DE102009028820A1 - Wind turbine, has axial surfaces partially covered with flow conducting device, so that axial inflow opening is formed, and turbine blades blowing against flow directed on axial surfaces by axial inflow opening - Google Patents

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Abstract

The turbine has a vertical rotor (1) covered by a cylindrical cover surface (5) and by an axial surface (6) and another axial surface. The axial surfaces run perpendicular to an axis. A radial flow region is partially covered with a flow conducting device e.g. flow conducting units (7, 8), radial flow conducting unit (10) and axial flow conducting unit, and is directed on the cover surface. The axial surfaces are partially covered with the conducting device, so that an axial inflow opening is formed. Turbine blades (4) blow against flow directed on the axial surfaces by the opening.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windturbine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a wind turbine according to the preamble of the claim 1.

Eine solche Windturbine ist aus der DE 30 497 64 A1 bekannt. Die bekannte Windturbine umfasst einen Vertikalrotor, welcher von einer gehäuseartigen Strömungsleiteinrichtung umgeben ist. Der Vertikalrotor ist an seinen gegenüberliegenden Axialflächen jeweils mit einer Abschlussplatte verschlossen. Die Strömungsleiteinrichtung weist trichterartige Leitplatten auf, welche einen Luftstrom in Richtung von Turbinenschaufelblättern leiten, welche zwischen den Abschlussplatten des Vertikalrotors vorgesehen sind. Die bekannte Windturbine ist nicht besonders effizient.Such a wind turbine is out of the DE 30 497 64 A1 known. The known wind turbine comprises a vertical rotor, which is surrounded by a housing-like flow guide. The vertical rotor is closed at its opposite axial surfaces each with a closure plate. The flow guide has funnel-like guide plates which direct an air flow in the direction of turbine blades, which are provided between the end plates of the vertical rotor. The well-known wind turbine is not very efficient.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Windturbine mit verbesserter Effizienz angegeben werden. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll außerdem eine Windturbinenanordnung mit verbesserter Effizienz bereitgestellt werden.task The invention is to the disadvantages of the prior art remove. It should in particular a wind turbine with improved Efficiency can be specified. For a further object of the invention should also be a wind turbine arrangement with improved Efficiency be provided.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 14 und 16 bis 19.These The object is achieved by the features of claims 1 and 15 solved. Advantageous embodiments of Invention will become apparent from the features of the claims 2 to 14 and 16 to 19.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eine der Axialflächen mit der Strömungsleiteinrichtung lediglich teilweise abgedeckt, so dass eine erste axiale Einströmöffnung gebildet ist, durch welche die Turbinenschaufeln durch eine schräg auf die Axialfläche gerichtete Strömung anströmbar sind.To According to the invention, it is provided that at least one the axial surfaces with the flow guide only partially covered, so that a first axial inflow opening is formed, through which the turbine blades through an oblique Flow directed towards the axial surface can be flowed on are.

Durch das Vorsehen einer ersten axialen Einströmöffnung kann der Vertikalrotor zusätzlich mit Strömungen angeströmt werden, welche axiale Richtungskomponenten aufweisen. Die zum Antreiben des Vertikalrotors nutzbare Anströmfläche wird vergrößert. Damit wird die Energieausbeute erhöht. Eine solche Windturbine kann besonders effizient betrieben werden. Sie eignet sich auch zum Einsatz in Schwachwindgebieten.By the provision of a first axial inflow opening the vertical rotor can additionally with currents be flown, which have axial direction components. The usable for driving the vertical rotor inflow surface is enlarged. This is the energy yield elevated. Such a wind turbine can be particularly efficient operate. It is also suitable for use in low wind areas.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Strömungsleiteinrichtung erste Strömungsleitmittel auf, welche die erste Einstromöffnung in axialer Richtung überlappen und zumindest abschnittsweise schräg zur Axialfläche gerichtet sind, so dass sich ein durch die ersten Strömungsleitmittel gebildeter Einströmquerschnitt in Strömungsrichtung verkleinert. Durch die ersten Strömungsleitmittel können radiale Strömungen und auch Strömungen mit axialen Komponenten durch die erste axiale Einströmöffnung geleitet werden. Dadurch wird die Effizienz der Windturbine weiter verbessert.To An embodiment of the invention, the flow guide first Strömungsleitmittel, which the first inflow opening overlap in the axial direction and at least in sections are directed obliquely to the axial surface, so that a flow area formed by the first flow guide downsized in the flow direction. Through the first flow guide can be radial currents and also currents passed with axial components through the first axial inflow opening become. This further improves the efficiency of the wind turbine.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung biegen die ersten Strömungsleitmittel stromabwärts in eine im Wesentlichen parallel zur Axialfläche gerichtete Richtung um. Eine dadurch erzeugte Düsenwirkung trägt weiter zur Verbesserung der Effizienz der Windturbine bei.To In a further embodiment of the invention, the first flow guiding means bend downstream in a direction substantially parallel to the axial surface Direction around. A nozzle effect generated thereby contributes continue to improve the efficiency of the wind turbine.

Vorteilhafterweise deckt die Strömungleiteinrichtung jede der Axialflächen teilweise ab, so dass in jeder Axialfläche jeweils eine axiale Einströmöffnung gebildet ist, durch welche die Turbinenschaufeln durch eine schräg auf die jeweilige Axialfläche gerichtete Strömung anströmbar sind. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine Anströmung beider Axialflächen. Die zum Antreiben des Vertikalrotors nutzbare Anströmfläche kann damit weiter vergrößert werden. Eine der Strömung innewohnende Energie kann damit besser zum Antrieb des Vertikalrotors ausgenutzt werden.advantageously, the flow guide covers each of the axial surfaces partially off, so that in each axial surface one each axial inflow opening is formed, through which the turbine blades through an oblique to the respective Axial surface directed flow can be flowed against are. Such a configuration allows a flow both axial surfaces. The usable for driving the vertical rotor Flow area can thus be further increased. An energy inherent in the flow can thus be better be used to drive the vertical rotor.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Strömungsleiteinrichtung zumindest abschnittsweise schräg auf die Mantelfläche gerichtete zweite Strömungsleitmittel auf. Durch die zweiten Strömungsleitmittel kann eine Windströmung in radialer Richtung auf die Turbinenschaufelblätter des Vertikalrotors umgelenkt werden. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine weitere Steigerung der Effizienz.To a further embodiment of the invention, the flow guide at least partially obliquely on the lateral surface directed second Strömungsleitmittel on. By the second Strömungsleitmittel can a wind flow in radial Direction to the turbine blades of the vertical rotor be redirected. Such a design allows a further increase in efficiency.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung biegen die zweiten Strömungsleitmittel stromabwärts in eine im Wesentlichen tangential zur Mantelfläche gerichtete Richtung um. Dadurch wird wiederum eine vorteilhafte Düsenwirkung erreicht.To an expedient embodiment bend the second Flow guide downstream in a substantially tangent to the lateral surface direction. Thereby In turn, an advantageous nozzle effect is achieved.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bilden die ersten Strömungsleitmittel und die zweiten Strömungsleitmittel einen in Strömungsrichtung sich verjüngenden Anströmtrichter bzw. ein trichterartiges Gebilde. Durch den Anströmtrichter wird die Strömung auf die Turbinenschaufelblätter des Vertikalrotors geleitet und beschleunigt.To In a further embodiment of the invention, the first flow-guiding means form and the second flow guiding means in the flow direction Tapered inlet funnel or a funnel-like Structure. Through the inlet funnel becomes the flow directed to the turbine blades of the vertical rotor and accelerates.

