DE202006011005U1 - Wind power plant for generation of electric current has tower like support unit which has rotative active connection in its upper area with rotor and circle or ring shape basic structure is provided in lower area of tower like support unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a wind turbine according to the preamble of the claim 1.
Windkraftanlagen werden beispielsweise zur Stromerzeugung eingesetzt. Sie können in zwei verschiedene Arten unterteilt werden. Die relativ verbreitete erste Art besitzt einen Rotor, der sich um eine horizontal gerichtete Rotationsachse dreht. Um einen guten Wirkungsgrad bei der Energieerzeugung zu erreichen, sollte der Rotor senkrecht zur Windrichtung ausgerichtet sein. Hierfür sind in derartigen Windkraftanlagen Motoren zur Nachführung des Rotors bezüglich de Windrichtung vorgesehen.Wind turbines are used, for example, to generate electricity. You can in two different types are divided. The relatively common first type has a rotor, which is a horizontally oriented Rotation axis rotates. For a good efficiency in energy production to reach, the rotor should be aligned perpendicular to the wind direction be. Therefor are in such wind turbines engines for tracking the Rotor regarding de wind direction provided.
Als zweite Art werden Windkraftanlagen mit einer vertikalen Rotationsachse des Rotors angesehen. Diese haben gegenüber Windrädern mit einer horizontalen Rotationsachse den Vorteil, dass keine Nachführung zur Windrichtung notwendig ist. Hierdurch werden die zur Nachführung notwendigen Motoren, Getriebe, Zentrallager und Sensoren überflüssig.When second type are wind turbines with a vertical axis of rotation viewed from the rotor. These have opposite wind turbines with a horizontal Rotation axis the advantage that no tracking to the wind direction necessary is. As a result, the necessary for tracking motors, Gearbox, central warehouse and sensors superfluous.
Derartige Windkrafträder besitzen demnach einen Rotor, der eine vertikale Rotationsachse hat und auf das Darrieus-Prinzip zurückgreift. Der Rotor ist an einem Mast beziehungsweise einer mastartigen Trägereinrichtung angebracht. Zur Abnahme der durch den Wind am Rotor erzeugen Drehung sind verschiedene Möglichkeiten bekannt. Zum einen können entsprechende Genera toreinrichtungen direkt an der Drehachse des Rotors vorgesehen sein.such wind turbines therefore have a rotor having a vertical axis of rotation has and uses the Darrieus principle. The rotor is on attached to a mast or a mast-like support means. To decrease the rotation produced by the wind on the rotor are different options known. For one thing corresponding genera toreinrichtungen directly to the axis of rotation of Rotor be provided.
Ebenso
gibt es Konstruktionen, wie beispielsweise aus
Nachteilig an den beiden bekannten Konzepten ist, dass es meist Spezialanfertigungen sind und damit relativ teuer sind. Auch führt ein Ausfall eines einzigen Bauteils, wie z.B. des Generators, zu langen Stillstandszeiten, in denen kein Einsatz möglich ist, da die einzelnen Elemente erst speziell angefertigt werden müssen oder eine relativ lange Lieferzeit haben. So stehen Windkrafträder mit horizontal Achse ca. 10 bis 25 der Zeit zu Reparatur- und Wartungszwecken still.adversely The two well-known concepts is that it is usually custom-made are and therefore relatively expensive. Also leads a failure of a single Component, such as of the generator, to long downtimes, in which no use possible is because the individual elements are first made specifically have to or have a relatively long delivery time. So are wind turbines with horizontal axis about 10 to 25 of the time for repair and maintenance purposes quiet.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Windkraftanlage zu schaffen, die eine hohe Verfügbarkeitsquote aufweist bei relativ geringen Investitionskosten.Of the The invention is therefore based on the object, a wind turbine to create a high availability rate has at relatively low investment costs.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Windkraftanlage mit Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach wird eine Windkraftanlage mit einem Rotor mit Vertikalachse verwendet, der eine Mehrzahl an Flügelblättern aufweist. Dieser Rotor wird von einer mastartigen Trägereinrichtung getragen. Erfindungs gemäß steht diese mastartige Trägereinrichtung in ihrem oberen Bereich mit dem Rotor in einer rotativen Wirkverbindung.The The object is achieved by a Wind turbine solved with features of claim 1. Therefore If a wind turbine is used with a rotor with vertical axis, having a plurality of wing blades. This rotor is supported by a mast-like support means. According to the invention this mast-like support means in its upper region with the rotor in a rotary operative connection.
