DE102011052982A1 - Wind power plant, has rotor comprising rotatably supported rotor blade, and guiding device arranged at blade and staying in effective fluid connection with collecting device, where air is guided along blade through guiding device - Google Patents

Wind power plant, has rotor comprising rotatably supported rotor blade, and guiding device arranged at blade and staying in effective fluid connection with collecting device, where air is guided along blade through guiding device Download PDF

Info

Publication number
DE102011052982A1
DE102011052982A1 DE102011052982A DE102011052982A DE102011052982A1 DE 102011052982 A1 DE102011052982 A1 DE 102011052982A1 DE 102011052982 A DE102011052982 A DE 102011052982A DE 102011052982 A DE102011052982 A DE 102011052982A DE 102011052982 A1 DE102011052982 A1 DE 102011052982A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
air
rotor blade
blade
wind turbine
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.)
Pending
Application number
DE102011052982A
Other languages
German (de)
Inventor
Simon Brückmann
Michael Zimmermann
Stephanie Eppler
Robin Nebel
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.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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 Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority to DE102011052982A priority Critical patent/DE102011052982A1/en
Publication of DE102011052982A1 publication Critical patent/DE102011052982A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/04Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0658Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/10Stators
    • F05B2240/13Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • F05B2240/133Stators to collect or cause flow towards or away from turbines with a convergent-divergent guiding structure, e.g. a Venturi conduit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/20Geometry three-dimensional
    • F05B2250/23Geometry three-dimensional prismatic
    • F05B2250/232Geometry three-dimensional prismatic conical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/60Fluid transfer
    • F05B2260/64Aeration, ventilation, dehumidification or moisture removal of closed spaces
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in 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 plant (10) has a rotor (20) comprising a rotatably supported rotor blade (26), and a collecting device for collecting air. A guiding device is arranged at the rotor blade, and stays in effective fluid connection with the collecting device, where the air is guided along the rotor blade through the guiding device. The collecting device is connected with the rotor in a torque-proof manner, where an axis of the collecting device is oriented parallel and coaxial to a rotational axis (21) of the rotor. A channel device stays in effective fluid connection with the collecting device. An independent claim is also included for a method for operating a wind power plant.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage, umfassend mindestens einen Rotor mit Rotorblättern, welcher drehbar gelagert ist.The invention relates to a wind turbine, comprising at least one rotor with rotor blades, which is rotatably mounted.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Windkraftanlage.Furthermore, the invention relates to a method for operating a wind turbine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Windkraftanlage bereitzustellen, welche auch bei geringeren Windgeschwindigkeiten eine hohe Effizienz aufweist.The invention has for its object to provide a wind turbine, which has a high efficiency even at lower wind speeds.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Windkraftanlage erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Sammeleinrichtung vorgesehen ist, durch welche Luft sammelbar ist, und eine Führungseinrichtung vorgesehen ist, welche an einem Rotorblatt angeordnet ist und in fluidwirksamer Verbindung mit der Sammeleinrichtung steht und durch welche Luft längs des entsprechenden Rotorblatts führbar ist.This object is achieved according to the invention in the wind turbine mentioned above in that a collecting device is provided, through which air can be collected, and a guide means is provided, which is arranged on a rotor blade and in fluidly effective connection with the collecting device and by which air along the corresponding rotor blade is feasible.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung sorgt die Sammeleinrichtung dafür, dass Luft "gesammelt" wird und an eine entsprechende Führungseinrichtung eines Rotorblatts weitergeleitet wird. Über die Führungseinrichtung kann Luft längs des Rotorblatts geführt werden. Insbesondere sorgt die Fliehkraft an einem rotierenden Rotor für die Förderung von Luft an der Führungseinrichtung in Richtung Spitze eines Rotorblatts.In the solution according to the invention, the collecting device ensures that air is "collected" and forwarded to a corresponding guide device of a rotor blade. Air can be guided along the rotor blade via the guide device. In particular, the centrifugal force on a rotating rotor ensures the conveyance of air to the guide device in the direction of the tip of a rotor blade.

Durch die Führung der Luft längs des Rotorblatts ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten zur Beeinflussung der Rotation des Rotors. Bei einer Ausführungsform wird durch die Führung von Luft an einer Außenseite des Rotorblatts eine Grenzschichtströmung beeinflusst. Bei einer alternativen oder kombinierten Ausführungsform wird Luft in der Führungseinrichtung in einen Kanal im Innern eines Rotorblatts geführt und ausgeblasen. Die Ausblasung erfolgt beispielsweise derart, dass ein Rückstoß an dem Rotorblatt erfolgt. Sie kann alternativ oder zusätzlich so erfolgen, dass sie im Bereich eines Strömungsablösungsbereichs erfolgt und dieser positiv beeinflusst wird.By guiding the air along the rotor blade, there are different possibilities for influencing the rotation of the rotor. In one embodiment, boundary air flow is influenced by the guidance of air on an outer surface of the rotor blade. In an alternative or combined embodiment, air in the guide device is guided into a channel inside a rotor blade and blown out. The blowing out takes place, for example, in such a way that a recoil takes place on the rotor blade. Alternatively or additionally, it can take place in the region of a flow separation region and be influenced positively.

Durch die erfindungsgemäße Lösung lässt sich eine Strömungsbeeinflussung der Außenumströmung an einem Rotorblatt erreichen. Diese Strömungsbeeinflussung ist beispielsweise durch den Massenstrom der in einer Führungseinrichtung geführten Luft beeinflussbar und auch durch das Strömungsverhalten an der Führungseinrichtung beeinflussbar.By means of the solution according to the invention, a flow influencing of the outer flow on a rotor blade can be achieved. This flow influencing can be influenced, for example, by the mass flow of the air guided in a guide device and can also be influenced by the flow behavior on the guide device.

Die Grenzschicht der Außenströmung an einem Rotorblatt lässt sich insbesondere so beeinflussen, dass die Wandreibung verringert ist. Es lässt sich einer Lärmentwicklung entgegenwirken. Die Materialbelastung an dem Rotorblatt lässt sich verringern. Insbesondere lässt sich auch ein Flattern verringern. Durch eine längere Umströmung an der Außenseite lässt sich die Effizienz steigern. Weiterhin lässt sich die statische Festigkeit einschließlich der Steifigkeit erhöhen. Weiterhin lassen sich Eigenfrequenzen des Rotorblatts beeinflussen. Wenn ein Rückstoßeffekt erzielt wird, dann lassen sich auch geringe Windgeschwindigkeiten (insbesondere unter 3 m/s) effektiv zur Gewinnung elektrischer Energie nutzen.The boundary layer of the outer flow on a rotor blade can be influenced in particular so that the wall friction is reduced. It can counteract a noise development. The material load on the rotor blade can be reduced. In particular, a flutter can also be reduced. A longer flow around the outside increases efficiency. Furthermore, the static strength including the rigidity can be increased. Furthermore, natural frequencies of the rotor blade can be influenced. If a recoil effect is achieved, then even low wind speeds (in particular below 3 m / s) can be used effectively for obtaining electrical energy.

Insbesondere ist die Sammeleinrichtung an einer Nabe und/oder vor einer Nabe des Rotors angeordnet. "Vor" bezieht sich dabei auf eine Windrichtung. Dadurch kann effektiv Luft gesammelt werden, um diese dem Rotorblatt zuzuführen, wobei die direkte Windbeaufschlagung eines Rotorblatts minimal beeinflusst wird. Durch die Anordnung der Sammeleinrichtung an der Nabe lassen sich auch Luftströme auf effektive Weise auf mehrere Rotorblätter aufteilen.In particular, the collecting device is arranged on a hub and / or in front of a hub of the rotor. "Before" refers to a wind direction. As a result, air can be effectively collected to supply to the rotor blade, whereby the direct application of wind to a rotor blade is minimally affected. The arrangement of the collecting device on the hub also allows air flows to be effectively divided among a plurality of rotor blades.

Die Sammeleinrichtung kann dabei drehfest mit dem mindestens einen Rotor verbunden sein oder drehfest bezüglich einer Halteeinrichtung angeordnet sein, an welcher der mindestens eine Rotor drehbar gelagert ist. Bei einer drehfesten Anordnung der Sammeleinrichtung an dem mindestens einen Rotor lässt sich auf einfache Weise eine Aufteilung der Luftströme auf verschiedene Rotorblätter erreichen. Bei einer drehfesten Anordnung bezüglich der Halteeinrichtung lässt sich die rotierende Masse verringern.The collecting device may be rotatably connected to the at least one rotor or non-rotatably arranged with respect to a holding device, on which the at least one rotor is rotatably mounted. In a rotationally fixed arrangement of the collecting device on the at least one rotor can be easily achieved a division of the air currents to different rotor blades. In a rotationally fixed arrangement with respect to the holding device, the rotating mass can be reduced.

Bei einer Ausführungsform umfasst die Sammeleinrichtung einen oder mehrere Trichter. Ein solcher Trichter weist eine Mündungsöffnung auf, wobei ein Querschnitt des Trichters sich von der Mündungsöffnung weg zu den Rotorblättern hin verjüngt. Es lässt sich dadurch auf konstruktiv einfache Weise Luft sammeln und weiterleiten und auch komprimieren.In one embodiment, the collector comprises one or more funnels. Such a funnel has a mouth opening, wherein a cross section of the funnel tapers away from the mouth opening towards the rotor blades. It can thereby collect air in a simple design and forward and also compress.

Insbesondere ist eine Achse der Sammeleinrichtung parallel und insbesondere koaxial zu einer Drehachse des mindestens einen Rotors orientiert. Die Achse der Sammeleinrichtung ist dabei insbesondere eine Symmetrieachse und insbesondere eine Achse für eine rotationssymmetrische Ausbildung der Sammeleinrichtung.In particular, an axis of the collecting device is oriented parallel and in particular coaxially to a rotational axis of the at least one rotor. The axis of the collecting device is in particular an axis of symmetry and in particular an axis for a rotationally symmetrical design of the collecting device.

