DE102021004563A1

DE102021004563A1 - rotor blade

Info

Publication number: DE102021004563A1
Application number: DE102021004563.7A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-09-09
Filing date: 2021-09-09
Publication date: 2023-03-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt, für einen Rotor zur Umwandlung von Windenergie in Rotationsenergie.
Die technische Leistung bei einer Windkraftanlage besteht darin, den Wind zu nutzen und eine an den Windverhältnissen angepasste, gleichbleibend hohe Energie zu erzeugen. Dabei spielt die Beschaffenheit des Rotorblattes eine signifikante Rolle. Je größer die Auffangfläche eines Blattes desto bessere die Windausbeute.
Durch die erste Ausführung (Fig. 2) besteht die Möglichkeit, alle Blätterflügel (2.4, 2.5, 2.6, 2.7) mit dem Zusammenspiel einzelner Komponenten, in eine bestimmte Position zu bringen um mehr Auffangfläche zu ermöglichen und dadurch eine stärkere Drehkraft zu erzielen.
Die Rotorblätter eignen sich besonders bei schwachem Wind. Je nach Windstärke können diese in der Anzahl verringert werden und bei Bedarf aerodynamisch geformt werden.
Die Zeichnungen Fig. 2 und Fig. 3 zeigen die erste Ausführungsform der Rotoren Blätter, die das Grundprinzip der Funktionalität veranschaulicht. Die wesentlichen Elemente der Konstruktion sind aus der folgenden Bezugszeichenliste zu entnehmen.
1. Rotorblatt (Gerüst): 2.3
2. Blätterflügel: 2.4, 2.5, 2.6, 2.7
3. Blattverstellung: 2.2

The invention relates to a rotor blade for a rotor for converting wind energy into rotational energy.
The technical performance of a wind turbine consists of using the wind and generating a consistently high level of energy that is adapted to the wind conditions. The condition of the rotor blade plays a significant role in this. The larger the surface area of a blade, the better the wind yield.
With the first embodiment (Fig. 2), it is possible to bring all blade wings (2.4, 2.5, 2.6, 2.7) into a specific position with the interaction of individual components in order to allow more collecting surface and thereby achieve a stronger turning force.
The rotor blades are particularly useful in weak winds. Depending on the wind speed, these can be reduced in number and, if necessary, shaped aerodynamically.
The drawings fig. 2 and fig. 3 show the first embodiment of the rotor blades, which illustrates the basic principle of the functionality. The essential elements of the construction can be found in the following list of reference symbols.
1. Rotor blade (framework): 2.3
2. Leaf wings: 2.4, 2.5, 2.6, 2.7
3. Blade adjustment: 2.2

Description

Heutige Windkraftanlagen verfügen fast ausnahmslos über drei Rotorblätter. Diese sind elementarer und prägender Bestandteil einer Windkraftanlage. Mit ihnen wird der Strömung Energie entnommen und dem Rotor zugeführt. Der Rotor ist ein Energiewandler, der die Bewegungsenergie der Strömung in Rotationsenergie umwandelt und als Drehbewegung zur Verfügung stellt. Dadurch wir der Generator zur Erzeugung elektrischer Energie angetrieben.Almost all of today's wind turbines have three rotor blades. These are an elementary and formative part of a wind turbine. They take energy from the flow and feed it to the rotor. The rotor is an energy converter that converts the kinetic energy of the flow into rotational energy and makes it available as rotary motion. This drives the generator to generate electrical energy.

Die technische Leistung bei der Entwicklung einer Windkraftanlage besteht darin, den Wind zu nutzen und eine an den Windverhältnissen angepasste, gleichbleibend hohe Energie zu erzeugen. Die Energie, die dem Wind entnommen werden kann, hängt auch von der Größe der Fläche ab, die er anweht. Weitere relevante Faktoren sind auch das Gewicht, die Form sowie die Anzahl der Rotorblätter.The technical achievement in the development of a wind turbine consists of using the wind and generating a consistently high level of energy that is adapted to the wind conditions. The energy that can be extracted from the wind also depends on the size of the area that it blows. Other relevant factors are the weight, shape and number of rotor blades.

Die Zeichnung 2 zeigt die erste Ausführungsform der R otoren Blätter, die das Grundprinzip der neuartigen Funktionalität veranschaulicht. Zu den erfindungsrelevanten Teilen der Konstruktion gehört das Rotorblatt, welches sich wie folgt aus unterschiedlichen Elementen besteht:

1. Rotorblatt (Gerüst): 2.3
2. Blattverstellung: 2.2
3. Blätterflügel: 2.4, 2.5, 2.6, 2.7

The drawing 2 shows the first embodiment of the rotor blades, which illustrates the basic principle of the novel functionality. The parts of the construction relevant to the invention include the rotor blade, which consists of different elements as follows:

1. Rotor blade (framework): 2.3
2. Blade adjustment: 2.2
3. Leaf wings: 2.4, 2.5, 2.6, 2.7

Das Rotorblatt hat gegenüber herkömmlichen Rotorblätter den großen Vorteil (Herstellung von Konstruktionselementen aus Composite oder Carbon Material), dass dieser sich durch seine Zusammensetzung, einerseits relativ leicht ist und andererseits eine viel größere Auffangfläche bietet. Bekannterweise würde man mit zusätzlichen Rotorblättem sich diesem Idealwert zwar nähern, aber es sich aus nachfolgenden Gründen nur bis zur Anzahl drei lohnt: Das Verhältnis zwischen Windausbeute, Stabilität und Kosten.The rotor blade has the great advantage over conventional rotor blades (manufacture of construction elements from composite or carbon material) that it is relatively light due to its composition on the one hand and on the other hand offers a much larger collecting surface. As is well known, one would approach this ideal value with additional rotor blades, but it is only worthwhile up to the number three for the following reasons: The relationship between wind yield, stability and costs.