Zwischen den ersten Strömungsleitmitteln und der Axialfläche kann ein Spalt mit einer Breite von 2 bis 20 cm vorgesehen sein.Between the first flow guiding means and the axial surface a gap with a width of 2 to 20 cm can be provided.

Zweckmäßigerweise weist der Vertikalrotor zumindest einen im Wesentlichen senkrecht zur Achse verlaufenden Rotorboden auf. Von einer Oberseite des Rotorbodens können sich erste Turbinenschaufeln in axialer Richtung erstrecken. Von einer Unterseite des Rotorbodens können sich zweite Turbinenschaufeln in axialer Richtung erstrecken. Durch das Vorsehen eines Rotorbodens erhöht sich die mechanische Stabilität des Vertikalrotors. Es können auch mehrere Rotorböden vorgesehen sein.Conveniently, the vertical rotor has at least one substantially perpendicular to the axis extending rotor bottom. From a top of the rotor bottom can first turbine blades in the axial direction extend. From a bottom of the rotor bottom can extending second turbine blades in the axial direction. By the Providing a rotor bottom increases the mechanical Stability of the vertical rotor. It can too be provided several rotor bottoms.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an zumindest einer der Radialkanten der Turbinenschaufeln eine Ausnehmung vorgesehen. Bei dieser Ausgestaltung ist eine durch die Rotation der Radialkante der Turbinenschaufeln definierte Axialfläche keine ebene Fläche. Die Axialfläche wird hier durch Rotation der die Ausnehmungen aufweisenden Radialkanten der Turbinenschaufeln definiert. Durch das Vorsehen der Ausnehmungen kann die Anströmung auf die zumindest eine axiale Einströmöffnung weiter verbessert werden.To a further advantageous embodiment of the invention is attached at least one of the radial edges of the turbine blades a recess intended. In this embodiment, one through the rotation the radial edge of the turbine blades defined axial surface no flat surface. The axial surface is here by rotation of the recesses having radial edges of the Defined turbine blades. By providing the recesses can the flow to the at least one axial inflow opening be further improved.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Windturbine an einem Mast angebracht und ist bezüglich einer weiteren Achse des Masts mittels einer Schwenkeinrichtung um eine horizontale Achse schwenkbar oder um einen vorgegebenen Winkel schräg gestellt. Die Windturbine kann damit auf die Richtung einer Windströmung eingestellt werden. Die Windströmung kann dann die zumindest eine axiale Einströmöffnung des Vertikalrotors direkt anströmen.To Another embodiment of the invention is the wind turbine attached to a mast and is with respect to another Axis of the mast by means of a pivoting device about a horizontal Axis pivotable or oblique by a predetermined angle posed. The wind turbine can thus control the direction of a wind flow be set. The wind flow can then be the at least one axial flow opening of the vertical rotor flow directly.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Achse des Vertikalrotors antriebsmäßig mit zumindest einem Generator verbunden. Damit kann die mechanische Energie des Vertikalrotors in elektrische Energie umgewandelt werden.To Another embodiment of the invention is the axis of the vertical rotor drivingly connected to at least one generator. Thus, the mechanical energy of the vertical rotor in electrical Energy to be transformed.

Es ist auch möglich, mehrere erfindungsgemäße Windturbinen übereinander anzuordnen, wobei die Windturbinen über eine gemeinsame Welle antriebsmäßig mit einem Generator verbunden sind. Die Anzahl der Windturbinen kann z. B. zwei, vier oder mehr betragen.It is also possible several inventive Wind turbines stacked, the wind turbines over a common shaft drivingly with a Generator are connected. The number of wind turbines can z. B. two, four or more.

Alternativ kann die Bewegungsenergie des Vertikalrotors/der Vertikalrotoren über eine Transmission zum Antrieb einer Maschine, z. B. einer Pumpe, übertragen werden.alternative can the kinetic energy of the vertical rotor / the vertical rotors over a transmission for driving a machine, for. As a pump transferred become.

Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist eine Turbinenanordnung mit vier erfindungsgemäßen Windturbinen vorgesehen, bei denen um eine im Wesentlichen vertikale Achse rotierbare Vertikalrotoren und eine die Vertikalrotoren abschnittsweise umgebende Strömungsleiteinrichtung vorgesehen sind. Dabei sind zwei erste Vertikalrotoren bezüglich einer durch eine Windrichtung gegebene Hauptstromrichtung stromaufwärts zweier zweiter Vertikalrotoren angeordnet. Erste Achsen der ersten Vertikalrotoren und zweite Achsen der zweiten Vertikalrotoren sind bezüglich der Hauptstromrichtung versetzt zueinander angeordnet. Die Strömungsleiteinrichtung ist so ausgestaltet, dass eine von den ersten Vertikalrotoren abströmende Nebenströmung auf die stromabwärts nachgeordneten zweiten Vertikalrotoren gerichtet ist. Wegen der Nutzung der von den ersten Vertikalrotoren abströmenden Nebenströmung zum Antrieb der zweiten Vertikalrotoren, kann eine der Windströmung innewohnende Energie in besonders hohem Maße ausgebeutet werden. Die vorgeschlagene Windturbinenanordnung ist besonders effizient.To Another requirement of the invention is a turbine arrangement provided with four wind turbines according to the invention, in which about a substantially vertical axis rotatable vertical rotors and a vertical rotors sections surrounding flow guide are provided. There are two first vertical rotors with respect to a mainstream direction given by a wind direction upstream arranged two second vertical rotors. First axles of the first Vertical rotors and second axes of the second vertical rotors are with respect to the main flow direction offset from one another. The flow guide is configured such that one of the first vertical rotors outflowing Sub-flow downstream to the downstream directed to the second vertical rotors. Because of the use of the secondary stream flowing out of the first vertical rotors for driving the second vertical rotors, one of the wind flow inherent energy exploited to a very high degree become. The proposed wind turbine arrangement is particularly efficient.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Strömungsleiteinrichtung ferner so ausgebildet, dass die zweiten Vertikalrotoren zusätzlich mit einem in der Hauptstromrichtung strömenden Hauptstrom beaufschlagt werden. Dadurch kann die Energieausbeute der Windturbinenanordnung weiter verbessert werden.To An embodiment of the invention is the flow guide further formed so that the second vertical rotors in addition subjected to a main current flowing in the main flow direction become. As a result, the energy yield of the wind turbine assembly be further improved.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Strömungsleiteinrichtung so ausgebildet, dass eine Richtung der Nebenströmung im Beaufschlagungsbereich der zweiten Vertikalrotoren mit der Hauptstromrichtung einen Winkel von 20 bis 120°, vorzugsweise von 45 bis 100° bildet.To Another embodiment is the flow-guiding device designed so that a direction of the secondary flow in the Beaufschlagungsbereich the second vertical rotors with the main flow direction forms an angle of 20 to 120 °, preferably from 45 to 100 °.

Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die Achsen der zweiten Vertikalrotoren weiter voneinander beabstandet als die Achsen der ersten Vertikalrotoren. Dabei kann eine Lage der Achsen der Vertikalrotoren den Eckpunkten eines gleichschenkligen Trapezes entsprechen.To In another embodiment, the axes of the second vertical rotors spaced farther apart than the axes of the first vertical rotors. In this case, a position of the axes of the vertical rotors the vertices correspond to an isosceles trapezium.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:following Embodiments of the invention with reference to the drawings explained in more detail. Show it:

1 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf eine Windturbine; 1 a partially broken plan view of a wind turbine;

2 eine erste Seitenansicht gemäß 1; 2 a first side view according to 1 ;

3 eine zweite Seitenansicht gemäß 1; 3 a second side view according to 1 ;

4 eine Draufsicht auf einen ersten Vertikalrotor; 4 a plan view of a first vertical rotor;

5 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 4; 5 a sectional view taken along the line AA in 4 ;

6 eine Draufsicht auf ein Turbinenschaufelblatt; 6 a plan view of a turbine blade;

7 eine Seitenansicht eines Turbinenschaufelblatts; 7 a side view of a turbine blade;

8 eine Schnittansicht durch einen zweiten Vertikalrotor; 8th a sectional view through a second vertical rotor;

9 eine Anordnung der Turbinenschaufelblätter; 9 an arrangement of turbine blades;

10 eine Schnittansicht durch einen dritten Vertikalrotor; 10 a sectional view through a third vertical rotor;

11 eine Seitenansicht eines vierten Vertikalrotors; 11 a side view of a fourth vertical rotor;

12 eine Draufsicht auf eine erste Windturbinenanordnung; 12 a plan view of a first wind turbine assembly;

13 eine schematische Seitenansicht der ersten Windturbinenanordnung; 13 a schematic side view of the first wind turbine assembly;

14 eine Frontansicht der ersten Windturbinenanordnung; 14 a front view of the first wind turbine assembly;

15 einen Strömungsverlauf in der ersten Windturbinenanordnung; 15 a flow path in the first wind turbine assembly;

16 eine Draufsicht auf eine zweite Windturbinenanordnung; 16 a plan view of a second wind turbine assembly;

17 einen Strömungsverlauf in der zweiten Windturbinenanordnung; 17 a flow path in the second wind turbine assembly;

18 eine Seitenansicht einer dritten Windturbinenanordnung; 18 a side view of a third wind turbine assembly;

19 eine Seitenansicht einer vierten Windturbinenanordnung; 19 a side view of a fourth wind turbine assembly;

20 eine Frontansicht der vierten Windturbinenanordnung; 20 a front view of the fourth wind turbine assembly;

21 eine Frontansicht einer fünften Windturbinenanordnung; und 21 a front view of a fifth wind turbine assembly; and

22 eine Frontansicht einer sechsten Windturbinenanordnung. 22 a front view of a sixth wind turbine assembly.

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 allgemein ein Vertikalrotor einer Windturbine bezeichnet. Der Vertikalrotor 1 ist um eine vertikale Achse 2 drehbar gelagert und weist eine Nabe 3 sowie eine Vielzahl an Turbinenschaufelblättern 4 auf. Eine zylindrische Mantelfläche und eine hier eben ausgebildete obere Axialfläche des Vertikalrotors 1 sind mit den Bezugszeichen 5 und 6 bezeichnet. Die Windturbine weist eine den Vertikalrotor 1 abschnittsweise umgebende Strömungsleiteinrichtung auf. Die Strömungsleiteinrichtung bildet eine Art Gehäuse des Vertikalrotors 1 und kann z. B. aus Blech oder Kunststoff hergestellt sein. Eine Hauptströmung ist durch einen mit dem Bezugszeichen H bezeichneten Pfeil angegeben. Die Drehrichtung des Vertikalrotors 1 ist mit einem mit dem Bezugszeichen D bezeichneten Pfeil angegeben.In 1 is with the reference numeral 1 generally called a vertical rotor of a wind turbine. The vertical rotor 1 is about a vertical axis 2 rotatably mounted and has a hub 3 and a variety of turbine blades 4 on. A cylindrical lateral surface and a planar upper axial surface of the vertical rotor 1 are with the reference numerals 5 and 6 designated. The wind turbine has a vertical rotor 1 partially surrounding flow guide on. The flow guide forms a kind of housing of the vertical rotor 1 and can z. B. made of sheet metal or plastic. A main flow is indicated by an arrow designated by the reference H. The direction of rotation of the vertical rotor 1 is indicated by an arrow denoted by the reference D.

Die Strömungsleiteinrichtung weist erste 7 und zweite Strömungsleitmittel 8 auf. Die ersten Strömungsleitmittel 7 bilden mit den Axialflächen 6 einen spitzen Winkel. Die ersten Strömungsleitmittel 7 durchgreifen dabei die Achse 2. Die zweiten Strömungsleitmittel 8 sind schräg auf die Mantelfläche 5 gerichtet. Die ersten 7 und zweiten Strömungsleitmittel 8 bilden jeweils einen Anströmtrichter. Ein sich im Anströmtrichter befindender Abschnitt des Vertikalrotors 1 kann durch die Hauptströmung H angeströmt werden. Ein außerhalb des Anströmtrichters sich befindender Abschnitt der oberen Axialfläche 6 ist durch die Strömungsleiteinrichtung abgedeckt. Ferner ist ein sich außerhalb des Anströmtrichters befindender, der Hauptströmung H zugewandter Abschnitt der Mantelfläche 5 durch die Strömungsleiteinrichtung abgedeckt. Dadurch wird erreicht, dass die entgegen der Hauptströmung H laufenden Turbinenschaufelblätter 4 nicht angeströmt werden. Ein mit dem Bezugszeichen 9 bezeichneter Mantelflächenabschnitt ist zum Abströmen einer Nebenströmung N aus dem Vertikalrotor 1 nicht abgedeckt.The flow guide has first 7 and second flow guiding means 8th on. The first flow guide 7 form with the axial surfaces 6 an acute angle. The first flow guide 7 go through the axis 2 , The second flow guide 8th are obliquely on the lateral surface 5 directed. The first 7 and second flow guiding means 8th each form an inlet funnel. A section of the vertical rotor located in the inlet funnel 1 can be flowed through by the main flow H. A section of the upper axial surface located outside the inlet funnel 6 is covered by the flow guide. Furthermore, a portion of the lateral surface facing the main flow H is located outside of the inflow funnel 5 covered by the flow guide. This ensures that the counter to the main flow H running turbine blades 4 not be flown. One with the reference numeral 9 designated lateral surface portion is for outflow of a secondary flow N from the vertical rotor 1 not covered.

Wie insbesondere in 1 zu erkennen ist, leiten die zweiten Strömungsleitmittel 8 die Hauptströmung H auf die radial äußeren Abschnitte der Turbinenschaufelblätter 4. Zur Verbesserung dieses Effekts weist die Strömungsleiteinrichtung zusätzliche Radialströmungsleitmittel 10 auf.As in particular in 1 can be seen, direct the second flow guide 8th the main flow H on the radially outer portions of the turbine blades 4 , To improve this effect, the flow guiding device has additional radial flow guiding means 10 on.

2 zeigt eine Seitenansicht der Windturbine. Hier ist besonders gut zu erkennen, dass die obere Axialseite 6, eine untere Axialseite 11 und die Mantelfläche 5 in einem durch punktierte Linien dargestellten Abschnitt des Axialrotors 1 durch die Strömungsleiteinrichtung abgedeckt sind. Der nicht abgedeckte Abschnitt kann von einer Strömung durch den Anströmtrichter angeströmt werden. 2 shows a side view of the wind turbine. Here is particularly good to see that the upper axial side 6 , a lower axial side 11 and the lateral surface 5 in a section of the axial rotor shown by dotted lines 1 are covered by the flow guide. The uncovered section can be flowed through by a flow through the inlet funnel.

