DE102006054258A1

DE102006054258A1 - Windkraftanlage mit der vertikalen Windrotor-Achse

Info

Publication number: DE102006054258A1
Application number: DE102006054258A
Authority: DE
Inventors: Alexander Prikot
Original assignee: Prikot Alexander Dipl-Ing 42651 Solingen
Current assignee: Prikot Alexander Dipl-Ing 42651 Solingen
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2008-08-28

Abstract

Windkraftanlage mit der vertikalen Windrotor-Achse und den Rototblätter-Gestellen oder Makrogitter (11), die die Anschlag- und Dämpfungs-Vorrichtungen oder Sperrdämpfer (500) für die Rotorblätter (1, 1K) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Makrogitter, je in seiner vertikalen Fläche, unter dem Winkel 45° oder ca. 45° angeornet sind.

Description

Die vorgeschlagene Erfindung bezieht sich auf die Nutzung der Windenergie und insbesondere auf die Vertikalachsen-Windkraftanlagen, d. h. Windkraftanlagen mit den vertikalen Windrotor-Achsen (e. vertical axis wind turbine or vertical axis windmill).
In den herkömmlichen Vertikalachsen-Windkraftanlagen, z. B. US 2094603 , AT 168359 , US 4684817 , DE 2004687 , US 5525037 , EP 1205661 , DE 10301922 oder DE 19620958 , und den Vertikalachsen-Windkraftanlagen nach meinen vorherigen Erfindungen, z. B. DE 10 2004 042 205 , DE 10 2005 043 444 oder DE 10 2006 015 561.0 weisen die Rotorblätter-Gestelle oder Makrogitter relativ viel Platz für Schnee und Vögel auf. Obwohl dieses Problem bei den erwähnten Vertikalachsen-Windkraftanlagen lösbar ist, wäre es besser, wenn es nicht existierte. In dem vorgeschlagenen Art der Vertikalachsen-Windkraftanlagen sind die Makrogitter in denselben vertikalen Flächen unter dem Winkel 45° oder ca. 45° angeordnet. Das lässt fast keinen Platz für Schnee und Vögel. Außerdem könnten die nach Zentrum gerichtiten Ecken der Makrogitter in diesem Fall direkt an dem Kernteil des Windrotors befestigt werden, was den Bau vereinfacht, und dabei bleiben die meisten Rotorblätter relativ weit vom Zentrum entfernt, was die Belastungsdifferenzen für die meisten Rotorblätter verringert.
Wenn man eine Windkraftanlage auf einem Turmdach eines entsprechenden Hauses installieren möchte, wäre das die beste Wahl. Dabei ist das 4-eckige Dach auch geeignet und der horizontale Querschnitt muss nicht unbedingt ein Quadrat sein. Die Schall-Probleme sind lösbar und ein leeres Zentrum, das dank den Superwälzlagern aus meinen vorherigen Erfindungen möglich ist, lässt für einen Aussichtsturm und die Antennen genug Platz. Die Ausführungen mit einem Basisring oder Basisdiskus auf einem Mast oder Turm oder auf 3 bis 9 Stützen sind auch möglich.
In den 1 bis 4 sind die vier entsprechenden Varianten dargestellt, die sich durch die Ausführungen der Makrogitter – ein Rahmen mit inneren Seilen oder Bändern oder eine Balken- oder Stäbe-Struktur – und durch die Ausführungen der Rotorblätter (1, 1K), die Orientation der lokalen Achsen und die Lage der Sperrdämpfer (Anschlag- und Dämpfungs-Vorrichtungen), die in meinen vorherigen Erfindungen beschrieben sind, unterschieden.
Die 5 macht klar, dass die gleichleistugsfähige Horizontalachse-Windkraftanlage (mit dem Propeller) pässt zum einem Haus nicht so gut. Die 6 zeigt, dass der Leistungsbereich der Gitter-Anlage breiter als der Leistungsbereich der Propeller-Anlage ist. Die 7 zeigt, dass Windböen bei der Gitter-Anlage gedampft werden, was die Forderungen an die Haltbarkeit des Windrotors verringert und mit der Erweiterung des Leistungsbereichs zusammen die Stabilität diseser Energie-Quelle verbessert.

1: Rotorblatt
1K: Komplementäres Rotorblatt, dessen kleinerer Teil schwerer als dessen größerer Teil ist (Das Rotorblatt ist durch die lokale geometrische Achse geteilt. Die komplementären Rotorblätter kompensieren den negativen aerodinamischen Auftrieb, der an den normalen Rotorblättern wirkt und den Windrotor umstürzen versucht. Dabei leisten die normalen und die komplementären Rotorblätter einen positiven aerodinamischen Widerstand, der den Vertikalachse-Windrotor ohne asymmetrische Spannungen in die Drehbewegung bringt.)
3: abgeschnittene Ecke des Makrogitters
4: Mast der Horizontalachsen-Windkraftanlage
5: Rotorblatt der Horizontalachse-Windkraftanlage, das einen positiven Auftrieb benutzt, der den Horizontalachse-Windrotor in die Drehbewegung bringt.
6: Nabenkapsel der Horizontalachsen-Windkraftanlage
7: Maschinengondel der Horizontalachsen-Windkraftanlage
8: Kernteil des Windrotors
11: Rotorblätter-Träger oder Makrogitter, der/das oft auch als Gestell oder Flügel genannt wird und ein Teil des Windrotors oder Windrads ist
28: Raumturm oder Turm-Haus
33: Rahmen des Makrogitters
61: Zelle des Makrogitters
500: Doppelsperrdämpfer in einer Doppelpatrone und einem aerodynamisch berechneten Mantel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 2094603 [0002]
- AT 168359 [0002]
- US 4684817 [0002]
- DE 2004687 [0002]
- US 5525037 [0002]
- EP 1205661 [0002]
- DE 10301922 [0002]
- DE 19620958 [0002]
- DE 102004042205 [0002]
- DE 102005043444 [0002]
- DE 102006015561 [0002]

Claims

Windkraftanlage mit der vertikalen Windrotor-Achse und den Rototblätter-Gestellen oder Makrogitter (11), die die Anschlag- und Dämpfungs-Vorrichtungen oder Sperrdämpfer (500) für die Rotorblätter (1, 1K) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Makrogitter, je in seiner vertikalen Fläche, unter dem Winkel 45° oder ca. 45° angeornet sind.
Windkraftanlage mit der vertikalen Windrotor-Achse nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Makrogitter (11) mindestens eine abgeschnittene Ecke (3) aufweist.
Windkraftanlage mit der vertikalen Windrotor-Achse nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrdämpfer (500) ersetzbar sind und meistens paarweise in Doppelpatronen mit einer aerodynamisch berechneten Form oder mit einem aerodynamisch berechneten Mantel eingesteckt sind.
Windkraftanlage mit der vertikalen Windrotor-Achse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrdämpfer (500) oder die Patrone/Doppelpatrone mit den Sperrdämpfern (500) sich an/in den Zwischenverbindungen jedes Makrogitters befinden und unter den Zwischenverbindungen Seile, Bänder, Stäbe, Balken oder Rohre gemeint sind.
Windkraftanlage mit der vertikalen Windrotor-Achse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrdämpfer (500) oder die Patrone/Doppelpatrone mit den Sperrdämpfern (500) sich in den Knoten jedes Makrogitters (11) befinden.
Windkraftanlage mit der vertikalen Windrotor-Achse nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass fast jedem Rotorblatt (1) ein komplementäres Rotorblatt (1K), dessen kleinerer Teil schwerer als dessen größerer Teil ist, entspricht.