Da das Gewicht und die Kosten Maßgeblich dafür entscheidend sind ob drei oder viel Blätter verwendet werden, könnte man durch die neuartige Konstruktion verwirklichen. Anders als herkömmlichen Blättern lassen sich diese, aufgrund von weniger Materialaufwand Preiswerter und mit weniger Gewicht produzieren. Das Zusammenspiel durch weniger Gewicht, geringere Kosten in der Produktion sowie die bessere Windausbeute durch die größere Auffangfläche, bieten die einzigartige Möglichkeit alle maßgeblichen Kriterien zu erfüllen die für den Bau einer Anlage mit mehr als nur drei Rotorblättern.Since the weight and the costs are decisive for whether three or many sheets are used, the new construction could be used. Unlike conventional blades, these can be produced more cheaply and with less weight due to less material costs. The interaction of less weight, lower production costs and the better wind yield due to the larger collection area offer the unique opportunity to meet all the relevant criteria for the construction of a system with more than just three rotor blades.

Die Windkraftanlage formt die Strömungsenergie des Windes durch den Antrieb der einzelnen Blätter in Rotationsenergie um.The wind turbine converts the flow energy of the wind into rotational energy by driving the individual blades.

Demzufolge hängt die Leistung einer Windkraftanlage hauptsächlich von der Beschaffenheit des Rotors bzw. der Rotorblätter ab.As a result, the performance of a wind turbine mainly depends on the condition of the rotor or the rotor blades.

Die Zeichnung 2 der Konstruktion der Blätterflügel
setzt sich insgesamt aus 3 Partien zusammen. Der erste Part setzt sich aus den 3 Blätterflügeln (2.4, 2.5, 2.6) zusammen. Der zweite Part des Rotorblattes setzt sich nur noch aus 2 Blätterflügel (2.5, 2.6). Folglich setzt sich der dritte und Letzte Part (2.7) bzw. die Spitze des Rotorblattes und eine entsprechend passende aerodynamische Form zusammen. Dadurch, dass die Anzahl der Blattflügel des Rottorblattes, welches wiederum aus drei Teilen zusammengesetzt wird, jeweils mit unterschiedlicher Anzahl an Blätterflügeln bestückt wird, erlaubt diese Zusammensetzung eine signifikante Reduzierung des Gesamtgewichtes des Rotorblattes. Durch eine derartige Konstruktion kann das Rotorblatt besonders bei starken sowie auch bei schwächeren Windkräften eine höhere Flexibilität erreichen.The drawing 2 the construction of the leaf wings
consists of 3 games in total. The first part consists of the 3 leaves (2.4, 2.5, 2.6). The second part of the rotor blade consists of only 2 blades (2.5, 2.6). Consequently, the third and last part (2.7) or the tip of the rotor blade and a correspondingly fitting aerodynamic shape are composed. Due to the fact that the number of blade wings of the rotor blade, which in turn is composed of three parts, is each equipped with a different number of blade wings, this composition allows a significant reduction in the overall weight of the rotor blade. With such a construction, the rotor blade can achieve greater flexibility, particularly in the case of strong as well as weaker wind forces.

Ausführungsbeispielexample

Nachfolgend wir die Funktionalität, in Bezugnahme der Zeichnungen, anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The functionality is explained in more detail below with reference to the drawings using exemplary embodiments.

Die Figuren zeigen (Fig) im Einzelnen:

1. Die komplett fertig errichtete Windkraftanlage mit einem vierblättrigen Rotor.
2. Seitlicher Ansicht des Rotorblattes beim Aufrichten
3 Schnittansicht entlang dar Linie A-A der 3

The figures show (Fig) in detail:

1 . The completely finished wind turbine with a four-bladed rotor.
2 . Lateral view of the rotor blade during erection
3 Sectional view along line AA of 3

Die Zeichnungen 2 und 3 zeigen die erste Ausführungsform der Rotoren Blätter, die das Grundprinzip der Funktionalität veranschaulicht.The painting 2 and 3 show the first embodiment of the rotor blades, which illustrates the basic principle of functionality.

Die wesentlichen Elemente der Konstruktion sind aus der folgenden Bezugszeichenliste zu entnehmen.

1. Rotorblatt (Gerüst): 2.3
2. Blätterflügel: 2.4, 2.5, 2.6, 2.7
3. Blattverstellung: 2.2

The essential elements of the construction can be found in the following list of reference symbols.

1. Rotor blade (framework): 2.3
2. Leaf wings: 2.4, 2.5, 2.6, 2.7
3. Blade adjustment: 2.2

Claims

A wind turbine converts the kinetic energy of the air into kinetic energy through the lift of the individual rotor blades. To the according to them, the performance of a wind turbine mainly depends on the condition of the rotor. Depending on the type of system, the rotor has a different shape and number of rotor blades.

Claim The rotor blades are distinguished by the fact that they consist of a framework over their entire length on the outside and the individual wings are firmly attached to the framework (2.3) on the inside. In the interaction of the individual wings, the wind energy is converted into rotary power: Rotor blade (framework): 2.3 Wings: 2.4, 2.5, 2.6, 2.7