DE10065548A1 - Wind power generator has pylon with vertical axis rotor blade assemblies mounted around it on common axis - Google Patents

Wind power generator has pylon with vertical axis rotor blade assemblies mounted around it on common axis

Info

Publication number
DE10065548A1
DE10065548A1 DE10065548A DE10065548A DE10065548A1 DE 10065548 A1 DE10065548 A1 DE 10065548A1 DE 10065548 A DE10065548 A DE 10065548A DE 10065548 A DE10065548 A DE 10065548A DE 10065548 A1 DE10065548 A1 DE 10065548A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor blade
wind power
power plant
plant according
tower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10065548A
Other languages
German (de)
Inventor
Hagen Langer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neuhaeuser GmbH
Original Assignee
Neuhaeuser GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neuhaeuser GmbH filed Critical Neuhaeuser GmbH
Priority to DE20022913U priority Critical patent/DE20022913U1/en
Priority to DE10065548A priority patent/DE10065548A1/en
Publication of DE10065548A1 publication Critical patent/DE10065548A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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 
    • F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • 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
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F05B2240/214—Rotors for wind turbines with vertical axis of the Musgrove or "H"-type
    • 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
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
    • 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
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The wind power generator has a pylon (2) on which rotor blade assemblies (1) are mounted. A generator (3) is provided for conversion of wind energy into other forms. The rotor blade assemblies can be H-shaped with vertically mounted blades rotating around a common vertical axis (A).

Description

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage, mit mehreren, an einer gemeinsamen Ständerkonstruktion übereinander angeordneten, Rotorblattaggregaten, und mit wenigstens einem Energiewandler zur Konversion von Windenergie in andere Energieformen.The invention relates to a wind power plant, with several, on top of each other on a common stand construction arranged, rotor blade assemblies, and with at least an energy converter for converting wind energy into other forms of energy.

Eine Windkraftanlage des eingangs beschriebenen Aufbaus wird im Rahmen der DE 198 05 667 A1 beschrieben. Hier sind Rotorblattaggregate verwirklicht, deren Rotorblätter sich in Vertikalebene drehen. Derartige Windkraftanlagen benötigen außerordentlich viel Bauvolumen, welches sich letztlich anhand des von den vertikal drehenden Rotor­ blättern beschriebenen Kreises bemisst. Außerdem sind solche Windkraftanlagen mit dem generellen Nachteil verbunden, dass zumeist Getriebe verwirklicht werden müssen, um den oder die Energiewandler antreiben zu können. Das ist einer einfachen Ausgestaltung abträglich.A wind turbine of the construction described above is described in the context of DE 198 05 667 A1. Here are Realized rotor blade assemblies, the rotor blades of which rotate in vertical plane. Such wind turbines require an extraordinary amount of construction volume, which ultimately based on the vertically rotating rotor scroll described circle dimensioned. Also are such wind turbines with the general disadvantage connected that mostly transmissions are realized to be able to drive the energy converter or converters. This is detrimental to a simple design.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Windkraftanlage des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiter zu bilden, dass ein einfacher und kompakter Aufbau gegeben ist, welcher sich flexibel an unterschiedliche (geographisch bedingte) Windverhältnisse anpassen lässt.The invention is based on the technical problem Wind turbine of the construction described above further educate that a simple and compact structure is given, which is flexible to different (geographic) wind conditions can be adjusted.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Windkraftanlage vor, dass die Rotorblatt­ aggregate als H-Rotoren mit jeweils vertikal angeordneten Rotorblättern ausgebildet sind, welche sich um eine beabstandete gemeinsame vertikale Achse in übereinander liegenden Horizontalebenen drehen. Diese H-Rotoren verfügen zumeist über zwei oder drei vertikal verlaufende Rotor­ blätter, die üblicherweise gleichlang ausgebildet sind und mit zugehörigen Verstrebungen zur Aufhängung an der Ständerkonstruktion die beschriebene H-Form in Seiten­ ansicht darstellen. H-Rotoren ermöglichen eine regelmäßig getriebelose Anbindung an einen zugehörigen Energiewandler, wenn jedes Rotorblattaggregat mit einem eigenen Energie­ wandler ausgerüstet ist, was größtenteils verwirklicht ist. Ebenso findet sich pro Rotorblattaggregat zumeist eine eigene Bremseinheit, um die jeweiligen Rotorblattaggregate unabhängig voneinander festsetzen zu können.To achieve this object, the invention proposes Generic wind turbine that the rotor blade aggregates as H-rotors, each arranged vertically Rotor blades are formed, which is a spaced common vertical axis in one above the other  horizontal horizontal planes. These H-rotors have mostly via two or three vertically running rotors sheets that are usually of equal length and with associated struts for suspension on the Stand construction the described H-shape in pages represent view. H rotors enable a regular gearless connection to an associated energy converter, if each rotor blade unit with its own energy converter is equipped, which is largely realized. There is usually also one for each rotor blade assembly own braking unit to the respective rotor blade units to be able to fix independently.