Im unteren Bereich der mastartigen Trägereinrichtung, die auch als Turm oder Mast bezeichnet werden kann, ist eine kreis- oder ringförmige Basisstruktur vorgesehen, die in drehmomentübertragender Wirkverbindung mit der mastartigen Trägereinrichtung steht. Diese Basisstruktur steht mit Lagerungseinrichtungen in Verbindung. Zusätzlich sind Funktionseinrichtungen mit der Basisstruktur in Wirkverbindung bringbar. Hierbei sind insbesondere Generator- und/oder Bremseinrichtungen vorgesehen.in the lower portion of the mast-like support means, also called Tower or mast can be called, is a circular or ring-shaped base structure provided in the torque transmitting Active connection with the mast-like support means is. These Basic structure is associated with storage facilities. In addition, functional devices can be brought into operative connection with the basic structure. Here are in particular Generator and / or braking devices provided.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Figuren und deren Beschreibung angegeben.Further advantageous embodiments are in the dependent claims, the description and the figures and their description.
Ein Grundgedanke der Erfindung liegt darin, den Abgriffspunkt der Rotationsenergie möglichst einfach in Bodennähe zu verlegen, ohne eine komplexe Übertragungskonstruktion vorzusehen. Dies wird in der Erfindung dadurch erreicht, dass der Rotor die gesamte mastartige Trägereinrichtung und die Basisstruktur in Drehung versetzt. An der sich drehenden Basisstruktur können dann verschiedene Einrichtungen zur Energieabnahme vorgesehen werden. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion sind diese in Form von Funktionseinrichtungen vorgesehen, die sowohl Generator- wie auch Bremseinrichtungen beinhalten können. Bremseinrichtungen sind notwendig, um die Windkraftanlage bei zu starken Winden vor Schäden zu schützen. Die Lagerungseinrichtungen und die Funktionseinrichtungen können auch integriert ausgeführt werden.One The basic idea of the invention lies in the tapping point of the rotational energy as simple as possible near the ground to lay without a complex transmission structure provided. This is achieved in the invention in that the Rotor the entire mast-like support means and set the base structure in rotation. At the turning Basic structure can then various facilities for energy consumption are provided. In the construction according to the invention These are provided in the form of functional devices, both Generator as well as braking devices may include. braking devices are necessary to prevent the wind turbine from strong winds damage to protect. The storage devices and the functional devices can also integrated running become.
Die drehmomentübertragende Verbindung zwischen Rotor und der mastartigen Trägereinrichtung ist verschieden ausführbar. Die einfachste Art der Verbindung ist eine starre Verbindung, beispielsweise durch eine Verschweißung oder Verzahnung beider Bauteile miteinander. Es ist ebenso möglich, die beiden Bauteile durch ein Übersetzungsgetriebe miteinander in Verbindung zu bringen. Wenn dieses Übersetzungsgetriebe mehrere verschieden Übersetzungen aufweist, so kann ein Anlaufen des Rotors bei einer geringeren Übersetzung ausgeführt werden, und sobald eine gewisse Drehgeschwindigkeit erreicht ist, eine höhere Übersetzung eingesetzt werden. Auf ähnliche Weise kann auch die Verbindung zwischen der Trägereinrichtung und der Basisstruktur ausgeführt werden.The torque-transmitting connection between the rotor and the mast-like carrier device can be carried out differently. The simplest type of connection is a rigid connection, for example, by welding or toothing of both components together. It is also possible to bring the two components by a transmission gear together. If this Transmission gear has several different translations, so a start of the rotor can be performed at a lower translation, and as soon as a certain rotational speed is reached, a higher ratio can be used. In a similar manner, the connection between the carrier device and the base structure can also be carried out.
Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, nicht eine einzige zentrale Lagerung für die Basisstruktur vorzusehen, sondern mehrere an der Basisstruktur angeordnete dezentrale Lagerungseinrichtungen einzusetzen. Durch diese Konstruktion muss nicht ein einzelnes sehr teures Bauteil als Lager verwendet werden, welches auf das Gesamtgewicht der Anlage ausgelegt sein muss. Bei der Erfindung können mehrere Lagerungseinrichtungen eingesetzt werden, die nur in ihrer Gesamtheit auf die komplette Windkraftanlage ausgelegt sein müssen. An jede einzelne Lagerungseinrichtung können deswegen geringe Anforderungen gestellt werden, wodurch sie schwächer und somit kostengünstiger ausgelegt werden können, und aus einer Serienproduktion stammen können. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist eine Verfügbarkeit von über 95% zu erreichen.One Another basic idea of the invention can be seen therein, not a single central storage for to provide the basic structure, but several at the base structure to use arranged decentralized storage facilities. Through this Design does not have a single very expensive component as a bearing used, which is based on the total weight of the plant have to be. In the invention can several storage devices are used, only in their Entity must be designed for the entire wind turbine. At every single storage facility can therefore have low requirements making them weaker and thus more cost-effective can be designed and can come from a series production. By the construction according to the invention is an availability of over 95% to reach.
Grundsätzlich kann jede Rotorkonstruktion eingesetzt werden, die zur Verwendung mit vertikalen Rotationsachsen geeignet ist. Besonders vorteilhaft ist aber die Verwendung des Darrieus-Prinzips, insbesondere eines H-Darrieus-Rotors. Ein bevorzugter Rotor weist mehrere, insbesondere zwei bis vier, Rotorflügelblätter auf. Diese Rotorflügelblätter sind im Wesentli chen parallel zur Rotationsachse des Rotors vorgesehen. Sie weisen vorteilhaft ein vollsymmetrisches flügelähnliches Profil auf. Der sie anströmende Wind erzeugt bei den Flügelprofilen einen Auftrieb, so dass sie sich in Richtung des Auftriebes bewegen. Hierbei wird Auftrieb als physikalischer Fachbegriff für durch Luftströmungen erzeugte Kräfte verwendet, die durch Druckunterschiede auf den beiden Seiten eines Flügels entstehen. Der hier entstehende Auftrieb erzeugt keine Kraft nach oben, sondern tangential zur Rotationsrichtung des Rotors. Man kann ihn auch als Vortrieb bezeichnen. Durch die vollsymmetrische Ausführung wird der Auftrieb sowohl auf der dem Wind zugewandten als auch auf der dem Wind abgewandten Seite des Rotorflügels erzeugt. Die Rotorflügelblätter sind bevorzugt jeweils mit einer quer zur Rotationsachse verlaufenden Halterung am Rotationsmittelpunkt befestigt. Vorteilhaft ist es, wenn die Rotorflügelblätter freitragend und nur an der unteren Halterung angebracht sind, weil der Mast dann dort enden kann.Basically Any rotor design used for use with vertical axes of rotation is suitable. Is particularly advantageous but the use of the Darrieus principle, in particular a H-Darrieus rotor. A preferred rotor has several, in particular two to four, Rotor wing blades on. These rotor blades are essentially provided parallel to the axis of rotation of the rotor. They advantageously have a fully symmetrical wing-like profile. Of them oncoming Wind generates at the wing profiles a buoyancy so that they move in the direction of the buoyancy. This buoyancy is as a physical technical term for airflows used forces generated caused by pressure differences on the two sides of a wing. The buoyancy created here does not generate upward force, but rather tangential to the direction of rotation of the rotor. You can also call him as Designate propulsion. Due to the fully symmetrical design is the lift on both the windward and on the The windward side of the rotor blade generated. The rotor blades are preferably each with a transverse to the axis of rotation Mounted at the center of rotation. It is advantageous if the rotor blades self-supporting and only attached to the lower bracket because of the mast then end there.