Es kann zusätzlich vorgesehen sein, dass eine Kanaleinrichtung in fluidwirksamer Verbindung mit der Sammeleinrichtung steht, wobei die Kanaleinrichtung Kühlluft einer Getriebeeinrichtung und/oder Bremseinrichtung und/oder Generatoreinrichtung zuführt. Es lässt sich dadurch von der Sammeleinrichtung Luft abzweigen und als Kühlluft für andere Einrichtungen der Windkraftanlage und insbesondere eine Generatoreinrichtung verwenden.It may additionally be provided that a channel device is in fluid-effective connection with the collecting device, wherein the channel device supplies cooling air to a transmission device and / or braking device and / or generator device. It can thereby be branched off from the collector air and as cooling air for others Facilities of the wind turbine and in particular use a generator device.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Sammeleinrichtung und/oder der Führungseinrichtung eine Verdichtereinrichtung zugeordnet. Die Verdichtereinrichtung sorgt als Alternative zur Fliehkraft oder gemeinsam mit der Fliehkraft für eine Förderung von Luft in einer Führungseinrichtung. Die Verdichtereinrichtung wird beispielsweise mit elektrischem Strom betrieben, welcher durch die Windkraftanlage erzeugt wurde. Durch die Verdichtereinrichtung lässt sich der Druck in einer Luftströmung in der Führungseinrichtung erhöhen bzw. auf einen optimierten Wert einstellen.In one embodiment, the collecting device and / or the guide device is associated with a compressor device. The compressor device provides as an alternative to centrifugal force or together with the centrifugal force for a promotion of air in a guide device. The compressor device is operated, for example, with electric current generated by the wind turbine. By the compressor device, the pressure in an air flow in the guide device can be increased or adjusted to an optimized value.

Bei einer Ausführungsform weist die Führungseinrichtung einen oder mehrere Kanäle auf, welche in dem Rotorblatt angeordnet sind. Ein solcher Kanal ist verdeckt in dem Rotorblatt positioniert. Es lässt sich das Rotorblatt hindurch Luft führen und dann an einem bestimmten Bereich ausblasen, beispielsweise um einen Rückstoßeffekt zu erzielen.In one embodiment, the guide device has one or more channels, which are arranged in the rotor blade. Such a channel is hidden in the rotor blade positioned. The rotor blade can be guided through air and then blow out at a certain area, for example to achieve a recoil effect.

Insbesondere ist dem oder den Kanälen mindestens ein Ausblaselement zugeordnet, durch das Luft an dem Rotorblatt ausblasbar ist. Ein solches Ausblaselement weist eine Ausblasöffnung auf, über die Luft das Rotorblatt verlassen kann. Beispielsweise umfasst ein Ausblaselement eine Düse.In particular, at least one blow-off element is assigned to the channel (s) through which air can be blown out on the rotor blade. Such a blow-out element has a blow-out opening, via which air can leave the rotor blade. For example, a blow-out element comprises a nozzle.

Das mindestens eine Ausblaselement ist beispielsweise so angeordnet und ausgebildet, dass eine Ausblasrichtung entgegen einer Drehrichtung des mindestens einen Rotors ist. Dadurch lässt sich ein Rückstoßeffekt erzielen. Dadurch lassen sich auch effektiv geringere Windgeschwindigkeiten zur Stromerzeugung nutzen.The at least one blow-out element is, for example, arranged and designed such that a blow-off direction is opposite to a direction of rotation of the at least one rotor. This can be a recoil effect. As a result, it is also possible to effectively use lower wind speeds for power generation.

Es kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass das mindestens eine Ausblaselement so angeordnet und ausgebildet ist, dass Luft an einem Strömungsablösungsbereich an dem Rotorblatt ausblasbar ist. Dadurch lässt sich eine Grenzschicht für eine Außenströmung an dem Rotorblatt beeinflussen und beispielsweise so beeinflussen, dass ein Strömungswiderstand an dem Rotorblatt für eine Außenumströmung verringert wird.Alternatively or additionally, it can also be provided that the at least one blow-off element is arranged and designed so that air can be blown out at a flow separation region on the rotor blade. As a result, a boundary layer for an outer flow on the rotor blade can be influenced and, for example, influenced in such a way that a flow resistance on the rotor blade for an outer flow is reduced.

Insbesondere ist das mindestens eine Ausblaselement näher zu einer Spitze des Rotorblatts angeordnet als zu einer Nabe und insbesondere beträgt ein Abstand des mindestens einen Ausblaselements zu der Spitze höchstens 10 % einer Gesamtlänge des Rotorblatts zwischen der Nabe und der Spitze. Dadurch lässt sich ein effektives Drehmoment zur Erzeugung eines Rückstoßes erreichen.In particular, the at least one blow-off element is located closer to a tip of the rotor blade than to a hub, and in particular, a distance of the at least one blow-off element to the tip is at most 10% of a total length of the rotor blade between the hub and the tip. As a result, an effective torque for generating a recoil can be achieved.

Bei einer alternativen oder kombinierten Ausführungsform weist die Führungseinrichtung einen oder mehrere Kanäle auf, welche an einer Oberfläche des Rotorblatts angeordnet sind und insbesondere zu einer Außenseite hin offen sind. Es lässt sich dadurch eine Grenzströmung an dem Rotorblatt positiv beeinflussen und insbesondere derart beeinflussen, dass der Strömungswiderstand verringert wird.In an alternative or combined embodiment, the guide device has one or more channels, which are arranged on a surface of the rotor blade and in particular are open to an outer side. This makes it possible to positively influence a boundary flow on the rotor blade and in particular to influence it such that the flow resistance is reduced.

Es ist dann günstig, wenn der oder die Kanäle als Turbulatoren ausgebildet sind und/oder mit einer turbulenzerzeugenden Einrichtung versehen sind. Dadurch lässt sich ein optimierter Ablösepunkt einstellen, um beispielsweise ein Flattern eines Rotorblatts zu minimieren.It is advantageous if the channel or channels are designed as turbulators and / or provided with a turbulence-generating device. As a result, an optimized separation point can be set, for example to minimize flutter of a rotor blade.

Günstig ist es, wenn der oder die Kanäle eine Breite aufweisen, welche höchstens 10 % und insbesondere höchstens 5 % und insbesondere höchstens 1 % einer Breite des Rotorblatts zwischen einer Profilvorderkante und einer Profilhinterkante betragen. Dadurch kann ein entsprechender Kanal auf effektive Weise als Turbulator wirken und dabei die Strömung außerhalb der Turbulatorbildung an dem Rotorblatt höchstens minimal negativ beeinflussen.It is favorable if the channel or channels have a width which is at most 10% and in particular at most 5% and in particular at most 1% of a width of the rotor blade between a profile leading edge and a profile trailing edge. As a result, a corresponding channel can effectively act as a turbulator and at the same time negatively influence the flow outside of the turbulator formation on the rotor blade to a minimum extent.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten Rotoren insbesondere mit koaxialen Drehachsen vorhanden ist. Es lassen sich dadurch auch kleine Windgeschwindigkeiten effektiv nutzen.The aforementioned object is further achieved according to the invention in that a plurality of successively arranged rotors is present, in particular with coaxial axes of rotation. It can also be used by small wind speeds effectively.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens ein erster Rotor und ein zweiter Rotor vorgesehen sind, welche gegenläufig zueinander angeordnet sind. Dadurch lassen sich auch bei kleinen Windgeschwindigkeiten hohe effektive Drehzahlen als effektive Drehzahlen zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor erreichen.It is particularly advantageous if at least one first rotor and one second rotor are provided, which are arranged in opposite directions. As a result, even at low wind speeds, high effective speeds can be achieved as effective speeds between the first rotor and the second rotor.

Es ist dann vorteilhaft, wenn ein erster Teil einer Generatoreinrichtung drehfest mit dem ersten Rotor verbunden ist und ein zweiter Teil der Generatoreinrichtung drehfest mit dem zweiten Rotor verbunden ist, wobei durch Drehung des ersten Teils und/oder des zweiten Teils elektrischer Strom erzeugbar ist. Dadurch ergibt sich eine effektive Stromgewinnung. Insbesondere erfolgt die Stromgewinnung durch relative Drehung des ersten Teils zu dem zweiten Teil. Beispielsweise ist der eine Teil ein Stator und der andere Teil ist ein Rotor der Generatoreinrichtung.It is advantageous if a first part of a generator device is non-rotatably connected to the first rotor and a second part of the generator device is non-rotatably connected to the second rotor, wherein electrical current can be generated by rotation of the first part and / or the second part. This results in an effective power generation. In particular, the power is generated by relative rotation of the first part to the second part. For example, one part is a stator and the other part is a rotor of the generator device.

Es kann vorgesehen sein, dass die Generatoreinrichtung zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor angeordnet ist. Dadurch ergibt sich ein effektiver Massenausgleich.It can be provided that the generator device is arranged between the first rotor and the second rotor. This results in an effective mass balance.

Bei einer Ausführungsform ist dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor ein Außenmantel zugeordnet, innerhalb welchem der erste Rotor und der zweite Rotor angeordnet sind, wobei insbesondere der Außenmantel koaxial zu einer Drehachse des ersten Rotors und/oder zweiten Rotors angeordnet ist. Dadurch lässt sich eine optimierte Strömungsführung insbesondere für die Luftzuführung zu dem zweiten Rotor erreichen.In one embodiment, the first rotor and the second rotor are associated with an outer shell, within which the first rotor and the second rotor are arranged, wherein in particular the outer jacket is arranged coaxially to a rotational axis of the first rotor and / or second rotor. This makes it possible to achieve an optimized flow guidance, in particular for the air supply to the second rotor.