Jedenfalls zeichnen sich H-Rotoren durch geringe mecha­ nische Reibungsverluste aus und die Tatsache, dass die zugehörigen Rotorblätter in der Regel nicht verstellt werden müssen und wartungsarm arbeiten. Hinzu kommt, dass eine Windrichtungsnachführung üblicherweise entfallen kann, wie sie bei den Rotorblattaggregaten mit den eine senkrechte Ebene beschreibenden rotierenden Rotorblättern fast obligatorisch ist.In any case, H-rotors are characterized by low mecha friction losses and the fact that the associated rotor blades are usually not adjusted need to be and work with low maintenance. On top of that a wind direction tracking can usually be omitted, as with the rotor blade units with the one rotating rotor blades describing vertical plane is almost mandatory.

Außerdem baut eine solche Windkraftanlage äußerst kompakt, wenn die Rotorblattaggregate an einem gemeinsamen Turm in übereinanderliegenden Horizontalebenen angeordnet sind bzw. aufgehängt werden. Denn die Rotorblätter sämtlicher Rotor­ blattaggregate beschreiben in der Regel bei ihrer Drehung einen Zylindermantel mit übereinstimmendem Radius und gegebenenfalls deckungsgleicher Mantellänge. Folglich können die einzelnen (gleichgroßen) Zylindermäntel überein­ ander (mit geringem Abstand) angeordnet werden und bilden im Ergebnis eine Art Röhre, welche von den übereinander angeordneten Rotorblattaggregaten beschrieben wird.In addition, such a wind turbine is extremely compact, if the rotor blade units on a common tower horizontal planes lying one above the other are arranged or be hung up. Because the rotor blades of all rotors Leaf aggregates usually describe when they rotate a cylinder jacket with a matching radius and if necessary, congruent jacket length. consequently the individual (equally large) cylinder jackets can match other (with a small distance) are arranged and form  as a result, a kind of tube, one of the above the other arranged rotor blade assemblies is described.

Das ist äußerst kompakt und führt dazu, dass sich mit nicht all zu großen Turmhöhen bereits akzeptable Leistungen erzeugen lassen. Dadurch wird das Landschaftsbild kaum gestört. Im Übrigen kommt es nicht (mehr) zu störenden Discoeffekten (die man bei Vertikalrotoren der eingangs beschriebenen Gestaltung durch die turnusmäßige Sonnen­ abschattung beobachtet. Zwar treten auch bei der erfin­ dungsgemäßen Windkraftanlage Schatteneffekte auf. Deren Muster und Wiederholungssequenz ist jedoch äußerst komplex und wirkt eher beruhigend als störend. Das gilt im Übrigen auch für das Gesamtbild der betreffenden Windkraftanlage.That is extremely compact and does not result in that Achievements that are too high are already acceptable let generate. As a result, the landscape is hardly disturbed. Incidentally, there are no (more) disturbing Disco effects (which you can find in vertical rotors of the beginning design described by the regular suns shadowing observed. Admittedly also occur with the inventor according to the wind turbine shadow effects. their However, the pattern and repeat sequence is extremely complex and is more soothing than disturbing. Incidentally, that applies also for the overall picture of the wind turbine in question.

Grundsätzlich liegen auch Ausgestaltungen im Rahmen der Erfindung, die auf unterschiedlich große Zylindermäntel zurückgreifen, die von den jeweiligen Rotorblattaggregaten bzw. deren Rotorblättern beschrieben werden.In principle, configurations are also within the scope of Invention based on cylinder jackets of different sizes fall back on that from the respective rotor blade assemblies or their rotor blades are described.

Um statische und dynamische Belastungen auf den gemeinsamen Turm so gering als möglich einzustellen, rotieren die Rotorblattaggregate zumeist mit wechselndem Drehsinn und vorzugsweise mit unterschiedlichen Drehfrequenzen um ihre (gemeinsame) vertikale Achse. Selbstverständlich liegt auch ein übereinstimmender Drehsinn ebenso wie eine jeweils deckungsgleiche Drehfrequenz im Rahmen der Erfindung.To static and dynamic loads on the common To set the tower as low as possible, rotate the Rotor blade units mostly with changing direction of rotation and preferably with different rotational frequencies around their (common) vertical axis. Of course it also lies a corresponding sense of rotation as well as one in each case congruent rotational frequency in the context of the invention.