Beim Rotieren der tragflächenartigen Rotorflügelblätter bilden sich, wie auch bei Flugzeugflügeln, durch den Druckunterschied zwischen Über- beziehungsweise Unterdruck auf den beiden Seiten der Flügel am Randbereich Randwirbel aus. In der Luftfahrttechnik bzw. der Aerodynamik wird ca. ein Drittel der gesamten Flügeloberfläche dazu verwendet, diese entstehenden Randwirbel zu verkraften, die dem Auftrieb entgegenwirken. Aus diesem Grund haben Segelflugzeuge eine möglichst große Streckung. Wobei Streckung das Verhältnis von der Flügeltiefe zur Spannweite bezeichnet. Um die entstehenden Randwirbel hier zu unterdrücken, ist es vorteilhaft, wenn an beiden Abschlussenden der Rotorflügelblätter entsprechende randwirbelverringernde Vorrichtungen vorgesehen sind. Hierbei sind beispielsweise entsprechende Profilkörper oder Endscheiben einsetzbar.At the Rotate the wing-like Forming rotor wing blades itself, as with aircraft wings, by the pressure difference between positive and negative pressure on the two sides of the wings edge vortex at the edge area. In aviation technology or the Aerodynamics use about one-third of the entire wing surface to create these To cope with marginal vortices, which counteract the buoyancy. For this Reason gliders have the greatest possible extension. Wherein stretching The relationship from the chordal depth referred to the span. To the emerging edge vortex here too suppress, it is advantageous if appropriate at both terminal ends of the rotor blade leaves vortex reducing devices are provided. Here are For example, corresponding profile body or end plates used.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die mastartige Trägereinrichtung aus mehreren Stufensegmenten aufgebaut. Diese können zueinander teleskopierbar sein. Um besonders stabile Masten herzustellen, ist es bekannt, den Masten eine konische bzw. parabelähnliche Form, ähnlich dem Eiffelturm, zu geben. Bei der Herstellung dieser Masten mit einer parabelähnlichen Form entsteht aber ein relativ großer Verschnitt beim Zuschneiden der Rohteile. Dieser erhöht wiederum die Materialkosten.In an advantageous embodiment is the mast-like support means composed of several stages segments. These can be telescoped to each other be. In order to produce particularly stable masts, it is known the masts a conical or parabolic-like shape, similar to the Eiffel Tower, to give. In the production of these masts with a parabola-like Shape but creates a relatively large waste when cutting of the blanks. This one increases again the material costs.
Durch das Vorsehen von einzelnen Stufen, die insbesondere zylinderartig ausgeprägt sein können, ist es möglich, ähnlich große Biegemomente wie mit herkömmlicher, konusähnlicher Technik hergestellter Masten aufzunehmen, ohne jedoch einen großen Verschnitt bei der Produktion dieser Bauteile zu erzeugen. Ein weiterer Vorteil, der sich aus der stufenartigen Konstruktion ergibt ist, dass die einzelnen Elemente teleskopierbar zueinander sein können. Dies bedeutet, dass es möglich ist, den Mast beziehungsweise die turmartige Trägereinrichtung ineinander ein- und ausfahrbar zu gestalten. So kann die Windkraftanlage z.B. in einem 40-Fuß-Container transportiert werden.By the provision of individual stages, in particular cylinder-like pronounced could be, it is possible to have similar bending moments as with conventional, cone-like Technology produced masts, but without a large waste to produce in the production of these components. Another advantage, which results from the step-like construction is that the individual elements can be telescopic to each other. This means that it is possible is, the mast or the tower-like support device into one another and extendable. Thus, the wind turbine can e.g. in transported a 40-foot container become.
Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dieses Ein- und Ausfahren durch hydraulische oder pneumatische Mittel ausführbar ist. Es lassen sich hierfür weit verbreitete Bauteile wie beispielsweise entsprechende Elemente eines Muldenkippers für den Aufbau mittels Druckluft einsetzen. Natürlich sind auch andere Methoden zum Ein- und Ausfahren des Mastes realisierbar.in this connection It has proved to be advantageous if this retraction and extension by hydraulic or pneumatic means is executable. It can be widely used for this purpose Components such as corresponding elements of a dump truck for the Use structure with compressed air. Of course, there are other methods for retracting and extending the mast realized.
Um die Basisplatte und damit auch die mastartige Trägereinrichtung und den Rotor drehbar zu lagern, weist eine Lagereinrichtung bevorzugt mindestens ein Radiallager und/oder ein oberes und ein unteres Vertikallager auf. Um eine ausreichende Halterung und Lagerung der Basisstruktur zu erreichen, ist es bevorzugt, wenn mehrere, insbesondere drei bis vier, Lagerungseinrichtungen mit ungefähr gleichem Winkelabstand um die Basisstruktur verteilt sind. Es können auch mehrere dieser Lagerungseinrichtungen vorgesehen werden.To support the base plate and thus also the mast-like carrier device and the rotor rotatable, a bearing device preferably has at least one radial bearing and / or an upper and a lower vertical bearing. In order to achieve a sufficient support and storage of the base structure, it is preferred if several, in particular three to four, storage devices with approximately the same angular distance distributed around the base structure are. It can also be provided more of these storage facilities.