Wie aus 3 ersichtlich ist, bilden die nicht abgedeckten Abschnitte der oberen 6 sowie der unteren Axialfläche 11 jeweils axiale Einströmöffnungen 12, durch welche die Turbinenschaufeln 4 angeströmt werden können. Die axialen Einströmöffnungen 12 werden von den jeweils schräg zur oberen 6 bzw. unteren Axialfläche 11 gerichteten ersten Strömungsleitmitteln 7 überlappt. Die ersten Strömungsleitmittel 7 leiten die Hauptströmung H auf die axialen Einströmöffnungen 12. Zur Verbesserung dieses Effekts weist die Strömungsleiteinrichtung zusätzliche Axialströmungsleitmittel 13 auf. Der Vertikalrotor 1 kann somit neben radial auf die Turbinenschaufelblätter 4 gerichteten Strömungen auch durch Strömungen mit axialen Komponenten angetrieben werden. Die Achse 2 des Vertikalrotors 1 ist mit einem Generator 14 zum Umwandeln der mechanischen Energie in elektrische Energie verbunden.How out 3 As can be seen, the uncovered portions of the upper 6 and the lower axial surface 11 each axial inflow openings 12 through which the turbine blades 4 can be flown. The axial inflow openings 12 are from each obliquely to the top 6 or lower axial surface 11 directed first flow guides 7 overlaps. The first flow guide 7 direct the main flow H to the axial inflow openings 12 , To improve this effect, the flow guide has additional Axialströmungsleitmittel 13 on. The vertical rotor 1 Thus, in addition to radially on the turbine blades 4 directed flows are also driven by flows with axial components. The axis 2 of the vertical rotor 1 is with a generator 14 for converting the mechanical energy into electrical energy.

Der Anströmtricher verjüngt sich in Richtung der Hauptströmung H. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist der Anströmtrichter schneckenhausartig ausgebildet. Damit wird die Anströmung des Vertikalrotors 1 weiter verbessert.The approach streamline tapers in the direction of the main stream H. As out 1 it can be seen, the inlet funnel is formed like a snail shell. This is the flow of the vertical rotor 1 further improved.

4 zeigt eine Draufsicht auf einen ersten Vertikalrotor 1. Der Vertikalrotor 1 weist hier zwölf Turbinenschaufelblätter 4 auf. Selbstverständlich kann eine andere Anzahl an Turbinenschaufelblättern 4 vorgesehen sein. Die Turbinenschaufelblätter 4 weisen jeweils im radial außen liegenden Bereich einen Knick mit einem Winkel von 135° bis 170° auf. Sie können auch gebogen ausgeführt sein. 4 shows a plan view of a first vertical rotor 1 , The vertical rotor 1 has twelve here Turbine blades 4 on. Of course, a different number of turbine blades 4 be provided. The turbine blades 4 each have in the radially outer region of a kink at an angle of 135 ° to 170 °. They can also be bent.

Wie aus 5 ersichtlich ist, weist der Vertikalrotor 1 einen Rotorboden 15 auf. Vom Rotorboden 15 erstrecken sich in beide Axialrichtungen Turbinenschaufelblätter 4. Eine erste Höhe H1 der Turbinenschaufelblätter 4 auf der oberen Axialseite 6 ist hier gleich einer zweiten Höhe H2 der Turbinenschaufelblätter auf der unteren Axialseite 11. Die Turbinenschaufelblätter weisen an ihren Radialkanten jeweils eine Ausnehmung 16 auf, welche eine Einströmung von Wind mit axialen Komponenten erleichtert. Ein solcher Vertikalrotor 1 kann auf beiden Axialseiten 6, 11 angeströmt werden.How out 5 can be seen, the vertical rotor 1 a rotor bottom 15 on. From the rotor bottom 15 Turbine blades extend in both axial directions 4 , A first height H1 of the turbine bucket blades 4 on the upper axial side 6 here is equal to a second height H2 of the turbine blades on the lower axial side 11 , The turbine blade leaves each have a recess at their radial edges 16 which facilitates an inflow of wind with axial components. Such a vertical rotor 1 can on both axial sides 6 . 11 be streamed.

6 zeigt eine Draufsicht auf ein Turbinenschaufelblatt 4. Das Turbinenschaufelblatt 4 weist einen sich von der Nabe 3 radial nach außen erstrecken Radialabschnitt 17 auf. Daran schließen sich ein entgegen der Drehrichtung D abgewinkelter ersten Neigungsabschnitt 18 sowie ein gegen die Drehrichtung D abgewinkelter zweiter Neigungsabschnitt 19 an. Ein erster Winkel α zwischen dem Radialabschnitt 17 und dem ersten Neigungsabschnitt 18 beträgt zwischen 120° und 160°, vorzugsweise etwa 140°, ein zweiter Winkel β zwischen dem ersten 18 und dem zweiten Neigungsabschnitt 19 beträgt zwischen 110° und 150°, vorzugsweise etwa 130°. Die Länge L1 des Radialabschnitts 17 beträgt zwischen 70% und 90%, vorzugsweise etwa 80%, des Radius des Vertikalrotors 1. Die Länge L2 des zweiten Neigungsabschnitts 19 beträgt zwischen 1% und 5%, vorzugsweise etwa 2%, des Radius des Vertikalrotors 1. 6 shows a plan view of a turbine blade 4 , The turbine bucket blade 4 shows one from the hub 3 extend radially outward radial section 17 on. This is followed by a first inclination section bent counter to the direction of rotation D. 18 as well as an angled against the direction of rotation D second slope section 19 at. A first angle α between the radial section 17 and the first slope section 18 is between 120 ° and 160 °, preferably about 140 °, a second angle β between the first 18 and the second slope portion 19 is between 110 ° and 150 °, preferably about 130 °. The length L1 of the radial section 17 is between 70% and 90%, preferably about 80%, of the radius of the vertical rotor 1 , The length L2 of the second slope section 19 is between 1% and 5%, preferably about 2%, of the radius of the vertical rotor 1 ,

7 zeigt eine Seitenansicht eines Turbinenschaufelblatts 4 mit einer Ausnehmung 16. Die Ausnehmung 16 ist im Radialabschnitt 17 vorgesehen. Eine Höhe des Turbinenschaufelblatts 4 ist mit A bezeichnet. Die Höhe der Ausnehmung 16 beträgt etwa A/2. 7 shows a side view of a turbine blade 4 with a recess 16 , The recess 16 is in the radial section 17 intended. A height of the turbine bucket 4 is denoted by A. The height of the recess 16 is about A / 2.

Bei dem in 8 dargestellten zweiten Vertikalrotor 1 ist die erste Höhe H1 der Turbinenschaufelblätter 4 auf der oberen Axialseite 6 größer als die zweite Höhe H2 der Turbinenschaufelblätter 4 auf der unteren Axialseite 11. Lediglich die Turbinenschaufelblätter 4 auf der oberen Axialseite 6 sind mit einer Ausnehmung 16 versehen.At the in 8th illustrated second vertical rotor 1 is the first height H1 of the turbine bucket blades 4 on the upper axial side 6 greater than the second height H2 of the turbine blades 4 on the lower axial side 11 , Only the turbine blades 4 on the upper axial side 6 are with a recess 16 Mistake.