Üblicherweise werden die H-Rotoren bzw. Rotorblattaggregate jedoch so ausgelegt und betrieben, dass die Drehfrequenzen vom Fuß des Turmes bis zur Spitze stetig ansteigen. So schlägt die Erfindung u. a. eine Windkraftanlage vor, die auf drei übereinander angeordnete Rotorblattaggregate zurückgreift. Dann ist es denkbar, beispielsweise das fußseitige bzw. unterste Rotorblattaggregat mit 26 U/min zu betreiben, während das darüber befindliche mittlere Rotorblattaggregat 28 U/min vollführt. Das schließlich kopfseitig vorgesehene Rotorblattaggregat dreht sich dagegen 30 mal in der Minute.Usually the H-rotors or rotor blade units however designed and operated so that the rotational frequencies steadily rising from the foot of the tower to the top. So  proposes the invention u. a. a wind turbine before that on three superimposed rotor blade assemblies recourse. Then it is conceivable, for example that bottom or bottom rotor blade assembly at 26 rpm operate while the middle one above Rotor blade assembly 28 rpm completed. That finally The rotor blade assembly provided on the head side rotates against it 30 times a minute.

Eine solche Verteilung der Drehfrequenzen über die Höhe des Turmes stellt sich meistens zwangsläufig ein, wenn jeweils Rotorblätter gleicher Länge zum Einsatz kommen, die bei gleicher Anzahl auch noch in gleichem Abstand von ihrer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Denn die beschriebenen Drehfrequenzen spiegeln letztlich die Verteilung der Windgeschwindigkeiten in Erdnähe wider, und zwar mit der geringsten Geschwindigkeitskomponente direkt oberhalb der Erdoberfläche und mit zunehmendem Abstand stetig wachsender Geschwindigkeit. Selbstverständlich können die Drehfre­ quenzen auch gleich gewählt werden, was man beispielsweise durch eine zunehmende Vergrößerung der Windangriffsfläche in Richtung auf die Erdoberfläche, d. h. durch jeweils längere (oder breitere) Rotorblätter in Erdnähe, erreicht.Such a distribution of the rotational frequencies over the amount of Turmes usually comes inevitably, if each Rotor blades of the same length are used, which at same number also at the same distance from yours common axis are arranged. Because the described Ultimately, rotational frequencies reflect the distribution of the Wind speeds reflected near the earth, with the lowest speed component directly above the Earth's surface and steadily growing with increasing distance Speed. Of course, the Drehfre sequences can also be chosen the same, for example by increasing the area exposed to the wind towards the earth's surface, d. H. through each longer (or wider) rotor blades near the earth.

Um jedoch die dynamischen Belastungen des Turmes im Ganzen so gering als möglich zu halten und insbesondere das gefürchtete Aufschaukeln durch eine gleichphasige Anregung mit Hilfe der Rotorblattaggregate zu verhindern, wird meistens mit unterschiedlichen Drehfrequenzen und zusätzlich noch wechselndem Drehsinn von Rotorblattaggregat zu Rotorblattaggregat gearbeitet. However, the dynamic loads of the tower as a whole keep it as low as possible and especially that feared rocking due to in-phase excitation to prevent with the help of the rotor blade units mostly with different rotational frequencies and additionally changing direction of rotation of rotor blade assembly worked on rotor blade assembly.  

Die Herstellungskosten für die gesamte Windkraftanlage lassen sich vorteilhaft dann reduzieren, wenn der Turm modular aufgebaut ist. In diesem Zusammenhang schlägt die Erfindung vor, dass ein Rotorblattaggregat zusammen mit einem Turmabschnitt jeweils ein Modul formt, wobei die Module zum Turm beliebig zusammengefügt werden können. Bei dieser Variante sind also in der Regel die Energiewandler, die jeweiligen Turmabschnitte und die zugehörigen Rotor­ blattaggregate jeweils gleich ausgeführt und lassen sich in der Art eines Stecksystems modular zum Turm zusammensetzen. Dieser kann dadurch den herrschenden Windverhältnissen optimal angepasst werden.The manufacturing costs for the entire wind turbine can be reduced advantageously if the tower is modular. In this context, the Invention before that a rotor blade assembly together with a tower section forms a module, the Modules can be put together to form a tower. at this variant are usually the energy converters, the respective tower sections and the associated rotor Leaf units each run the same and can be in assemble modularly into a tower in the manner of a plug-in system. This can change the prevailing wind conditions can be optimally adjusted.

