DE102006040006A1 - Windturbine mit vertikaler Doppelachse - Google Patents

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    • 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
    • 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
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    • Y02E10/70—Wind energy
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Abstract

Die Mittelturbine (7), frei um die Vertikalachse drehbar, beseitigt Strömungsabrisse an den Flügeln der Außenturbine (6).

Description

  • Bei der technischen Nutzung von Windenergie werden zwei unterschiedliche Rotorsysteme verwendet, unterteilt nach Lage der Rotorachsen.
  • Es gibt Rotore mit horizontalen Achsen und Rotore mit vertikalen Achsen.
  • Horizontalachsen-Rotore müssen in den Wind gestellt werden, was bei häufig wechselnder Windrichtung hohen technischen Aufwand bedingt.
  • Bei Vertikalachsen-Rotoren gibt es mehrere unterschiedliche Systeme:
    • 1. Savonius-Rotor. Dieses System hat zwei ineinandergreifende Halbschalen. (1)
    • 2. Darrieus-Rotor. Dieses System hat senkrechte schmale gebogene Flügelblätter. (2)
  • Im Internet sind noch eine Reihe anderer Systeme dargestellt, von denen eines besonders beachtenswert erscheint: es ist der H-Rotor. (3) An waagerechten Trägerflügeln sind die senkrechten Rotorflügel befestigt.
  • Wenn diese Art Rotor viele senkrechte Flügel besitzt, die nahezu den gesamten Umfang des Rotors abdecken (4) ergibt sich das Bild eines senkrecht stehenden Zylinders, der von Schlitzen unterbrochen ist. Für Kleinanlagen etwa bis 5 m Durchmesser ist dieses System leicht zu realisieren. Auf der Windenergieausstellung in Hamburg am 16.-19.5.06 stellte ein japanischer Hersteller eine vierflüglige Anlage vor. Auf diese Anlage wird als Stand der Technik Bezug genommen. (5) Grundsätzlicher Nachteil der Vertikalachsen-Rotore ist zur Zeit gegenüber den Horizontalachsen-Rotoren der schlechtere Wirkungsgrad. Ursache dafür ist der teilweise Strömungsabriß der dem Wind gegenläufigen Rotorseite. Bei Kleinanlagen erscheint die Flügelblattverstellung technisch zu aufwändig, das heißt zu kostspielig. Eine hierfür gedachte Lösung des vorgenannten Problems wird durch die in dem Anspruch genannte und nachfolgend beschriebene Mechanik erreicht.
  • Beschreibung des Baumusters, (6):
  • In die Mitte einer vielflügeligen Vertikalturbine (6) wird eine kleinere Vertikalturbine (7) so eingesetzt, dass sie sich frei auf der Vertikalachse innerhalb der größeren Turbine drehen kann. Weil die kleine mittige Vertikalturbine eine höhere gleichsinnige Drehzahl hat als die Außenturbine, die mit dem Antrieb der Nutzgeräte belastet und dadurch abgebremst wird, werden die Strömungsabrisse besonders an den Flügelinnenseiten (8) der Außenturbine verhindert. Die Begründung: Die Grenzschicht um die Flügel der Innenturbine gerät in eine gleichsinnige Drehbewegung der Turbinen-Drehrichtung und transportiert dadurch einen Teil des Luftstroms an die Rückseite der dem Wind gegenläufigen Flügel der Außenturbine.

Claims (1)

  1. Windturbine mit vertikaler Doppelachse, dadurch gekennzeichnet, dass in die Mitte einer Vertikal-Außenturbine (6) eine kleinere Vertikalturbine (7) frei um die Vertikalachse drehbar (9) ein gesetzt wird. (6)
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