DE102015016847A1 - Windkraftanlage auf der Basis des Magnus/Bernoulli-Effekts - Google Patents

Windkraftanlage auf der Basis des Magnus/Bernoulli-Effekts Download PDF

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Abstract

Es wird mit dieser Patentanmeldung die Erteilung eines Patents auf eine neuartige Windkraftanlage beantragt. Die Basis dieser Windkraftanlage beruht auf dem Grundprinzip von paarweisen angetriebenen gegenläufigen Rotoren, die durch Ausnutzung des Magnus-Effekts in Rotation versetzt werden. Diese Anordnung bewirkt ein konstantes Drehmoment. Dieses Drehmoment wird mit Hilfe einer Verbindungswelle (Hauptachsenstrang) auf einen Generator übertragen. Zusätzlich werden die Magnus-Rotoren mit einem kegel- und zylinderförmigen Mantel verkleidet. Durch Nutzung der Bewegungsgleichung von Bernoulli verbessert sich im erheblichen Maße die Aerodynamik und die Leistung der Windkraftanlage. Die elektrische Leistung des Generators hängt primär von den geometrischen Abmessungen der Windkraftanlage und den vorherrschenden Windverhältnissen ab.

Description

  • Die Windkraftanlage ist als klein- bis mittelgroße Anlage zur Erzeugung von Elektrizität gedacht, Sie besteht aus paarweise gekoppelten Rotoren, die den Magnus-Effekt als Rotationskraft ausnutzen. Die paarweise gekoppelten und gegenläufigen Rotoren bewirken eine konstante Rotationskraft. Zusätzlich werden zur Leistungsverbesserung die Rotoren mit einem zylinderförmigen und einem kegelstumpfgeformten Mantel umgeben (siehe Bild 1 und Bild 2). Die Stärke dieser Rotorkraft wird von der vorherrschenden Windgeschwindigkeit und den geometrischen Abmessungen der Windkraftanlage bestimmt. Die Rotoren sind über T-förmige Verbindungselemente mit einem Hauptachsenstrang, – an dessen Ende ein Generator gekoppelt ist, miteinander verbunden.
  • Der Antrieb der gekoppelten Rotoren kann einzeln über einen elektrischen Nabenmotor oder über einen Motor mit einen Wendegetriebe/Kegelradgetriebe erfolgen (siehe Bild 3).

Claims (6)

  1. Windkraftanlage deren Grundprinzip aus jeweils zwei gekoppelten gegenläufigen Rotoren besteht, die durch Ausnutzung des Magnus-Effekts in Rotation versetzt werden. Diese technische Anordnung erzeugt ein konstantes Drehmoment, das über einen Generator in elektrische Leistung umgesetzt wird.
  2. Die Windkraftanlage ist gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren paarweise gekoppelt sind und elektrisch einzeln oder paarweise in gegenläufige Drehung versetzt werden.
  3. Windkraftanlage deren Rotorendrehzahlen gemäß Anspruch 1 und 2 so geregelt werden, dass diese in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit maximale Leistung liefern.
  4. Windkraftanlage die gemäß Anspruch 1–3 dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rotoren durch einen zylindrischen Mantel und einem kegelstumpfartigen Einlauf verkleidet sind, Diese bewirken – eine Erhöhung der Windgeschwindigkeit und damit den Wirkungsgrad der Windkraftanlage – minimalen induzierten Luftwiderstand durch quasilaminaren Luftaustritt – einen Schutz vor Beeinflussung seitlich benachbarter gleichartiger oder anderer Windkraftanlagen durch Zirkulationswinde. – eine Schutzzone bei etwaigen Störungen im Arbeitsbereich der Magnus-Rotoren. – einen Schutz vor direkten Witterungseinflüssen wie Regen, Hagel oder Schnee. Dies trägt zugleich zur Stabilität des Wirkungsgrades bei. – eine Minderung des Lärmpegels der Rotoren
  5. Windkraftanlage gemäß Anspruch 1–4 keiner besonderen Regelung zur Windausrichtung bedarf, da sie so konstruiert ist, dass sich der Hauptachsenstrang automatisch in die Windrichtung einstellt. Das heißt Windrichtung und Hauptachsenstrang sind immer kollinear zueinander ausgerichtet.
  6. Windkraftanlage ist gemäß Anspruch 1–5 dezentral. Sie kann autonom oder mit Hilfe einer entsprechenden Leistungselektronik mit Netzanschluss betrieben werden. Sie benötigt keine zusätzlichen Stromtrassen. Als Haupteinsatzgebiet dieser Windkraftanlage ist an Hochhäuser und Industrieanlagen gedacht, die über entsprechende Windverhältnisse verfügen.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019001261A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Christian Will Gelagertes geschlossenes kreisförmiges Tunnelsystem mit im Innenbereich befindlich(en) Flettnerwindrad (räder)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT106375B (de) * 1924-11-28 1927-05-10 Paul Adalbert Roscher Verfahren zum Antrieb von Windrädern und Windrad zur Ausübung des Verfahrens.
US20100187829A1 (en) * 2009-01-26 2010-07-29 Egen Llc Fluid flow energy harvester
DE102010020380A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Klaus Becker Windkraftanlage zur Erzeugung von elektrischer Energie : Spiegelturbine
DE202012009612U1 (de) * 2012-10-09 2012-12-18 André Wiedemann Elektrostatische Windenergieanlage mit Mini-Rotoren
DE102014104466A1 (de) * 2014-03-28 2015-10-01 Rainer Marquardt Windkraftanlage für Hausdächer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT106375B (de) * 1924-11-28 1927-05-10 Paul Adalbert Roscher Verfahren zum Antrieb von Windrädern und Windrad zur Ausübung des Verfahrens.
US20100187829A1 (en) * 2009-01-26 2010-07-29 Egen Llc Fluid flow energy harvester
DE102010020380A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Klaus Becker Windkraftanlage zur Erzeugung von elektrischer Energie : Spiegelturbine
DE202012009612U1 (de) * 2012-10-09 2012-12-18 André Wiedemann Elektrostatische Windenergieanlage mit Mini-Rotoren
DE102014104466A1 (de) * 2014-03-28 2015-10-01 Rainer Marquardt Windkraftanlage für Hausdächer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019001261A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Christian Will Gelagertes geschlossenes kreisförmiges Tunnelsystem mit im Innenbereich befindlich(en) Flettnerwindrad (räder)

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