Wenn es die Statik und die auftretenden Windgeschwindig­ keiten erlauben, so kann auch mit zwei oder mehr Energie­ wandlern pro Rotorblattaggregat gearbeitet werden, wobei die beiden Energiewandler koaxial übereinander und anein­ ander anschließend angeordnet sind, und wobei die beiden Energiewandler jeweils mit einem eigenen Rotorblattaggregat ausgerüstet sind. Die Rotorblätter dieser jeweiligen Rotor­ blattaggregate bilden in vertikaler Aufsicht einen Versatz zueinander, um eine möglichst große Windangriffsfläche darstellen zu können, und Kollisionen der Rotorblätter untereinander zu verhindern.If it is statics and the winds occurring allow two or more energy converters are worked per rotor blade assembly, whereby the two energy converters coaxially one above the other and together other are subsequently arranged, and the two Energy converters each with their own rotor blade unit are equipped. The rotor blades of that particular rotor Leaf assemblies form an offset when viewed vertically to each other in order to have the largest possible wind attack area to represent, and collisions of the rotor blades to prevent each other.

Bei dem Energiewandler kann es sich grundsätzlich um jedwede Maschine handeln, die die Windenergie in eine andere Energieform konvertiert. So ist es an dieser Stelle selbstverständlich denkbar, auf einen als Druckluftmotor, insbesondere Druckluftkolbenmotor, arbeitenden Energie­ wandler zurückzugreifen, wie er im Rahmen der deutschen Patentanmeldung 100 42 020.6 beschrieben ist, auf die aus­ drücklich Bezug genommen sei. Daneben kommen hauptsächlich permanent- oder fremderregte elektrische Generatoren infrage, die elektrische Leistungen von mehreren 100 KW bis zu über 1 MW zur Verfügung stellen. Die Länge der Rotor­ blätter kann beispielhaft - aber nicht einschränkend - 40 m betragen. In diesem Zusammenhang haben sich Rotordurch­ messer von 75 m als vorteilhaft erwiesen. Wenn pro Rotorblattaggregat jeweils drei Rotorblätter der angegebenen Länge eingesetzt werden, so ergibt sich eine wirksame Rotorfläche von jeweils ca. 3000 m2 pro Rotorblattaggregat. Die Gesamthöhe ist auf 150 m begrenzt, wobei insgesamt ca. 4,5 bis 5 MW erzeugt werden können. Selbstverständlich liegen auch andere Auslegungen im Rahmen der Erfindung. Die vorgenannten Werte sind also nur als Beispiele anzusehen.The energy converter can basically be any machine that converts the wind energy into another form of energy. So it is of course conceivable at this point to fall back on an energy converter working as a compressed air motor, in particular a compressed air piston motor, as described in the context of German patent application 100 42 020.6, to which express reference is made. In addition, there are mainly permanent or externally excited electrical generators that provide electrical outputs from several 100 KW up to over 1 MW. The length of the rotor blades can be 40 m by way of example, but not by way of limitation. In this context, rotor diameters of 75 m have proven to be advantageous. If three rotor blades of the specified length are used for each rotor blade assembly, this results in an effective rotor area of approx. 3000 m 2 per rotor blade assembly. The total height is limited to 150 m, whereby a total of approx. 4.5 to 5 MW can be generated. Of course, other designs are also within the scope of the invention. The above values are therefore only to be regarded as examples.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher er­ läutert; es zeigen:In the following, the invention is based on only one Embodiment showing drawing he closer purifies; show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Windkraftanlage in schema­ tischer Seitenansicht und Fig. 1 shows a wind turbine according to the invention in schematic side view and

Fig. 2 eine Variante der Fig. 1 anhand eines Rotorblatt­ aggregat es in vertikaler Aufsicht. Fig. 2 shows a variant of Fig. 1 using a rotor blade aggregate it in vertical supervision.

In den Figuren ist eine Windkraftanlage dargestellt, die mit mehreren Rotorblattaggregaten 1 ausgerüstet ist. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels sind drei Rotorblatt­ aggregate 1 vorgesehen. Selbstverständlich können auch nur zwei oder aber auch vier oder mehr Rotorblättaggregate 1 verwirklicht werden. Die drei Rotorblattaggregate 1 sind im Rahmen der Darstellungen an einer gemeinsamen Ständer­ konstruktion 2 übereinander angeordnet, bei welcher es sich vorliegend um einen durchgängigen Turm 2 handelt. Schließlich gehören zum grundsätzlichen Aufbau drei Energiewandler 3, welche jedem Rotorblattaggregat 1 zugeordnet sind.In the figures, a wind turbine is shown, which is equipped with several rotor blade assemblies 1 . Within the scope of the exemplary embodiment, three rotor blade units 1 are provided. Of course, only two or even four or more rotor blade assemblies 1 can also be realized. The three rotor blade assemblies 1 are arranged one above the other on a common stand construction 2 , which in the present case is a continuous tower 2 . Finally, the basic structure includes three energy converters 3 , which are assigned to each rotor blade assembly 1 .

