DE202006013779U1

DE202006013779U1 - Wind turbine

Info

Publication number: DE202006013779U1
Application number: DE202006013779U
Authority: DE
Original assignee: AEROVIGOR HUNGARIA KFT
Current assignee: AEROVIGOR GMBH, AT
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2016-09-09
Also published as: WO2008028675A3; EP2064444A2; WO2008028675A2

Abstract

Windkraftanlage, umfassend:
einen Durchströmrotor (7) mit einer Mehrzahl von Rotorflügeln (9, 10, 11), welche um eine quer zur Richtung der Windströmung (S) verlaufende Drehachse (8) drehbar sind, und
eine Einleitflächenkonstruktion mit einer Mehrzahl von Einleitflächen (4, 5), welche die Windströmung (S) den Rotorflügeln (9, 10, 11) zuführen,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Teil der Einleitflächen (4, 5) radial zu der Drehachse (8) des Rotors (7) hin ausgerichtet ist.Wind turbine, comprising:
a Durchströmrotor (7) having a plurality of rotor blades (9, 10, 11) which are rotatable about a transverse to the direction of the wind flow (S) extending axis of rotation (8), and
an inlet surface construction having a plurality of inlet surfaces (4, 5) which supply the wind flow (S) to the rotor blades (9, 10, 11),
characterized in that
at least a part of the inlet surfaces (4, 5) is oriented radially towards the axis of rotation (8) of the rotor (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage mit einem Rotor, dessen Drehachse quer zur Windströmung angeordnet ist, zur Energiegewinnung, wobei ein Rotor nach dem Durchströmungsprinzip die Energie umsetzt und eine äußere Einleitflächenkonstruktion vorgesehen ist, um dem Rotor Luft zuzuführen. Die Einsatzgebiete dieser Anlagen sind der Industriebereich, Windparks und der Eigenheimbereich.The The invention relates to a wind turbine with a rotor whose Rotary axis transverse to the wind flow is arranged for energy, wherein a rotor on the flow principle converts the energy and an outer inlet surface construction is provided to supply air to the rotor. The fields of application of this Facilities are the industrial sector, wind farms and the home area.

Aus der DE 299 00 664 ist eine solche Strömungsenergieanlage bekannt. Damit bei dieser Anlage das Leitwerk überhaupt arbeitet, bedarf es zur Nachführung in Windrichtung einer sehr hohen Windgeschwindigkeit. Der Wind strömt an der Anlage nur vorbei, weil keine Strömungsantrichterung vorhanden ist. Das bedeutet, dass die Strömung an der freien Seite ausweicht. Es entsteht dabei ein Wirbelpolster, wobei die Strömung vorbeigeleitet wird. Dieser Zustand tritt sofort ein, wenn die Sättigung des Aufnahmevolumens im Rotor erfolgt ist. Es ist weiterhin nachteilig, dass der Rotor ohne Durchströmung arbeitet. Die Anlage besitzt auch keine ausreichende Frequenzkonsistenz und fängt erst bei relativ hohen Windgeschwindigkeiten an zu arbeiten. Dabei wird aber nicht sofort Leistung erzeugt.From the DE 299 00 664 Such a flow energy plant is known. In order for the tail to work at this plant, it requires tracking in the wind direction of a very high wind speed. The wind only flows past the system because there is no flow tendency. This means that the flow diverges on the free side. It creates a swirl pad, the flow is passed by. This condition occurs immediately when the saturation of the pickup volume in the rotor has occurred. It is also disadvantageous that the rotor operates without flow. The system also does not have sufficient frequency consistency and only begins to work at relatively high wind speeds. However, power is not generated immediately.

Aus der DE 195 14 499 ist eine weitere Windkraftanlage bekannt. Diese Anlage arbeitet nach dem Winddruckprinzip. Da sie keinen Durchströmrotor besitzt, werden nur etwa 20% aus der Strömung in Energie umgesetzt. Selbst der Winddruck kann sich in diesem Rotor nicht richtig entfalten. Wegen der schlechten Frequenzkonstanz unterliegen solche Anlagen großen Ausfallzeiten. Selbst bei Windgeschwindigkeiten von 10 bis 30 m/s bleiben sie immer Langsamläufer. Diese Anlage wird gegenüber anderen Anlagen, die mit aerodynamischer Flügelform und Durchströmung arbeiten, immer benachteiligt sein, da diese in der Lage sind, etwa 42% aus der Strömung umzusetzen. Da der nach dem Winddruckprinzip arbeitende Rotor immer sehr viel langsamer laufen wird als die Strömungsgeschwindigkeit, leidet die Statik der Anlage und auch das Drehmoment vor allem bei hohen Windlasten.From the DE 195 14 499 is another wind turbine known. This system works on the wind pressure principle. Since it does not have a flow-through rotor, only about 20% of the flow is converted into energy. Even the wind pressure can not develop properly in this rotor. Because of the poor frequency consistency such systems are subject to large downtime. Even at wind speeds of 10 to 30 m / s, they always remain slower. This plant will always be at a disadvantage compared to other turbines with aerodynamic wing shape and flow, as these are able to convert about 42% of the flow. Since the rotor operating on the wind pressure principle will always run much slower than the flow velocity, the static of the system and also the torque suffers, especially at high wind loads.