Es kann dabei vorgesehen sein, dass der Außenmantel mindestens einen Bereich aufweist, welcher einen konstanten Querschnitt hat und/oder von der Nabe weg einen sich verjüngenden Querschnitt hat und/oder von der Nabe weg einen sich erweiternden Querschnitt hat. Je nach Ausbildung der Rotoren und Verhältnisse können auch solche Bereiche kombiniert werden.It may be provided that the outer jacket has at least one region which has a constant cross section and / or has a tapering cross section away from the hub and / or has a widening cross section away from the hub. Depending on the design of the rotors and conditions, such areas can also be combined.

Beispielsweise ist der Außenmantel als Expansionsdüse mit einem sich verjüngenden Bereich ausgebildet, auf welchen ein sich erweiternder Bereich folgt. Dadurch lassen sich auch niedrige Windgeschwindigkeiten (insbesondere unterhalb 3 m/s) effektiv nutzen.For example, the outer shell is formed as an expansion nozzle with a tapered region, followed by an expanding region. As a result, even low wind speeds (in particular below 3 m / s) can be used effectively.

Es kann dabei vorgesehen sein, dass der erste Rotor und der zweite Rotor einen gleichen Durchmesser aufweisen oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen.It can be provided that the first rotor and the second rotor have a same diameter or have different diameters.

Eine effektive Luftführung ergibt sich beispielsweise, wenn zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor eine Luftleiteinrichtung angeordnet ist. Diese Luftleiteinrichtung beeinflusst die Strömung an Luft, welche dem zweiten Rotor zugeführt wird.An effective air guide results, for example, when an air guiding device is arranged between the first rotor and the second rotor. This louver affects the flow of air which is supplied to the second rotor.

Beispielsweise umfasst die Luftleiteinrichtung ein Leitgitter, welches insbesondere eine kreisförmige Außenkontur hat.For example, the air guiding device comprises a guide grid, which in particular has a circular outer contour.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem sich auch niedrigere Windgeschwindigkeiten effektiv nutzen lassen.The invention is also based on the object to provide a method of the type mentioned, with which even lower wind speeds can be used effectively.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Bereich einer Nabe mindestens eines Rotors Luft gesammelt wird und die gesammelte Luft längs eines Rotorblatts in dem Rotorblatt und/oder an einer Außenseite des Rotorblatts geführt wird. This object is achieved in the method mentioned above according to the invention that in the region of a hub at least one rotor air is collected and the collected air is guided along a rotor blade in the rotor blade and / or on an outer side of the rotor blade.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Windkraftanlage erläuterten Vorteile auf.The method according to the invention has the advantages already explained in connection with the wind power plant according to the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden ebenfalls bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Windkraftanlage erläutert.Further advantageous embodiments of the method according to the invention have also already been explained in connection with the wind turbine according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich insbesondere an der erfindungsgemäßen Windkraftanlage durchführen bzw. die erfindungsgemäße Windkraftanlage lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betreiben.The inventive method can be carried out in particular on the wind turbine according to the invention or the wind turbine according to the invention can be operated with the inventive method.

Bei einer Ausführungsform wird in dem Rotorblatt geführte Luft in einer Richtung entgegen einer Drehrichtung des Rotors an dem Rotorblatt ausgeblasen. Dadurch ergibt sich ein Rückstoß für den Rotor. Dadurch wiederum können auch geringere Windgeschwindigkeiten (auch unterhalb 3 m/s) effektiv genutzt werden bzw. nutzbar gemacht werden.In one embodiment, air conducted in the rotor blade is blown out in a direction opposite to a direction of rotation of the rotor on the rotor blade. This results in a recoil for the rotor. In turn, even lower wind speeds (even below 3 m / s) can be effectively used or made usable.

Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass Luft an einem Strömungsablösungsbereich an dem Rotorblatt ausgeblasen wird. Dadurch lässt sich eine Grenzschichtströmung effektiv beeinflussen.It may alternatively or additionally be provided that air is blown out at a flow separation area on the rotor blade. This can effectively influence a boundary layer flow.

Es kann vorteilhaft sein, wenn mindestens ein erster Rotor und ein zweiter Rotor, welche hintereinander angeordnet sind, gegensinnig zueinander gedreht werden. Dadurch lassen sich hohe relative Drehzahlen zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor erreichen, welche wiederum effektiv für die Stromgewinnung genutzt werden können.It may be advantageous if at least a first rotor and a second rotor, which are arranged one behind the other, are rotated in opposite directions to each other. As a result, high relative rotational speeds between the first rotor and the second rotor can be achieved, which in turn can be used effectively for power generation.

Es kann dann günstig sein, wenn im ersten Rotor ein erster Teil einer Generatoreinrichtung gedreht wird und im zweiten Rotor ein zweiter Teil einer Generatoreinrichtung gedreht wird. Dadurch ergeben sich hohe Relativgeschwindigkeiten zur effektiven Stromerzeugung.It may then be favorable if a first part of a generator device is rotated in the first rotor and a second part of a generator device is rotated in the second rotor. This results in high relative speeds for the effective generation of electricity.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments is used in conjunction with the drawings for further explanation of the invention. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Windkraftanlage in Seitenansicht; 1 an embodiment of a wind turbine in side view;

2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Rotors mit Sammeleinrichtung; 2 a schematic representation of an embodiment of a rotor with collecting device;

3 eine Draufsicht auf den Rotor gemäß 1; 3 a plan view of the rotor according to 1 ;

4 eine Teildarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Rotors mit Sammeleinrichtung; 4 a partial view of another embodiment of a rotor with collecting device;

5(a) schematisch den Verlauf einer Luftumströmung eines Rotorblatts bezogen auf ein Querschnittsprofil (Linie 5-5 gemäß 1) des Rotorblatts; 5 (a) schematically the course of an air flow around a rotor blade with respect to a cross-sectional profile (line 5-5 according to 1 ) of the rotor blade;

5(b) den Strömungsverlauf an dem Rotorblatt gemäß 5(a), wenn eine Führungseinrichtung an dem Rotorblatt angeordnet ist; 5 (b) the flow path on the rotor blade according to 5 (a) when a guide means is disposed on the rotor blade;

6 ein Ausführungsbeispiel mit einem ersten Rotor und einem zweiten Rotor; 6 an embodiment with a first rotor and a second rotor;

7 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem ersten Rotor und einem zweiten Rotor und einem Außenmantel; 7 a further embodiment with a first rotor and a second rotor and an outer shell;

8 ein Ausführungsbeispiel mit einem ersten Rotor und einem zweiten Rotor und einer dazwischen liegenden Luftleiteinrichtung; 8th an embodiment with a first rotor and a second rotor and an intermediate louver;

9 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels mit einem Außenmantel; und 9 a schematic sectional view of another embodiment with an outer sheath; and

10 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Außenmantel. 10 a further embodiment with an outer sheath.

Ein Ausführungsbeispiel einer Windkraftanlage 10 (1) umfasst einen Mast oder Turm 12, welcher an einem Untergrund 14 verankert ist. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Untergrund 14 ein Boden. Der Untergrund kann beispielsweise aber auch ein Dach oder dergleichen sein.An embodiment of a wind turbine 10 ( 1 ) includes a mast or tower 12 , which is on a surface 14 is anchored. In the in 1 embodiment shown is the background 14 a floor. The ground can for example but also be a roof or the like.

An dem Mast 12 sitzt beabstandet zu dem Untergrund 14 eine Halteeinrichtung 16. Die Halteeinrichtung 16 umfasst eine Lagereinrichtung 18, an welcher (mindestens) ein Rotor 20 um eine Drehachse 21 drehbar (rotierbar) ist. Die Drehachse 21 ist bezogen auf die Schwerkraftrichtung g beispielsweise horizontal ausgerichtet. Sie ist quer und insbesondere senkrecht zu einer Höhenerstreckungsrichtung 22 des Turms ausgerichtet. Der Rotor 20 weist eine Nabe 24 auf, an welcher eine Mehrzahl von Rotorblättern 26 wie beispielsweise drei Rotorblätter 26 gehalten ist. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Halteeinrichtung 16 um eine Drehachse 28 drehbar, welche parallel zu der Höhenerstreckungsrichtung 22 und quer und insbesondere senkrecht zu der Drehachse 21 ist. Eine Drehstellung um die Drehachse 28 ist feststellbar. Dadurch lässt sich der Rotor 20 bezüglich einer Windrichtung ausrichten.At the mast 12 sits at a distance to the ground 14 a holding device 16 , The holding device 16 includes a storage facility 18 , on which (at least) one rotor 20 around a rotation axis 21 is rotatable (rotatable). The rotation axis 21 is oriented horizontally relative to the direction of gravity g, for example. It is transverse and in particular perpendicular to a height direction 22 aligned to the tower. The rotor 20 has a hub 24 on which a plurality of rotor blades 26 such as three rotor blades 26 is held. In one embodiment, the holding device is 16 around a rotation axis 28 rotatable, which parallel to the height direction 22 and transversely and in particular perpendicular to the axis of rotation 21 is. A rotational position about the axis of rotation 28 is detectable. This allows the rotor 20 align with a wind direction.

Ein Rotorblatt 26 hat eine Profilvorderkante 27 und eine Profilhinterkante 29 (vgl. 5(a)).A rotor blade 26 has a profile leading edge 27 and a profile trailing edge 29 (see. 5 (a) ).

Die Halteeinrichtung 16 ist insbesondere an einem Gehäuse 30 (Gondel) angeordnet. In dem Gehäuse 30 ist insbesondere eine Generatoreinrichtung 32 angeordnet, an welcher elektrischer Strom erzeugbar ist. Ferner ist in dem Gehäuse 30 eine Getriebeeinrichtung 34 angeordnet und in dem Gehäuse 30 ist eine Bremseinrichtung 36 zum Bremsen einer Drehung des Rotors 20 angeordnet.The holding device 16 is in particular on a housing 30 (Gondola) arranged. In the case 30 is in particular a generator device 32 arranged on which electrical power can be generated. Further, in the housing 30 a transmission device 34 arranged and in the housing 30 is a braking device 36 for braking a rotation of the rotor 20 arranged.