Der Turm 2 ist im Rahmen des Ausführungsbeispiels modular aufgebaut und setzt sich aus drei Turmabschnitten 2a, 2b und 2c zusammen, die im wesentlichen gleich aufgebaut sind, also überwiegend gleiche Länge, gleichen Durchmesser, übereinstimmende Anschlussflansche usw. aufweisen. Jeder der drei Turmabschnitte 2a, 2b und 2c formt zusammen mit dem zugehörigen Rotorblattaggregat 1 und dem betreffenden Energiewandler 3 ein Modul 1, 2a und 3, 1, 2b und 3 sowie 1, 2c und 3. Auch für diese Module 1, 2a bis 2c und 3 gilt, dass sie jeweils gleich aufgebaut sind, was die wesent­ lichen Komponenten und die zugehörigen Anschlüsse untereinander angeht. Auf diese Weise können die Module 1, 2a bis 2c, 3 beliebig zu der gesamten Windkraftanlage kombiniert werden. Auch gestaltet sich ein Austausch einzelner defekter Teile eines jeweiligen Moduls 1, 2a bis 2c und 3 äußerst problemlos und kostengünstig.The tower 2 is of modular construction within the scope of the exemplary embodiment and is composed of three tower sections 2 a, 2 b and 2 c, which are constructed essentially the same, that is to say predominantly of the same length, the same diameter, matching connecting flanges, etc. Each of the three tower sections 2 a, 2 b and 2 c forms, together with the associated rotor blade assembly 1 and the relevant energy converter 3, a module 1 , 2 a and 3 , 1 , 2 b and 3 and 1 , 2 c and 3 . Also applies to these modules 1 , 2 a to 2 c and 3 that they are each constructed identically, as far as the essential components and the associated connections are concerned. In this way, the modules 1 , 2 a to 2 c, 3 can be combined as desired to form the entire wind turbine. An exchange of individual defective parts of a respective module 1 , 2 a to 2 c and 3 is also extremely easy and inexpensive.

Anhand der Fig. 1 erkennt man, dass die Rotorblattaggregate 1 als H-Rotoren 1 mit jeweils vertikal angeordneten Rotorblättern 4 ausgebildet sind. Diese Rotorblätter 4 drehen sich mit Abstand um eine gemeinsame vertikale Achse A. Diese vertikale Achse A fällt nach dem Ausführungs­ beispiel mit der Mittelachse des Turmes 2 zusammen, kann jedoch grundsätzlich auch hiervon abweichend gestaltet sein. Bei ihrer Drehung beschreiben die Rotorblätter 4 jeweils eine Horizontalebene H1, H2 und H3. Die Horizontal­ ebenen H1, H2 und H3 liegen gleich beabstandet über­ einander.On the basis of Fig. 1 it will be seen that the rotor blade assemblies 1 and H-rotors are formed with respective vertically disposed blades 4 1. These rotor blades 4 rotate at a distance around a common vertical axis A. This vertical axis A coincides with the central axis of the tower 2 after the execution, for example, but can in principle also be designed differently. As they rotate, the rotor blades 4 each describe a horizontal plane H 1 , H 2 and H 3 . The horizontal planes H 1 , H 2 and H 3 are equally spaced above one another.

Die Rotorblätter 4 weisen im Rahmen der dargestellten Ausführungsform jeweils gleiche Länge L auf und sind mit übereinstimmendem Abstand R im Vergleich zur vertikalen Achse A bzw. zum Turm 2 an diesem aufgehängt. Hierzu dienen Streben 5, die mit dem zugehörigen Rotorblatt 4 in Seitenansicht jeweils ein gleichschenkliges Dreieck beschreiben.Within the scope of the illustrated embodiment, the rotor blades 4 each have the same length L and are suspended from them at a corresponding distance R in comparison to the vertical axis A or to the tower 2 . For this purpose, struts 5 , which each describe an isosceles triangle with the associated rotor blade 4 in side view.

Die jeweils drei Rotorblätter 4 pro Rotorblattaggregat 1 definieren bei ihrer Drehung um die vertikale Achse A jeweils einen Zylindermantel mit Radius R und Mantellänge L. Da die Rotorblätter 4 jeweils gleiche Länge L und gleichen Abstand R zum Turm 2 aufweisen, sind auch die von den Rotorblattaggregaten 1 jeweils beschriebenen Zylinder­ mäntel gleichgroß ausgestaltet und formen praktisch eine den Turm 2 im Zentrum einhüllende Röhre.The three rotor blades 4 per rotor blade assembly 1 each define a cylinder jacket with radius R and jacket length L when they rotate about the vertical axis A. Since the rotor blades 4 each have the same length L and the same distance R from the tower 2 , the rotor blades are also of the same type 1 each described cylinder jackets of equal size and practically form a tube enveloping the tower 2 in the center.