Die Radiallager dienen zur Fixierung der Basisstruktur, so dass die Mittelachse weitestgehend lagestabil verbleibt. Die verwendeten oberen und unteren Vertikallager nehmen die Kippkräfte auf, die durch Rotationsschwingungen und den Wind auf den Mast einwirken. Durch eine Ausführung mit mehreren kleineren Lagerungseinrichtungen wird eine einzige große Lagereinrichtung, wie sie bei bisher bekannten Windkraftanlagen oft verwendet wird, überflüssig.The Radial bearings serve to fix the basic structure, so that the Middle axis remains largely stable in position. The used upper and lower vertical bearings absorb the tipping forces, which act by rotational vibrations and the wind on the mast. By an execution with several smaller storage facilities, a single large storage facility, as is often used in previously known wind turbines superfluous.
Durch das große Gewicht der Windkraftanlagen werden herkömmlicherweise teure Turmlager erforderlich, wie sie z.B. für den Turm eines Panzers vorgesehen sind. Derartige Turmlager haben aber lange Lieferzeiten, so dass sowohl die Herstellung als auch die Reparatur und Wartung einer derartigen Windkraftanlage nicht kurzfristig durchgeführt werden kann.By the great Weight of wind turbines are traditionally expensive tower bearings as required, e.g. For the tower of a tank are provided. Such tower bearings have but long delivery times, so that both the production as well the repair and maintenance of such a wind turbine not carried out at short notice can be.
Kleinere Lager sind aber relativ kurzfristig auf dem Markt verfügbar, so dass sich durch ihre Verwendung keinerlei zeitliche Einschränkungen beim Aufbau oder der Wartung einer damit ausgestatteten Windkraftanlage ergeben.smaller But stocks are available in the market relatively quickly, so that by their use no time restrictions in the construction or maintenance of a wind turbine equipped with it result.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Übertragung der Rotation auf die Generatoreinrichtung durch einen oder mehrere mit der Basisstruktur in Anlage bringbare Friktionskörper ermöglicht. Hierbei ist eine Möglichkeit, diesen Friktionskörper beispielsweise in Form eines durch Federn an die Seitenfläche der kreis- oder ringförmigen Basisstruktur gedrückten Reifens zu realisieren. Kostengünstig können hierbei z.B. LKW-Reifen eingesetzt werden. Durch den Einsatz einer Federeinrichtung zum Aufbringen des notwendigen Kontaktdruckes kann außerdem erreicht werden, dass die Anforderungen an die Basisstruktur sowie deren Lagerung und die exakt runde Auslegung nicht allzu hoch sein müssen, da kleinere Toleranzen leicht ausgeglichen werden.In a preferred embodiment will the transmission the rotation on the generator means by one or more With the base structure can be brought into conditioning friction body. Here's a way this friction body for example, in the form of a spring by the side surface of the circular or annular base structure pressed Tire to realize. economical can here e.g. Truck tires are used. By using a Spring device for applying the necessary contact pressure can Furthermore be achieved that the requirements of the basic structure as well their storage and the exact round design should not be too high have to, because smaller tolerances are easily compensated.
In einer anderen Ausführungsform ist es auch möglich, an der ringförmigen Basisstruktur zahnradartige Aussparungen vorzusehen. Sie kann auch als Zahnscheibe ausgebildet sein. In diese kann dann beispielsweise zum Abgriff der Rotation ein Zahn-Ritzel eines Generators eingreifen. Grundsätzlich sind auch andere Abnahmemöglichkeiten für die Rotation denkbar. Die Wahl der exakten Abnahme- und Übertragungseinrichtung für den Generator ist abhängig von den entsprechenden äußeren Bedingungen, wie beispielsweise davon, ob der Generator in einer Wüstenregion aufgebaut ist oder eher in feuchteren Regionen oder in einem Off-Shore-Windpark.In another embodiment it is also possible at the annular Base structure to provide gear-like recesses. She can too be designed as a toothed wheel. In this example can then to tap the rotation engage a toothed pinion of a generator. in principle are also other acceptance options for the rotation conceivable. The choice of the exact acceptance and transmission device for the generator depends on from the corresponding external conditions, such as whether or not the generator is in a desert region or rather in wetter regions or in an off-shore wind farm.
Da mehrere Funktionsblöcke mit mehreren Generatoren eingesetzt werden können, ist es möglich, die einzelnen Generatoren kleiner zu dimensionieren. So können ohne weiteres als Massenprodukt erhältliche Generatoren verwendet werden. Hierdurch werden Spezialanfertigungen, wie sie derzeit bei Windkraftanlagen verwendet werden, überflüssig.There several functional blocks With multiple generators, it is possible to use the to size smaller individual generators. So can without another available as a mass product Generators are used. This will be custom-made, as they are currently used in wind turbines, superfluous.
Um die Verfügbarkeit der Windkraftanlage zu erhöhen und auch das Auswechseln einzelner Bauteile, die zur Abnahme der Drehung der Basisstruktur dienen, während des Betriebes zu ermöglichen, können mehrere Generatoreinrichtungen vorzusehen werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Generatoreinrichtung mit einer Wechseleinrichtung für einen fliegenden Wechsel, einer Wendehaspel oder eine wippe auszustatten. Durch eine derartige Einrichtung, beispielsweise in Form einer gefe derten Wippe, können jeweils zwei Mittel vorgesehen sein, die wechselweise die Rotationsbewegung aufnehmen und an die Generatoreinrichtung weiterleiten. Es ist aber jeweils nur ein Mittel im Einsatz.Around the availability to increase the wind turbine and also the replacement of individual components, the decrease of the Rotation of the base structure serve to allow during operation can to provide several generator devices. It exists however also the possibility the generator device with a changing device for a flying change, a reversible reel or a rocker equip. By such a device, for example in the form of a gefe derten rocker, can two means may be provided, which alternately rotate record and forward to the generator device. But it is only one agent in use.
Soll beispielsweise ein Ritzel ausgetauscht werden, so wird die Wendehaspel betätigt und ein zweites ersatzweise angeordnetes Ritzel greift in die Zahnscheibe der Basisstruktur ein. Hierbei wird das erste Ritzel freigegeben, so dass eine Wartung mit problemlosem unterbrechungsfreien Austausch während des Betriebes möglich ist. Eine ähnliche Konstruktion ist auch bei einer Rotationsübertragung über Friktion einsetzbar. Um die Generatoreinrichtung mit beispielsweise zwei Ritzeln zur Abnahme der Rotationsbewegung der Basisstruktur zu verbinden, kann ein Sammelgetriebe zwischen diesen beiden Ritzeln an dem Generator vorgesehen werden. Hierbei bietet sich ein einfaches Kettengetriebe oder auch komplexere Getriebearten an.Should For example, a pinion to be replaced, then the turnable reel actuated and a second substitute arranged pinion engages the toothed wheel the basic structure. Here, the first pinion is released, allowing a maintenance with easy uninterrupted replacement while of the operation possible is. A similar Construction can also be used for a rotation transmission via friction. Around the generator device with, for example, two pinions for the decrease of To connect rotational movement of the basic structure, can be a collection gear be provided between these two pinions on the generator. in this connection offers a simple chain transmission or even more complex types of transmissions at.
Bei bekannten Windkraftanlagen, bei denen die Rotationsachse horizontal verläuft, befinden sich Positionslichter auf der Maschinengondel in der auch der Generator untergebracht ist. Diese Positionslichter sind bei entsprechendem Luftverkehr in Nahverkehrs- und Kontrollzonen zwingend erforderlich. Nachteilig an dieser Konstruktion bei Windkraftanlagen mit horizontaler Rotationsachse ist, dass sich die Positionslichter nicht an der höchsten Stelle des Windrades befinden, da die einzelnen Rotorflügel zeitweise wesentlich über die Maschinengondel hinausragen. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind an den Rotorflügelblättern im oberen Endbereich entsprechende Positionslichter vorgesehen.at known wind turbines in which the axis of rotation horizontal runs, There are position lights on the nacelle in which also the Generator is housed. These position lights are at appropriate Air transport in local traffic and control zones is absolutely necessary. adversely on this construction in wind turbines with horizontal axis of rotation is that the position lights are not at the highest point of the wind turbine are because the individual rotor blades at times considerably over the Machine nacelle protrude. In an advantageous embodiment The invention relates to the rotor wing blades in the upper end region corresponding position lights provided.