Der Rotor 20 kann eine Blattverstellungseinrichtung 38 aufweisen, durch welche eine Position eines Rotorblatts 26 bezüglich der Nabe 24 einstellbar ist und insbesondere eine Winkelstellung einstellbar ist.The rotor 20 may be a blade adjustment device 38 have, through which a position of a rotor blade 26 concerning the hub 24 is adjustable and in particular an angular position is adjustable.

Bei einem Ausführungsbeispiel, welches schematisch in den 2 und 3 gezeigt ist, ist dem Rotor 20 eine Sammeleinrichtung 40 für Luft zugeordnet. Die Sammeleinrichtung 40 ist an der Nabe 24 angeordnet und insbesondere vor dieser angeordnet. Die Sammeleinrichtung 40 weist beispielsweise einen Trichter 42 auf, durch welchen Luft im Bereich der Nabe 24 sammelbar ist. Der Trichter 42 ist dabei rotationssymmetrisch ausgebildet mit einer (Rotations-) Achse 44. Diese Rotationsachse 44 liegt insbesondere koaxial zur Drehachse 21. Der Trichter 42 weist eine Mündungsöffnung 46 auf, von welcher ausgehend der Trichter 42 sich verjüngt.In an embodiment which is shown schematically in the 2 and 3 is shown is the rotor 20 a collection device 40 assigned for air. The collecting device 40 is at the hub 24 arranged and arranged in particular in front of this. The collecting device 40 has, for example, a funnel 42 on, by which air in the area of the hub 24 is collectable. The funnel 42 is rotationally symmetrical with a (rotation) axis 44 , This rotation axis 44 in particular is coaxial with the axis of rotation 21 , The funnel 42 has a mouth opening 46 on, starting from which the funnel 42 rejuvenated.

Die Mündungsöffnung 46 ist im Betrieb der Windkraftanlage 10 vorzugsweise in Windrichtung 48 positioniert.The mouth opening 46 is in operation of the wind turbine 10 preferably in the wind direction 48 positioned.

Die Mündungsöffnung 46 der Sammeleinrichtung 40 liegt insbesondere vor den Rotorblättern 26 bezogen auf eine Richtung längs der Drehachse 21. The mouth opening 46 the collection device 40 especially lies in front of the rotor blades 26 relative to a direction along the axis of rotation 21 ,

An den Rotorblättern 26 ist eine Führungseinrichtung 50 für Luft ausgebildet, durch die durch die Sammeleinrichtung 40 gesammelte Luft längs der Rotorblätter 26 führbar ist.At the rotor blades 26 is a leadership facility 50 designed for air, through which through the collecting device 40 collected air along the rotor blades 26 is feasible.

Es ist dabei grundsätzlich möglich, dass jedes Rotorblatt 26 des Rotors 20 mit einer entsprechenden Führungseinrichtung 50 versehen ist oder nicht alle Rotorblätter 26 mit der entsprechenden Führungseinrichtung 50 versehen sind.It is basically possible that each rotor blade 26 of the rotor 20 with a corresponding guide device 50 is provided or not all rotor blades 26 with the appropriate guide device 50 are provided.

Die Führungseinrichtung 50 steht in fluidwirksamer Verbindung mit der Sammeleinrichtung 40. Gesammelte Luft lässt sich dann auf die Rotorblätter 26 verteilen und längs dieser führen.The management device 50 is in fluidly effective communication with the collector 40 , Collected air can then be applied to the rotor blades 26 distribute and lead along this.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist eine Verdichtereinrichtung 52 vorgesehen, welche gesammelte Luft verdichtet. Diese Verdichtereinrichtung 52 ist beispielsweise mit elektrischem Strom versorgt, welcher durch die Generatoreinrichtung 32 erzeugt wird.In one embodiment, a compressor device is 52 provided, which compresses collected air. This compressor device 52 is for example supplied with electric current, which by the generator device 32 is produced.

Die Verdichtereinrichtung 52 ist beispielsweise an der Sammeleinrichtung 40 angeordnet.The compressor device 52 is for example at the collection facility 40 arranged.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Sammeleinrichtung 40 drehfest mit dem Rotor 20 verbunden. Es ist auch möglich, dass die Sammeleinrichtung 40 drehfest mit der Halteeinrichtung 16 verbunden ist. In diesem Fall ist eine Übertragungseinrichtung vorgesehen, die dafür sorgt, dass gesammelte Luft den relativ dazu rotierenden Rotorblättern 26 zugeführt wird.In one embodiment, the collector is 40 rotatably with the rotor 20 connected. It is also possible that the collecting device 40 rotatably with the holding device 16 connected is. In this case, a transmission device is provided which ensures that collected Air the relatively rotating rotor blades 26 is supplied.

Bei einem Ausführungsbeispiel steht die Sammeleinrichtung 40 auch in fluidwirksamer Verbindung mit einer Kanaleinrichtung 54. Durch die Kanaleinrichtung 54 wird durch die Sammeleinrichtung 40 gesammelte Luft abgezweigt und als Kühlluft beispielsweise der Generatoreinrichtung 32 zugeführt. Die Kanaleinrichtung 54 weist einen oder mehrere Kanäle 56 auf, welche eine Hauptströmungsrichtung parallel zu der Drehachse 21 bereitstellen. Ein entsprechender Kanal 56 ist beispielsweise an einer Welle des Rotors 20 gebildet oder parallel zu einer solchen Welle ausgerichtet.In one embodiment, the collector stands 40 also in fluid-effective connection with a channel device 54 , Through the channel device 54 is through the collecting device 40 collected air diverted and as cooling air, for example, the generator device 32 fed. The channel device 54 has one or more channels 56 on which a main flow direction parallel to the axis of rotation 21 provide. An appropriate channel 56 is for example on a shaft of the rotor 20 formed or aligned parallel to such a wave.

Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Führungseinrichtung 50 (mindestens) einen Kanal 58, welcher in dem entsprechenden Rotorblatt 26 angeordnet ist, d. h. in dessen Inneren angeordnet ist. Der Kanal 58 erstreckt sich längs des entsprechenden Rotorblatts 26. Ihm sind ein oder mehrere Ausblaselemente 60 zugeordnet, durch welche Luft, welche längs des Kanals 58 geführt wurde, in den Außenraum ausblasbar ist.In one embodiment, the guide means comprises 50 (at least) one channel 58 which is in the corresponding rotor blade 26 is arranged, that is arranged in the interior thereof. The channel 58 extends along the corresponding rotor blade 26 , He has one or more Ausblaselemente 60 assigned by which air, which along the channel 58 was guided, is inflatable into the outside space.

Das entsprechende Ausblaselement 60 ist dabei bei einer Ausführungsform so angeordnet und ausgebildet, dass eine Strömungsrichtung 62 (3) beim Ausblasen einer Drehrichtung des Rotors 20 entgegengesetzt ist. Dadurch lässt sich ein Rückstoßeffekt für die Drehung des Rotors 20 erreichen.The corresponding blow-out element 60 is arranged and formed in one embodiment, that a flow direction 62 ( 3 ) when blowing out a direction of rotation of the rotor 20 is opposite. This allows a recoil effect for the rotation of the rotor 20 to reach.

Insbesondere ist dann ein entsprechendes Ausblaselement 60 an dem Rotorblatt 26 in der Nähe einer Spitze 64 angeordnet. Insbesondere ist ein solches Ausblaselement 60 näher zu der Spitze 64 als zu der Nabe 24 angeordnet. Insbesondere ist ein Abstand zwischen dem Ausblaselement 60 und der Spitze 64 höchstens 10 % einer Gesamtlänge des Rotorblatts 26 zwischen der Nabe 24 und der Spitze 64.In particular, then a corresponding blow-out 60 on the rotor blade 26 near a peak 64 arranged. In particular, such a blow-out is 60 closer to the top 64 as to the hub 24 arranged. In particular, there is a distance between the blow-off element 60 and the top 64 at most 10% of a total length of the rotor blade 26 between the hub 24 and the top 64 ,

Alternativ oder zusätzlich sind ein oder mehrere Ausblaselemente 60 in einem Strömungsablösungsbereich des Rotorblatts 26 angeordnet. Dadurch lässt sich das Ablösen einer Strömung an einer Außenseite des Rotorblatts 26 positiv beeinflussen. Beispielsweise lässt sich dadurch eine Störgrenzschichtausblasung bewirken, um eine Innenströmung an Stellen einer Außenströmungsablösung am Rotorblatt 26 auszublasen, damit diese sich an dem Profil des Rotorblatts 26 anlegt und der Strömungwiderstand verringert wird. Dadurch lässt sich eine Effizienzsteigerung erreichen.Alternatively or additionally, one or more blow-off elements 60 in a flow separation area of the rotor blade 26 arranged. This allows the detachment of a flow on an outer side of the rotor blade 26 influence positively. For example, this can cause a Störgrenzschichtausblasung to an internal flow at locations of external flow separation on the rotor blade 26 To blow out, so that they are on the profile of the rotor blade 26 applies and the flow resistance is reduced. This can achieve an increase in efficiency.

Durch den Rückstoßeffekt über Ausblaselemente 60 lassen sich auch geringere Windgeschwindigkeiten nutzen. Auch bei geringeren Anlaufgeschwindigkeiten des Rotors 20 ist eine effektive Nutzung möglich.Due to the recoil effect over blow-off elements 60 it is also possible to use lower wind speeds. Even at lower startup speeds of the rotor 20 is an effective use possible.

