine Wind-Einlassöffnung und eine Wind-Auslassöffnung und ummantelt den Rotor und den Generator rotationssymmetrisch. Der Generator ist am Diffusor drehfest gehalten, wobei der Diffusor an der Stelle, wo die Rotorblätter positioniert sind, eine Verengung aufweist. Der Diffusor hat einen Einlassbereich mit einer dem Rotor zugewandten und in Richtung des Rotors gekrümmten Innenseite und einen Auslassbereich mit einer dem Rotor abgewandten und in Richtung des Rotors gekrümmten Aussenseite, wobei der Diffusor an der Einlassöffnung eine Vorderkante zwischen der Innenseite und der Aussenseite und an der Auslassöffnung eine Hinterkante zwischen der Innenseite und der Aussenseite bildet.Description: The invention relates to a wind energy plant with a rotor having a plurality of rotor blades, which is arranged to rotate freely about a rotation axis, a generator which is connected to the rotor and converts the wind energy into electrical energy when the rotor rotates, and a diffuser. The diffuser has a wind inlet opening and a wind outlet opening and encloses the rotor and the generator rotationally symmetrical. The generator is held against rotation on the diffuser, wherein the diffuser has a constriction at the location where the rotor blades are positioned. The diffuser has an inlet region with an inner side facing the rotor and curved in the direction of the rotor, and an outlet region with an outer side facing away from the rotor and curved in the direction of the rotor, the diffuser having at the inlet opening a front edge between the inner side and the outer side and at the Outlet opening forms a trailing edge between the inside and the outside.

[0010] Die Windenergieanlage zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass am hinteren Rand des Diffusors ein abgewinkelter Strömungsring aufgesetzt ist, wobei zwischen einem ersten Schenkel des Strömungsrings und der Aussenseite ein Luftkanal gebildet ist. Messungen im Windkanal haben gezeigt, dass die Energieausbeute mit dem Strömungsring deutlich höher ist als ohne Strömungsring. Von Bedeutung ist dabei, dass Vorteilhaft beträgt der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel zwischen 100 und 140 Grad, vorzugsweise zwischen 110 und 130 und besonders bevorzugt zwischen 124 und 136 Grad. Diese Geometrie hat überraschend weise im Windkanal besonders hohe Energieausbeuten ergeben.The wind turbine according to the invention is characterized in that at the rear edge of the diffuser an angled flow ring is placed, wherein an air channel is formed between a first leg of the flow ring and the outside. Measurements in the wind tunnel have shown that the energy yield with the flow ring is significantly higher than without a flow ring. It is important that the angle between the first and the second leg is advantageously between 100 and 140 degrees, preferably between 110 and 130 and particularly preferably between 124 and 136 degrees. Surprisingly, this geometry has yielded particularly high energy yields in the wind tunnel.

[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Innenseite stärker in Richtung des Rotors gekrümmt als die Aussenseite. Dadurch wird an der Innenseite eine höhere Windgeschwindigkeit erzielt als an der Aussenseite. Der Wind wird daher in dem Strömungskanal des Diffusors beschleunigt, was zu einer verbesserten Effizienz der Windenergieanlage führt.In a preferred embodiment of the invention, the inside is more curved in the direction of the rotor than the outside. As a result, a higher wind speed is achieved on the inside than on the outside. The wind is therefore accelerated in the flow channel of the diffuser, resulting in an improved efficiency of the wind turbine.

[0012] Als zweckdienlich hat es sich erwiesen, wenn der Innendurchmesser der Einlassöffnung kleiner ist als der Innendurchmesser der Auslassöffnung. Dadurch kann der Diffusor einen verlängerten Auslauf aufweisen, was dazu führt, dass der Wind an der Innenseite weniger Verwirbelungen aufweist.It has proved to be expedient if the inner diameter of the inlet opening is smaller than the inner diameter of the outlet opening. This allows the diffuser to have an extended spout, which results in less wind turbulence on the inside.

[0013] In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Diffusor im Längsquerschnitt die Gestalt zweier sich gegenüberliegender symmetrischer Tragflächenprofile, wobei die stärker gekrümmten Seiten der Tragflächenprofile einander zugewandt sind. Dabei besitzt die Innenseite des Diffusors beginnend bei der Windeinlassöffnung eine verstärkte Krümmung, sodass die Engstelle näher an der Windeinlassöffnung als an der Windauslassöffnung positioniert ist. Nach der Engstelle ist die Krümmung der Innenseite im Vergleich zur Krümmung vor der Engstelle reduziert. Dadurch ist ein verlängerter Auslauf des Strömungskanals gebildet. Der verlängerte Auslauf führt zu einer Beruhigung der Strömung. Dadurch, dass die Aussenseite des Diffusors weniger stark gekrümmt ist, kommt es gemäss der Tragflächentheorie zu einer höheren Windgeschwindigkeit an der Innenseite als an der Aussenseite.In a further particularly preferred embodiment of the invention, the diffuser in the longitudinal cross section has the shape of two opposing symmetrical airfoil profiles, wherein the more curved sides of the airfoils are facing each other. In this case, the inside of the diffuser has an increased curvature, starting at the wind inlet opening, so that the constriction is positioned closer to the wind inlet opening than to the wind outlet opening. After the constriction, the curvature of the inside is reduced compared to the curvature in front of the constriction. As a result, an extended outlet of the flow channel is formed. The extended spout leads to a calming of the flow. The fact that the outside of the diffuser is less curved, it comes to the wing theory according to a higher wind speed on the inside than on the outside.

[0014] Zweckmässigerweise beträgt an dem Tragflächenprofil der Winkel zwischen der Verbindungsgeraden von der Verengung und der Hinterkante und der Waagrechten zwischen 7 und 21 Grad, bevorzugt zwischen 10 und 18 Grad und besonders bevorzugt zwischen 13 und 15 Grad beträgt. Diese Winkelgrössen führen zu einer geringeren Krümmung der Innenseite nach der Engstelle als vor der Engstelle.Conveniently, the angle between the straight line connecting the constriction and the trailing edge and the horizontal is between 7 and 21 degrees, preferably between 10 and 18 degrees and particularly preferably between 13 and 15 degrees on the airfoil. These angular sizes lead to a smaller curvature of the inside of the bottleneck than before the bottleneck.