Damit die statischen und insbesondere dynamischen Belastungen des Turmes 2 auf ein Minimum reduziert werden und insbesondere ein Aufschaukeln im Sinne von Resonanz­ erscheinungen unterdrückt wird, rotieren die Rotorblatt­ aggregate 1 im Rahmen des Ausführungsbeispiels mit wechselndem Drehsinn. In gleicher Weise wirkt der Umstand, dass die Rotorblattaggregate 1 mit unterschiedlichen Drehfrequenzen um ihre vertikale Achse A rotieren, wobei die geringste Drehfrequenz in Bodennähe erreicht wird, während die höchsten Drehfrequenzen an der Spitze des Turmes 2 beobachtet werden.So that the static and, in particular, dynamic loads on the tower 2 are reduced to a minimum and, in particular, rocking in the sense of resonance phenomena is suppressed, the rotor blade assemblies 1 rotate in the exemplary embodiment with an alternating direction of rotation. The fact that the rotor blade assemblies 1 rotate at different rotational frequencies around their vertical axis A acts in the same way, the lowest rotational frequency being reached near the ground, while the highest rotational frequencies are observed at the top of the tower 2 .

Jedes Rotorblattaggregat 1 ist nicht nur mit einem eigenen Energiewandler 3, sondern auch mit einer eigenen und nicht ausdrücklich dargestellten Bremseinheit ausgerüstet. Dies deshalb, um das jeweilige Rotorblattaggregat 1 bei Fehlfunktionen gegebenenfalls unabhängig von den anderen Rotorblattaggregaten 1 festsetzen zu können. Darüber hinaus lässt sich eine solche Bremseinheit vorteilhaft dazu einsetzen, bei einem eventuellen Aufschaukeln des Turms 2 dafür zur sorgen, dass Anregungen vom zugehörigen Rotorblattaggregat 1 minimiert oder gänzlich unterbunden werden.Each rotor blade assembly 1 is equipped not only with its own energy converter 3 , but also with its own braking unit, which is not expressly shown. This, therefore, to be able to fix, optionally independently of the other rotor blade assemblies 1 to the respective rotor blade assembly 1 in case of malfunction. In addition, such a braking unit can advantageously be used to ensure, if the tower 2 swings up, that excitations from the associated rotor blade assembly 1 are minimized or completely prevented.

Im Rahmen der Variante nach Fig. 2 sind zwei Energiewandler 3 pro Rotorblattaggregat 1 vorgesehen. Die beiden Energiewandler 3 sind übereinander und aneinander anschließend angeordnet, wobei sie jeweils mit einem eigenen Rotorblattaggregat 1 ausgerüstet sind. Die Rotor­ blätter 4 des zugehörigen Rotorblattaggregates 1 sind in vertikaler Aufsicht nach der Fig. 2 zueinander versetzt angeordnet, um Kollisionen zu vermeiden und den zur Verfügung stehenden Wind optimal ausnutzen zu können.In the context of the variant according to Fig. 2, two energy converter 3 are provided for each rotor blade assembly 1. The two energy converters 3 are arranged one above the other and one after the other, each of which is equipped with its own rotor blade assembly 1 . The rotor blades 4 of the associated rotor blade assembly 1 are arranged in a vertical plan according to FIG. 2 offset from one another in order to avoid collisions and to make optimal use of the available wind.

Claims (8)