Bei einer weiteren Ausführungsform (4) ist ein Rotor 66 vorgesehen, welcher wiederum eine Sammeleinrichtung 40 (für gleiche Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet) umfasst, welche in fluidwirksamer Verbindung mit einer Führungseinrichtung 68 an einem oder mehreren Rotorblättern 70 des Rotors 66 steht. Eine Führungseinrichtung 68 umfasst dabei mindestens einen Kanal 72, welcher an einer Oberfläche 74 des entsprechenden Rotorblatts 70 angeordnet ist und längs des Rotorblatts 70 verläuft. Ein solcher Kanal 72 ist zu einer Außenseite hin (in seiner Längsrichtung) offen, d. h. ist nach außen offen. Der entsprechende Kanal 72 wirkt als Turbulator, welcher eine turbulente Strömung längs des Rotorblatts 70 auf dem Rotorblatt 70 außerhalb des Kanals 72 erzeugt. Es kann dabei zusätzlich noch an einem Kanal 72 eine turbulenzerzeugende Einrichtung angeordnet sein, welche beispielsweise Kantenelemente umfasst zur Turbulenzförderung. In a further embodiment ( 4 ) is a rotor 66 provided, which in turn a collection device 40 (like reference numerals are used for like elements) which are in fluid communication with a guide means 68 on one or more rotor blades 70 of the rotor 66 stands. A leadership facility 68 includes at least one channel 72 which is on a surface 74 of the corresponding rotor blade 70 is arranged and along the rotor blade 70 runs. Such a channel 72 is open to an outside (in its longitudinal direction), ie is open to the outside. The corresponding channel 72 acts as a turbulator, which is a turbulent flow along the rotor blade 70 on the rotor blade 70 outside the canal 72 generated. It can also be on a channel 72 a turbulence generating device may be arranged, which comprises, for example, edge elements for turbulence promotion.

Insbesondere ist die Breite eines Kanals 72 in einer Breitenrichtung zwischen der Profilvorderkante 27 und der Profilhinterkante 29 des Rotorblatts kleiner als 10 % der Breite des Rotorblatts 70 zwischen der Profilvorderkante 27 und der Profilhinterkante 29. Vorzugsweise ist die Breite des Kanals 72 kleiner als 5 % und vorzugsweise kleiner 1 % als die entsprechende Breite des Rotorblatts 70.In particular, the width of a channel 72 in a width direction between the profile leading edge 27 and the profile trailing edge 29 of the rotor blade less than 10% of the width of the rotor blade 70 between the profile leading edge 27 and the profile trailing edge 29 , Preferably, the width of the channel 72 less than 5% and preferably less than 1% than the corresponding width of the rotor blade 70 ,

Ein Kanal 72 ist insbesondere an der Profilvorderkante 27 angeordnet und verläuft längs dieser an dem Rotorblatt 70. In 5(a) ist schematisch der Strömungsverlauf an einem Rotorblatt gezeigt. An einem Ablösebereich 76 löst sich die laminare Strömung ab und wandelt sich in turbulente Strömung (in 5(a) mit 78 bezeichnet).A channel 72 is in particular at the profile leading edge 27 arranged and runs along this on the rotor blade 70 , In 5 (a) schematically the flow pattern is shown on a rotor blade. At a transfer area 76 the laminar flow dissolves and turns into turbulent flow (in 5 (a) With 78 designated).

Bei der erfindungsgemäßen Lösung (5(b)) erfolgt ein Umschlag in turbulente Strömung (angedeutet in 5(b) durch das Bezugszeichen 79) früher (d. h. näher an einer Profilvorderkante 27) als bei dem Beispiel gemäß 5(a). Dies wird durch den Turbulator 72 bewirkt. Die turbulente Strömung liegt länger an dem Rotorblatt 70 an; der Ablösepunkt 80 ist in Richtung Profilhinterkante 29 verschoben. Es bildet sich über eine große Breite (zwischen Profilvorderkante 27 und Profilhinterkante 29) und vorzugsweise über mindestens näherungsweise die gesamte Breite des entsprechenden Rotorblatts 70 eine turbulente Strömung 82 aus. Die turbulente Strömung 82 liegt also bei der erfindungsgemäßen Lösung mit der Führungseinrichtung 68 länger an als ohne Führungseinrichtung 68 mit einem oder mehreren Kanälen 72 an einer Oberfläche des Rotorblatts 70. Dadurch wiederum kommt es zu mehr Auftrieb und der Strömungswiderstand ist geringer.In the solution according to the invention ( 5 (b) ) there is an envelope in turbulent flow (indicated in 5 (b) by the reference numeral 79 ) earlier (ie closer to a profile leading edge 27 ) than in the example according to 5 (a) , This is done by the turbulator 72 causes. The turbulent flow is longer on the rotor blade 70 at; the detachment point 80 is in the direction of the profile trailing edge 29 postponed. It forms over a large width (between the profile leading edge 27 and profile trailing edge 29 ) and preferably over at least approximately the entire width of the corresponding rotor blade 70 a turbulent flow 82 out. The turbulent flow 82 So lies in the inventive solution with the guide device 68 longer than without guide device 68 with one or more channels 72 on a surface of the rotor blade 70 , This in turn leads to more buoyancy and the flow resistance is lower.

Bei die erfindungsgemäße Lösung wird durch die Sammeleinrichtung 40 Luft gesammelt und weitergeleitet zu der oder den Führungseinrichtung 50 bzw. 68. (Bei einer Ausführungsform sind Führungseinrichtungen 50 und Führungseinrichtung 68 vorgesehen.) Durch Ausblasen von gesammelter Luft an Ausblaselementen 60 entgegen der Drehrichtung lässt sich dem entsprechenden Rotor 20 ein Rückstoß erteilen, so dass auch bei kleinen Windgeschwindigkeiten eine Effizienzsteigerung möglich ist. In the solution according to the invention is by the collector 40 Air collected and forwarded to the guide or the facility 50 respectively. 68 , (In one embodiment, guide means 50 and leadership facility 68 provided.) By blowing out collected air at blow-off elements 60 contrary to the direction of rotation can be the corresponding rotor 20 Give a recoil, so that even at low wind speeds, an increase in efficiency is possible.

Weiterhin lässt sich durch Ausblasen von Luft an den Ausblaselementen 60 in einem geeigneten Bereich durch Führung von Luft in den offenen Kanälen 72 eine Strömungsgrenzschicht derart beeinflussen, dass die Wandreibung verringert ist. Durch eine solche positive Strömungsbeeinflussung lässt sich der an dem entsprechenden Rotor 20 bzw. 66 entstehende Lärm verringern. Es lässt sich die Materialbelastung geringer halten. Weiterhin lässt sich ein Flattern verringern. Auch eine störende Turbulenzentwicklung lässt sich verringern.Furthermore, can be made by blowing air to the blow-off 60 in a suitable area by guiding air in the open channels 72 influence a flow boundary layer such that the wall friction is reduced. By such a positive flow influencing can be on the corresponding rotor 20 respectively. 66 reduce the resulting noise. It can keep the material load lower. Furthermore, a flutter can be reduced. Even a disturbing turbulence development can be reduced.

Weiterhin lässt sich eine Effizienzsteigerung durch eine längere Umströmung erreichen.Furthermore, an increase in efficiency can be achieved by a longer flow around.

Durch die erfindungsgemäße Lösung mit einer Führungseinrichtung 50 bzw. Führungseinrichtung 68 lässt sich auch die statische Festigkeit und die Steifigkeit des entsprechenden Rotors 20, 66 erhöhen. Weiterhin lassen sich Eigenfrequenzen der Rotorblätter 26, 70 beeinflussen und insbesondere auch derart beeinflussen, dass sie außerhalb eines störenden Bereichs liegen.By the inventive solution with a guide device 50 or guide device 68 Also, the static strength and stiffness of the corresponding rotor can be 20 . 66 increase. Furthermore, natural frequencies of the rotor blades can be 26 . 70 influence and in particular also influence such that they are outside of a disturbing area.

Je nach Anwendung ist ein Ausblaselement 60 eine Öffnung oder ist als Düse ausgebildet.Depending on the application is a blow-out 60 an opening or is formed as a nozzle.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Windkraftanlage ist eine Rotoreinrichtung 84 (6) vorgesehen, welche einen ersten Rotor 86 und einen zweiten Rotor 88 umfasst. Der erste Rotor 86 und der zweite Rotor 88 weisen jeweils eine Mehrzahl von Rotorblättern auf.In a further embodiment of a wind turbine is a rotor device 84 ( 6 ), which has a first rotor 86 and a second rotor 88 includes. The first rotor 86 and the second rotor 88 each have a plurality of rotor blades.

Der erste Rotor 86 ist über eine Welle 90 um eine Drehachse 92 drehbar gelagert. Der zweite Rotor 88 ist hinter dem ersten Rotor 86 angeordnet und über eine Welle 94 um eine Drehachse 96 drehbar gelagert. Die Drehachse 96 und die Drehachse 92 sind koaxial zueinander.The first rotor 86 is about a wave 90 around a rotation axis 92 rotatably mounted. The second rotor 88 is behind the first rotor 86 arranged and over a wave 94 around a rotation axis 96 rotatably mounted. The rotation axis 96 and the rotation axis 92 are coaxial with each other.

Beispielsweise ist die Welle 94 eine Außenwelle oder Hohlwelle, in welcher die Welle 90 geführt ist.For example, the wave 94 an outer shaft or hollow shaft, in which the shaft 90 is guided.

Der erste Rotor 86 steht in drehfester Verbindung mit einem ersten Teil 98 einer Generatoreinrichtung 100. Die Welle 94 steht in drehfester Verbindung mit einem zweiten Teil 102 der Generatoreinrichtung 100. Der erste Teil 98 und der zweite Teil 102 der Generatoreinrichtung 100 sind relativ zueinander drehbar, wobei durch diese relative Drehung (entsprechend der Drehung zwischen einem Generatorstator und einem Generatorrotor) elektrischer Strom erzeugt wird.The first rotor 86 is in rotationally fixed connection with a first part 98 a generator device 100 , The wave 94 is in rotationally fixed connection with a second part 102 the generator device 100 , The first part 98 and the second part 102 the generator device 100 are rotatable relative to each other, whereby electrical current is generated by this relative rotation (corresponding to the rotation between a generator stator and a generator rotor).