Wie in 9 dargestellt ist, sind die Turbinenschaufelblätter 4 auf einer Axialseite 6, 11 jeweils mit einem dritten Winkel γ voneinander beabstandet. Der dritte Winkel γ wird durch seinen auf der vertikalen Achse 2 liegenden Scheitelpunkt S1 und zwei benachbarte Scheitelpunkte S2 des Winkels α definiert. Die Turbinenschaufelblätter 4 auf der jeweils anderen Axialseite 11, 6 sind jeweils um einen Winkel im Bereich von γ/4 bis 3γ/4, vorzugsweise γ/2, versetzt angeordnet. Bei einem Axialrotor 1 mit zwölf Turbinenschaufelblättern beträgt der Winkel γ etwa 30°.As in 9 are shown, the turbine blades are 4 on an axial side 6 . 11 each spaced apart at a third angle γ. The third angle γ is determined by its on the vertical axis 2 lying vertex S1 and two adjacent vertices S2 of the angle α defined. The turbine blades 4 on the other axial side 11 . 6 are each offset by an angle in the range of γ / 4 to 3γ / 4, preferably γ / 2. In an axial rotor 1 with twelve turbine blades, the angle γ is about 30 °.

Der in 10 dargestellte dritte Vertikalrotor 1 weist lediglich auf der oberen Axialseite 6 jeweils mit einer Ausnehmung 16 versehene Turbinenschaufelblätter 4 auf.The in 10 illustrated third vertical rotor 1 points only on the upper axial side 6 each with a recess 16 provided turbine blades 4 on.

Der in 11 dargestellte vierte Vertikalrotor 1 weist drei Rotorböden 15 auf. Der Vertikalrotor 1 weist mehrere Segmente 20, 21, 22, 23 auf, wobei die axial äußeren Segmente 20, 23 sowohl radial als auch axial angeströmt werden können. Ein solcher Vertikalrotor 1 ist besonders stabil.The in 11 illustrated fourth vertical rotor 1 has three rotor bottoms 15 on. The vertical rotor 1 has several segments 20 . 21 . 22 . 23 on, with the axially outer segments 20 . 23 can be flown both radially and axially. Such a vertical rotor 1 is very stable.

In 12 ist eine erste Windturbinenanordnung mit vier Windturbinen dargestellt. Die erste Windturbinenanordnung weist zwei erste Vertikalrotoren 24 und zwei zweite Vertikalrotoren 25 auf. Die Windturbinenanordnung weist eine die ersten 24 und zweiten Vertikalroten 25 jeweils abschnittsweise umgebende Strömungsleiteinrichtung auf. Die ersten Vertikalrotoren 24 sind bezüglich der Richtung der Hauptströmung H stromaufwärts der zweiten Vertikalrotoren 25 angeordnet. Die Achsen 2c, 2d der zweiten Vertikalrotoren 25 sind weiter voneinander beabstandet als die Achsen 2a, 2b der ersten Vertikalrotoren 24. Die erste Windturbinenanordnung ist drehbar um eine Systemachse 26 gelagert. Die erste Windturbinenanordnung kann mittels einer Windrichtungsnachführung, z. B. einem Windrichtungsgeber oder einem mit einem die Windrichtung erfassenden Sensor verbundenen Stellmotor, um die Systemachse 26 in Windrichtung ausgerichtet werden. Die ersten Vertikalrotoren 24 weisen entgegengesetzte Drehrichtungen D1, D2 auf. Die zweiten Vertikalrotoren 25 weisen ebenfalls zueinander entgegengesetzte Drehrichtungen D3, D4 auf, wobei die Drehrichtung D3 bzw. D4 eines zweiten Vertikalrotors 25 jeweils entgegengesetzt zur Drehrichtung D1 bzw. D2 des stromaufwärts dazu angeordneten ersten Vertikalrotors 24 ist. Dadurch können Gegenlaufverluste vermieden werden. Die ersten Vertikalrotoren 24 weisen einen die ersten 7 und zweiten Strömungsleitmittel 8 umfassenden gemeinsamen Anströmtrichter auf. Die zweiten Vertikalrotoren 25 weisen jeweils einen schneckenhausartig ausgebildeten Anströmtrichter aus. Durch die Anströmtrichter werden die ersten 24 und die zweiten Vertikalrotoren 25 in Richtung der Hauptströmung H angeströmt. Die erste Windturbinenanordnung weist ferner etwa entsprechend der Mantelfläche gebogene dritte Strömungsleitmittel 27 auf. Die dritten Strömungsleitmittel 27 sind zwischen den beiden ersten Vertikalrotoren 24 angeordnet. Sie treffen entgegen der Hauptströmung H in einem spitzen Winkel aufeinander und bilden einen Strömungsteiler.In 12 is shown a first wind turbine arrangement with four wind turbines. The first wind turbine assembly has two first vertical rotors 24 and two second vertical rotors 25 on. The wind turbine assembly has one of the first 24 and second vertical reds 25 each partially surrounding flow guide on. The first vertical rotors 24 are upstream of the second vertical rotors with respect to the direction of the main flow H. 25 arranged. The axes 2c . 2d the second vertical rotors 25 are more widely spaced than the axes 2a . 2 B the first vertical rotors 24 , The first wind turbine assembly is rotatable about a system axis 26 stored. The first wind turbine assembly may be provided by means of wind direction tracking, e.g. B. a wind direction sensor or connected to a wind direction sensing sensor actuator, to the system axis 26 be aligned in the wind direction. The first vertical rotors 24 have opposite directions of rotation D1, D2. The second vertical rotors 25 also have mutually opposite directions of rotation D3, D4, wherein the rotational direction D3 or D4 of a second vertical rotor 25 in each case opposite to the direction of rotation D1 or D2 of the first vertical rotor arranged upstream thereto 24 is. As a result, backlash losses can be avoided. The first vertical rotors 24 have one of the first 7 and second flow guiding means 8th comprehensive common inlet funnel on. The second vertical rotors 25 each have a snail shell-shaped inlet funnel. Through the inlet funnel become the first 24 and the second vertical rotors 25 in the direction of the main flow H flows. The first wind turbine assembly further comprises approximately corresponding to the lateral surface curved third Strömungsleitmittel 27 on. The third flow guide 27 are between the first two vertical rotors 24 arranged. They meet against the main flow H at an acute angle to each other and form egg NEN flow divider.

In 13 ist die erste Windturbinenanordnung an einem Mast 28 angebracht. Die Achsen 2b, 2d der Vertikalrotoren 24, 25 sind jeweils antriebsmäßig mit einem Generator 14 verbunden. Beide Axialseiten 6, 11 der ersten 24 und zweiten Vertikalrotoren 25 weisen axiale Einströmöffnungen 12 auf. Durch die schräg zur Richtung der Hauptströmung H gerichteten ersten Strömungsleitmittel 7 kann eine Strömung mit axialen Komponenten auf die Axialflächen 6, 11 der ersten 24 und zweiten Vertikalrotoren 25 geleitet werden.In 13 is the first wind turbine arrangement on a mast 28 appropriate. The axes 2 B . 2d the vertical rotors 24 . 25 are each drivingly with a generator 14 connected. Both axial sides 6 . 11 the first 24 and second vertical rotors 25 have axial inlet openings 12 on. By the oblique to the direction of the main flow H directed first flow 7 can cause a flow with axial components on the axial surfaces 6 . 11 the first 24 and second vertical rotors 25 be directed.