[0015] Zweckmässigerweise beträgt an dem Tragflächenprofil der Winkel zwischen der Verbindungsgeraden von der Verengung und der Vorderkante und der Waagrechten zwischen 10 und 40 Grad, bevorzugt zwischen 15 und 30 Grad und besonders bevorzugt zwischen 17 und 21 Grad. Da dieser Winkel grösser als der im letzten Absatz definierte Winkel ist, ist die Krümmung vor der Engstelle grösser als die Krümmung nach der Engstelle und die Engstelle ist näher an der Vorderkante als an der Hinterkante.Conveniently, at the airfoil profile, the angle between the straight line connecting the constriction and the leading edge and the horizontal between 10 and 40 degrees, preferably between 15 and 30 degrees, and more preferably between 17 and 21 degrees. Since this angle is greater than the angle defined in the last paragraph, the curvature in front of the constriction is greater than the curvature after the constriction and the constriction is closer to the leading edge than to the trailing edge.

[0016] Die Erfindung zeichnet sich auch bevorzugt dadurch aus, dass der Winkel zwischen der Tangente, welche durch die Hinterkante verläuft und an der Aussenseite innerhalb des Tragflächenprofils anliegt, und der Waagrechten zwischen 1 und 3 Grad und bevorzugt zwischen 1,5 und 2 Grad kleiner ist als der im vorletzten Absatz beschriebene Winkel. Dadurch besitzt der Diffusor eine spitz zulaufende Hinterkante, wie sie bei Tragflächen üblich ist.The invention is also preferably characterized in that the angle between the tangent, which extends through the trailing edge and rests on the outside within the airfoil, and the horizontal between 1 and 3 degrees and preferably between 1.5 and 2 degrees is smaller than the angle described in the penultimate paragraph. As a result, the diffuser has a tapered trailing edge, as is customary for wings.

[0017] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Winkel zwischen der Tangente, welche durch die Hinterkante verläuft und an der Aussenseite ausserhalb des Tragflächenprofils anliegt, und der Waagrechten zwischen 4 und 8 Grad und bevorzugt zwischen 5 und 7 Grad. Durch diesen kleinen Winkel ist die Krümmung der Aussenseite des Diffusors geringer als die Krümmung der Innenseite des Diffusors, was für die Geschwindigkeitserhöhung in dem Strömungskanal unbedingt notwendig ist.In a further preferred embodiment of the invention, the angle between the tangent, which extends through the trailing edge and rests on the outside outside of the airfoil, and the horizontal between 4 and 8 degrees and preferably between 5 and 7 degrees. Due to this small angle, the curvature of the outside of the diffuser is less than the curvature of the inside of the diffuser, which is absolutely necessary for the speed increase in the flow channel.

[0018] Mit Vorzug beträgt der bei Tragflächenprofilen definierte Anstellwinkel zwischen der Profilsehne und der Waagrechten zwischen 5 und 10 Grad und bevorzugt zwischen 7 und 8 Grad. Der Anstellwinkel wird eher gering gewählt, da der Auftrieb für einen Diffusor ohne Bedeutung ist und lediglich das Material des Diffusors belastet.With preference, the defined angle of attack between the chord and the horizontal between 5 and 10 degrees and preferably between 7 and 8 degrees. The angle of attack is rather low, since the buoyancy for a diffuser is of no importance and only loads the material of the diffuser.

[0019] Zweckmässigerweise ist die Vorderkante abgerundet, wodurch der Luftwiderstand des Diffusors reduziert werden kann.Conveniently, the leading edge is rounded, whereby the air resistance of the diffuser can be reduced.

[0020] Herstellungsseitig ist es bevorzugt, wenn der Diffusor in Strömungsrichtung frei von einer Hinterschneidung ist. Dadurch können einfache Gussformen zur Anwendung kommen und der Diffusor ist einfach zu entformen, wenn der spritzgegossen wird. Bevorzugt ist der Diffusor daher aus einem Kunststoff hergestellt.On the production side, it is preferred if the diffuser is free of an undercut in the flow direction. This allows simple molds to be used and the diffuser is easy to demould when injection molded. The diffuser is therefore preferably made of a plastic.

[0021] Zweckmässigerweise ist der Generator mittels Streben mit dem Diffusor verbunden, wobei die Streben an Platten festgemacht sind, die im Diffusorkörper eingebettet sind. Dies sorgt für eine stabile Konstruktion des Diffusorkörpers.Conveniently, the generator is connected by means of struts with the diffuser, wherein the struts are fixed to plates which are embedded in the diffuser body. This ensures a stable construction of the diffuser body.

[0022] Vorteilhaft ist der Diffusor auf einem Drehfuss angeordnet. Dadurch kann sich der Diffusor jeweils optimal in den Wind stellen.Advantageously, the diffuser is arranged on a rotary foot. As a result, the diffuser can optimally put each in the wind.

[0023] Vorteilhaft liegt die Drehachse des Drehfusses ungefähr in der Ebene der Eintrittsöffnung oder befindet sich in Strömungsrichtung gesehen in kleinem Abstand vor dieser. Dies hat den Vorteil, dass der Diffusor auch bei stärkeremAdvantageously, the axis of rotation of the rotary foot is approximately in the plane of the inlet opening or located in the flow direction at a small distance in front of this. This has the advantage that the diffuser even with stronger

Wind nicht zu schwingen anfängt. Mit «ungefähr» ist gemeint, dass die Drehachse sich bis zu 8 cm, vorzugsweise bis zu 5 cm in Strömungsrichtung gesehen nach der Ebene der Eintrittsöffnung befinden kann.Wind does not start to swing. By "about" is meant that the axis of rotation can be up to 8 cm, preferably up to 5 cm in the flow direction seen after the plane of the inlet opening.

[0024] Zweckmässigerweise ist der Diffusor auf Arm angeordnet, der drehfest mit dem Diffusor verbunden ist.Conveniently, the diffuser is arranged on arm, which is rotatably connected to the diffuser.

[0025] Vorteilhaft ist im Drehfuss eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der Rotationsbewegung des Diffusors vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass der Diffusor auch bei grösseren Windstärken stabil im Wind steht.Advantageously, a damping device for damping the rotational movement of the diffuser is provided in the rotary foot. This has the advantage that the diffuser is stable in the wind even with larger wind strengths.

[0026] Vorzugsweise beruht die Dämpfungseinrichtung auf dem Verdrängungsprinzip. Dies hat den Vorteil, dass unterschiedlich starke Drehmomente wirksam gedämpft werden können.Preferably, the damping device is based on the displacement principle. This has the advantage that different degrees of torque can be effectively damped.

[0027] Zweckmässigerweise ist die Dämpfungseinrichtung realisiert, indem im Drehfuss zwischen einem feststehenden, zylinderförmigen Teil und dem mit dem Arm drehfest verbundenen Gehäuse ein Ringkanal zur Aufnahme einer Flüssigkeit vorgesehen ist, wobei zwischen einem mit dem Gehäuse fest verbundenen und im Ringkanal aufgenommenen Mitnehmer und dem Ringkanal ein Spalt vorhanden ist.Conveniently, the damping device is realized by an annular channel for receiving a liquid is provided in the Drehfuss between a fixed, cylindrical part and the arm rotatably connected to the housing, wherein between a fixedly connected to the housing and received in the annular channel driver and the Ring channel a gap is present.

[0028] Die beschriebene Drehfuss mit integrierter Dämpfungseinrichtung ist ein unabhängiger Aspekt der vorliegenden Erfindung und kann grundsätzlich auch mit anderen als dem erfindungsgemässen Diffusor eingesetzt werden.The rotary foot with integrated damping device described is an independent aspect of the present invention and can in principle be used with other than the inventive diffuser.

[0029] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Diffusor zur Ummantelung des Rotors einer Windenergieanlage mit den oben beschriebenen Diffusormerkmalen. Mit einem solchen Diffusor lassen sich bestehende Windenergieanlagen Rotorblätter umfassend nachrüsten.Another aspect of the invention relates to a diffuser for sheathing the rotor of a wind turbine with the diffuser features described above. With such a diffuser, existing wind turbines can extensively retrofit rotor blades.

[0030] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung:Further advantages and features will become apparent from the following description of an embodiment of the invention with reference to the figures. It shows in not to scale representation:

Fig. 1: einen Querschnitt durch den oberen längssymmetrischen Teil eines Diffusors einer Windenergieanlage;1 shows a cross section through the upper longitudinally symmetrical part of a diffuser of a wind turbine;

Fig. 2: Verschiedene Ansichten eines auf einem Drehgelenk angeordneten Diffusors mit aufgesetztem Strömungsring;Fig. 2: different views of a arranged on a swivel diffuser with attached flow ring;

Fig. 3: Eine perspektivische Ansicht des Diffusors von Fig.2;Fig. 3: A perspective view of the diffuser of Fig. 2;

Fig. 4: Das Drehgelenk des Diffusors von Fig. 2; undFig. 4: The pivot of the diffuser of Fig. 2; and

Fig. 5: Eine Seitensansicht des Diffusors, teilweise im Schnitt, und eine Detailansicht des Strömungsrings;Fig. 5: A side view of the diffuser, partly in section, and a detailed view of the flow ring;

Fig. 6: Eine perspektivische Ansicht eines Drehfusses;Fig. 6: A perspective view of a rotary foot;

Fig. 7: Den Drehfuss von Fig. 6 im Schnitt.Fig. 7: The rotary foot of Fig. 6 in section.

[0031] In der Fig. 1 ist eine Windenergieanlage gezeigt, welche gesamthaft mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist. In der Fig. 1 ist ein Querschnitt durch die Windenergieanlage 11 dargestellt, wobei nur der obere Teil des Querschnitts gezeigt ist. Der untere Teil ist zum oberen Teil längssymmetrisch.In Fig. 1, a wind turbine is shown, which is generally designated by the reference numeral 11. FIG. 1 shows a cross section through the wind energy plant 11, only the upper part of the cross section being shown. The lower part is longitudinally symmetrical to the upper part.

[0032] Die Windenergieanlage 11 umfasst einen Rotor 13 mit mehreren Rotorblättern 15. Der Rotor kann sich mitsamt der Rotorblätter 15 um eine Rotationsachse 17 drehen. Der Rotor 13 und ein mit dem Rotor 13 verbundener Generator sind in einem tropfenförmigen Gehäuse 19 aufgenommen. Das Gehäuse 19 ist drehfest mit einem Diffusor 21 verbunden.The wind turbine 11 comprises a rotor 13 with a plurality of rotor blades 15. The rotor can rotate together with the rotor blades 15 about a rotation axis 17. The rotor 13 and a generator connected to the rotor 13 are accommodated in a drop-shaped housing 19. The housing 19 is rotatably connected to a diffuser 21.