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der erste Rotor 86 und der zweite Rotor 88 gegenläufig zueinander rotieren, d. h. entgegengesetzte Drehrichtungen aufweisen. Dadurch rotieren auch der erste Teil 98 und der zweite Teil 102 gegensinnig zueinander.According to the invention, it is provided that the first rotor 86 and the second rotor 88 rotate in opposite directions, ie have opposite directions of rotation. This also rotates the first part 98 and the second part 102 in opposite directions.

Es ist dabei möglich, dass dem ersten Rotor 86 und/oder dem zweiten Rotor 88 eine wie oben beschriebene Sammeleinrichtung entsprechend der Sammeleinrichtung 40 zugeordnet und dass der erste Rotor 86 und/oder der zweite Rotor 88 mit Führungseinrichtungen 50 und/oder Führungseinrichtungen 68 versehen sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass keine zusätzliche Luftführung an dem ersten Rotor 86 und dem zweiten Rotor 88 vorgesehen ist.It is possible that the first rotor 86 and / or the second rotor 88 a collecting device as described above according to the collecting device 40 assigned and that the first rotor 86 and / or the second rotor 88 with management facilities 50 and / or leadership facilities 68 are provided. It can also be provided that no additional air flow to the first rotor 86 and the second rotor 88 is provided.

Durch die Ausbildung mit dem ersten Rotor 86 und dem zweiten Rotor 88 lassen sich auch kleine Windgeschwindigkeiten effektiv nutzen.By training with the first rotor 86 and the second rotor 88 Even small wind speeds can be used effectively.

Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Generatoreinrichtung 100 bezogen auf eine Richtung längs der Drehachse 92 hinter dem zweiten Rotor 88 angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Generatoreinrichtung zwischen dem ersten Rotor 86 und dem zweiten Rotor 88 angeordnet ist. Dadurch ergibt sich ein effektiver Massenausgleich.At the in 6 the embodiment shown is the generator device 100 relative to a direction along the axis of rotation 92 behind the second rotor 88 arranged. It can also be provided that the generator device between the first rotor 86 and the second rotor 88 is arranged. This results in an effective mass balance.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind ein erster Rotor 104 und ein zweiter Rotor 106 vorgesehen. Diese sind hintereinander angeordnet mit koaxialen Drehachsen wie oben beschrieben. Es ist eine Generatoreinrichtung 108 vorgesehen, wobei ein erster Teil der Generatoreinrichtung drehfest mit dem ersten Rotor 104 verbunden ist und ein zweiter Teil der Generatoreinrichtung drehfest mit dem zweiten Rotor 106 verbunden ist.In a further embodiment, a first rotor 104 and a second rotor 106 intended. These are arranged one behind the other with coaxial axes of rotation as described above. It is a generator device 108 provided, wherein a first part of the generator means rotatably connected to the first rotor 104 is connected and a second part of the generator means rotatably with the second rotor 106 connected is.

Die entsprechende Rotoreinrichtung 108 umfasst einen Außenmantel 110, innerhalb welchem der erste Rotor 104 und der zweite Rotor 106 angeordnet sind. Eine Symmetrieachse des Außenmantels 110 fällt insbesondere mit einer Drehachse 112 des ersten Rotors 104 und des zweiten Rotors 106 zusammen.The corresponding rotor device 108 includes an outer jacket 110 , inside which the first rotor 104 and the second rotor 106 are arranged. An axis of symmetry of the outer jacket 110 falls in particular with a rotation axis 112 of the first rotor 104 and the second rotor 106 together.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Außenmantel 110 ein zylindrischer Außenmantel, welcher längs der Drehachse 112 einen homogenen Querschnitt aufweist.In the embodiment shown, the outer jacket 110 a cylindrical outer shell, which along the axis of rotation 112 has a homogeneous cross-section.

Durch den Außenmantel 110 lässt sich die Luftströmung für die Luftzuführung zum zweiten Rotor 106 beeinflussen. Through the outer jacket 110 can the air flow for the air supply to the second rotor 106 influence.

Es kann auch vorgesehen sein, wie in 9 angedeutet, dass dem ersten Rotor 104 und dem zweiten Rotor 106 ein Außenmantel 114 zugeordnet ist, innerhalb welchem sich der erste Rotor 104 und der zweite Rotor 106 befinden. Dieser Außenmantel 114 weist von dem ersten Rotor 104 weg zu dem zweiten Rotor 106 hin einen sich verjüngenden Querschnitt auf.It can also be provided as in 9 indicated that the first rotor 104 and the second rotor 106 an outer jacket 114 is assigned, within which the first rotor 104 and the second rotor 106 are located. This outer jacket 114 points from the first rotor 104 away to the second rotor 106 towards a tapered cross section.

Bei einer weiteren Ausführungsform, welche in 10 gezeigt ist, ist ein Außenmantel 116 vorgesehen, welcher von dem ersten Rotor 104 weg einen sich verjüngenden Bereich 118 (bezogen auf einen Querschnitt) und einen sich daran erweiternden Bereich 120 hat. An einer Stelle 122 zwischen dem ersten Rotor 104 und dem zweiten Rotor 106 hat der Außenmantel 116 einen minimalen Querschnitt. Der Außenmantel 116 hat dadurch die Ausbildung einer Expansionsdüse mit dem sich verjüngenden Bereich 118, einer Stelle 122 mit engstem Querschnitt und einem sich daran anschließenden erweiternden Bereich 120. Dadurch lässt sich dem zweiten Rotor 106 optimal Luft zuführen.In a further embodiment, which in 10 is shown is an outer jacket 116 provided, which of the first rotor 104 Away a rejuvenating area 118 (referring to a cross-section) and an area widening therewith 120 Has. At one point 122 between the first rotor 104 and the second rotor 106 has the outer jacket 116 a minimal cross-section. The outer jacket 116 This has the formation of an expansion nozzle with the tapered area 118 , a job 122 with the narrowest cross-section and an adjoining widening area 120 , This allows the second rotor 106 optimally supplying air.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 6 und 7 haben der erste Rotor 104 und der zweite Rotor 106 den gleichen Durchmesser. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 9 hat der erste Rotor 104 einen größeren Durchmesser als der zweite Rotor 106. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 10 hat der erste Rotor 104 einen kleineren Durchmesser als der zweite Rotor 106.In the embodiment according to the 6 and 7 have the first rotor 104 and the second rotor 106 the same diameter. In the embodiment according to 9 has the first rotor 104 a larger diameter than the second rotor 106 , In the embodiment according to 10 has the first rotor 104 a smaller diameter than the second rotor 106 ,

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, welches in 8 angedeutet ist und eine Variante der Rotoreinrichtung 84 ist, wobei für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden, ist zwischen dem ersten Rotor 104 und dem zweiten Rotor 106 eine Luftleiteinrichtung 124 angeordnet. Diese ist bei einer Ausführungsform drehfest mit der Welle 90 verbunden und dreht sich dadurch mit dieser mit.In a further embodiment, which is in 8th is indicated and a variant of the rotor device 84 where like numerals are used for like elements is between the first rotor 104 and the second rotor 106 a louver 124 arranged. This is in one embodiment rotatably with the shaft 90 Connected and thereby turns with this.

Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Luftleiteinrichtung 124 keinen größeren Querschnitt als der erste Rotor 104 oder der zweite Rotor 106 auf.In one embodiment, the louver 124 no larger cross section than the first rotor 104 or the second rotor 106 on.

Die Luftleiteinrichtung hat insbesondere eine kreisförmige Außenkontur 126. Sie umfasst beispielsweise ein kreisförmiges Leitgitter 128. The louver has in particular a circular outer contour 126 , It includes, for example, a circular guide grid 128 ,

Durch die Luftleiteinrichtung 124 wird beispielsweise Luft vor der Zuführung zu dem zweiten Rotor 106 verwirbelt.Through the louver 124 For example, air is supplied to the second rotor 106 swirled.

Die Anordnung gemäß 8 kann auch mit einem Außenmantel wie oben beschrieben kombiniert werden. Ferner kann einem oder allen Rotoren der entsprechenden Rotoreinrichtung eine Sammeleinrichtung für Luft und entsprechende Führungseinrichtungen zugeordnet sein.The arrangement according to 8th can also be combined with an outer jacket as described above. Furthermore, one or all rotors of the corresponding rotor device can be assigned a collecting device for air and corresponding guide devices.

Erfindungsgemäß wird eine Windkraftanlage wie folgt betrieben:
Die Halteeinrichtung 16, welche den Rotor 66 oder die Rotoren 84, 86 bzw. 104, 106 hält, wird entsprechend der Windrichtung 48 ausgerichtet.
According to the invention, a wind power plant is operated as follows:
The holding device 16 which the rotor 66 or the rotors 84 . 86 respectively. 104 . 106 stops, according to the wind direction 48 aligned.

Dadurch ist auch die Mündungsöffnung 46 der Sammeleinrichtung 40 entsprechend ausgerichtet. Dort wird Luft gesammelt und über die Führungseinrichtung 50 bzw. 68 auf die Rotorblätter 26 verteilt. Bei den Führungseinrichtungen 50 wird Luft innerhalb der Rotorblätter 26 geführt und jeweils an einem oder mehreren Ausblaselementen 60 ausgeblasen. Dadurch wird ein Rückstoß erzeugt und/oder eine Grenzschichtströmung wird positiv beeinflusst.This is also the mouth opening 46 the collection device 40 aligned accordingly. There air is collected and via the guide device 50 respectively. 68 on the rotor blades 26 distributed. At the management facilities 50 gets air inside the rotor blades 26 guided and in each case at one or more Ausblaselementen 60 blown out. As a result, a recoil is generated and / or a boundary layer flow is positively influenced.