14 zeigt eine Frontansicht der ersten Windturbinenanordnung. Hier ist besonders gut zu erkennen, dass die Mantelflachen 5 und die Axialflächen 6, 11 der ersten 24 und zweiten Vertikalrotoren 25 teilweise durch die Strömungsleiteinrichtung abgedeckt sind. Ferner sind die die ersten 7 und zweiten Strömungsleitmittel 8 umfassenden, für jeden der ersten 24und zweiten Vertikalrotoren 25 gebildeten Anströmtrichter ersichtlich. 14 shows a front view of the first wind turbine assembly. Here is particularly good to see that the lateral surfaces 5 and the axial surfaces 6 . 11 the first 24 and second vertical rotors 25 are partially covered by the flow guide. Furthermore, they are the first 7 and second flow guiding means 8th comprehensive, for each of the first 24 and second vertical rotors 25 formed inlet funnel visible.

15 zeigt einen Strömungsverlauf in der ersten Windturbinenanordnung. Die ersten 24 und zweiten Vertikalrotoren 25 werden jeweils durch die Hauptströmung H angeströmt. Durch die dritten Strömungsleitmittel 27 wird eine aus den ersten Vertikalrotoren 24 abströmende Nebenströmung N auf die Turbinenschaufelblätter 4 der zweiten Vertikalrotoren 25 geleitet. Die zweiten Vertikalrotoren 25 werden damit sowohl durch die Hauptströmung H als auch durch die Nebenströmung N angetrieben. Die Richtung der Nebenströmung N bildet im Beaufschlagungsbereich der zweiten Vertikalrotoren 25 mit der Richtung der Hauptströmung H einen Winkel von 20 bis 120°, vorzugsweise von 45 bis 100°, hier etwa von 90°. Ein solcher Strömungsverlauf ist besonders effizient. 15 shows a flow path in the first wind turbine assembly. The first 24 and second vertical rotors 25 are respectively flowed through by the main flow H. Through the third flow guide 27 becomes one of the first vertical rotors 24 outflow side stream N on the turbine blades 4 the second vertical rotors 25 directed. The second vertical rotors 25 are thus driven by both the main flow H and by the secondary flow N. The direction of the secondary flow N forms in the loading area of the second vertical rotors 25 with the direction of the main flow H an angle of 20 to 120 °, preferably from 45 to 100 °, here about 90 °. Such a flow pattern is particularly efficient.

16 zeigt eine zweite Windturbinenanordnung. Dabei sind die Achsen 2a, 2b der ersten Vertikalrotoren 24 weiter voneinander beabstandet als die Achsen 2c, 2d der zweiten Vertikalrotoren 25. Die ersten Vertikalrotoren 24 sind abschnittsweise von einem schneckenhausartigen Einströmtrichter umgeben. Für die zweiten Vertikalrotoren 25 ist ein erste 7 und zweite Strömungsleitmittel 8 umfassender Anströmtrichter vorgesehen. Das dritte Strömungsleitmittel 27 ist zwischen den zweiten Vertikalrotoren 25 vorgesehen. 16 shows a second wind turbine assembly. Here are the axes 2a . 2 B the first vertical rotors 24 spaced farther apart than the axes 2c . 2d the second vertical rotors 25 , The first vertical rotors 24 are partially surrounded by a snail-like inflow funnel. For the second vertical rotors 25 is a first 7 and second flow guiding means 8th comprehensive inlet funnel provided. The third flow guide 27 is between the second vertical rotors 25 intended.

Der Strömungsverlauf der zweiten Windturbineneinrichtung ist in 17 dargestellt. Die ersten 24 und zweiten Vertikalrotoren 25 werden wiederum durch die Hauptströmung H angeströmt. Die Strömungsleiteinrichtung ist so ausgebildet, dass eine von den ersten Vertikalrotoren 24 abströmende Nebenströmung N die zweiten Vertikalrotoren 25 antreibt. Die zweiten Strömungsleitmittel 8 der ersten Vertikalrotoren 24 weisen dazu einen sich mit einem Abstand entlang der Mantelfläche 5 der ersten Vertikalrotoren 24 erstrecken Abschnitt auf. Der Winkel zwischen der Richtung der Nebenströmung N und der Richtung der Hauptströmung H im Beaufschlagungsbereich der zweiten Vertikalrotoren 25 beträgt hier wiederum etwa 90°.The flow pattern of the second wind turbine device is in 17 shown. The first 24 and second vertical rotors 25 are in turn flowed through by the main flow H. The flow guiding device is designed such that one of the first vertical rotors 24 outflow secondary flow N, the second vertical rotors 25 drives. The second flow guide 8th the first vertical rotors 24 have to one with a distance along the lateral surface 5 the first vertical rotors 24 extend section. The angle between the direction of the secondary flow N and the direction of the main flow H in the loading area of the second vertical rotors 25 is here again about 90 °.

In 18 ist eine dritte Windturbinenanordnung dargestellt. Die Strömungsleiteinrichtung dient hier gleichzeitig als Dach der dritten Windturbinenanordnung. Dadurch kann einerseits der Fertigungsaufwand reduziert und andererseits die Anlage vor Wettereinflüssen geschützt werden. Die ersten 24 und zweiten Vertikalrotoren 25 sind in Bezug zur Richtung der Hauptströmung H schräg gestellt. Dadurch kann die obere Axialfläche 6 der Vertikalrotoren 24, 25 direkt angeströmt werden. Zur Schrägstellung kann eine geeignete Schwenkeinrichtung mit einem Motor und einem Sensor vorgesehen sein, welche die Windturbinenanordnung zur Hauptstromrichtung H ausrichtet. Die Schwenkbewegung kann z. B. in einem Bereich von +/–25° gegenüber der Horizontalen erfolgen.In 18 a third wind turbine arrangement is shown. The flow guiding device serves here simultaneously as a roof of the third wind turbine arrangement. As a result, on the one hand reduces the production cost and on the other hand, the system can be protected from the weather. The first 24 and second vertical rotors 25 are skewed with respect to the direction of the main flow H. This allows the upper axial surface 6 the vertical rotors 24 . 25 be streamed directly. For tilting a suitable pivoting means may be provided with a motor and a sensor, which aligns the wind turbine assembly to the main flow direction H. The pivoting movement may, for. B. in a range of +/- 25 ° relative to the horizontal.

19 zeigt eine an einem Mast 28 angebrachte vierte Windturbinenanordnung, bei welcher zwei erfindungsgemäße Windturbinenanordnungen kombiniert sind. Dabei sind die Achse 2b der ersten 24 und die Achse 2d der zweiten Vertikalrotoren 25 jeweils antriebsmäßig mit einem gemeinsamen Generator 14 verbunden. Die gesamte Anordnung kann um eine Schwenkachse 29 in Bezug zur Horizontalen geschwenkt werden und über einen Stellmotor 30 in Windrichtung ausgerichtet werden. Durch die Kombination mehrerer Windturbinenanordnungen, die z. B. in Modulbauweise ausgeführt sein können, können besonders leistungsfähige Anlagen realisiert werden. 19 shows one on a mast 28 attached fourth wind turbine assembly in which two wind turbine assemblies according to the invention are combined. Here are the axis 2 B the first 24 and the axis 2d the second vertical rotors 25 each drivingly with a common generator 14 connected. The entire arrangement can be about a pivot axis 29 be pivoted in relation to the horizontal and a servomotor 30 be aligned in the wind direction. By combining several wind turbine arrangements, the z. B. can be designed in modular design, particularly powerful systems can be realized.