Aus der DE 199 20 560 ist eine weitere Strömungsanlage bekannt. Die dort vorgesehenen 12 Leitvorrichtungen erlauben nur eine 70%ige Nutzung der Frontanströmung. Durch die drei Rotorflügel und deren Form entsteht in der Rotormitte eine Drucksäule, die gleichermaßen die Durchströmung abbaut. Die aerodynamische Flügelform kann sich deshalb auch nicht entfalten.From the DE 199 20 560 is another flow system known. The 12 guide devices provided there allow only a 70% use of the front flow. The three rotor blades and their shape creates a pressure column in the middle of the rotor, which equally breaks down the flow. The aerodynamic wing shape can therefore not unfold.

Weiterhin ist aus der WO 81/00463 eine weitere Windkraftanlage bekannt. Die Anlage besitzt 12 vertikale Einleitflächen und 12 horizontale Einleitflächen. Im Rotor dieser Anlage sind 24 Schaufeln angeordnet. Nachteilig wirken in dieser Anlage die zu flach anliegenden Einleitflächen. Dadurch baut sich eine zu hohe Rückströmung in den Einleitflächen auf, welche die eigentliche Einströmung zum Rotor nicht zulässt. Dabei wird bereits ein hoher Anteil an Energie vernichtet. Die 24 Schaufeln im Rotor besitzen keine Durchströmung, wodurch die dringend nötige Durchströmung von etwa 15% stark unterschritten wird. Dadurch kann die einzige arbeitende Druckkraft von theoretisch 15% nicht einmal umgesetzt werden. Die Strömung bricht zusammen. Der Strömungsdruck arbeitet in den Rotorflügeln nur bis zum jeweiligen Leitflächenende und entlädt den Druck im nachfolgenden Fach. Die Folge ist ein unerwünschter Gegendruck.Furthermore, from the WO 81/00463 another wind turbine known. The system has 12 vertical inlets and 12 horizontal inlets. In the rotor of this plant 24 blades are arranged. Disadvantages of this system are the inlet faces lying too flat. As a result, too high a backflow builds up in the inlet surfaces, which does not allow the actual inflow to the rotor. This already destroys a high proportion of energy. The 24 blades in the rotor have no flow through, so the urgently needed flow of about 15% is greatly undercut. Thus, the only working pressure of theoretically 15% can not even be implemented. The flow breaks down. The flow pressure works in the rotor blades only up to the respective Leitflächenende and discharges the pressure in the subsequent compartment. The result is an undesirable back pressure.

Die DE 31 29 660 offenbart eine weitere Lösung für eine Windkraftanlage. Die Umsetzung der Windenergie in Rotationsenergie erfolgt mit einer Vielzahl von Rotorblättern an den Rotoren. Die Rotorachse selbst steht dabei orthogonal zur Ebene der möglichen Windrichtung. Dieser Vertikalläufer erzeugt seine Leistung, indem der Rotor von seinem Stator umgeben ist, der eine Vielzahl von gleich beabstandeten Statorblättern aufweist. Diese Statorblätter bilden zum Rotor hin sich verjüngende Kanäle, die schräg zum Rotor angeordnet sind. Diese Anlage weist den Nachteil auf, dass sie mit der konstruktiven Anordnung der Einleitflächen einen zu geringen Teil der Frontalanströmfläche zur Energieumsetzung nutzt. Die Ursache für diesen Nachteil liegt in den zu flach anliegenden Einleitflächen, wodurch nur höchstens 75% der Frontalanströmfläche genutzt werden kann. Die verbleibenden 25% werden einfach um die Anlage herum nach außen abgeleitet. Die dringend nötige Durchströmung von mindestens 15% wird auf jeden Fall unterschritten, da dieser Rotor keine Durchströmmöglichkeit besitzt. Es kann sogar der Fall eintreten, dass die Strömung zusammenbricht oder die Anlage nur bei besonders hohen Strömungsgeschwindigkeiten ab etwa 30 m/s arbeitet. Selbst bei so hohen Strömungsgeschwindigkeiten ist eine derartige Anlage nur in der Lage, höchstens 15% der auftreffenden Arbeitsströmung in Energie umzusetzen. Rotor und Einleitflächen praktizieren in der aufgeführten Anordnung und in der Energieumsetzung kein effektives Zusammenwirken.The DE 31 29 660 discloses another solution for a wind turbine. The conversion of wind energy into rotational energy takes place with a large number of rotor blades on the rotors. The rotor axis itself is orthogonal to the plane of the possible wind direction. This vertical runner generates its power by surrounding the rotor with its stator having a plurality of equally spaced stator blades. These stator blades form tapered channels towards the rotor, which are arranged obliquely to the rotor. This system has the disadvantage that, with the structural arrangement of the inlet surfaces, it uses too little of the frontal inflow surface for energy conversion. The reason for this disadvantage lies in the inlet faces lying too flat, whereby only a maximum of 75% of the frontal inflow surface can be used. The remaining 25% are simply diverted outward around the plant. The urgently needed flow of at least 15% will be undercut in any case, because this rotor has no Durchströmmöglichkeit. It may even be the case that the flow breaks down or the system works only at particularly high flow velocities from about 30 m / s. Even at such high flow velocities such a system is only able to convert at most 15% of the impinging working flow into energy. Rotor and inlet surfaces practice in the listed arrangement and in the energy conversion no effective interaction.

Aus der WO 91/19093 ist eine weitere Windkraftanlage bekannt. Sie arbeitet nach dem Prinzip der Durchströmung. Diese Anlage setzt den Winddruck und einen Teil der Aerodynamik um. Der achtflüglige Rotor ist auf die 16 Einleitelemente abgestimmt. Das offengelegte Einleitflächenprinzip erbringt nur eine etwa 85%ige Frontflächennutzung, ohne dem Idealzustand nahe zu kommen. Der Kapzitätsverlust liegt an der Abfälschung der Strömung. Trotz der eingearbeiteten Durchströmfähigkeit bilden die acht Rotorflügel einen zu extremen Trichter. Die Folge ist eine Behinderung der Durchströmung. Die Rotorflügel sind zu kurz und bieten der Windströmung einen zu kurzen Arbeitsweg. Bei dieser Bauart ist es auch nicht möglich, eine voll arbeitsfähige Aerodynamik unterzubringen. Es arbeitet die Durchströmung auch nicht von innen nach außen. Aufgrund des Trichterverhaltens kann die Strömung nicht aktiv werden. Der Abstand des Gehäuses zum Rotor ist zu groß, weil der Druck unkompliziert entweichen kann.From the WO 91/19093 is another wind turbine known. It works on the principle of flow. This system converts the wind pressure and a part of the aerodynamics. The eight-wing rotor is tuned to the 16 inlet elements. The disclosed introduction surface principle only provides about 85% front surface utilization, without coming close to the ideal state. The loss of capacity is due to the falsification of the flow. Despite the incorporated through-flow capability, the eight rotor blades form too extreme a funnels. The The result is a hindrance to the flow. The rotor blades are too short and provide the wind flow too short work path. With this design, it is also not possible to accommodate a fully working aerodynamics. It does not work the flow from the inside out. Due to the funnel behavior, the flow can not become active. The distance of the housing to the rotor is too large, because the pressure can escape easily.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Windkraftanlage der genannten Art zu schaffen, mit dem Ziel, möglichst viel Strömungsenergie in Bewegungsenergie des Rotors umzusetzen.The Invention is therefore the task of a wind turbine of the with the aim of generating as much flow energy as possible to convert into kinetic energy of the rotor.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Windkraftanlage mit den im Anspruch 1 aufgezeigten technischen Merkmalen, sowie gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung durch eine Windkraftanlage mit den im Anspruch 27 aufgezeigten technischen Merkmalen.The Task is done according to a solved first aspect of the invention by a wind turbine having the technical features indicated in claim 1, as well as according to one second aspect of the invention by a wind turbine with the characterized in claim 27 technical features.

In den Unteransprüchen sind weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung genannt.In the dependent claims are further preferred embodiments of the invention mentioned.

Erfindungsgemäß findet in erster Linie eine ideale Aufnahme der Strömung statt und wird die Strömung genau auf der richtigen Seite der Strömung komprimiert. Durch ein gutes Zusammenwirken von Strömungsdruck und Aerodynamik mit den Leitflächen kann eine ideale Umsetzung der Strömungsenergie erfolgen. Die Anlagenstatik wird dadurch geschont, dass durch die erreichte gute Frequenzkonstanz eine ideale Gewichts- und Massenausgewogenheit stattfindet. Die Erfindung ermöglicht ferner, dass die Aerodynamik an den Rotorflügeln schnellstmöglich zu arbeiten beginnt. In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Profile der Rotorflügel wird daher sowohl als bevorzugte Ausgestaltung der Anordnung der Einleitflächenkonstruktion gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung als auch als eigenständiger zweiter Aspekt der Erfindung ein Schutz gesehen und beansprucht. Die Anlage kann, ohne Schaden zu nehmen und ohne, dass sie abgeschaltet werden muss, bis zum Orkan laufen. Die Anlage passt ferner in das Landschaftsbild und stellt sich nicht so aufdringlich dar, wie es bei den Anlagen mit Horizontalachse der Fall ist. Es können kostengünstige Materialien zum Bau der Anlage verwendet werden, um einen positiven Kosten-/Nutzeneffekt zu erzielen.According to the invention finds In the first place, an ideal intake of the flow takes place and the flow becomes accurate compressed on the right side of the flow. Through a good interaction of flow pressure and aerodynamics with the fins an ideal implementation of the flow energy can take place. The System statics is protected by the fact that achieved by the good Frequency constancy an ideal weight and mass balance takes place. The invention allows Furthermore, that the aerodynamics of the rotor blades as fast as possible work begins. In the inventive design of the profiles the rotor wing is therefore both as a preferred embodiment of the arrangement of admission surface according to the first Aspect of the invention as well as a separate second aspect of the invention a protection seen and claimed. The plant can, without damage and without having to shut it down, to the hurricane to run. The plant also fits into the landscape and provides not as intrusive as it is with the systems with horizontal axis the case is. It can inexpensive Materials used to construct the plant are used to make a positive Cost / benefit effect to achieve.

Die erfindungsgemäße Anlage kann windrichtungsunabhängig arbeiten. Sie kann ein Fundament, einen Maschinenraum, einen turmartigen Maschinenaufbau und ein Dach umfassen. Der Maschinenaufbau besteht dann vorzugsweise als Korpus aus zwei oder mehreren Grundböden, zwischen welchen sich die Einleitkonstruktionen befinden. Die Etagen werden bevorzugt durch die Grundböden gebildet, wobei sich zwischen zwei Grundböden immer eine Etage befindet. Zwei Etagen haben somit drei Grundböden. Die maximale Höhe der Anlage wird durch die zugelassene Statikberechnung bestimmt, sowie die Möglichkeiten des Anlagendurchmessers und die möglichen Rotorachslängen. Aus Statikgründen sind günstigerweise die Leitflächen in den einzelnen Etagen direkt übereinander angeordnet. Die Strömung in der Anlage wird in Richtung der Rotoren verdichtet, so dass die Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird. Die Leitflächen sitzen bevorzugt so in der Anlage, dass „zurücklaufende Flügel" (d. h. nicht von der Windströmung in Soll-Drehrichtung angetriebene Flügel) von der Frontanströmung freigestellt werden. Der Rotor besitzt vorzugsweise drei Flügel, die nach dem Durchströmungsprinzip arbeiten. Der Maschinenraum hat bevorzugt die Grundfläche einer Bernardschen Zelle und stellt eine konisch nach oben laufende Bienenwabenform dar. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass der Wind durch diese Schräge besser in die Anlage geleitet wird. Die Anordnung der Einleitflächen ist so gestaltet, dass die Strömung immer auf die in Drehrichtung des Rotors zeigende Seite des Rotors strömt. An ihrem jeder Ecke des sechseckigen Korpusses benachbarten Ende zeigen die großen Einleitflächen bevorzugt in Richtung Rotorachse und sind am Ende in Drehrichtung des Rotors gebogen. Dazwischen sitzen vorzugsweise die 6 kleinen Einleitflächen, die bevorzugt zur in Drehrichtung nachfolgenden Korpuskante in paralleler Richtung stehen. Diese kleinen Einleitflächen entsprechen bevorzugt einem Drittel der großen Leitflächen in ihrer Aufladung.The inventive plant can be wind direction independent work. It can be a foundation, a machine room, a tower-like one Machine construction and a roof include. The machine structure exists then preferably as a body of two or more ground floors, between which are the Einleitkonstruktionen. The floors will be preferably through the ground floors formed, with there is always a floor between two ground floors. Two floors thus have three floors. The maximum height of the plant is determined by the approved static calculation, as well as the options of the plant diameter and the possible rotor axis lengths. Out static reasons are conveniently the fins in the individual floors directly above each other arranged. The flow in the plant is compressed in the direction of the rotors, so that the Flow rate is increased. The fins preferably sit in the plant so that "returning wings" (i.e., not from the wind flow in the desired direction of rotation driven blades) exempted from the front inflow become. The rotor preferably has three wings, which according to the flow principle work. The engine room preferably has the footprint of a Bernard Cell and provides a conically upwardly running honeycomb shape The advantage of this embodiment is that the wind through this slope better directed to the plant. The arrangement of the inlet surfaces is designed so that the flow always on the side facing the rotor in the direction of rotation of the rotor flows. At its end adjacent to each corner of the hexagonal carcass show the big ones admission surfaces preferably in the direction of the rotor axis and are at the end in the direction of rotation of the rotor bent. In between, there are preferably the 6 small ones admission surfaces, the preferred for in the direction of rotation subsequent body edge in parallel Direction. These small inlet surfaces are preferred a third of the big ones baffles in their charge.

Das Dach kann in der Mitte eine Erhebung aufweisen und somit vorstehen, damit die ganze Anlage abgedeckt wird. Die Flügel des Rotors können im Innenteil aus einem geraden Stück bestehen und im äußeren, der Windströmung zugewandten Teil aus einer Rundung bestehen. Das gerade Stück hat dann vorzugsweise die Länge von einem Sechstel des Durchmessers des Rotorkreises und die Rundung ist vorzugsweise genau die Krümmung von einem Achtel des Durchmessers des Rotorkreises. An der Vorderkante der Rotorflügel kann noch eine Abschrägung angebracht sein. Die großen Leitflächen haben durch die sechseckige Ausführung des Korpusses noch einen Abstand zum Rotor. Dieser Platz kann genutzt werden, um in Drehrichtung des Rotors zeigende Krümmungen einzufügen. Es lohnt sich auch, als Variante eine Druckseitentangente einzuziehen, damit der Unterdruck und der Überdruck besser hervortreten. Anstelle der Abschrägung an der Vorderkante der Flügel wäre ein Rundstab, der mit der Flügelform eingearbeitet ist, von Vorteil. Die Rotoretagenböden und die Etagenböden sitzen in der Regel auf gleicher Höhe.The Roof can have an elevation in the middle and thus protrude, so that the whole plant is covered. The wings of the rotor can in Inner part of a straight piece exist and in the outer, the wind flow facing part consist of a rounding. The straight piece has then preferably the length one-sixth of the diameter of the rotor circle and the rounding is preferably exactly the curvature of one-eighth of the diameter of the rotor circle. At the front edge the rotor wing can still be a bevel to be appropriate. The big ones Have guide surfaces through the hexagonal design of the carcase still a distance to the rotor. This place can be used be to curvatures pointing in the direction of rotation of the rotor insert. It is also worthwhile to use a pressure-side tangent as a variant, so that the negative pressure and the overpressure stand out better. Instead of the chamfer at the front edge of the wing would be a Round rod, with the wing shape incorporated, is an advantage. The rotor floors and the floors sit usually at the same height.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt:The Invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the corresponding Drawings shows:

1 einen Vertikalschnitt einer Windkraftanlage als Großanlage; 1 a vertical section of a wind turbine as a large system;

2 einen Horizontalschnitt der Windkraftanlage; 2 a horizontal section of the wind turbine;

3 einen Vertikalschnitt einer Windkraftanlage in kleiner Ausführung; 3 a vertical section of a wind turbine in a small version;

4 einen Horizontalschnitt eines Rotors mit drei Flügeln; 4 a horizontal section of a rotor with three wings;

5 eine große Einleitfläche mit Rechtskrümmung; 5 a large inlet surface with right curvature;

6 einen Horizontalschnitt eines Flügels, Variante I; 6 a horizontal section of a wing, variant I;

7 einen Horizontalschnitt eines Flügels, Variante II; und 7 a horizontal section of a wing, variant II; and

8 einen Maschinenraumkorpus in Form eines sechseckigen Körpers. 8th a machine room body in the form of a hexagonal body.

Auf einem Fundament 1 befindet sich ein Maschinenraum 2, welcher mit einem Maschinenaufbau 3 verbunden ist. Der Maschinenaufbau 3 besteht aus sechs Stück großen Einleitflächen 4, aus sechs Stück kleinen Einleitflächen 5, den Etagenböden 6 und dem Rotor 7. Der Maschinenaufbau 3 kann aus einer unterschiedlichen Anzahl von Etagen 12 bestehen. Jede Etage besteht aus einem Etagenboden 6 oben und einem Etagenboden 6 unten, sowie aus großen Einleitflächen 4 und kleinen Einleitflächen 5.On a foundation 1 there is a machine room 2 , which with a machine construction 3 connected is. The machine construction 3 consists of six large entrance areas 4 , from six small entrance areas 5 , the floors 6 and the rotor 7 , The machine construction 3 can be from a different number of floors 12 consist. Each floor consists of a floor shelf 6 above and a floor level 6 below, as well as from large inlet areas 4 and small inlet areas 5 ,

Die großen Einleitflächen 4 und die kleinen Einleitflächen 5 sind mit den Etagenböden 6 die statischen Bauteile in der Etage 12. Die Verbindung dieser Bauelemente erfolgt durch Verschweißung. Die oberste Etage 12 erhält ein Dach 13. Im sechseckigen Schacht 14 ist die vertikale Rotoranlage angeordnet, welche den um die Rotorachse 8 drehbaren Rotor 7 umfasst. Zur Rotoranlage gehören außerdem ein Generator 15 und Rotoretagenböden 16. Auf den Rotoretagenböden 16 sind die Rotorflügel 9, 10 und 11 je Etage 12 angeordnet. Die Drehrichtung des Rotors R ist gegen den Uhrzeigersinn gerichtet. Die Rotorflügel 9, 10 und 11 haben in ihrer Ausführung im Innenbereich ein geradliniges Profil 17 mit einer Länge von einem Sechstel des Rotordurchmessers 19. Im nach außen anschließenden Bereich 18 verlaufen die Rotorflügel 9, 10, 11 kreisförmig gekrümmt, wobei der Krümmungsdurchmesser gleich einem Achtel des Durchmessers 19 des Rotoraußenkreises K ist. Die von der Windströmung angeströmten äußeren Kanten der Rotorflügel 9, 10 und 11 liegen zur Rotorachse 8 genau 120° auseinander. Das innere Ende 20 der Rotorflügel 9, 10, 11 liegt auf einem Kreis Ki um den Mittelpunkt der Rotorachse 8, dessen Durchmesser ein Viertel des Durchmessers 19 des Rotoraußenkreises K beträgt.The large inlet areas 4 and the small inlet areas 5 are with the floors 6 the static components in the floor 12 , The connection of these components is carried out by welding. The top floor 12 gets a roof 13 , In the hexagonal shaft 14 the vertical rotor system is arranged, which surrounds the rotor axis 8th rotatable rotor 7 includes. The rotor system also includes a generator 15 and rotor floors 16 , On the rotor floors 16 are the rotor blades 9 . 10 and 11 per floor 12 arranged. The direction of rotation of the rotor R is directed counterclockwise. The rotor blades 9 . 10 and 11 have in their design indoors a straight-line profile 17 with a length of one-sixth of the rotor diameter 19 , In the outward adjoining area 18 run the rotor blades 9 . 10 . 11 circularly curved, with the diameter of curvature equal to one-eighth of the diameter 19 of the rotor outer circle K is. The outer edges of the rotor blades, which are flown by the wind flow 9 . 10 and 11 lie to the rotor axis 8th exactly 120 ° apart. The inner end 20 the rotor wing 9 . 10 . 11 lies on a circle Ki around the center of the rotor axis 8th whose diameter is one quarter of the diameter 19 of the rotor outer circle K amounts to.

Die Rotorflügel 9, 10 und 11 besitzen in Variante I (6) an ihrer Frontseite einen Flacheisenansatz 21. Die großen Einleitflächen 4 und die kleinen Einleitflächen 5 haben die besondere Aufgabe, die zurücklaufenden Rotorflügel 9, 10 und 11 abzudecken und die Strömung insgesamt auf die in Drehrichtung des Rotors vorne liegende Seite zu leiten. Die großen Einleitflächen 4 sind an den Rotor 7 angrenzend in Drehrichtung des Rotors R (dessen Drehrichtung gegen den Uhrzeigersinn gerichtet ist) mit einer Rechtskrümmung 22 versehen, so dass die Luft in Drehrichtung umgeleitet wird. Die Ausladung 23 der großen Einleitflächen 4 entspricht mindestens dem Radius des Rotoraußenkreises K und sie sind genau auf die Mitte der Rotorachse 8 ausgerichtet. Die kleinen Einleitflächen 5 sind in Umfangsrichtung genau in der Mitte zwischen den großen Einleitflächen 4 angeordnet. Diese kleinen Einleitflächen 5 haben nur ein Drittel der Ausladung 23 der großen Einleitflächen 4 und sind immer so ausgerichtet, dass sie in die gleiche Richtung zeigen wie die in Drehrichtung des Rotors folgende Sechskantlinie 24. In der Strömungsrichtung S des Windes wird die Anlage so umströmt, dass auf der rechten (d. h. der in Drehrichtung liegenden) windabgewandten Seite der Magnus-Effekt mitarbeitet und ein weiteres Fach 25 bedient. Die Statik wird bei Orkanstärken nur mit dem Flettner-Effekt belastet, was nicht bedrohlich wird. Die in 7 gezeigte zweite Variante der Flügel 9, 10 und 11 hat anstelle des Flacheisenansatzes 21 einen Rundstab aus Eisen 26 und eine untergebaute Druckseitentangente 27. Beim Austreten der Strömung S aus dem Rotor drückt der Flacheisenansatz 21 und der Rundstab aus Eisen 26 an der Strömung S und drückt noch ein letztes Mal an die Rotorflügel 9, 10 und 11. Durch die eingesetzte Druckseitentangente 27 vergrößert sich der Umströmungsunterschied und es kommt zu einem höheren aerodynamischen Auftrieb und zu einer besseren Kraftübertragung. Die Oberfläche der Rotorflügel 9, 10 und 11 sowie die großen Einleitflächen 4 und die kleinen Einleitflächen 5 müssen eine glatte Oberfläche besitzen. Die Rotoretagenböden 16 und die Etagenböden 6 sitzen auf gleicher Höhe.The rotor blades 9 . 10 and 11 own in variant I ( 6 ) on its front a flat iron approach 21 , The large inlet areas 4 and the small inlet areas 5 have the special task of returning rotor blades 9 . 10 and 11 cover and the total flow to the direction of rotation of the rotor forward side. The large inlet areas 4 are to the rotor 7 adjacent in the direction of rotation of the rotor R (whose direction of rotation is directed counterclockwise) with a right curvature 22 provided so that the air is diverted in the direction of rotation. The discharge 23 the large inlet areas 4 corresponds at least to the radius of the rotor outer circle K and they are exactly at the center of the rotor axis 8th aligned. The small inlet areas 5 are in the circumferential direction exactly in the middle between the large inlet surfaces 4 arranged. These small introduction areas 5 have only one third of the radius 23 the large inlet areas 4 and are always aligned so that they point in the same direction as the following in the direction of rotation of the rotor hexagonal line 24 , In the direction of flow S of the wind, the system is flowed around so that cooperates on the right (ie the lying in the direction of rotation) side facing away from the wind, the Magnus effect and another compartment 25 served. The static is loaded at hurricane forces only with the Flettner effect, which is not threatening. In the 7 shown second variant of the wings 9 . 10 and 11 has in place of the flat iron neck 21 a round rod made of iron 26 and a built-in pressure side tangent 27 , When the flow S exits the rotor, the flat iron extension presses 21 and the rod of iron 26 on the flow S and pushes one last time to the rotor blades 9 . 10 and 11 , Through the inserted Druckseitentangente 27 increases the flow difference and there is a higher aerodynamic lift and better power transmission. The surface of the rotor blades 9 . 10 and 11 as well as the large inlet areas 4 and the small inlet areas 5 must have a smooth surface. The rotor floors 16 and the floors 6 sit at the same height.

Claims

Wind turbine, comprising: a flow-through rotor ( 7 ) with a plurality of rotor blades ( 9 . 10 . 11 ), which about a transverse to the direction of the wind flow (S) extending axis of rotation (S) ( 8th ) are rotatable, and an inlet surface construction with a plurality of inlet surfaces ( 4 . 5 ), which the wind flow (S) the rotor blades ( 9 . 10 . 11 ), characterized in that at least a part of the inlet surfaces ( 4 . 5 ) radially to the axis of rotation ( 8th ) of the rotor ( 7 ) is aligned.

Wind turbine according to claim 1, characterized in that the rotor ( 7 ) is rotatably mounted on a skeleton of the wind turbine and the inlet surface construction is held stationary on the skeleton, wherein the inlet surfaces ( 4 . 5 ) at a distance from each other around the rotor ( 7 ) are arranged around.

Wind power plant according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet surface design large inlet surfaces ( 4 ) and small inlet surfaces ( 5 ), wherein a respective small introduction surface ( 5 ) between two large inlet surfaces ( 4 ) is arranged, wherein between each two large inlet surfaces ( 4 ) preferably at least one, very preferably preferably exactly one, small inlet area ( 5 ) is arranged.

Wind power plant according to claim 3, characterized in that the inlet surface construction between 3 and 10, preferably six large inlet surfaces ( 4 ) and between 3 and 10, preferably six small inlet surfaces ( 5 ) having.

Wind turbine according to claim 3 or 4, characterized in that the large inlet surfaces ( 4 ) radially to the axis of rotation ( 8th ) of the rotor ( 7 ) are aligned.

Wind power plant according to one of claims 3 to 5, characterized in that the small inlet surfaces ( 5 ) the wind flow (S) in the direction of rotation of the rotor ( 7 ) distract.

Wind turbine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rotor ( 7 ) in a hexagonal shaft ( 14 ) of a machine structure ( 3 ) is arranged, wherein the axis of rotation ( 8th ) of the rotor ( 7 ) parallel to the longitudinal axis of the shaft ( 14 ) and wherein the small introduction surfaces ( 5 ) are aligned so that they are in the same direction as in the direction of rotation of the rotor ( 7 ) next wall of the shaft ( 14 ) demonstrate.

Wind power plant according to one of claims 3 to 7, characterized in that the large inlet surfaces ( 4 ) one discharge each ( 23 ), at least as the radius of the rotor ( 7 ) corresponds to the radius of the circle (K) on which the outer ends of the rotor blades ( 9 . 10 . 11 ).

Wind turbine according to one of claims 3 to 8, characterized in that the small inlet surfaces ( 5 ) only one third of the radius ( 23 ) of the large introduction surfaces ( 4 ) to have.

Wind power plant according to one of claims 3 to 9, characterized in that the large inlet surfaces ( 4 ) at her the rotor ( 7 ) facing each end with a in the direction of rotation of the rotor ( 7 ) pointing curvature ( 22 ) are equipped.

Wind power plant according to one of claims 3 to 10, characterized in that each have a small inlet area ( 5 ) in the circumferential direction of the rotor ( 7 ) in the middle between two adjacent large inlet surfaces ( 4 ) is arranged.

Wind turbine according to one of claims 1 to 11, characterized in that the direction of rotation of the rotor (R) pointing counterclockwise.

Wind turbine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the rotor ( 7 ) has a plurality of vertically stacked floors, which by respective rotor floor ( 16 ) are separated from each other, wherein the rotor ( 7 ) in each floor rotor blades ( 9 . 10 . 11 ), wherein the Einleitflächenkonstruktion also several vertically stacked floors, each with large inlet surfaces ( 4 ) and small inlet surfaces ( 5 ) provided by respective shelves ( 6 ) are separated from each other.

Wind power plant according to one of claims 1 to 13, characterized in that it has a machine structure ( 3 ), which comprises the introduction surface construction, and a machine room ( 2 ) having the shape of a conically upwardly extending honeycomb, wherein the machine structure ( 3 ) tower-like on the engine room ( 2 ), and as the upper boundary a curved roof ( 13 ) Has.

Wind turbine according to claim 14, characterized in that below the rotor ( 7 ) in the engine room ( 2 ) a generator ( 28 ) is provided.

Wind power plant according to one of claims 13 to 15, characterized in that the rotor floor ( 16 ) and the launching surface shelves ( 6 ) are arranged at the same height, wherein the large inlet surfaces ( 4 ) as well as the small inlet surfaces ( 5 ) in the entire machine structure ( 3 ) are arranged one above the other in alignment.

Wind power plant according to one of claims 13 to 16, characterized in that on the rotor floor ( 16 ) the rotor blades ( 9 . 10 . 11 ) of a respective floor ( 12 ) are arranged.

Wind power plant according to one of claims 1 to 17, characterized in that the rotor ( 7 ) a plurality of rotor blades ( 9 . 10 . 11 ) having an aerodynamically shaped profile whose outer end is mounted on a circle (K) about the axis of rotation of the rotor ( 7 ) whose diameter is the rotor diameter ( 19 ), and whose small end ( 20 ) also on a circle (Ki) around the rotation axis ( 8th ) of the rotor ( 7 ) runs.

Wind turbine according to claim 18, characterized in that the diameter of the circle (Ki) about the center of the rotor axis ( 8th ) on which the inner end ( 20 ) the rotor blade ( 9 . 10 . 11 ) rotates, a quarter of the rotor diameter ( 19 ) is.

Wind turbine according to claim 18 or 19, characterized in that the rotor blades ( 9 . 10 . 11 ) at its the outside of the rotor ( 7 ) facing end a flat metal approach ( 21 ) or a round rod made of metal ( 26 ).

Wind power plant according to one of claims 18 to 20, characterized in that between two and six rotor blades are provided, preferably three rotor blades ( 9 . 10 . 11 ) are arranged, which are arranged so that the connecting lines of their outer ends with the axis of rotation ( 8th ) of the rotor ( 7 ) each form an angle of 120 ° to each other.

Wind turbine according to one of claims 18 to 21, characterized in that the rotor wing ( 9 . 10 . 11 ) have a profile which is composed of a in the direction of rotation of the rotor ( 7 ) facing substantially convex curved profile contour and one against the direction of rotation of the rotor ( 7 ) profile contour that is weaker convex, rectilinear or / and concave, so that from the outer end of the rotor blade ( 9 . 10 . 11 ) incoming air along in the direction of rotation of the rotor ( 7 ) profile profile flows faster than along the against the direction of rotation of the rotor ( 7 ) showing profile contour.

Wind turbine according to claim 22, characterized in that in the direction of rotation of the rotor ( 7 ) profile profile a kink ( 30 ) having.

Wind power plant according to claim 22 or 23, characterized in that the direction of rotation of the rotor ( 7 ) profile profile in its inner end ( 20 ) of the rotor blade ( 9 . 10 . 11 ) adjacent section ( 17 ) is rectilinear, wherein the rectilinear portion ( 17 ) a convexly curved section ( 18 ).

Wind turbine according to claim 24, characterized in that the length of the rectilinear section ( 17 ) one sixth of the diameter ( 19 ) of the rotor circuit (K) is.

Wind turbine according to claim 24 or 25, characterized in that the curvature of the convexly curved portion ( 18 ) one-eighth of the diameter ( 19 ) of the rotor circuit (K) is.

Wind turbine, comprising: a rotor ( 7 ) with a plurality of rotor blades ( 9 . 10 . 11 ), each having a profile which is composed of a in the direction of rotation of the rotor ( 7 ) facing substantially convex curved profile contour and one against the direction of rotation of the rotor ( 7 ) profile contour that is weaker convex, rectilinear or / and concave, so that from the outer end of the rotor blade ( 9 . 10 . 11 ) incoming air along in the direction of rotation of the rotor ( 7 ) profile profile flows faster than along the against the direction of rotation of the rotor ( 7 ) showing profile contour, characterized in that in the direction of rotation of the rotor ( 7 ) profile profile a kink ( 30 ) and / or the direction of rotation of the rotor ( 7 ) profile profile in its inner end ( 20 ) of the rotor blade ( 9 . 10 . 11 ) adjacent section ( 17 ) is rectilinear, wherein the rectilinear portion ( 17 ) a convexly curved section ( 18 ).

Wind turbine according to claim 27, characterized by any of those mentioned in claims 1 to 21, 25 or 26 Characteristics.