[0033] Der Diffusor 21 ummantelt das Gehäuse 19 rotationssymmetrisch, um einen Strömungskanal zu bilden, durch den der Wind mit einer höheren Geschwindigkeit an den Rotorblättern 15 vorbeiströmt als ohne den Diffusor 21. An dem Diffusor 21 sind eine Windeinlassöffnung 23 und eine Windauslassöffnung 25 vorgesehen. Der Wind durchströmt den Diffusor also von links nach rechts. Der Diffusor 21 weist einen ersten Innendurchmesser 27 auf, welcher sich an der Windeinlassöffnung 23 befindet. An der Windauslassöffnung 25 hat der Diffusor 21 einen zweiten Innendurchmesser 29. Ein dritter Durchmesser 31, welcher sich innerhalb des Diffusors 21 befindet, ist am kleinsten, wodurch in dem Diffusor 21 eine Engstelle bzw. eine Verengung 33 gebildet ist. An dieser Engstelle 33 sind die Rotorblätter 15 positioniert. Der erste Innendurchmesser 27 ist bevorzugt kleiner als der zweite Innendurchmesser 29.The diffuser 21 encloses the housing 19 rotationally symmetrical to form a flow channel through which the wind flows past the rotor blades 15 at a higher speed than without the diffuser 21. At the diffuser 21, a wind inlet opening 23 and a wind outlet opening 25 are provided , The wind flows through the diffuser from left to right. The diffuser 21 has a first inner diameter 27, which is located at the wind inlet opening 23. At the wind outlet 25, the diffuser 21 has a second inner diameter 29. A third diameter 31, which is located inside the diffuser 21, is the smallest, whereby a constriction 33 is formed in the diffuser 21. At this constriction 33, the rotor blades 15 are positioned. The first inner diameter 27 is preferably smaller than the second inner diameter 29.

[0034] Der Querschnitt des Diffusors 21 ist strömungstechnisch optimiert, damit der den Diffusor 21 durchströmende Wind eine möglichst grosse Geschwindigkeit erzielt. Dadurch kann die Energieausbeute der erfindungsgemässen Windenergieanlage 11 erhöht werden. Im Folgenden wird die Form des Querschnitts des Diffusors 21 genau beschrieben, welche zu den strömungstechnischen Optimierungen führt.The cross-section of the diffuser 21 is aerodynamically optimized so that the wind passing through the diffuser 21 achieves the highest possible speed. As a result, the energy yield of the wind power plant 11 according to the invention can be increased. In the following, the shape of the cross section of the diffuser 21 will be described in detail, which leads to the fluidic optimizations.

[0035] Der Diffusor 21 hat eine Innenseite 35, welche den Strömungskanal bildet und dem Rotor 13 zugewandt ist. Die Aussenseite 37 des Diffusors 21 ist dem Rotor 13 abgewandt. Sowohl die Innenseite 35 als auch die Aussenseite 37 sind nach innen in Richtung des Rotors 13 gekrümmt. Die Krümmung der Innenseite 35 ist jedoch stärker gekrümmt als die Krümmung der Aussenseite 37. Dadurch besitzt der Diffusor 21 im Längsquerschnitt die Gestalt zweier sich gegenüberliegender symmetrischer Tragflächenprofile. An der Windeinlassöffnung 23 ist am Übergang von der Innenseite 35 zur Aussenseite 37 eine Vorderkante 39 gebildet. An der Windauslassöffnung 25 ist am Übergang von der Innenseite 35 zur Aussenseite 37 eine Hinterkante 41 gebildet.The diffuser 21 has an inner side 35, which forms the flow channel and the rotor 13 faces. The outer side 37 of the diffuser 21 faces away from the rotor 13. Both the inner side 35 and the outer side 37 are curved inwards in the direction of the rotor 13. However, the curvature of the inner side 35 is more curved than the curvature of the outer side 37. As a result, the diffuser 21 in the longitudinal cross-section has the shape of two opposing symmetrical airfoil profiles. At the wind inlet opening 23, a front edge 39 is formed at the transition from the inside 35 to the outside 37. At the wind outlet 25, a trailing edge 41 is formed at the transition from the inside 35 to the outside 37.

[0036] Zur Ausbildung der Gestalt eines Tragflächenprofils werden die fünf folgenden Winkel definiert. Ein erster Winkel ist zwischen der Waagrechten und der Verbindungsgeraden zwischen der Verengung 33 und der Hinterkante 41 gebildet. Dieser erste Winkel beträgt zwischen 7 und 21 Grad, bevorzugt zwischen 10 und 18 Grad und besonders bevorzugt zwischen 13 und 15 Grad. Ein zweiter Winkel 45 ist zwischen der Waagrechten und der Verbindungsgeraden zwischen der Verengung 33 und der Vorderkante 39 gebildet. Der zweite Winkel beträgt zwischen 10 und 40 Grad, bevorzugt zwischen 15 und 30 Grad und besonders bevorzugt zwischen 17 und 21 Grad. Ein dritter Winkel 47 ist zwischen der Waagrechten und der Tangente gebildet, welche durch die Hinterkante 41 verläuft und an der Aussenseite 37 innerhalb des Tragflächenprofils anliegt. Dieser Winkel beträgt bevorzugt zwischen 11 und 15 Grad und ist zwischen 1 und 3 Grad und bevorzugt zwischen 1,5 und 2 Grad kleiner als der erste Winkel 41. Ein vierter Winkel 49 ist zwischen der Waagrechten und der Tangente gebildet, welche durch die Hinterkante 41 verläuft und an der Aussenseite 37 ausserhalb des Tragflächenprofils anliegt. Der vierte Winkel 49 beträgt zwischen 4 und 8 Grad und bevorzugt zwischen 5 und 7 Grad. Als letzter fünfter Winkel 51 ist der Anstellwinkel definiert, welcher in der Tragflächentheorie definiert ist. Der Anstellwinkel ist zwischen der Profilsehne 53 und der Waagrechten gebildet. Die Profilsehne 53 ist die Verbindungsgerade zwischen der Vorderkante 39 und der Hinterkante 41. Vorliegend beträgt der Anstellwinkel zwischen 5 und 10 Grad und bevorzugt zwischen 7 und 8 Grad.To form the shape of a wing profile, the five following angles are defined. A first angle is formed between the horizontal and the connecting straight line between the constriction 33 and the trailing edge 41. This first angle is between 7 and 21 degrees, preferably between 10 and 18 degrees, and more preferably between 13 and 15 degrees. A second angle 45 is formed between the horizontal and the connecting straight line between the constriction 33 and the leading edge 39. The second angle is between 10 and 40 degrees, preferably between 15 and 30 degrees, and more preferably between 17 and 21 degrees. A third angle 47 is formed between the horizontal and the tangent, which extends through the trailing edge 41 and rests against the outside 37 within the airfoil. This angle is preferably between 11 and 15 degrees and is between 1 and 3 degrees and preferably between 1.5 and 2 degrees smaller than the first angle 41. A fourth angle 49 is formed between the horizontal and the tangent, which is defined by the trailing edge 41 runs and rests on the outside 37 outside the wing profile. The fourth angle 49 is between 4 and 8 degrees and preferably between 5 and 7 degrees. The last fifth angle 51 defines the angle of attack, which is defined in the wing theory. The angle of attack is formed between the chord 53 and the horizontal. The chord 53 is the connecting line between the front edge 39 and the rear edge 41. In the present case, the angle of attack between 5 and 10 degrees and preferably between 7 and 8 degrees.

