DE19853993A1

DE19853993A1 - Windleiteinrichtung zur Abschirmung der dem Wind entgegendrehenden Rückseiten der Windangriffsflächen von einem oder zwei Windrotoren

Info

Publication number: DE19853993A1
Application number: DE19853993A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-18
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2000-05-31

Description

Windleiteinrichtung zur Abschirmung der dem Wind entgegendrehenden Rückseiten der Windangriffsflächen von einem oder zwei Windrotoren.

Anwendung

Die Windleiteinrichtung verbessert die Ausnutzung der Windenergie bei Windrotoren mit nicht rechtwinklig zur Drehachse angeordneten Windangriffsflächen. Die prak tische Anwendung von Windrotoren mit nicht rechtwink lig zur Drehachse angeordneten Windangriffsflächen zur Energiegewinnung wird dadurch ermöglicht.

Charakteristik und die technischen Ursachen der Mängel der bereits bekannten Lösungen

Die bekannten Arten der Windenergieanlagen verfügen über einen Rotor dessen Windangriffsflächen nahezu rechtwinklig zur Drehachse stehen. Dadurch wird nur eine kleine Kompo nente des gesamten, die Windangriffsfläche anströmende Windes mit seiner Energie ausgenutzt. Infolge der großen Durchmesser der Rotoren entstehen hohe Umfangsgeschwin digkeiten, sodaß eine Drehzahlbegrenzung erforderlich wird.

Die Offenlegungsschrift DE 36 31 709 A1 beschreibt eine Anlage mit Rotorflügeln die parallel zur Drehachse angeord nete Windangriffsflächen besitzt. Diese sind halbkreisförmig von einem Schutzschild umschlossen, mit dem Ziel, damit den Wind der auf die Rückseiten der Windangriffsflächen des Rotors beim Rücklauf treffen würde abzuleiten. Dieser Teil der Windenergie geht verloren.

Die gesamte Lösung ist kompliziert und erfordert einen hohen mechanischen Aufwand.

Ähnlich wie bei der vorstehenden Anlage wird bei der Offen legungsschrift DE 30 45 826 A1 mit einer vorgehängten Windleitvorrichtung das Abbremsen der rücklaufenden Rotor seite durch den entgegen strömenden Wind vermieden. Nur ein Teil des Windes der die Rotorfläche anströmt wird genutzt.

Die bisher bekannten Windleiteinrichtungen sind nur für einzelne Windrotoren entwickelt wurden. Ein Teil des die Fläche des Rotors anströmenden Windes wird ungenutzt abgeleitet.

Merkmale der Erfindung

Die Windleiteinrichtung für Windrotoren besitzt Leitflächen die jede erforderliche Form aufweisen können und die den auf der Gesamtbreite des Rotors anströmenden Wind im Bereich der gegenlaufenden Rotorblätter bis zu deren Gesamtbreite und ge gebenenfalls darüber hinaus, den zu beaufschlagenden Rotor blättern zuführen. Die Leitflächen können durch die Freigabe von Teilen oder der vollen Windleitfläche oder durch das Aus stellen bzw. das Verdrehen oder Verschieben derselben steuernd auf das Drehmoment des Rotors einwirken, indem dann der Wind die ihm entgegen laufenden Rückseiten der Windangriffs flächen des Rotor beaufschlagen kann, oder die Windangriffs fläche der beaufschlagten Rotorblätter abgedeckt wird.

Die Windleiteinrichtung deckt von zwei Windrotoren die Rückseite der Windangriffsflächen die gegen den Wind laufen ab. Bei einer Teilung der Windleiteinrichtung kommen die gleichen Wirkungen und Effekte für einen Rotor zum tragen. Eine Kombination von verschiedensten Ausführungen der Windleiteinrichtung ist möglich. Es wird damit eine Erhöhung des Wirkungsgrades erreicht.

Aufbau und Funktion

Die Windleiteinrichtung besteht in ihrer Grundform (1) aus Windleitflächen. Durch diese Flächen werden die gegen den Wind laufenden Rückseiten der Rotorflächen des Windrotors abgedeckt. Der auf diesen Bereich auftreffende Wind wird zu den Rotorflächen gelenkt die sich in Windrichtung drehen.