Bei einer Führungseinrichtung 68, welche insbesondere als Turbulator wirkt, wird durch früheren Umschlag von laminarer Strömung in turbulente Strömung eine frühe Strömungsablösung verhindert.In a leadership device 68 which acts in particular as a turbulator, is prevented by an early flow of laminar flow into turbulent flow early flow separation.

Wenn der erste Rotor 84, 104 und der zweite Rotor 86, 106 vorgesehen sind, dann werden diese gegenläufig zueinander gedreht. Dadurch drehen sich auch der erste Teil 98 und der zweite Teil 102 der Generatoreinrichtung 100 gegenläufig zueinander.When the first rotor 84 . 104 and the second rotor 86 . 106 are provided, then these are rotated in opposite directions. This also turns the first part 98 and the second part 102 the generator device 100 in opposite directions.

Durch die erfindungsgemäßen Lösungen lassen sich auch geringe Windgeschwindigkeiten optimiert für die Stromgewinnung nutzen. The solutions according to the invention also make it possible to use low wind speeds in an optimized manner for generating electricity.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Windkraftanlage Wind turbine
1212
Mast mast
1414
Untergrund underground
1616
Halteeinrichtung holder
1818
Lagereinrichtung Storage facility
2020
Rotor rotor
2121
Drehachse axis of rotation
2222
Höhenerstreckungsrichtung Height extension direction
2424
Nabe hub
2626
Rotorblatt rotor blade
2727
Profilvorderkante Leading edge
2828
Drehachse axis of rotation
2929
Profilhinterkante Trailing edge
3030
Gehäuse casing
3232
Generatoreinrichtung generating means
3434
Getriebeeinrichtung transmission device
3636
Bremseinrichtung braking means
3838
Blattverstellungseinrichtung Blade adjustment facility
4040
Sammeleinrichtung collecting device
4242
Trichter funnel
4444
Rotationsachse axis of rotation
4646
Mündungsöffnung mouth
4848
Windrichtung wind direction
5050
Führungseinrichtung guide means
5252
Verdichtereinrichtung compressor means
5454
Kanaleinrichtung passage means
5656
Kanal channel
5858
Kanal channel
6060
Ausblaselement Discharge
6262
Strömungsrichtung flow direction
6464
Spitze top
6666
Rotor rotor
6868
Führungseinrichtung guide means
7070
Rotorblatt rotor blade
7272
Kanal channel
7474
Oberfläche surface
7676
Ablösebereich transfer area
7878
turbulenter Bereich turbulent area
7979
Umschlag envelope
8080
Ablösebereich transfer area
8282
turbulente Strömung turbulent flow
8484
Rotoreinrichtung rotor means
8686
erster Rotor first rotor
8888
zweiter Rotor second rotor
9090
Welle wave
9292
Drehachse axis of rotation
9494
Welle wave
9696
Drehachse axis of rotation
9898
erster Teil first part
100100
Generatoreinrichtung generating means
102102
zweiter Teil second part
104104
erster Rotor first rotor
106106
zweiter Rotor second rotor
108108
Rotoreinrichtung rotor means
110110
Außenmantel outer sheath
112112
Drehachse axis of rotation
114114
Außenmantel outer sheath
116116
Außenmantel outer sheath
118118
sich verjüngender Bereich rejuvenating area
120120
sich erweiternder Bereich expanding area
122122
Stelle Job
124124
Luftleiteinrichtung Cowl
126126
Außenkontur outer contour
128128
Leitgitter guide grid

Claims (30)