[0037] Um den Luftwiderstand zu optimieren ist die Vorderkante 39 abgerundet. Die stärker gekrümmte Innenseite 35 als die Aussenseite 37 und die ausgebildete Engstelle 33 führen zu einer erhöhten Strömungsgeschwindigkeit. Gemäss Strömungstheorie hat die Strömungsgeschwindigkeit an der Engstelle 33 ein Maximum. Besonders bevorzugt für die Windausbeute ist es daher, wenn die Rotorblätter an der Engstelle 33 positioniert sind. Damit die Strömung an der Auslassöffnung 25 nicht abreisst, ist der Diffusor 21 spitz auslaufend und im Bereich der Auslassöffnung 25 nach aussen gekrümmt. Damit über den Querschnitt des Strömungskanals keine Turbulenzen entstehen ist das Gehäuse 19 tropfenförmig ausgebildet.In order to optimize the air resistance, the leading edge 39 is rounded. The more curved inner side 35 than the outer side 37 and the constriction 33 formed lead to an increased flow velocity. According to flow theory, the flow velocity at the constriction 33 has a maximum. It is therefore particularly preferred for the wind yield when the rotor blades are positioned at the constriction 33. So that the flow at the outlet opening 25 does not rupture, the diffuser 21 is pointed and curved in the region of the outlet opening 25 to the outside. So that no turbulence occurs over the cross section of the flow channel, the housing 19 is formed drop-shaped.

[0038] Auf den Diffusor aufgesetzt ist ein Strömungsring 55, der in der anglifizierten Fachsprache auch «Fowler» genannt wird. Der Strömungsring 55 entspricht im Schnitt einem flachen abgewinkelten Profil mit einem ersten Schenkel 57 und einem zweiten Schenkel 59 (Fig. 2 und 5). Der erste Schenkel 57 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zum äusseren hinteren Rand des Diffusors 21 und überschneidet sich mit diesem. Dadurch ist ein Ringkanal 61 definiert, wobei der Knick 63 des abgewinkelten Strömungskanals sich in kurzem Abstand zu einer durch die Austrittsöffnung definierten Ebene liegt. Der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel 57,59 beträgt 130 Grad, wobei der Winkel auch 3 Grad grösser oder kleiner sein könnte, ohne die Energieausbeute wesentlich zu beeinflussen.Attached to the diffuser is a flow ring 55, which is also known in the anglicised jargon as "Fowler". The flow ring 55 corresponds in section to a flat angled profile with a first leg 57 and a second leg 59 (Figures 2 and 5). The first leg 57 extends substantially parallel to the outer rear edge of the diffuser 21 and overlaps therewith. Characterized an annular channel 61 is defined, wherein the kink 63 of the angled flow channel is located at a short distance to a plane defined by the outlet opening. The angle between the first and the second leg 57,59 is 130 degrees, wherein the angle could be 3 degrees larger or smaller, without significantly affecting the energy yield.

[0039] Das Generatorgehäuse 19 ist mittels dreier Streben 65 mit dem Diffusor 21 verbunden. Die Streben 65 sind im Diffusorkörper mittels angeschweisster Platten 67 eingebettet, sodass eine stabile Konstruktion gebildet ist. Die vertikale Strebe 65 stützt sich auf einem Arm 69 ab, der mit einem Drehfuss 71 gelagert ist. Von Bedeutung dabei ist, dass die Drehachse 73 im Wesentlichen in der durch die Eintrittsöffnung 23 (entsprechend dem Durchmesser 27) aufgespannten Ebene oder in kurzem Abstand dazu ausserhalb es Diffusors befindet. Es hat sich nämlich gezeigt, dass diese Anordnung der Drehachse in Verbindung mit dem Strömungsring ein Schwingen des Diffusors auch bei höheren Windgeschwindigkeiten verhindert.The generator housing 19 is connected to the diffuser 21 by means of three struts 65. The struts 65 are embedded in the diffuser body by means of welded plates 67, so that a stable construction is formed. The vertical strut 65 is supported on an arm 69, which is mounted with a rotary foot 71. It is important that the axis of rotation 73 is located substantially in the plane defined by the inlet opening 23 (corresponding to the diameter 27) or at a short distance to it outside the diffuser. It has been shown that this arrangement of the axis of rotation in conjunction with the flow ring prevents oscillation of the diffuser even at higher wind speeds.

[0040] Von Bedeutung ist dabei auch der Drehfuss 71. Dieser besitzt einen Flansch 77 mit Durchgangslöcher 79, die der Aufnahme von Befestigungsschrauben dienen. Mittels des Flansches 77 kann der Drehfuss 71 auf einem festen Untergrund befestigt werden. Mit dem Flansch 77 drehfest verbunden ist ein zylinderförmiges Teil 81, in welchem eine Hülse 83 aufgenommen ist. In der Hülse 83 sind die elektrischen Leitungen (nicht gezeigt) geführt, die mit dem Generator in Verbindung stehen. Im Mantel des zylindrischen Teils 81 ist eine Ringnut 85 vorgesehen, die der Aufnahme einer viskosen Flüssigkeit, vorzugsweise eines hochviskosen Silikonöls, dient. Mittels eines in die Gehäusewand 86 eingesetzten Nippels 87 kann die viskose Flüssigkeit in den durch die Ringnut definierten Ringraum eingefüllt werden, sodass dieser vollständig mit der Flüssigkeit gefüllt ist. In der Ringnut 85 aufgenommen ist optional ein Stopper 89, der mit dem zylinderförmigen Teil 81 fest verbunden ist. Zwischen dem Stopper 89 und den Seitenwänden der Ringnut 85 ist ein Spalt 91 vorhanden. Wirkt nun ein Drehmoment auf den Diffusor, so wird die Rotationsbewegung primär wegen den zwischen der Gehäuseinnenwand und der Flüssigkeit wirkenden Scherkräften gebremst. Zusätzlich hemmt der Stopper eine Bewegung der viskosen Flüssigkeit. Letztere wird dabei teilweise durch den Spalt 91 gedrückt. Diese Dämpfungseinrichtung hat den Vorteil, dass der Dreharm mit dem Diffusor frei drehbar ist. Sie bewirkt, dass der Diffusor stabil im Wind steht.Of importance is also the rotary foot 71. This has a flange 77 with through holes 79, which serve to receive mounting screws. By means of the flange 77, the rotary foot 71 can be mounted on a solid surface. Rotatably connected to the flange 77 is a cylindrical part 81, in which a sleeve 83 is received. In the sleeve 83, the electrical lines (not shown) are guided, which are in communication with the generator. In the jacket of the cylindrical part 81, an annular groove 85 is provided, which serves to receive a viscous liquid, preferably a highly viscous silicone oil. By means of a nipple 87 inserted into the housing wall 86, the viscous liquid can be filled into the annular space defined by the annular groove, so that it is completely filled with the liquid. In the annular groove 85 is optionally received a stopper 89 which is fixedly connected to the cylindrical part 81. Between the stopper 89 and the side walls of the annular groove 85, a gap 91 is present. Now acts a torque on the diffuser, the rotational movement is primarily braked because of the forces acting between the inner wall of the housing and the liquid shear forces. In addition, the stopper inhibits movement of the viscous fluid. The latter is partially pressed by the gap 91. This damping device has the advantage that the rotary arm with the diffuser is freely rotatable. It causes the diffuser to stand stable in the wind.

[0041] Als Flüssigkeiten kommen, wie oben erwähnt, hochviskose Silikonöle in Frage. Ein solches hat eine kinematische Viskosität von vorzugsweise mindestens 300 000 mm/, vorzugsweise von mindestens 400 000 mm/s und besonders bevorzugt von mindestens 490 000 mm/s bei 25 °C (gemessen nach DIN 53 019).As liquids, as mentioned above, highly viscous silicone oils in question. Such has a kinematic viscosity of preferably at least 300 000 mm /, preferably of at least 400 000 mm / s and more preferably of at least 490 000 mm / s at 25 ° C (measured according to DIN 53 019).

[0042] Die Abdichtung der Ringnut 85 erfolgt mittels Dichtungen 93, die in Rillen 95 im Aussendurchmesser des zylinderförmigen Teils 81 vorgesehen sind. Abgestützt ist das Gehäuse 75 auf Lager 97, die auf dem Flansch 77 und auf einem Absatz 99 des zylinderförmigen Teils 81 angeordnet sind.The sealing of the annular groove 85 by means of seals 93, which are provided in grooves 95 in the outer diameter of the cylindrical portion 81. The housing 75 is supported on bearings 97 which are arranged on the flange 77 and on a shoulder 99 of the cylindrical part 81.

[0043] Mit der Bezugsziffer 101 sind Gleitkontakte bezeichnet, mit Hilfe derer die elektrischen Verbindungen zwischen den feststehenden Leitungen im Innern des Gehäuses 75 und den im Zwischenraum 103 des rotierenden Arms 69 aufgenommenen Leitungen hergestellt werden.The reference numeral 101 sliding contacts are designated by means of which the electrical connections between the fixed lines inside the housing 75 and the recorded in the space 103 of the rotating arm 69 lines are made.

Legende [0044] 11 Windenergieanlage 13 Rotor 15 Rotorblätter 17 Rotationsachse 19 Gehäuse 21 Diffusor 23 Windeinlassöffnung 25 Windauslassöffnung 27 Erster Innendurchmesser 29 Zweiter Innendurchmesser 31 Dritter Innendurchmesser 33 Engstelle, Verengung 35 Innenseite des Diffusors 37 Aussenseite des Diffusors 39 Vorderkante 41 Hinterkante 43 Erster Winkel 45 Zweiter Winkel 47 Dritter Winkel 49 Vierter Winkel 51 Fünfter Winkel 53 Profilsehne 55 Strömungsring (Fowler) 57 Erster Schenkel des Strömungsrings 59 Zweiter Schenkel des Strömungsrings 61 Ringkanal 63 Knick 65 Streben 67 Platten 69 Arm 71 Drehfuss 73 Drehachse 75 Gehäuse 77 FlanschLegend 11 Wind energy plant 13 Rotor 15 Rotor blades 17 Rotation axis 19 Housing 21 Diffuser 23 Wind inlet opening 25 Wind outlet opening 27 First inner diameter 29 Second inner diameter 31 Third inner diameter 33 Constriction, constriction 35 Inner side of the diffuser 37 Outside of the diffuser 39 Front edge 41 Trailing edge 43 First angle 45 Second Angle 47 Third Angle 49 Fourth Angle 51 Fifth Angle 53 Tendon 55 Flow Ring (Fowler) 57 First Leg of Flow Ring 59 Second Leg of Flow Ring 61 Ring Channel 63 Kink 65 Stay 67 Plates 69 Arm 71 Rotary Foot 73 Rotary Axis 75 Housing 77 Flange

Claims (25)