Diese Endbereiche der Rotor-Flügel sind der höchste Punkt der Windkraftanlage, so dass eine gemäß Luftverkehrsrecht gute Sichtbarkeit ermöglicht ist. Zur Energieversorgung der Positi onslichter kann eine herkömmliche Stromversorgung dienen. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind aber an den Rotorflügelblättern kleine Windturbinen, z.B. in Form von Aerometern, vorgesehen, die durch den an die Windkraftanlage strömenden Wind gedreht werden und mittels kleinerer Generatoren Energie für die Positionslichter erzeugen. Um auch eine Beleuchtung der Positionslichter zu ermöglichen, wenn Windstille herrscht, können entsprechende Pufferbatterien in den Rotorflügelblättern oder auch im Mastbereich vorgesehen sein. Bevorzugt sind die Windturbinen im unteren Endbereich der Rotor-Flügel vorgesehen.These end regions of the rotor blades are the highest point of the wind turbine, so that according to aviation law good visibility is possible. For power supply of Positi onslichter can serve a conventional power supply. In a Advantageous embodiment, however, small wind turbines, for example in the form of aerometers, are provided on the rotor blades, which are rotated by the wind flowing to the wind turbine and generate energy for the position lights by means of smaller generators. In order to allow lighting of the position lights, when there is no wind, appropriate backup batteries may be provided in the rotor blade leaves or in the mast area. The wind turbines are preferably provided in the lower end region of the rotor vanes.
Herkömmliche Windkrafträder haben oft Probleme mit der Ableitung von einschlagenden Blitzen, was zu erheblichen Blattreparaturen führt. Dies betrifft sowohl Windräder mit vertikaler wie auch mit horizontaler Rotationsachse. Die Durchleitung von Blitzströmen durch die zentralen Wälzlager ist oft schwierig oder nur mit sehr hohem konstruktivem Aufwand möglich.conventional wind turbines often have problems with the derivation of striking lightning, which leads to significant leaf repairs. This affects both wind turbines with vertical as well as horizontal axis of rotation. The passage of lightning currents through the central bearings is often difficult or only with very high constructive effort possible.
Durch das erfindungsgemäße Konzept ist es möglich, auf derartige zentrale Wälzlager zu verzichten, so dass eine Blitzableitung relativ einfach und problemlos durchzuführen ist. Der Rotor und/oder die mastartige Trägereinrichtung weist entsprechende Mittel zum Ableiten von Blitzen auf. Dies können beispielsweise einlaminierte dickere Drähte und/oder Gitter sein, die zur Stromableitung dienen. Zur Erdung der kompletten Anlage ist es vorteilhaft, wenn ein Schleifkontakt zwischen der Basisstruktur und dem Erdboden beziehungsweise einer geerdeten Einrichtung vorgesehen ist.By the inventive concept Is it possible, on such central bearings to dispense, making a lightning discharge relatively easy and problem-free perform is. The rotor and / or the mast-like support means has corresponding means to dissipate lightning. This can be laminated, for example thicker wires and / or grid, which serve for the current dissipation. To ground The complete system, it is advantageous if a sliding contact between the base structure and the ground or one grounded device is provided.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und einer schematischen Zeichnung näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigt:The Invention will be described below with reference to an embodiment and a schematic drawing closer explained. In this drawing shows:
In
Der
Rotor
In
der Rotationsachse
Im
linken Bereich der Basisstruktur
Des
Weiteren sind an der Lagerungseinrichtung
Diese
Generatoreinrichtung
Sowohl
an der Lagerungseinrichtung
Die erfindungsgemäße Windkraftanlage bietet somit ein einfaches Konzept, welches durch eine mehrfach redundante Auslegung eine hohe Verfügbarkeit aufweist.The Wind turbine according to the invention thus offers a simple concept, which by a multiple redundant design has a high availability.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202006011005U DE202006011005U1 (en) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Wind power plant for generation of electric current has tower like support unit which has rotative active connection in its upper area with rotor and circle or ring shape basic structure is provided in lower area of tower like support unit |
Applications Claiming Priority (1)
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DE202006011005U DE202006011005U1 (en) | 2006-07-17 | 2006-07-17 | Wind power plant for generation of electric current has tower like support unit which has rotative active connection in its upper area with rotor and circle or ring shape basic structure is provided in lower area of tower like support unit |
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---|---|
DE202006011005U1 true DE202006011005U1 (en) | 2006-09-07 |
Family
ID=37026936
Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2028367A1 (en) | 2007-08-03 | 2009-02-25 | HEOS Energy GmbH | Wind power machine |
-
2006
- 2006-07-17 DE DE202006011005U patent/DE202006011005U1/en not_active Expired - Lifetime
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EP2028367A1 (en) | 2007-08-03 | 2009-02-25 | HEOS Energy GmbH | Wind power machine |
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