Die Windleiteinrichtung (1) ist vor zwei Rotoren ange ordnet. Die Windleiteinrichtung und die Rotoren können sich um einen gemeinsamen Drehpunkt (2) drehen, um ständig in der Windrichtung zu stehen. Dieser Drehpunkt kann auch eine andere Lage haben.

Die Windleifflächen der Windleiteinrichtung können ganz oder teilweise durch ein Verdrehen, oder Verschieben geöffnet werden, sodaß das Gegenströmen von Wind auf die entgegen laufenden Rotorflächen erfolgt und damit das Drehmoment und die Drehzahl des Windrotors steuern.

Die Windleiteinrichtung der Grundform (1) kann in zwei Teile getrennt und auseinander gerückt (4) oder entgegen gesetzt gedreht (3) vor einzelnen Rotoren angeordnet werden. Auch hier können von den Windleifflächen ganze oder Teil flächen als sich öffnende Flächen ausgebildet werden, die der Steuerung der Rotoren dienen. Eine paarweise Anordnung der Rotoren mit den Windleiteinrichtungen ist nicht zwingend. Durch eine Kombination der gleichen oder verschiedener Ausführungen dieser Windleiteinrichtung (z. B. 1 + 1 oder 1 + 3 oder 1 + 4) kann eine Erhöhung des Wirkungsgrades erzielt werden.

Die Steuerungsmöglichkeit für den oder die Rotoren kann auch durch eine Einschränkung der von Wind beaufschlagten Rotorflächen durch Ausstellen, Verdrehen der Windleiffläch en oder der gesamten Windleiteinrichtung erreicht werden. Die einfachste Form den oder die Rotoren mit der Windleit einrichtung im Wind zu halten ist die Anordnung einer Wind fahne (6).

Nachfolgende Abbildungen sollen zum weiteren Verständnis beitragen. Es zeigt

Abb. 1 die Windleiteinrichtung in seiner Grundform vor zwei Rotoren in der Draufsicht

Abb. 2 die Windleiteinrichtung in seiner Grundform vor zwei Rotoren mit Windfahne in der Draufsicht

Abb. 3 verschieden Lösungen, Abb. 3a bis 3f, in welcher Weise die Windleitflächen der Windleiteinrichtung geöffnet werden können, um den anströmenden Wind zur Steuerung des Rotors nutzen, in der Draufsicht.

Abb. 4 die geteilte Windleiteinrichtung der Grundform gedreht vor zwei Rotoren in der Draufsicht.

Abb. 5 die geteilte, auseinander gerückte Windleiteinrichtung in seiner Grundform kombiniert mit einer Windleitein richtung mit integriertem Öffnungssystem zur Steuerung der Rotordrehzahl und des Drehmomentes in der Drauf sicht.

Abb. 6 verschiedene Lösungen zur Nutzung der Windleitein richtung durch eine Einschränkung des Windan griffs auf die vom Wind beaufschlagte Rotorflächen, um eine Steuerung der Rotordrehzahl und des Dreh momentes vorzunehmen. Abb. 6a bis 6e in der Drauf sicht., Abb. 6f in der Seitenansicht.

Abb. 7 bis 9 Windleiteinrichtungen verschiedene Ausführun gen kombiniert vor mehreren Rotoren in der Draufsicht.

Claims

1. Windleiteinrichtung für ein oder mehrere Windrotoren zur Abdeckung der der Wind richtung entgegen laufenden Rotorblattrückseiten.

2. Die Windleiteinrichtung nach Anspruch 1 ist da durch gekennzeichnet, daß eine Nutzung des die die Rotorfläche anströmenden Windes bis zur vollen Breite und mehr durch die Zuleitung auf die Rotor blattvorderseiten ermöglicht wird.

3. Die Windleiteinrichtung nach Anspruch 1 und 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß auch eine Steuerung der Drehzahl und des Drehmomentes der oder des Rotors durch eine teilweise oder völlige Freigabe des Windangriffs auf die entgegenlaufenden Rotorblatt rückseiten oder Einschränkung des Windangriffs auf die beaufschlagten Rotorblätter erreicht werden kann.

4. Die Windleiteinrichtung nach Anspruch 1 bis 3 ist dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Aus führungen miteinander kombiniert werden können.