79 Durchgangslöcher 81 zylinderförmiges Teil 83 Hülse 85 Ringnut 87 Nippel 89 Stopper 91 Spalt 93 Dichtungen 95 Rillen 97 Patentansprüche79 through holes 81 cylindrical part 83 sleeve 85 annular groove 87 nipple 89 stopper 91 gap 93 seals 95 grooves 97 claims 1. Windenergieanlage (11) mit - einem Rotor (13) mit mehreren Rotorblättern (15), der frei um eine Rotationsachse (17) rotierend angeordnet ist, - einem Generator, der mit dem Rotor (13) in Verbindung steht und bei drehendem Rotor (13) die Windenergie in elektrische Energie umwandelt und - einem Diffusor (21) mit - einer Wind-Einlassöffnung (23) und einer Wind-Auslassöffnung (25), welcher Diffusor (21) den Rotor (13) und den Generator rotationssymmetrisch ummantelt und an dem der Generator drehfest gehalten ist, wobei der Diffusor (21) an der Stelle, wo die Rotorblätter (15) positioniert sind, eine Verengung (33) aufweist, - einem Einlassbereich mit einer dem Rotor (13) zugewandten und in Richtung des Rotors (13) gekrümmten Innenseite (35) - einem Auslassbereich mit einer dem Rotor (13) abgewandten und in Richtung des Rotors (13) gekrümmten Aus-senseite (37), wobei der Diffusor (21) an der Einlassöffnung (23) eine Vorderkante (39) zwischen der Innenseite (35) und der Aussenseite (37) und an der Auslassöffnung (25) eine Hinterkante (41) zwischen der Innenseite (35) und der Aussenseite (37) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass am hinteren Rand des Diffusors (21) ein abgewinkelter Strömungsring (55) aufgesetzt ist, wobei zwischen einem ersten Schenkel (57) des Strömungsrings und der Aussenseite ein Luftkanal (61) gebildet ist.A wind turbine (11) comprising - a rotor (13) having a plurality of rotor blades (15) arranged to rotate freely about a rotation axis (17), - a generator in communication with the rotor (13) and a rotating rotor (13) converts the wind energy into electrical energy and - a diffuser (21) with - a wind inlet opening (23) and a wind outlet opening (25), which diffuser (21) the rotor (13) and the generator rotationally symmetrical encased and on which the generator is held in a rotationally fixed manner, the diffuser (21) having a constriction (33) at the location where the rotor blades (15) are positioned, an inlet region with one facing the rotor (13) and in the direction of the rotor (13) curved inside (35) - an outlet region with a rotor (13) facing away and in the direction of the rotor (13) curved outside senseite (37), wherein the diffuser (21) at the inlet opening (23) has a front edge ( 39) between the inside (35) and the outside (37) and at the outlet opening (25) forms a trailing edge (41) between the inside (35) and the outside (37), characterized in that at the rear edge of the diffuser (21) an angled flow ring (55) is placed, wherein an air channel (61) is formed between a first leg (57) of the flow ring and the outside. 2. Windenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen dem ersten (57) und dem zweiten Schenkel (59) zwischen 110 und 150 Grad, vorzugsweise zwischen 120 und 140 Grad und besonders bevorzugt zwischen 124 und 136 Grad ist.2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the angle between the first (57) and the second leg (59) between 110 and 150 degrees, preferably between 120 and 140 degrees, and more preferably between 124 and 136 degrees. 3. Windenergieanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (35) stärker in Richtung des Rotors (13) gekrümmt ist als die Aussenseite (37).3. Wind turbine according to claim 1 or 2, characterized in that the inner side (35) is curved more in the direction of the rotor (13) than the outer side (37). 4. Windenergieanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (27) der Einlassöffnung (23) kleiner ist als der Innendurchmesser (29) der Auslassöffnung (25).4. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the inner diameter (27) of the inlet opening (23) is smaller than the inner diameter (29) of the outlet opening (25). 5. Windenergieanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (21) im Längsquerschnitt die Gestalt zweier sich gegenüberliegender symmetrischer Tragflächenprofile besitzt, wobei die stärker gekrümmten Seiten der Tragflächenprofile einander zugewandt sind.5. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the diffuser (21) in the longitudinal cross section has the shape of two opposing symmetrical airfoil profiles, wherein the more curved sides of the airfoils are facing each other. 6. Windenergieanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragflächenprofil der Winkel (43) zwischen der Verbindungsgeraden von der Verengung (33) und der Hinterkante (41) und der Waagrechten zwischen 7 und 21 Grad, bevorzugt zwischen 10 und 18 Grad und besonders bevorzugt zwischen 13 und 15 Grad beträgt.6. Wind turbine according to claim 5, characterized in that at the airfoil profile of the angle (43) between the straight line connecting the constriction (33) and the trailing edge (41) and the horizontal between 7 and 21 degrees, preferably between 10 and 18 degrees and more preferably between 13 and 15 degrees. 7. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragflächenprofil der Winkel (45) zwischen der Verbindungsgeraden von der Verengung (33) und der Vorderkante (39) und der Waagrechten zwischen 10 und 40 Grad, bevorzugt zwischen 15 und 30 Grad und besonders bevorzugt zwischen 17 und 21 Grad beträgt.7. Wind turbine according to one of claims 5 to 6, characterized in that at the airfoil profile of the angle (45) between the straight line connecting the constriction (33) and the front edge (39) and the horizontal between 10 and 40 degrees, preferably between 15 and 30 degrees, and more preferably between 17 and 21 degrees. 8. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (47) zwischen der Tangente, welche durch die Hinterkante (41) verläuft und an der Aussenseite (37) innerhalb des Tragflächenprofils anliegt, und der Waagrechten zwischen 1 und 3 Grad und bevorzugt zwischen 1,5 und 2 Grad kleiner ist als der in Anspruch 6 beanspruchte Winkel.8. Wind turbine according to one of claims 5 to 7, characterized in that the angle (47) between the tangent which extends through the trailing edge (41) and on the outer side (37) rests within the airfoil, and the horizontal between 1 and 3 degrees, and preferably between 1.5 and 2 degrees, is smaller than the angle claimed in claim 6. 9. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (49) zwischen der Tangente, welche durch die Hinterkante (41) verläuft und an der Aussenseite (37) ausserhalb des Tragflächenprofils anliegt, und der Waagrechten zwischen 4 und 8 Grad und bevorzugt zwischen 5 und 7 Grad beträgt.9. Wind energy plant according to one of claims 5 to 8, characterized in that the angle (49) between the tangent, which extends through the trailing edge (41) and on the outside (37) outside the airfoil profile, and the horizontal between 4 and 8 degrees and preferably between 5 and 7 degrees. 10. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel (51) zwischen der Profilsehne (53) und der Waagrechten zwischen 5 und 10 Grad und bevorzugt zwischen 7 und 8 Grad beträgt.10. Wind turbine according to one of claims 5 to 9, characterized in that the angle of attack (51) between the chord (53) and the horizontal between 5 and 10 degrees and preferably between 7 and 8 degrees. 11. Windenergieanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkante (39) abgerundet ist.11. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the front edge (39) is rounded. 12. Windenergieanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (21) in Strömungsrichtung frei von einer Hinterschneidung ist.12. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the diffuser (21) in the flow direction is free of an undercut. 13. Windenergieanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator mittels Streben mit dem Diffusor verbunden ist.13. Wind energy plant according to one of the preceding claims, characterized in that the generator is connected by means of struts with the diffuser. 14. Windenergieanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben an Platten festgemacht sind, die im Diffusorkörper eingebettet sind.14. Wind turbine according to claim 13, characterized in that the struts are fixed to plates which are embedded in the diffuser body. 15. Windenergieanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor auf einem Drehfuss (71) angeordnet ist.15. Wind energy plant according to one of the preceding claims, characterized in that the diffuser is arranged on a rotary foot (71). 16. Windenergieanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (73) des Drehfusses (71) ungefähr in der Ebene der Eintrittsöffnung (23) oder in Strömungsrichtung gesehen in kleinem Abstand vor dieser liegt.16. Wind turbine according to claim 15, characterized in that the axis of rotation (73) of the rotary foot (71) approximately in the plane of the inlet opening (23) or seen in the flow direction at a small distance in front of this. 17. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor auf einem Arm (69) angeordnet ist.17. Wind energy plant according to one of claims 14 to 16, characterized in that the diffuser is arranged on an arm (69). 18. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Drehfuss (71) eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der Rotationsbewegung des Diffusors (21) vorgesehen ist.18. Wind energy plant according to one of claims 1 to 16, characterized in that in the rotary foot (71) is provided a damping device for damping the rotational movement of the diffuser (21). 19. Windenergieanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung auf dem Verdrängungsprinzip beruht.19. Wind energy plant according to claim 18, characterized in that the damping device is based on the displacement principle. 20. Windenergieanlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Drehfuss zwischen einem feststehenden, zylinderförmigen Teil 81 und dem mit dem Arm (69) drehfest verbundenen Gehäuse ein Ringkanal (85) zur Aufnahme einer Flüssigkeit vorgesehen ist.20. Wind turbine according to claim 18 or 19, characterized in that in the rotary foot between a fixed, cylindrical part 81 and the arm (69) rotatably connected housing an annular channel (85) is provided for receiving a liquid. 21. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Ringkanal (85) ein Stopper angeordnet ist.21. Wind energy plant according to one of claims 18 to 20, characterized in that in the annular channel (85) a stopper is arranged. 22. Windenergieanlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stopper (89) und den Seitenwänden des Ringkanals ein Spalt vorhanden ist.22. Wind turbine according to claim 21, characterized in that between the stopper (89) and the side walls of the annular channel, a gap is present. 23. Windenergieanlage (11) mit - einem Rotor (13) mit mehreren Rotorblättern (15), der frei um eine Rotationsachse (17) rotierend angeordnet ist, - einem Generator, der mit dem Rotor (13) in Verbindung steht und bei drehendem Rotor (13) die Windenergie in elektrische Energie umwandelt und - einem Diffusor (21) mit - einer Wind-Einlassöffnung (23) und einer Wind-Auslassöffnung (25), welcher Diffusor (21) den Rotor (13) und den Generator rotationssymmetrisch ummantelt und an dem der Generator drehfest gehalten ist, und - einem Arm (69) auf dem der Diffusor angeordnet ist, der wiederum auf einem Drehfuss (71) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, im Drehfuss (71) eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der Rotationsbewegung des Diffusors (21) vorgesehen ist.23. Wind energy plant (11) with - a rotor (13) with a plurality of rotor blades (15) which is arranged to rotate freely about a rotation axis (17), - a generator which is in communication with the rotor (13) and the rotor is rotating (13) converts the wind energy into electrical energy and - a diffuser (21) with - a wind inlet opening (23) and a wind outlet opening (25), which diffuser (21) the rotor (13) and the generator rotationally symmetrical encased and on which the generator is held in a rotationally fixed manner, and - an arm (69) on which the diffuser is arranged, which in turn is arranged on a rotary foot (71), characterized in that in the rotary foot (71) there is a damping device for damping the rotational movement of the diffuser ( 21) is provided. 24. Windenergieanlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass im Drehfuss (71) zwischen einem feststehenden, zylinderförmigen Teil 81 und dem mit dem Arm (69) drehfest verbundenen Gehäuse ein Ringkanal (85) zur Aufnahme einer Flüssigkeit vorgesehen ist, wobei zwischen einem mit dem Gehäuse fest verbundenen und im Ringkanal (85) aufgenommenen Stopper (89) und dem Ringkanal ein Spalt vorhanden ist.24. Wind energy plant according to claim 21, characterized in that in the rotary foot (71) between a fixed, cylindrical part 81 and the arm (69) rotatably connected housing an annular channel (85) is provided for receiving a liquid, wherein between a with the housing firmly connected and received in the annular channel (85) stopper (89) and the annular channel, a gap is present. 25. Diffusor (21) zur Ummantelung des Rotors (13) einer Windenergieanlage (11) mit den Diffusormerkmalen der vorangehenden Ansprüche.25. Diffuser (21) for sheathing the rotor (13) of a wind turbine (11) with the diffuser features of the preceding claims.
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