1. Windkraftanlage, mit mehreren, an einer gemeinsamen Ständerkonstruktion (2) übereinander angeordneten, Rotor­ blattaggregaten (1), und mit wenigstens einem Energie­ wandler (3) zur Konversion von Windenergie in andere Energieformen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblattaggregate (1) als H-Rotoren (1) mit jeweils vertikal angeordneten Rotorblättern (4) ausgebildet sind, welche sich um eine beabstandete gemeinsame vertikale Achse (A) in übereinander liegenden Horizontalebenen drehen.1. Wind turbine, with several, on a common stator structure ( 2 ) one above the other, rotor blade units ( 1 ), and with at least one energy converter ( 3 ) for converting wind energy into other forms of energy, characterized in that the rotor blade units ( 1 ) as H-rotors ( 1 ) are each formed with vertically arranged rotor blades ( 4 ), which rotate about a spaced common vertical axis (A) in horizontal planes lying one above the other. 2. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Rotorblattaggregate (1) an einem gemeinsamen Turm (2) angeordnet sind.2. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the rotor blade assemblies ( 1 ) are arranged on a common tower ( 2 ). 3. Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter (4) sämtlicher Rotorblattaggregate (1) bei ihrer Drehung einen Zylinder­ mantel mit übereinstimmendem Radius (R) und gegebenenfalls deckungsgleicher Mantellänge (L) beschreiben.3. Wind power plant according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor blades ( 4 ) of all rotor blade assemblies ( 1 ) describe a cylinder shell with a matching radius (R) and possibly congruent shell length (L) during their rotation. 4. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblattaggregate (1) mit übereinstimmendem oder wechselnden Drehsinn rotieren.4. Wind power plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotor blade assemblies ( 1 ) rotate with the same or changing direction of rotation. 5. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm (2) modular aufgebaut ist, wobei ein Rotorblattaggregat (1) zusammen mit einem Turmabschnitt (2a, 2b, 2c) ein Modul (1, 2a, 2b, 2c) bildet, und wobei die Module (1, 2a, 2b, 2c) zum Turm (2) beliebig zusammengefügt werden können.5. Wind power plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tower ( 2 ) is of modular construction, a rotor blade assembly ( 1 ) together with a tower section ( 2 a, 2 b, 2 c) a module ( 1 , 2 a, 2 b, 2 c) forms, and wherein the modules ( 1 , 2 a, 2 b, 2 c) to the tower ( 2 ) can be combined as desired. 6. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rotorblattaggregat (1) mit einem eigenen Energiewandler (3) und einer eigenen Bremseinheit ausgerüstet ist.6. Wind power plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that each rotor blade assembly ( 1 ) is equipped with its own energy converter ( 3 ) and its own braking unit. 7. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Energiewandler (3) pro Rotorblattaggregat (1) vorgesehen sind, wobei die beiden Energiewandler (3) koaxial übereinander und aneinander anschließend angeordnet sind, und wobei die beiden Energiewandler (3) jeweils mit einem eigenen Rotorblattaggregat (1) ausgerüstet sind, deren Rotorblätter (4) in vertikaler Aufsicht zueinander versetzt angeordnet sind.7. Wind power plant according to one of claims 1 to 6, characterized in that two or more energy converters ( 3 ) are provided per rotor blade assembly ( 1 ), the two energy converters ( 3 ) being arranged coaxially one above the other and one next to the other, and the two energy converters ( 3 ) are each equipped with their own rotor blade assembly ( 1 ), the rotor blades ( 4 ) of which are vertically offset from one another. 8. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblattaggregate (1) mit unterschiedlichen Drehfrequenzen um ihre vertikale Achse (A) rotieren.8. Wind power plant according to one of claims 1 to 7, characterized in that the rotor blade assemblies ( 1 ) rotate at different rotational frequencies about their vertical axis (A).
DE10065548A 2000-12-28 2000-12-28 Wind power generator has pylon with vertical axis rotor blade assemblies mounted around it on common axis Withdrawn DE10065548A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20022913U DE20022913U1 (en) 2000-12-28 2000-12-28 Wind turbine
DE10065548A DE10065548A1 (en) 2000-12-28 2000-12-28 Wind power generator has pylon with vertical axis rotor blade assemblies mounted around it on common axis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10065548A DE10065548A1 (en) 2000-12-28 2000-12-28 Wind power generator has pylon with vertical axis rotor blade assemblies mounted around it on common axis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10065548A1 true DE10065548A1 (en) 2002-07-04

Family

ID=7669327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10065548A Withdrawn DE10065548A1 (en) 2000-12-28 2000-12-28 Wind power generator has pylon with vertical axis rotor blade assemblies mounted around it on common axis

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10065548A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2865777A1 (en) * 2004-02-04 2005-08-05 Inst Nat Polytech Grenoble HYDRAULIC TURBOMACHINE
DE102006044222A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Tassa Gmbh Wind power machine, has partial rotors arranged at distance to each other, where partial rotors are provided with two lift-wing bodies that are supported between two flat support arrangements with their ends
WO2009106924A2 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Hopewell Wind Power Limited Shaftless vertical axis wind turbine
DE102008056004A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-12 Lüttmers sen., Johann Device multi-arm double-sided driven horizontally operating flow gyro, mounted in the floors of a steel skeleton tower
DE202010005631U1 (en) 2010-06-14 2010-11-18 Stadtwerke Duisburg Ag Wind turbine
CN101289995B (en) * 2008-04-20 2011-01-12 黄金伦 H -type wind turbine compatible as high tail rudder
US20110198849A1 (en) * 2008-07-21 2011-08-18 Ecofys Investments B.V. Device For The Utilisation Of Wave Energy And A Method
US8084878B2 (en) 2007-04-17 2011-12-27 Aerokinetic Energy Corporation Fluid powered energy generator
WO2012059697A1 (en) 2010-11-05 2012-05-10 Electricite De France Transverse flow marine turbine with autonomous stages