Windkraftanlage, umfassend mindestens einen Rotor (20; 66; 104, 106) mit Rotorblättern (26; 70), welcher drehbar gelagert ist, eine Sammeleinrichtung (40), durch welche Luft sammelbar ist, und eine Führungseinrichtung (50; 68), welche an einem Rotorblatt (26; 70) angeordnet ist, in fluidwirksamer Verbindung mit der Sammeleinrichtung (40) steht und durch welche Luft längs des entsprechenden Rotorblatts (26; 70) führbar ist.Wind turbine, comprising at least one rotor ( 20 ; 66 ; 104 . 106 ) with rotor blades ( 26 ; 70 ), which is rotatably mounted, a collecting device ( 40 ), through which air can be collected, and a guide device ( 50 ; 68 ), which on a rotor blade ( 26 ; 70 ) in fluidly operative connection with the collecting device ( 40 ) and by which air along the corresponding rotor blade ( 26 ; 70 ) is feasible. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeleinrichtung (40) an einer Nabe (24) und/oder vor einer Nabe (24) des Rotors (20; 66; 104, 106) angeordnet ist.Wind power plant according to claim 1, characterized in that the collecting device ( 40 ) on a hub ( 24 ) and / or in front of a hub ( 24 ) of the rotor ( 20 ; 66 ; 104 . 106 ) is arranged. Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeleinrichtung (40) drehfest mit dem mindestens einen Rotor (20; 66; 104, 106) verbunden ist oder drehfest bezüglich einer Halteeinrichtung (16) ist, an welcher der mindestens eine Rotor (20; 66; 104, 106) drehbar gelagert ist.Wind power plant according to claim 1 or 2, characterized in that the collecting device ( 40 ) rotatably with the at least one rotor ( 20 ; 66 ; 104 . 106 ) or rotationally fixed relative to a holding device ( 16 ) at which the at least one rotor ( 20 ; 66 ; 104 . 106 ) is rotatably mounted. Windkraftanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeleinrichtung (40) einen oder mehrere Trichter (42) umfasst.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting device ( 40 ) one or more funnels ( 42 ). Windkraftanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Achse der Sammeleinrichtung (40) parallel und insbesondere koaxial zu einer Drehachse (21) des mindestens einen Rotors (20; 66; 104, 106) orientiert ist. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that an axis of the collecting device ( 40 ) parallel and in particular coaxial with a rotation axis ( 21 ) of the at least one rotor ( 20 ; 66 ; 104 . 106 ) is oriented. Windkraftanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kanaleinrichtung (54) in fluidwirksamer Verbindung mit der Sammeleinrichtung (40) steht, wobei die Kanaleinrichtung (54) Kühlluft einer Getriebeeinrichtung (34) und/oder Bremseinrichtung (36) und/oder Generatoreinrichtung (32) zuführt.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that a duct device ( 54 ) in fluidly effective communication with the collecting device ( 40 ), the channel device ( 54 ) Cooling air of a transmission device ( 34 ) and / or braking device ( 36 ) and / or generator device ( 32 ) feeds. Windkraftanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammeleinrichtung (40) und/oder der Führungseinrichtung (50; 68) eine Verdichtereinrichtung (52) zugeordnet ist.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting device ( 40 ) and / or the management facility ( 50 ; 68 ) a compressor device ( 52 ) assigned. Windkraftanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (50) einen oder mehrere Kanäle (58) aufweist, welche in dem Rotorblatt (26) angeordnet sind.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the guide device ( 50 ) one or more channels ( 58 ), which in the rotor blade ( 26 ) are arranged. Windkraftanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem oder den Kanälen (58) mindestens ein Ausblaselement (60) zugeordnet ist, durch das Luft an dem Rotorblatt (26) ausblasbar ist.Wind turbine according to claim 8, characterized in that the channel (s) ( 58 ) at least one blow-out element ( 60 ) is assigned by the air on the rotor blade ( 26 ) is inflatable. Windkraftanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ausblaselement (60) so angeordnet und ausgebildet ist, dass eine Ausblasrichtung (62) entgegen einer Drehrichtung des mindestens einen Rotors (20) ist.Wind turbine according to claim 9, characterized in that the at least one blow-out element ( 60 ) is arranged and designed such that a blow-out direction ( 62 ) counter to a direction of rotation of the at least one rotor ( 20 ). Windkraftanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ausblaselement (60) so angeordnet und ausgebildet ist, dass Luft an einem Strömungsablösungsbereich an dem Rotorblatt (26) ausblasbar ist. Wind turbine according to claim 9 or 10, characterized in that the at least one blow-out element ( 60 ) is arranged and formed so that air at a flow separation region on the rotor blade ( 26 ) is inflatable. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ausblaselement (60) näher zu einer Spitze (64) des Rotorblatts (26) angeordnet ist als zu einer Nabe (24) und insbesondere ein Abstand des mindestens einen Ausblaselements (60) zu der Spitze (64) höchstens 10 % einer Gesamtlänge des Rotorblatts (26) zwischen der Nabe (24) und der Spitze (64) beträgt.Wind power plant according to one of claims 9 to 11, characterized in that the at least one blow-out element ( 60 ) closer to a peak ( 64 ) of the rotor blade ( 26 ) is arranged as one Hub ( 24 ) and in particular a distance of the at least one blow-off element ( 60 ) to the top ( 64 ) not more than 10% of a total length of the rotor blade ( 26 ) between the hub ( 24 ) and the top ( 64 ) is. Windkraftanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (68) einen oder mehrere Kanäle (72) aufweist, welche an einer Oberfläche (74) des Rotorblatts (70) angeordnet sind und insbesondere zu einer Außenseite hin offen sind.Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the guide device ( 68 ) one or more channels ( 72 ), which on a surface ( 74 ) of the rotor blade ( 70 ) are arranged and in particular are open to an outside. Windkraftanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Kanäle (72) als Turbulatoren ausgebildet sind und/oder mit einer turbulenzerzeugenden Einrichtung versehen sind.Wind turbine according to claim 13, characterized in that the one or more channels ( 72 ) are designed as turbulators and / or are provided with a turbulence-generating device. Windkraftanlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Kanäle (72) eine Breite aufweisen, welche höchstens 10 % und insbesondere höchstens 5 % und insbesondere höchstens 1 % einer Breite des Rotorblatts (70) zwischen einer Profilvorderkante (27) und einer Profilhinterkante (29) beträgt.Wind power plant according to claim 13 or 14, characterized in that the one or more channels ( 72 ) have a width which is at most 10% and in particular at most 5% and in particular at most 1% of a width of the rotor blade ( 70 ) between a profile leading edge ( 27 ) and a profile trailing edge ( 29 ) is. Windkraftanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten Rotoren (86, 88; 104, 106) insbesondere mit koaxialen Drehachsen (92, 96).Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized by a plurality of successively arranged rotors ( 86 . 88 ; 104 . 106 ), in particular with coaxial axes of rotation ( 92 . 96 ). Windkraftanlage nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch mindestens einen ersten Rotor (86; 104) und einen zweiten Rotor (88; 106), welche gegenläufig zueinander sind. Wind power plant according to claim 16, characterized by at least one first rotor ( 86 ; 104 ) and a second rotor ( 88 ; 106 ), which are in opposite directions. Windkraftanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (98) einer Generatoreinrichtung (100) drehfest mit dem ersten Rotor (86; 104) verbunden ist und ein zweiter Teil (102) der Generatoreinrichtung (100) drehfest mit dem zweiten Rotor (88; 106) verbunden ist, wobei durch Drehung des ersten Teils (98) und/oder des zweiten Teils (102) elektrischer Strom erzeugbar ist.Wind power plant according to claim 17, characterized in that the first part ( 98 ) a generator device ( 100 ) rotatably with the first rotor ( 86 ; 104 ) and a second part ( 102 ) of the generator device ( 100 ) rotatably with the second rotor ( 88 ; 106 ), wherein by rotation of the first part ( 98 ) and / or the second part ( 102 ) Electric power can be generated. Windkraftanlage nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatoreinrichtung (100) zwischen dem ersten Rotor (104) und dem zweiten Rotor (106) angeordnet ist.Wind power plant according to claim 17 or 18, characterized in that the generator device ( 100 ) between the first rotor ( 104 ) and the second rotor ( 106 ) is arranged. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Rotor (104) und dem zweiten Rotor (106) ein Außenmantel (110; 114; 116) zugeordnet ist, innerhalb welchem der erste Rotor (104) und der zweite Rotor (106) angeordnet sind, wobei insbesondere der Außenmantel (110; 114; 116) koaxial zu einer Drehachse (92; 96) des ersten Rotors (104) und/oder zweiten Rotors (106) angeordnet ist.Wind power plant according to one of claims 17 to 19, characterized in that the first rotor ( 104 ) and the second rotor ( 106 ) an outer jacket ( 110 ; 114 ; 116 ) within which the first rotor ( 104 ) and the second rotor ( 106 ) are arranged, in particular the outer shell ( 110 ; 114 ; 116 ) coaxial with a rotation axis ( 92 ; 96 ) of the first rotor ( 104 ) and / or second rotor ( 106 ) is arranged. Windkraftanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (110; 114; 116) mindestens einen Bereich aufweist, welcher einen konstanten Querschnitt hat und/oder von der Nabe (24) weg einen sich verjüngenden Querschnitt hat und/oder von der Nabe (24) weg einen sich erweiternden Querschnitt hat.Wind power plant according to claim 20, characterized in that the outer jacket ( 110 ; 114 ; 116 ) has at least one region which has a constant cross section and / or from the hub ( 24 ) has a tapered cross section and / or from the hub ( 24 ) has a widening cross section. Windkraftanlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (116) als Expansionsdüse ausgebildet ist mit einem sich verjüngenden Bereich (118), auf welchen ein sich erweiternder Bereich (120) folgt. Wind power plant according to claim 21, characterized in that the outer casing ( 116 ) is designed as an expansion nozzle with a tapered area ( 118 ) on which an expanding area ( 120 ) follows. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rotor (84; 104) und der zweite Rotor (86; 106) einen gleichen Durchmesser aufweisen oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen.Wind turbine according to one of claims 17 to 22, characterized in that the first rotor ( 84 ; 104 ) and the second rotor ( 86 ; 106 ) have a same diameter or have different diameters. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Rotor (104) und dem zweiten Rotor (106) eine Luftleiteinrichtung (124) angeordnet ist.Wind turbine according to one of claims 17 to 23, characterized in that between the first rotor ( 104 ) and the second rotor ( 106 ) an air guiding device ( 124 ) is arranged. Windkraftanlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleiteinrichtung (124) ein Leitgitter (118) umfasst, welches insbesondere eine kreisförmige Außenkontur hat.Wind power plant according to claim 24, characterized in that the air guiding device ( 124 ) a guide grid ( 118 ), which in particular has a circular outer contour. Verfahren zum Betreiben einer Windkraftanlage, bei dem im Bereich einer Nabe mindestens eines Rotors Luft gesammelt wird und die gesammelte Luft längs eines Rotorblatts in dem Rotorblatt und/oder an einer Außenseite des Rotorblatts geführt wird.A method of operating a wind turbine, wherein in the region of a hub of at least one rotor air is collected and the collected air is guided along a rotor blade in the rotor blade and / or on an outer side of the rotor blade. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rotorblatt geführte Luft in einer Richtung entgegen einer Drehrichtung des Rotors an dem Rotorblatt ausgeblasen wird.A method according to claim 26, characterized in that in the rotor blade guided air is blown in a direction opposite to a rotational direction of the rotor on the rotor blade. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass Luft an einem Strömungsablösungsbereich an dem Rotorblatt ausgeblasen wird.A method according to claim 26 or 27, characterized in that air is blown out at a flow separation area on the rotor blade. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster Rotor und ein zweiter Rotor, welche hintereinander angeordnet sind, gegensinnig zueinander gedreht werden. Method according to one of claims 26 to 28, characterized in that at least one first rotor and a second rotor, which are arranged one behind the other, are rotated in opposite directions to each other. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem ersten Rotor ein erster Teil einer Generatoreinrichtung gedreht wird und mit dem zweiten Rotor ein zweiter Teil einer Generatoreinrichtung gedreht wird.A method according to claim 29, characterized in that with the first rotor, a first part of a generator device is rotated and with the second rotor, a second part of a generator device is rotated.
DE102011052982A 2011-08-25 2011-08-25 Wind power plant, has rotor comprising rotatably supported rotor blade, and guiding device arranged at blade and staying in effective fluid connection with collecting device, where air is guided along blade through guiding device Pending DE102011052982A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011052982A DE102011052982A1 (en) 2011-08-25 2011-08-25 Wind power plant, has rotor comprising rotatably supported rotor blade, and guiding device arranged at blade and staying in effective fluid connection with collecting device, where air is guided along blade through guiding device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011052982A DE102011052982A1 (en) 2011-08-25 2011-08-25 Wind power plant, has rotor comprising rotatably supported rotor blade, and guiding device arranged at blade and staying in effective fluid connection with collecting device, where air is guided along blade through guiding device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011052982A1 true DE102011052982A1 (en) 2013-02-28

Family

ID=47664768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011052982A Pending DE102011052982A1 (en) 2011-08-25 2011-08-25 Wind power plant, has rotor comprising rotatably supported rotor blade, and guiding device arranged at blade and staying in effective fluid connection with collecting device, where air is guided along blade through guiding device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011052982A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017061917A (en) * 2015-09-24 2017-03-30 株式会社G・T・R W turbine generator with wind tunnel
NO20210857A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-03 Verta As Vertical axis wind turbine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017061917A (en) * 2015-09-24 2017-03-30 株式会社G・T・R W turbine generator with wind tunnel
NO20210857A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-03 Verta As Vertical axis wind turbine
WO2023277695A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-05 Verta As Vertical axis wind turbine
NO347351B1 (en) * 2021-07-02 2023-09-25 Verta As Vertical axis wind turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1859164B1 (en) Method and device for using wind energy
EP2619449B1 (en) Twin turbine system which follows the wind/water (windtracker) for wind and/or water power, with optimized blade shape
DE2852554A1 (en) ROTOR FOR USE IN A FLOW MEDIUM
DE102013207640B4 (en) Wind turbine rotor blade
DE19957141A1 (en) Wind power installation with a vertical rotor and a head-on wind blast for producing energy has three-blade rotors fitted on a through-flow principle and a lateral inlet surface structure with diffusers on both sides on the rear part.
WO2018211055A1 (en) Wind turbine rotor blade
DE19802574A1 (en) Wind power generator plant
DE102007059038B3 (en) Wells turbine with passive rotor blade adjustment
WO2014048468A1 (en) Turbine with a nozzle body
DE102011086603A1 (en) Wind turbine rotor blade and method for defrosting a wind turbine rotor blade
EP3399183B1 (en) Rotor blade of a wind turbine
DE102012101070A1 (en) Rotor blade for a wind turbine
DE102011052982A1 (en) Wind power plant, has rotor comprising rotatably supported rotor blade, and guiding device arranged at blade and staying in effective fluid connection with collecting device, where air is guided along blade through guiding device
WO2013171320A1 (en) Wind motor with rotational axis substantially perpendicular to the wind direction
DE102011052989A1 (en) Wind power plant has rotatably mounted rotors which are arranged in succession and opposite to each other, where rotors have coaxial rotational axes
DE202008000543U1 (en) turbine
WO2020043722A1 (en) Rotor blade, wind turbine, and method for optimising a wind turbine
DE3812912A1 (en) Wind power plant
WO2012143004A1 (en) Wind turbine
EP2435695A2 (en) Energy generation device comprising rotors
EP3565970B1 (en) Wind turbine and use of a mist eliminator in a wind turbine rotor
WO2012156352A1 (en) Wind turbine system
DE202011101729U1 (en) Turbine system for wind and hydro III
EP2954201B1 (en) Wind powered generator or water powered generator and power generator pool
DE102015015788B4 (en) Uplift wind power plant with rotating wind tunnels for harvesting energy from weak to moderate winds

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE

R016 Response to examination communication