In 20 ist eine Frontansicht der vierten Windturbinenanordnung dargestellt. Der Aufbau und die Funktion der einzelnen Module entspricht der Windturbinenanordnung von 14.In 20 is a front view of the fourth wind turbine assembly is shown. The structure and function of the individual modules corresponds to the wind turbine arrangement of 14 ,

21 zeigt eine fünfte Windturbinenanordnung, bei der vier erfindungsgemäße Windturbinen übereinander angeordnet sind. Die Vertikalrotoren 1 der Windturbinen sind über eine gemeinsame Welle 31 antriebsmäßig mit einem unterhalb der vier Windturbinen vorgesehenen Generator 14 verbunden. 21 shows a fifth wind turbine assembly in which four wind turbines according to the invention are arranged one above the other. The vertical rotors 1 The wind turbines are over a common wave 31 drivingly with a generator provided below the four wind turbines 14 connected.

22 zeigt eine sechste Windturbinenanordnung bei der jeweils zwei erfindungsgemäße Windturbinen oberhalb und unterhalb eines Generators 14 angeordnet sind. Die Vertikalrotoren 1 der oberhalb und unterhalb des Generators 14 angeordneten Windturbinen sind wiederum über eine gemeinsame Welle 31 antriebsmäßig mit dem Generator 14 verbunden. 22 shows a sixth wind turbine arrangement in the two wind turbines according to the invention above and below a generator 14 are arranged. The vertical rotors 1 the above and below the generator 14 arranged wind turbines are in turn via a common shaft 31 drivingly with the generator 14 connected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vertikalrotorvertical rotor
2, 2a, 2b, 2c, 2d2, 2a, 2b, 2c, 2d
vertikale Achsevertical axis
33
Nabehub
44
TurbinenschaufelblätterTurbine blades
55
Mantelflächelateral surface
66
obere Axialflächeupper axial surface
77
erstes Strömungsleitmittelfirst flow guide
88th
zweites Strömungsleitmittelsecond flow guide
99
MantelflächenabschnittLateral surface section
1010
RadialströmungsleitmittelRadialströmungsleitmittel
1111
untere Axialflächelower axial surface
1212
axiale Einströmöffnungaxial inflow
1313
AxialströmungsleitmittelAxialströmungsleitmittel
1414
Generatorgenerator
1515
Rotorbodenrotor base
1616
Ausnehmungrecess
1717
Radialabschnittradial section
1818
erster Neigungsabschnittfirst slope portion
1919
zweiter Neigungsabschnittsecond slope portion
2020
erstes Segmentfirst segment
2121
zweites Segmentsecond segment
2222
drittes Segmentthird segment
2323
viertes Segmentfourth segment
2424
erster Vertikalrotorfirst vertical rotor
2525
zweiter Vertikalrotorsecond vertical rotor
2626
Systemachsesystem axis
2727
drittes Strömungsleitmittelthird flow guide
2828
Mastmast
2929
Schwenkachseswivel axis
3030
Stellmotorservomotor
3131
Wellewave
AA
Höhe des Turbinenschaufelblattsheight of turbine blade
BB
Breite der Ausnehmungwidth the recess
D, D1, D2, D3, D4D D1, D2, D3, D4
Drehrichtungdirection of rotation
HH
Hauptströmungmainstream
H1H1
erste Höhefirst height
H2H2
zweite Höhesecond height
NN
Nebenströmungsecondary flow
L1L1
Länge des Tangentialabschnittslength of the tangential section
L2L2
Länge des zweiten Neigungsabschnittslength of the second slope section
S1S1
erster Scheitelpunktfirst vertex
S2S2
zweiter Scheitelpunkt erster Winkelsecond Vertex first angle
ββ
zweiter Winkel dritter Winkelsecond Angle third angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3049764 A1 [0002] - DE 3049764 A1 [0002]

Claims (19)

Windturbine mit zumindest einem um eine im Wesentlichen vertikale Achse (2) rotierbaren Vertikalrotor (1), wobei sich von einer Nabe (3) des Vertikalrotors (1) radial Turbinenschaufelblätter (4) erstecken, wobei der Vertikalrotor (1) durch eine gedachte im Wesentlichen zylindrische Mantelfläche (5) und gedachte im Wesentlichen senkrecht zur Achse verlaufende Axialflächen (6, 11) umhüllt wird, und wobei ein auf die Mantelfläche (5) gerichteter radialer Anströmbereich teilweise mit einer Strömungsleiteinrichtung (7, 8, 10, 13) abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Axialflächen (6, 11) mit der Strömungsleiteinrichtung (7, 8, 10, 13) lediglich teilweise abgedeckt ist, so dass eine erste axiale Einströmöffnung (12) gebildet ist, durch welche die Turbinenschaufeln (4) durch eine schräg auf die Axialfläche (6, 11) gerichtete Strömung anströmbar sind.Wind turbine with at least one about a substantially vertical axis ( 2 ) rotatable vertical rotor ( 1 ), whereby from a hub ( 3 ) of the vertical rotor ( 1 ) radial turbine blades ( 4 ), wherein the vertical rotor ( 1 ) by an imaginary substantially cylindrical lateral surface ( 5 ) and imagined substantially perpendicular to the axis extending axial surfaces ( 6 . 11 ), and wherein one on the lateral surface ( 5 ) directed radial Anströmbereich partially with a flow guide ( 7 . 8th . 10 . 13 ), characterized in that at least one of the axial surfaces ( 6 . 11 ) with the flow guiding device ( 7 . 8th . 10 . 13 ) is only partially covered, so that a first axial inflow opening ( 12 ) is formed, through which the turbine blades ( 4 ) by an oblique on the axial surface ( 6 . 11 ) directed flow are flowed. Windturbine nach Anspruch 1, wobei die Strömungsleiteinrichtung (7, 8, 10, 13) erste Strömungsleitmittel (7) aufweist, welche die Einströmöffnung (12) in axialer Richtung überlappen und zumindest abschnittsweise schräg zur Axialfläche (6, 11) gerichtet sind, so dass sich ein durch die ersten Strömungsleitmittel (7) gebildeter Einströmquerschnitt in Strömungsrichtung verkleinert.Wind turbine according to claim 1, wherein the flow guiding device ( 7 . 8th . 10 . 13 ) first flow guide ( 7 ), which the inflow opening ( 12 ) overlap in the axial direction and at least partially obliquely to the axial surface ( 6 . 11 ) are directed so that through the first flow guide ( 7 ) formed in the flow direction decreases in size. Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Strömungsleitmittel (7) stromabwärts in eine im Wesentliche parallel zur Axialfläche (6, 11) gerichtete Richtung umbiegen.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein the first flow guiding means ( 7 ) downstream in a substantially parallel to the axial surface ( 6 . 11 ) turn direction. Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsleiteinrichtung (7, 8, 10, 13) jede der Axialflächen (6, 11) teilweise abdeckt, so dass in jeder Axialfläche (6, 11) jeweils eine axiale Einströmöffnung (12) gebildet ist, durch welche die Turbinenschaufeln (4) durch eine schräg auf die jeweilige Axialfläche (6, 11) gerichtete Strömung anströmbar sind.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein the flow guiding device ( 7 . 8th . 10 . 13 ) each of the axial surfaces ( 6 . 11 ), so that in each axial surface ( 6 . 11 ) each have an axial inflow opening ( 12 ) is formed, through which the turbine blades ( 4 ) by an oblique on the respective axial surface ( 6 . 11 ) directed flow are flowed. Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsleiteinrichtung (7, 8, 10, 13) zumindest abschnittsweise schräg auf die Mantelfläche (5) gerichtete zweite Strömungsleitmittel (8) aufweist.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein the flow guiding device ( 7 . 8th . 10 . 13 ) at least partially obliquely on the lateral surface ( 5 ) directed second flow guiding means ( 8th ) having. Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Strömungsleitmittel (8) stromabwärts in eine im Wesentlichen tangential zur Mantelfläche (5) gerichtete Richtung umbiegen.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein the second flow guiding means ( 8th ) downstream in a substantially tangential to the lateral surface ( 5 ) turn direction. Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Strömungsleitmittel (7) und die zweiten Strömungsleitmittel (8) einen in Strömungsrichtung (H) sich verjüngenden Anströmtrichter bilden.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein the first flow guiding means ( 7 ) and the second flow guiding means ( 8th ) form a direction of flow (H) tapered inlet funnel. Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen den ersten Strömungsleitmitteln (7) und der Axialfläche (6, 11) ein Spalt mit einer Breite von 2 bis 20 cm vorgesehen ist.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein between the first flow guiding means ( 7 ) and the axial surface ( 6 . 11 ) a gap with a width of 2 to 20 cm is provided. Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vertikalrotor (1) zumindest einen im Wesentlichen senkrecht zur Achse (2) verlaufenden Rotorboden (15) aufweist.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein the vertical rotor ( 1 ) at least one substantially perpendicular to the axis ( 2 ) running rotor bottom ( 15 ) having. Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich erste Turbinenschaufeln (4) in axialer Richtung von einer Oberseite des Rotorbodens (15) erstrecken.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein first turbine blades ( 4 ) in the axial direction from an upper side of the rotor bottom ( 15 ). Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich zweite Turbinenschaufeln (4) in axialer Richtung von einer Unterseite des Rotorbodens (15) erstrecken.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein second turbine blades ( 4 ) in the axial direction from an underside of the rotor bottom ( 15 ). Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an zumindest einer der Radialkanten der Turbinenschaufeln (4) eine Ausnehmung (16) vorgesehen ist.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein on at least one of the radial edges of the turbine blades ( 4 ) a recess ( 16 ) is provided. Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Windturbine an einem Mast (28) angebracht ist und bezüglich einer weiteren Achse des Masts (28) mittels einer Schwenkeinrichtung um eine horizontale Achse (29) schwenkbar oder um einen vorgegeben Winkel schräg gestellt ist.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein the wind turbine on a mast ( 28 ) and with respect to another axis of the mast ( 28 ) by means of a pivoting device about a horizontal axis ( 29 ) is pivotable or inclined by a predetermined angle. Windturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Achse (2) des Vertikalrotors (1) antriebsmäßig mit zumindest einem Generator (14) verbunden ist.Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein the axis ( 2 ) of the vertical rotor ( 1 ) drivingly with at least one generator ( 14 ) connected is. Windturbinenanordnung mit vier Windturbinen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei denen um eine im Wesentlichen vertikale Achse (2a, 2b, 2c, 2d) rotierbare Vertikalrotoren (24, 25) und eine die Vertikalrotoren (24, 25) abschnittsweise umgebende Strömungsleiteinrichtung (7, 8, 10, 13, 27) vorgesehen sind, wobei zwei erste Vertikalrotoren (24) bezüglich einer durch eine Windrichtung (H) gegebenen Hauptstromrichtung stromaufwärts zweier zweiter Vertikalrotoren (25) angeordnet sind, wobei erste Achsen (2a, 2b) der ersten Vertikalrotoren (24) und zweite Achsen (2c, 2d) der zweiten Vertikalrotoren (25) bezüglich der Hauptstromrichtung (H) versetzt zueinander angeordnet sind, und wobei die Strömungsleiteinrichtung (7, 8, 10, 13, 27) so ausgestaltet ist, dass eine von den ersten Vertikalrotoren (24) abströmende Nebenströmung (N) auf die stromabwärts nachgeordneten zweiten Vertikalrotoren (25) gerichtet ist.Wind turbine arrangement with four wind turbines according to one of the preceding claims, wherein about a substantially vertical axis ( 2a . 2 B . 2c . 2d ) rotatable vertical rotors ( 24 . 25 ) and one the vertical rotors ( 24 . 25 ) sectionally surrounding flow guiding device ( 7 . 8th . 10 . 13 . 27 ) are provided, wherein two first vertical rotors ( 24 ) with respect to a main flow direction given by a wind direction (H) upstream of two second vertical rotors ( 25 ) are arranged, wherein first axes ( 2a . 2 B ) of the first vertical rotors ( 24 ) and second axes ( 2c . 2d ) of the second vertical rotors ( 25 ) with respect to the main flow direction (H) offset from one another, and wherein the flow guide ( 7 . 8th . 10 . 13 . 27 ) is configured such that one of the first vertical rotors ( 24 ) flowing secondary flow (N) on the downstream downstream second vertical rotors ( 25 ). Windturbinenanordnung nach Anspruch 15, wobei die Strömungsleiteinrichtung (7, 8, 10, 13, 27) ferner so ausgebildet ist, dass die zweiten Vertikalrotoren (25) zusätzlich mit einem in der Hauptstromrichtung strömenden Hauptstrom (H) beaufschlagt werden.Wind turbine assembly according to claim 15, wherein the flow guiding device ( 7 . 8th . 10 . 13 . 27 ) is further formed so that the second Vertikalro gates ( 25 ) are additionally acted upon by a main flow (H) flowing in the main flow direction. Windturbinenanordnung nach Anspruch 15 und 16, wobei die Strömungsleiteinrichtung so ausgebildet ist, dass eine Richtung der Nebenströmung (N) im Beaufschlagungsbereich der zweiten Vertikalrotoren (25) mit der Hauptstromrichtung (H) einen Winkel von 20 bis 120°, vorzugsweise von 45 bis 100° bildet.Wind turbine assembly according to claim 15 and 16, wherein the flow guide is formed so that a direction of the secondary flow (N) in the loading region of the second vertical rotors ( 25 ) with the main flow direction (H) forms an angle of 20 to 120 °, preferably from 45 to 100 °. Windturbinenanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Achsen (2c, 2d) der zweiten Vertikalrotoren (25) weiter voneinander beanstandet sind als die Achsen (2a, 2b) der ersten Vertikalrotoren (24).Wind turbine arrangement according to one of claims 15 to 17, wherein the axes ( 2c . 2d ) of the second vertical rotors ( 25 ) are more widely spaced than the axes ( 2a . 2 B ) of the first vertical rotors ( 24 ), Windturbinenanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei eine Lage der Achsen (2a, 2b, 2c, 2d) der Vertikalrotoren (24, 25) den Eckpunkten eines gleichschenkligen Trapezes entspricht.Wind turbine arrangement according to one of claims 15 to 18, wherein a position of the axes ( 2a . 2 B . 2c . 2d ) of the vertical rotors ( 24 . 25 ) corresponds to the vertices of an isosceles trapezium.
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