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005075819A1 (en) * 2004-02-04 2005-08-18 Institut National Polytechnique De Grenoble Hydraulic turbomachine
FR2865777A1 (en) * 2004-02-04 2005-08-05 Inst Nat Polytech Grenoble HYDRAULIC TURBOMACHINE
DE102006044222A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Tassa Gmbh Wind power machine, has partial rotors arranged at distance to each other, where partial rotors are provided with two lift-wing bodies that are supported between two flat support arrangements with their ends
DE102006044222B4 (en) * 2006-09-15 2019-05-23 Green Eagle Ltd. Wind power machine
US8084878B2 (en) 2007-04-17 2011-12-27 Aerokinetic Energy Corporation Fluid powered energy generator
WO2009106924A2 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Hopewell Wind Power Limited Shaftless vertical axis wind turbine
WO2009106924A3 (en) * 2008-02-29 2010-01-21 Hopewell Wind Power Limited Shaftless vertical axis wind turbine
CN101289995B (en) * 2008-04-20 2011-01-12 黄金伦 H -type wind turbine compatible as high tail rudder
US20110198849A1 (en) * 2008-07-21 2011-08-18 Ecofys Investments B.V. Device For The Utilisation Of Wave Energy And A Method
US8866327B2 (en) * 2008-07-21 2014-10-21 Ihc Holland Ie B.V. Device for the utilisation of wave energy and a method
DE102008056004A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-12 Lüttmers sen., Johann Device multi-arm double-sided driven horizontally operating flow gyro, mounted in the floors of a steel skeleton tower
DE202010005631U1 (en) 2010-06-14 2010-11-18 Stadtwerke Duisburg Ag Wind turbine
WO2012059697A1 (en) 2010-11-05 2012-05-10 Electricite De France Transverse flow marine turbine with autonomous stages
FR2967216A1 (en) * 2010-11-05 2012-05-11 Electricite De France HYDROLIENNE WITH TRANSVERSE FLOW WITH STAND-ALONE STAGES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60210279T2 (en) SELF-CONTROLLING WIND TURBINE
EP2469078B1 (en) Wind energy hybrid rotor
WO1982003662A1 (en) Plant for utilization of wind and waves
DE69302009T2 (en) WIND TURBINE
DE4236092A1 (en) Multiple wind-power generators tower for electricity generation - is located rotatable or swivelable about vertical axes respectively independent of each other at frame which is connected fixed to mast itself braced by ropes
DE10114609A1 (en) Torque transmission device for a wind turbine
DE2740872A1 (en) DEVICE FOR USING KINETIC ENERGY, IN PARTICULAR FROM THE MOVEMENT OF WAVES OR THE SWELLING OF WATER MASS
DE10065548A1 (en) Wind power generator has pylon with vertical axis rotor blade assemblies mounted around it on common axis
DE102010045801A1 (en) Device for producing electrical energy from rotary movement of rotor element utilized in e.g. wind power plant, has standard container frame in which individual rotor elements are provided and connected with generator for power production
DE19823473A1 (en) Flow energy system
DE202004006633U1 (en) Mast for wind power unit has lattice mast lower part and cover tube upper part connected by a coupling
AT410576B (en) DEVICE AND METHOD FOR GENERATING ELECTRICAL ENERGY
DE19604476A1 (en) Wind-powered generator e.g. for high output power
DE102004020480B4 (en) Mast for wind turbines
DE102005001236A1 (en) Wind power system with rotary cylinder on rotary base plate generates power by Magnus effect with rotary cylinders in horizontal rotary base plate
WO2003091569A1 (en) Wind power plant with vertical rotors
DE3713024A1 (en) Turbine for obtaining energy
DE102017118010A1 (en) Generator for a wind turbine and wind turbine with selbigem
DE20022913U1 (en) Wind turbine
DE10251388A1 (en) Rotor for a wind-power installation has a main body rotating on bearings around an axis of rotation driven by wind power with drive surfaces set with a clearance
AT523104B1 (en) Support structure with diffuser for Savonius turbine rotor
DE102009008805A1 (en) Wind turbine for use in generation of power, has vane whose surface is formed such that counter torque is less around vertical yaw axis by wind effect on vane and lesser than torque around yaw axis by wind effect on wind wheel
DE202020003848U1 (en) Device for generating electrical energy both from wind power and from sunlight
WO2021116425A1 (en) Generator and method for disassembling a generator of a directly driven wind turbine
DE102022003706A1 (en) Wind rotor with individual aerodynamic elements, self-propelled flow optimization, variable rotor diameter in modular design

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee