DE202008010396U1 - Strömungsenergieanlage - Google Patents
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Abstract
Strömungsenergieanlage mit wenigstens einem um eine Achse (A1) rotierenden, insbesondere walzenartigen Rotor (1), der mehrere Rotorblätter (2) aufweist, wobei
– einem, mehreren oder allen Rotorblättern (2) wenigstens ein wirkungsgradverbessernder Luftleitflügel (3) zugeordnet ist, der in Drehrichtung dem Rotorblatt (2) vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist
und/oder
– der Rotor zumindest teilweise von wenigstens einem Wirkungsgrad verbessernden Diffusorelement umgeben ist,
und wobei die Strömungsenergieanlage mit flüssigen und/oder gasförmigen Medien bei beliebiger Ausrichtung der Achse (A1) betreibbar ist.
– einem, mehreren oder allen Rotorblättern (2) wenigstens ein wirkungsgradverbessernder Luftleitflügel (3) zugeordnet ist, der in Drehrichtung dem Rotorblatt (2) vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist
und/oder
– der Rotor zumindest teilweise von wenigstens einem Wirkungsgrad verbessernden Diffusorelement umgeben ist,
und wobei die Strömungsenergieanlage mit flüssigen und/oder gasförmigen Medien bei beliebiger Ausrichtung der Achse (A1) betreibbar ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Strömungsenergieanlage, insbesondere Windkraftanlage, die wenigstens einen um eine Achse rotierenden Rotor mit Rotorblättern aufweist.
- Bereits die
DE 810 500 B beschreibt eine Windturbine mit um eine vertikale Achse drehbaren Flügeln, welche in einem Leitgehäuse angeordnet ist, das einen sich leicht verjüngenden Einlasskanal aufweist. In Anströmrichtung ist mittig ein Abschirmkörper angeordnet, der sich jedoch strömungstechnisch ungünstig auswirkt. - In
DE 85 33 964 U1 wird ein horizontal wirkender Windflügelmotor beschrieben, der einen Windtrichter aufweist, der die Windflügel teilweise umschließt und über eine Windfahne in die erforderliche Windrichtung bringbar ist. Der Windtrichter ist im Querschnitt in einem Viertelkreis ausgebildet. Einen vertikalen Windrotor mit einer an einem Arm ausgebildeten Luftansaugfläche beschreibtDE 198 56 914 A1 und eine Anlage mit einem geraden plattenförmigen Windteilungsblech wird inDE 86 31 273.1 vorgestellt. Alle drei vorgenannten Lösungen sind strömungstechnisch nachteilig ausgebildet. - Nach
DE 299 20 899 U1 ist eine Windkraftanlage mit Vertikalrotor und Frontalanströmung bekannt, mit welcher durch eine spezielle Einleitflächenkonstruktion eine Eintrichterung bzw. ein Sog erzielt werden soll, womit höhere Durchströmgeschwindigkeiten erzielbar sind. Durch eine spezielle Konstruktion von zwei Einleitflächen (Diffusorflächen) soll eine Ausrichtung entsprechend der Anströmungsrichtung des Windes erzielt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die erwünschte Nachführung nicht immer zu verzeichnen war. - Eine Windkraftanlage mit frontal angeströmten Vertikalrotoren, deren Anströmbereich aufwendig mit trichterartigen Einleit- und Abdeckblechen versehen ist, zeigt
DE 201 02 051 U1 . Insgesamt drei Vertikalrotoren sind in dieser Windkraftanlage angeordnet. Insbesondere durch die mittig angeordneten Leitbleche wird der Strömungswiderstand dieser Anlage erhöht. - Mit der in
DE 20 2006 008 289 U1 beschriebenen Lösung soll eine windrichtungsunabhängige Windkraftanlage geschaffen werden. Dazu sind sechs große und sechs kleine Einleitflächen vorgesehen, zwischen denen ein gegen den Uhrzeigersinn rotierender Rotor mit drei aerodynamisch geformten Flügeln angeordnet ist. - Alle vorgenannten Lösungen weisen den Nachteil auf, dass deren Wirkungsgrad zu gering ist und dass diese generell nur mit vertikal ausgerichteten Rotorachsen als Windkraftanlagen einsetzbar sind.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Strömungsenergieanlage zu schaffen, bei welcher die Energie, insbesondere die Bewegungsenergie eines strömenden Mediums mit einem hohen Wirkungsgrad in andere Energieformen überführt werden kann und welche mit gasförmigen oder flüssigen Medien betreibbar ist.
- Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Schutzanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Die erfindungsgemäße Strömungsenergieanlage weist wenigstens einen um eine Achse rotierenden walzenartigen Rotor auf, der mehrere Rotorblätter aufweist, wobei
- – einem, mehreren oder allen Rotorblättern wenigstens ein wirkungsgradverbessernder Luftleitflügel zugeordnet ist, der in Drehrichtung dem Rotorblatt vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist und/oder
- – der Rotor zumindest teilweise von wenigstens einem wirkungsgradverbessernden Diffusorelement umgeben ist, und wobei die Strömungsenergieanlage mit flüssigen oder gasförmigen Medien bei beliebiger Ausrichtung der Achse des Rotors betreibbar ist.
- Durch diese neuartige innovative Gestaltung der Strömungsenergieanlage einer neuen Generation ist diese vielfältig einsetzbar. Insbesondere die Verwendung mit gasförmigen Medien, d. h. der Einsatz als Windkraftanlage oder die Verwendung in flüssigen Medien, z. B. als Turbine in Staudämmen oder Flussläufen oder als Wasserrad mit ein und derselben Bauform eröffnet neue Möglichkeiten und gewährleistet eine kostengünstige Serienproduktion.
- Versuche haben gezeigt, dass insbesondere durch das neuartige „Doppelflügelprinzip” eine überragende Wirkungsgradverbesserung von ca. 30% zu verzeichnen ist.
- Bevorzugt ist jeweils ein Luftleitflügel zum Rotorblatt in einem Abstand in Drehrichtung angeordnet. Dabei sind der radial außen liegende Anfang des Rotorblattes und der radial außen liegende Anfang des Luftleitflügels um einen Winkel zueinander versetzt angeordnet.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich der Abstand des Luftleitflügels zum Rotorblatt radial nach innen vergrößert.
- Die Länge des Luftleitflügels kann kleiner sein als die Länge des Rotorblattes oder auch der Länge des Rotorblattes entsprechen.
- Das Rotorblatt und/oder der Luftleitflügel sind im Querschnitt tragflächenprofilartig (aerodynamisch) ausgebildet.
- Der walzenartige Rotor weist sich in Achsrichtung der Achse erstreckende oder sich um dessen Rotationsachse wendelförmig windende Rotorblätter auf, deren jeweils vordere Fläche in Windrichtung konkav gekrümmt ist und deren dahinter liegende Fläche konvex gekrümmt ist. Jeder Rotorflügel weist eine radial außen liegende Außenkante und eine radial innen liegende Innenkante auf, die sich im Wesentlichen in Achsrichtung erstrecken. Auch die Luftleitflügel erstrecken sich in Achsrichtung der Achse und sind im Wesentlichen der Art der strömlinienförmigen Gestaltung der Rotorflügel nachgebildet, nur die radiale Erstreckung der Luftleitflügel und deren Dicke kann geringer sein als die radiale Erstreckung und die Dicke der Rotorflügel. Das Diffusorelement ist in einem definierten Abstand zum Rotor nach dem „Doppeldeckerprinzip” angeordnet. Das Diffusorelement ist bevorzugt als ein hohler Hüllkörper ausgebildet oder es besteht aus einem Grundkörper, der von einem Hüllkörper ummantelt ist. Der Grundkörper besteht dabei insbesondere aus miteinander verbundenen spantenartigen/plattenartigen Elementen, die in ihrer umfangsseitig gebildeten Außenkontur der zu erzeugenden Außenkontur des jeweiligen Diffusorelementes entsprechen. Die spantenartigen/plattenartigen Elemente bestehen vorzugsweise aus Kunststoff, faserverstärktem Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff, metallischem Werkstoff, Holz oder Kombinationen der vorgenannten Werkstoffe und sind mittels Verstrebungen miteinander verbunden. Auch die Verstrebungen können aus Kunststoff, faserverstärktem Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff, metallischem Werkstoff, Holz oder Kombinationen der vorgenannten Werkstoffe bestehen. Die spantenartigen/plattenartigen Elemente und/oder die Verstrebungen weisen in Richtung zum Hüllkörper abgerundete Konturen auf, um Beschädigungen des Hüllkörpers zu vermeiden, insbesondere wenn dieser aus einem dünnen Membranmaterial bzw. Folienmaterial, Gewebe oder aus Stoff oder dünnwandigem Kunststoff besteht. Weiterhin kann der Hüllkörper aus metallischem Werkstoff (Blech) oder Kombinationen der vorgenannten Materialien bestehen und einen ein- oder mehrlagigen Aufbau aufweisen.
- Weiterhin ist es möglich, die im Grundkörper durch den spantenartigen Aufbau vorhandenen Zwischenräume auszufüllen, z. B. mit Schaumstoff, Strukturschaum, Hartschaum, granulatartigem oder flockenartigem Material.
- Weiterhin ist es möglich, das Diffusorelement massiv auszubilden, z. B. aus geschäumtem oder gegossenem Material.
- Das bzw. die Diffusorelement/e sind insbesondere strömlinienförmig gestaltet und bereichsweise in Richtung zum Rotor so gewölbt, dass sie dem Verlauf eines, die nach außen weisenden Enden der Rotorblätter umspannenden, Hüllkreises angepasst sind. Bevorzugt ist beidseitig zu jedem Rotor an zwei gegenüberliegenden Längsseiten des Rotors ein Diffusorelement angeordnet, so dass für jeden Rotor eine Einströmöffnung und eine Ausströmöffnung gebildet wird, wobei die Diffusorelemente im Querschnitt tragflächenprofilartig ausgebildet sind. Die Diffusorelemente erstrecken sich zwischen einer ersten Abschlussplatte und einer zweiten Abschlussplatte, wobei die erste Abschlussplatte und/oder die zweite Abschlussplatte nach außen gewölbt sind. Zwischen der ersten Abschlussplatte und der zweiten Abschlussplatte ist wenigstens ein Rotor drehbar gelagert. Es können zwischen der ersten Abschlussplatte und der zweiten Abschlussplatte auch zwei oder mehr Rotoren in Strömungsrichtung nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sein. Der Rotor weist wenigstens zwei äußere Rotorplatten auf, zwischen denen sich die Rotorblätter erstrecken. Zwischen den zwei äußeren Rotorplatten können eine oder mehrere dritte, die Rotorblätter stabilisierende, Rotorplatten angeordnet sein. Die Rotorplatten sind bevorzugt kreisförmig ausgebildet.
- Der Rotor weist umfangsseitig mehrere nebeneinander angeordnete Rotorblätter auf. Weiterhin können auch in „doppelstöckiger” oder „mehrstöckiger” Bauform Rotorblätter übereinander bzw. nebeneinander (je nach Ausrichtung der Rotationsachse) kombiniert sein. Diese übereinander/nebeneinander angeordneten Rotorblätter des Rotors können zueinander fluchten oder in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sein.
- Die Außenkontur des Hüllkörpers des Diffusorelementes oder die Außenkontur des massiven Diffusorelementes weist in Anströmrichtung des Windes Kanten auf, welche eine Einströmöffnung und in Abströmrichtung Kanten, welche eine Ausströmöffnung bilden.
- Ausgehend von der Anströmrichtung des Windes verjüngt sich der Abstand zwischen den aufeinander zuweisenden Flächen des Hüllkörpers des/der Diffusorelemente, ist anschließend dem Verlauf/Durchmesser des Rotors angepasst und erweitert sich nach dem Rotor wieder. Die nach außen weisenden Flächen des Hüllkörpers der Diffusorelemente sind bevorzugt spiegelbildlich zueinander ausgebildet.
- Die von der Kante zum Rotor verlaufende Fläche des Hüllkörpers des Diffusorelementes weist bevorzugt eine konkav-konvexe Krümmung auf.
- Die konvexe Krümmung eines Rotorblattes und die konvexe Krümmung eines Luftleitflügels weisen insbesondere in Drehrichtung.
- Die mit der Strömungsenergieanlage bereit gestellte Energie ist über einen Generator zur Stromerzeugung nutzbar bzw. kann auch direkt zum Aufladen einer Batterie verwendet werden. Weiterhin ist es möglich, deren Rotation zur Erzeugung von Warmwasser einzusetzen.
- Die Strömungsenergieanlage ist bevorzugt so konzipiert, dass sie in jede beliebige Richtung schwenkbar ist. Dadurch ist diese mit einer vertikal oder horizontal ausgerichteten ersten Achse des Rotors sowohl als Windkraftanlage als auch als Turbine in flüssigen Medien (Flussläufen, Staudämmen) einsetzbar.
- Bei Verwendung in strömenden Medien, insbesondere Flüssen oder Kanälen kann eine Strömungsenergieanlage mit einer vertikalen Achse (A1) im Grundbereich des Wasserlaufes befestigt werden, so dass diese unabhängig vom Wasserstand arbeitet, da auch bei einem geringen Pegelstand noch ein Teil der Anlage durchströmt wird.
- Ist die Achse der Strömungsenergieanlage horizontal gelagert, so ist es möglich, diese „schwimmend” im Wasserlauf zu verankern, so dass sich diese mit dem Pegel hebt oder senkt und somit ebenfalls unabhängig vom Pegelstand betreibbar ist.
- Wird die Strömungsenergieanlage als Windkraftanlage verwendet, so ist eine Verstellbarkeit des Diffusors entsprechend der Windrichtung vorteilhaft, so dass die Anströmöffnung immer in Windrichtung zeigt bzw. ausgerichtet wird.
- Dies kann z. B. mittels einer fahnenartigen Anordnung auf der Windkraftanlage realisiert werden. Dies ist eine einfache und störungsfreie Möglichkeit der selbsttätigen Ausrichtung des Diffusorgehäuses.
- Die Windkraftanlage weist wenigstens einen um eine erste vertikale Achse rotierenden Rotor mit mehreren Rotorblättern auf, wobei erfindungsgemäß jedem Rotorblatt wenigstens ein Luftleitflügel zugeordnet ist, der in Drehrichtung dem Rotorblatt vorgeschaltet ist.
- Der Länge des Rotors entsprechend erstrecken sich ein- oder beidseitig zu diesem die Diffusorelemente. Bei Verwendung von zwei Diffusorelementen wird durch diese in Anströmrichtung des Windes vor dem Rotor eine Einstromöffnung und hinter dem Rotor eine Ausströmöffnung gebildet. In Anströmrichtung des Windes verjüngt sich dabei die Einströmöffnung auf eine Breite, die ca. 50% des Durchmessers des Rotors entspricht. Die Ausströmöffnung verbreitert sich demgegenüber nach dem Rotor auf ca. das Doppelte des Durchmessers des Rotors. Die Diffusorelemente sind auf der Grundplatte befestigt, auf welcher ebenfalls der Rotor drehbar gelagert ist. Die Abschlussplatte ist bei vertikaler Achsrichtung z. B. auf einem Mast um eine zweite Achse schwenkbar gelagert. Da die Diffusorelemente mit der Grundplatte verbunden sind und der Rotor zwischen Grund- und Deckplatte angeordnet ist, vollführen diese gemeinsam die Schwenkbewegung um die vertikale zweite Achse. Die Achsen der Grundplatte und des Rotors fluchten oder sind voneinander beabstandet, wodurch eine bessere Nachführung der Anlage in Abhängigkeit von der Windrichtung gewährleistet wird.
- Es ist möglich, ein oder zwei Diffusorelemente zu verwenden. Bevorzugt ist das eine Diffusorelement radial nach außen so gewölbt, dass es dem Verlauf eines, die nach außen weisenden Enden der Rotorblätter umspannenden, Hüllkreises angepasst ist. Der innere Krümmungsradius des Diffusorelements wird dabei entsprechend des gewünschten Abstandes von den Rotorblättern gewählt. Die Länge des Diffusorelements sollte in etwa dem Abstand der nach außen weisenden Kanten zweier Rotorblätter entsprechen. Die Schwenkbewegung des Diffusorelementes kann, wie vorgenannt bereits beschrieben, z. B. in Abhängigkeit von einer, durch den Wind drehbaren, Windfahne gesteuert werden. Es ist jedoch auch möglich, dass sich das Diffusorelement bei einer zur Rotorachse beabstandeten Schwenkachse selbst entsprechend der Windrichtung nachstellt. Die Höhe des Diffusorelementes sollte in etwa der Höhe des Rotors entsprechen.
- Es ist weiterhin möglich, die erfindungsgemäße Strömungsenergieanlage in Land-, Luft- und Wasserfahrzeugen je nach Einsatzgebiet in Verbindung mit entsprechenden Abtrieben und Umsetzern zur Energieerzeugung aus dem Wind bzw. Fahrtwind und/oder aus strömenden flüssigen Medien einzusetzen.
- Z. B. kann diese in PKWs oder LKWs in die Frontseite im Bereich des Kühlergrills eingebaut werden. Dies erfolgt bevorzugt mit einer horizontal ausgerichteten Rotationsachse des Rotors. Die Windkraftanlage kann dann z. B. in Verbindung mit einem Generator zum Aufladen einer Batterie genutzt werden, die wiederum zum Antreiben des Fahrzeuges verwendet wird.
- Die Strömungsenergieanlage ist jedoch auch in Kombination mit hydraulischen und/oder pneumatischen und/oder anderen elektrischen Systemen oder in Kombination mit einem Verbrennungsmotor in der Art eines Hybriden Systems betreibbar. Weiterhin ist es möglich, diese in der Raumfahrt einzusetzen.
- Durch die Anordnung von ein oder zwei der Diffusorelementen in relativ geringem Abstand von den Rotorblättern und die trichterförmige Erweiterung in und entgegen der Windrichtung, über die Diffusorelemente tangential angeströmt wird, in Verbindung mit der Verwendung der Luftleitflügel, ist eine überraschend starke Sogwirkung und ein Unterdruck in Abströmrichtung des Windes zu verzeichnen, die eine große Steigerung der Durchströmgeschwindigkeit und damit der Drehzahl des Rotors zur Folge hat. Dadurch kann die Leistung der Windkraftanlage um ca. 30% gesteigert werden.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 : Dreidimensionale Ansicht einer Windkraftanlage aus der Anströmrichtung -
2 : Dreidimensionale Einzeldarstellung des Rotors -
3 : Seitenansicht des Rotors, -
4 : Schnitt A-A gem.3 , -
5 : Seitenansicht eines Rotors mit einem Hydromotor (oben), vergrößerte Darstellung des Hydromotors (unten links) und vergrößerte Vorderansicht. -
6 : Dreidimensionale Darstellung eines Rotors mit übereinander angeordneten und zueinander versetzten Rotorflügeln, -
7 : Draufsicht gem.6 mit Diffusorelementen, -
8 : Darstellung eines ersten spantenartigen/plattenartigen Elementes für das erste Diffusorelement, -
9 : Darstellung des ersten Grundkörpers des ersten Diffusorelementes, -
10 : erster Diffusor, -
11 : Darstellung eines zweiten spantenartigen/plattenartigen Elementes für den zweiten Diffusor, -
12 : Darstellung des zweiten Grundkörpers des zweiten Diffusors, -
13 : zweiter Diffusor, -
14 : Prinzipdarstellung der Kopplung von ersten Diffusor und zweiten Diffusor, -
15 : Draufsicht einer Windkraftanlage mit Windfahne, -
16 : dreidimensionale Ansicht aus der Anströmdichtung gem.15 , -
17 : Verwendung einer vertikalen Strömungsenergieanlage zur Energieversorgung eines Wohnhauses, -
18 : Verwendung einer vertikalen Strömungsenergieanlage zur Stromerzeugung bzw. zum Aufladen einer Batterie auf einem Schiff, -
19 : Verwendung von zwei horizontalen Strömungsenergieanlagen auf einem Dach zur Energieversorgung eines Wohnhauses, -
20 : Verwendung einer vertikalen Strömungsenergieanlage zur Stromerzeugung in der Seitenansicht in einem Flusslauf oder Kanal, -
21 : Vorderansicht gem.20 , -
22 : Verwendung einer „schwimmenden” horizontalen Strömungsenergieanlage zur Stromerzeugung in der Vorderansicht in einem Flusslauf oder Kanal, -
23 : Darstellung einer in einen PKW integrierten Strömungsenergieanlage. - In
1 ist die dreidimensionale Ansicht einer Strömungsenergieanlage beim Einsatz als Windkraftanlage mit einem um eine erste vertikale Achse A1 drehbaren walzenartigen Rotor1 (s.2 bis4 ) aus der Anströmrichtung dargestellt. Der Rotor1 weist drei sich vertikal erstreckende Rotorblätter2 auf, wobei jedem Rotorblatt2 ein Luftleitflügel3 in Drehrichtung vorgeschaltet ist. Der Rotor1 wird von einer hier unten abschließenden ersten Rotorplatte4 und einer oben abschließenden zweiten Rotorplatte5 begrenzt. Zwischen diesen äußeren Rotorplatten4 ,5 wird der Rotor1 durch zwei (s.1 ) oder durch nur eine (s.2 ) stabilisierende Rotorplatte6 stabilisiert. Die Rotorblätter2 und die Luftleitflügel3 können einteilig ausgebildet sein, d. h. von Anfang bis Ende durchgängig und die stabilisierenden Rotorplatten durchdringen, oder mehrteilig ausgebildet sein. - Die Luftleitflügel
3 sind von den Rotorblättern2 beabstandet, wobei aus der Draufsicht gem.4 deutlich wird, dass ausgehend von der ersten Achse A1 der Anfang der radial außen liegende Anfang der Rotorblätter2 in einen Winkel α im Vergleich zu dem radial außen liegenden Anfang der Luftleitflügel3 versetzt ist. Zwischen dem radial außen liegenden Anfang der Rotorblätter2 und den radial innen liegenden Ende der Luftleitflügel3 wird ein Winkel β gebildet. Durch den Luftleitflügel3 wird bewirkt, dass der Luftstrom des Rotorblattes2 länger aufrechterhalten wird, wodurch der Wirkungsgrad der Anlage erheblich gesteigert werden kann. Der aus Rotorblatt2 und Luftleitelement3 gebildete „Doppelflügel” bewirkt somit eine wesentliche Leistungssteigerung der Anlage. Die Krümmungsrichtung von Rotorblatt2 und Luftleitelement3 ist dabei bevorzugt gleichsinnig ausgebildet. - Der Rotor
1 wird von einem Korpus (s.1 )7 teilweise ummantelt, der schwenkbar auf einem Mast M sitzt. Der Korpus7 besteht aus einer aus einer oberen ersten Abschlussplatte8.1 und einer unteren zweiten Abschlussplatte8.2 . Zwischen den Abschlussplatten8.1 ,8.2 erstrecken sich beidseitig zum Rotor1 ein erstes Diffusorelement9 und ein zweites Diffusorelement10 . Der Rotor1 wird durch das erste Diffusorelement9 in Anströmrichtung bis zu ca. 50% seines Durchmessers verdeckt, so dass der Rotor1 auf nur ca. 50% seiner Breite angeströmt wird. In Anströmrichtung des Windes W wird zwischen den beiden Diffusorelementen9 ,10 vor dem Rotor1 eine Einströmöffnung E und dazu entgegengesetzt hinter dem Rotor1 eine Ausströmöffnung A gebildet. Die senkrechten Außenflächen9.a und10.a des ersten und zweiten Diffusorelementes9 ,10 sind zueinander spiegelbildlich ausgebildet und sind zwischen der Einströmöffnung E und der Ausströmöffnung A zuerst in einem großen Krümmungsbogen konvex und dann in einem kleineren Krümmungsbogen konkav gekrümmt. - Von der oberen Abschlussplatte
8.1 und von der unteren Abschlussplatte8.2 erstrecken sich zum ersten und zum zweiten Diffusorelement9 ,10 Leitbleche L mit einer Abschrägung von ca. 45°, durch welche Turbulenzen vermieden bzw. verringert werden. -
5 zeigt den Rotor1 , wobei erkenntlich ist, dass unter der ersten Rotorplatte4 ein Antrieb11 sitzt, der den Rotor beschleunigt und am Außendurchmesser des Mastes gestellfest befestigt ist. Dies kann z. B. bei geringen Windgeschwindigkeiten zum Erleichtern des Anfahrens des Rotors genutzt werden. - Die dreidimensionale Darstellung eines Rotors
1 mit übereinander angeordneten und zueinander versetzten Rotorblättern2 (ohne die Verwendung von Luftleitflügeln) wird in6 gezeigt. Die zwischen der ersten Rotorplatte4 und der dritten Rotorplatte6 angeordneten Rotorblätter2 sind zu den zwischen der zweiten Rotorplatte5 und der dritten Rotorplatte6 angeordneten Rotorflügeln versetzt angeordnet, so dass jeweils ein oberes Rotorblatt2 im Wesentlichen mittig in der Draufsicht (s.7 ) zwischen zwei unteren Rotorblättern2 liegt. In7 ist die Draufsicht des Rotors1 gem.6 schematisch dargestellt, wobei der Rotor1 hier von dem ersten und dem zweiten Diffusorelement9 ,10 teilweise ummantelt wird. Die obere Abschlussplatte wurde hier nicht dargestellt. Aus dieser Darstellung gem.7 sind nochmals die in Anströmrichtung des Windes W ausgerichtete Einströmöffnung E und die Ausströmöffnung A ersichtlich. Das erste Diffusorelement9 verdeckt hier den Rotor1 in Anströmrichtung zu etwa 50%, wobei auch eine geringere Überdeckung vorgesehen werden kann. Es ist weiterhin am ersten Diffusorelement9 seitlich zur Einströmöffnung eine abgerundete Kante9.1 und am zweiten Diffusorelement10 eine abgerundete Kante10.1 vorgesehen. Die beiden Kanten9.1 ,10.1 überragen den Außendurchmesser des Rotors1 in Anströmrichtung radial nach außen. Der Abstand b1 der beiden Kanten9.1 ,10.1 entspricht in etwa dem Rotordurchmesser D oder ist etwas größer als der Rotordurchmesser D. Das erste Diffusorelement9 weist in Ausströmrichtung A eine weitere abgerundete Kante9.2 auf. In nur geringem Abstand zum Rotor1 ist eine dritte abgerundete Kante9.3 am ersten Diffusorelement9 vorgesehen, die hier etwa 50% des Rotors1 überdeckt. Das zweite Diffusorelement10 weist ebenfalls in Richtung zur Ausströmöffnung eine abgerundete Kante10.2 auf. - Zwischen der ersten Kante
9.1 und der zweiten Kante9.2 erstrecken sich die senkrechten Außenflächen9a des ersten Diffusorelementes9 , zwischen der zweiten Kante9.2 und der dritten Kante9.3 eine Diffusorfläche9b und zwischen der ersten Kante9.1 und der dritten Kante9.3 eine Diffusorfläche9c . Die Diffusorfläche9b verläuft von der Kante9.2 zuerst in einem konvexen Bogen, an den sich, dem Verlauf des Rotors1 folgend, eine konkave Krümmung bis zur Kante9.3 anschließt. Die Diffusorfläche9c weist von der Kante9.1 bis zur Kante9.3 zuerst eine konkave und dann eine konvexe Krümmung auf. Das zweite Diffusorelement10 weist in Richtung zum Windaustritt die Kante10.2 auf. Zwischen der Kante10.1 und der Kante10.2 weist das zweite Diffusorelement10 nach außen eine senkrechte Außenfläche10a und in Richtung zum Rotor1 eine Diffusorfläche10b auf. Der Verlauf der Diffusorfläche10a ist spiegelbildlich zur Fläche9a gestaltet. Die Fläche10b verläuft bis zum Rotor1 in einer konvexen Krümmung, an die eine konkave Krümmung anschließt, von der aus die Fläche10b in konvex gekrümmtem Bogen bis zur Kante10.2 verläuft. In etwa von der Mittellinie des Rotors1 aus gesehen in Richtung zur Ausströmöffnung A weisen die Flächen9b und10b spiegelbildlich in etwa den gleichen Verlauf auf. Der die Einströmöffnung E begrenzende Abstand b2 zwischen der Kante9.3 und der Fläche10b beträgt minimal etwa 0,5 × D. Der die Ausströmöffnung A bildende Abstand b3 der Kanten9.2 und10.2 beträgt bevorzugt in etwa 1D bis 2D. - Die Rotorblätter
2 sind gem.1 bis7 im Querschnitt tragflächenförmig ausgebildet und erstrecken sich vom Außenumfang in einer gewölbten oder gebogenen Form radial nach innen. Die konvex gekrümmte Fläche der Rotorblätter2 weist in Drehrichtung, die konkav gekrümmte Fläche der Rotorblätter2 wird angeströmt. - Die inneren Längskanten der Rotorblätter
2 weisen zur konkaven Fläche des nächsten Rotorblattes2 . Wenn vorhanden, sind die Luftleitflügel3 analog zum Rotorblatt gekrümmt und ausgerichtet. - Die Darstellung eines ersten spantenartigen/plattenartigen Elementes
9S für das erste Diffusorelement9 , zeigt8 . Das erste Element9S weist zwei Durchbrüche9D auf, die zu dessen Befestigung dienen. Die äußere Kontur des ersten Elementes9S entspricht der herzustellenden Umfangskontur des ersten Diffusorelementes z. B. gem.1 oder7 . - In
9 ist der erste Grundkörper9G des ersten Diffusorelementes9 dargestellt. Mehrere spantenartige/plattenartige Elemente9S wurden an Streben13 , die durch die Durchbrüche9D ragen, im Abstand durch Verwendung geeigneter Befestigungsmittel (nicht dargestellt) befestigt. Dieser Grundkörper9G wird anschließend mit dem Hüllkörper9H ummantelt und so das erste Diffusorelement9 gebildet. - Analog ist das zweite Diffusorelement aufgebaut. Das zweite spantenartige/plattenartige Elemente
105 für das zweite Diffusorelement10 ist in11 dargestellt. Es weist ebenfalls zwei Durchbrüche10D auf, die zu dessen Befestigung dienen. Die äußere Kontur des zweiten Elementes10S entspricht der herzustellenden Umfangskontur des zweiten Diffusorelementes10 z. B. ebenfalls gem.1 oder7 . - Gem.
12 wurde der zweite Grundkörper10G des zweiten Diffusorelementes10 aus mehreren spantenartigen/plattenartigen zweiten Elementen10S mittels Streben13 hergestellt, die durch die Durchbrüche10D ragen. Auch der Grundkörper10G wird anschließend mit einem Hüllkörper10H ummantelt und somit das zweite Diffusorelement10 erzeugt. - Nun werden beide Diffusorelemente
9 ,10 gem.14 mittels Querstreben14 , die an die oberen und unteren Enden der Streben13 anbinden, mittels nicht dargestellter Befestigungselemente untereinander befestigt. Dabei kreuzen die inneren Querstreben14 in etwa die zweite Achse A2, um welchen die Diffusorelemente9 ,10 schwenkbar sein sollen und tragen die Lagerung der Diffusorelemente. Das entsprechende Lager15 sitzt oben an einer Achse16 , die hier über eine Grundplatte17 , z. B. an einem Mast (hier nicht dargestellt), befestigbar ist. - In
15 und16 wird eine einfache Möglichkeit der Nachstellung des Korpusses7 entsprechend der Windrichtung gezeigt. Dabei sitzt auf dem Korpus7 eine Windfahne18 , die den Korpus7 radial auf der Seite der Ausströmöffnung A überragt. -
17 zeigt eine vertikale Strömungsenergieanlage S als Windkraftanlage, mit einem auf einem Mast M angeordneten Korpus7 , die z. B. neben einem Einfamilienhaus19 angeordnet ist und diese mit Strom und Warmwasser versorgen kann. - In
18 ist ebenfalls eine vertikale Windkraftanlage W auf einem Schiff20 dargestellt, mit welcher z. B. Batterien wieder aufladbar sind. - Gemäß
19 ist es auch möglich, ein oder mehrere horizontale Strömungsenergieanlage/n S auf einem Dach21 anzuordnen. Der Korpus7 ist dann z. B. an seinen beiden Abschlussplatten8.1 ,8.1 aufgenommen (linke Windkraftanlage) oder wird an dem zum Dach21 weisenden Diffusorelement (hier10 ) drehbar gelagert, so dass sich dieser entsprechend der Windrichtung ausrichten kann (rechte Windkraftanlage). -
20 zeigt die Seitenansicht einer vertikalen Strömungsenergieanlage S für strömende Medien22 zur Stromerzeugung in der Seitenansicht in einem Kanal23 und21 zeigt die Vorderansicht. - Die Strömungsenergieanlage S wurde auf dem Grund des Kanals
23 verankert. Auch wenn der Wasserpegel fällt, wird diese immer noch angetrieben. - Die Verwendung einer „schwimmenden” horizontalen Strömungsenergieanlage S zur Stromerzeugung in der Vorderansicht in Kanal
23 ist in22 schematisch dargestellt. Die Strömungsenergieanlage S passt sich durch deren schwimmende Befestigung ebenfalls dem Pegel des strömenden Mediums22 an. - Beim Einsatz der Strömungsenergieanlage S in Flüssen oder Kanälen wird der Lebensraum der Fische nicht beeinträchtigt, da sich die Anlage entsprechend der Strömung des Wassers dreht und durch diese keine Scherwirkung erzeugt wird. Die Fische können durch die Anlage hindurch oder auch an der Anlage vorbei schwimmen.
- Die Darstellung einer in einen PKW
24 integrierten Strömungsenergieanlage S wird in23 angedeutet. Die als Windturbine mit horizontaler Rotorachse A1 ausgeführte Strömungsenergieanlage S ist in den Kühlergrill24 des Fahrzeuges integriert. Durch eine schlanke Gestaltung der Windturbine W ist diese optimal darin integrierbar. An einer oder beiden Seiten des Rotors1 sind z. B. Generatoren (nicht dargestellt) anschließbar. - In allen vorgenannten Beispielen gem.
17 bis23 wird die mit der Strömungsenergieanlage S erzeugte Energie in andere Energieformen bedarfsweise unter Verwendung geeigneter Getriebe (z. B. Zahnradgetriebe, Zahnriemengetriebe), Kupplungen, z. B. zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen einer Antriebswelle (hier Welle des Rotors) und einer Abtriebswelle (z. B. Welle eines Generators) und entsprechender Wandler umgewandelt. - Mit Hilfe des Getriebes wird z. B. die Leistung des Rotors der Strömungsenergieanlage in Form einer geringen Drehzahl und einem hohen Drehmoment in eine Leistung, die man für einen Generator benötigt, d. h. eine hohe Drehzahl und ein geringeres Drehmoment gewandelt. Die durch die Rotation des Rotors bereitgestellte Leistung wird durch das in den Ausführungsbeispielen nicht dargestellte Getriebe an die entsprechenden abnehmenden Aggregate (Generator, Pumpe usw.) weitergeleitet.
- Weiterhin ist es gemäß nicht dargestellter Ausführungsbeispiele möglich, durch die Strömungsenergieanlage eine Pumpe anzutreiben.
- Die Strömungsenergieanlage ist beliebig schwenkbar und kann mit horizontal oder vertikal ausgerichteten Rotorachsen arbeiten. Es ist auch möglich, die Strömungsenergieanlage (sinnbildlich innerhalb eines gedachten kugelförmigen Körpers) in jede beliebige Position zu schwenken.
- Die erfindungsgemäße Lösung ist somit für vielfältige Anwendungsgebiete einsetzbar. Durch die Beschleunigung der Windgeschwindigkeit im Strömungskörper (Diffusorelemente) insbesondere in Kombination mit den Luftleitelementen kann die Energieausbeute im Vergleich zu herkömmlichen Strömungsenergieanlagen um mehr als das 5-fache gesteigert werden.
- Herkömmliche, insbesondere dreiflüglige horizontale Windkraftanlagen, können unzumutbare akustische und visuelle Effekte erzeugen. Der Geräuschpegel liegt oft über 35 dB, was insbesondere nachts als störend empfunden wird. Weiterhin kann der Wechsel zwischen Licht und Schatten und insbesondere bei Sonnenschein der ”Disco-Effekt”, wenn Licht unregelmäßig von den blanken Flächen der Rotorflügel reflektiert wird, auf Dauer unerträglich werden. Diese Nachteile treten mit der erfindungsgemäßen Windkraftanlage nicht auf, denn diese arbeitet mit einem sehr geringen Geräuschpegel, der nahezu bei Null liegt, bzw. lediglich dem natürlichen Windgeräusch entspricht.
- Durch die Verwendung des Diffusors bzw. der Diffusorelemente tritt ein störender Licht-Schatten-Wechsel nicht auf. Dadurch ist es möglich, die Windkraftanlagen auch in der Nähe von Anwohnungen aufzustellen.
- Die großen Außenflächen
9a ,10a der Diffusorelemente9 ,10 können als Werbeträger genutzt werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 810500 B [0002]
- - DE 8533964 U1 [0003]
- - DE 19856914 A1 [0003]
- - DE 8631273 [0003]
- - DE 29920899 U1 [0004]
- - DE 20102051 U1 [0005]
- - DE 202006008289 U1 [0006]
Claims (52)
- Strömungsenergieanlage mit wenigstens einem um eine Achse (A1) rotierenden, insbesondere walzenartigen Rotor (
1 ), der mehrere Rotorblätter (2 ) aufweist, wobei – einem, mehreren oder allen Rotorblättern (2 ) wenigstens ein wirkungsgradverbessernder Luftleitflügel (3 ) zugeordnet ist, der in Drehrichtung dem Rotorblatt (2 ) vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist und/oder – der Rotor zumindest teilweise von wenigstens einem Wirkungsgrad verbessernden Diffusorelement umgeben ist, und wobei die Strömungsenergieanlage mit flüssigen und/oder gasförmigen Medien bei beliebiger Ausrichtung der Achse (A1) betreibbar ist. - Strömungsenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Luftleitflügel (
3 ) zum Rotorblatt (2 ) in einem Abstand in Drehrichtung angeordnet ist. - Strömungsenergieanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der radial außen liegende Anfang (
2.1 ) des Rotorblattes (2 ) und der radial außen liegende Anfang (3.1 ) des Luftleitflügels (3 ) um einen Winkel (α) zueinander versetzt angeordnet sind. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand des Luftleitflügels (
3 ) zum Rotorblatt radial nach innen vergrößert. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Luftleitflügels (
3 ) kleiner ist als die Länge des Rotorblattes (2 ) oder dass die Länge des Luftleitflügels (3 ) der Länge des Rotorblattes (2 ) entspricht. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorblatt (
2 ) und/oder der Luftleitflügel (3 ) im Querschnitt tragflächenprofilartig ausgebildet sind. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (
2 ) sich in Achsrichtung der Achse (A1) erstreckende Rotorblätter (2 ) aufweist. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Luftleitflügel (
3 ) in Achsrichtung der Achse (A1) erstrecken. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusorelement in einem definierten Abstand zum Rotor (
2 ) angeordnet ist. - Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusorelement als ein hohler Hüllkörper ausgebildet ist.
- Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Diffusorelement aus einem Grundkörper besteht und dass der Grundkörper von dem Hüllkörper ummantelt ist.
- Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus miteinander verbundenen spantenartigen/plattenartigen Elementen besteht.
- Windkraftanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die spantenartigen/plattenartigen Elemente in ihrer umfangsseitig gebildeten Außenkontur der zu erzeugenden Außenkontur des jeweiligen Diffusorelementes entsprechen.
- Windkraftanlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die spantenartigen/plattenartigen Elemente aus Kunststoff, faserverstärktem Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff, metallischem Werkstoff, Holz oder Kombinationen der vorgenannten Werkstoffe bestehen.
- Windkraftanlage nach Anspruch 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die spantenartigen/plattenartigen Elemente mittels Verstrebungen miteinander verbunden sind.
- Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstrebungen aus Kunststoff, faserverstärktem Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff, metallischem Werkstoff, Holz oder Kombinationen der vorgenannten Werkstoffe bestehen.
- Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die spantenartigen/plattenartigen Elemente und/oder die Verstrebungen in Richtung zum Hüllkörper abgerundete Konturen aufweisen.
- Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüllkörper aus einer membranartigen Folie, Gewebe, Kunststoff, metallischem Werkstoff oder Kombinationen der vorgenannten Materialien besteht und einen ein- oder mehrlagigen Aufbau aufweist.
- Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper durch den spantenartigen Aufbau vorhandene Zwischenräume gefüllt sind.
- Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper vorhandene Zwischenräume mit Schaumstoff, Strukturschaum, Hartschaum, granulatartigem oder flockenartigem Material gefüllt sind.
- Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusorelement massiv ausgebildet ist.
- Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Diffusorelement/e bereichsweise so gewölbt ist/sind, dass es/sie dem Verlauf eines, die nach außen weisenden Enden der Rotorblätter umspannenden, Hüllkreises angepasst ist/sind.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass durch zwei an gegenüberliegenden Längsseiten des Rotors angeordnete Diffusorelemente (
4 ,5 ) eine Einströmöffnung (Es) und eine Ausströmöffnung (As) gebildet werden. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Diffusorelemente im Querschnitt tragflächenprofilartig ausgebildet sind.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Diffusorelemente (
4 ,5 ) zwischen einer ersten Abschlussplatte und einer zweiten Abschlussplatte (6 ) erstrecken. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abschlussplatte und/oder die zweite Abschlussplatte nach außen gewölbt ist/sind.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Abschlussplatte und der zweiten Abschlussplatte wenigstens ein Rotor drehbar angeordnet ist.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Abschlussplatte und der zweiten Abschlussplatte zwei oder mehr Rotoren in Strömungsrichtung nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor wenigstens zwei äußere Rotorplatten aufweist, zwischen denen sich die Rotorblätter erstrecken.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den zwei äußeren Rotorplatten wenigstens eine dritte, die Rotorblätter stabilisierende, Rotorplatte angeordnet ist.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor übereinander/nebeneinander angeordnete Rotorblätter aufweist.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die übereinander/nebeneinander angeordneten Rotorblätter des Rotors zueinander fluchten oder in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Hüllkörpers des Diffusorelementes oder die Außenkontur des massiven Diffusorelementes (
4 ,5 ) in Anströmrichtung des Windes (W) Kanten (4.1 ,5.1 ), welche eine Einströmöffnung (ES) bilden und in Abströmrichtung Kanten (4.2 ,5.2 ), welche eine Ausströmöffnung (AS) bilden, aufweisen, die sich jeweils bis vor und hinter den Rotor (1 ) erstrecken. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend von der Anströmrichtung des Windes (W), der Abstand zwischen den aufeinander zuweisenden Flächen des Hüllkörpers des/der Diffusorelemente (
4 ,5 ) verjüngt, anschließend dem Verlauf/Durchmesser des Rotors (1 ) angepasst ist und sich nach dem Rotor (1 ) erweitert. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen weisenden Flächen (
4a ,5a ) des Hüllkörpers der Diffusorelemente (4 ,5 ) spiegelbildlich zueinander sind. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Kante (
4.1 ) zum Rotor (1 ) verlaufende Fläche (4c ) des Hüllkörpers des Diffusorelementes (4 ) eine konkav-konvexe Krümmung aufweist. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Krümmung eines Rotorblattes (
2 ) in Drehrichtung weist. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Krümmung eines Luftleitflügels (
3 ) in Drehrichtung weist. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dieser bereit gestellten Energie über einen Generator zur Stromerzeugung nutzbar ist.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass diese zum Aufladen einer Batterie einsetzbar ist.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass deren Rotation zur Erzeugung von Warmwasser einsetzbar ist.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass diese in jede beliebige Richtung schwenkbar ist.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einer vertikal oder horizontal ausgerichteten ersten Achse (A1) des Rotors als Windkraftanlage einsetzbar ist.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Windfahne zur selbsttätigen Ausrichtung entsprechend der Windrichtung aufweist.
- Strömungsenergieanlage nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Windfahne auf der oberen Abschlussplatte sitzt und in Richtung der Ausströmöffnung radial über die Windkraftanlage hinausragt.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass sich von der oberen Abschlussplatte
8.1 und von der unteren Abschlussplatte8.2 zum ersten und zum zweiten Diffusorelement9 ,10 Leitbleche L mit einer Abschrägung von ca. 45° erstrecken, durch welche Turbulenzen vermieden bzw. verringert werden. - Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einer vertikal oder horizontal ausgerichteten ersten Achse (A1) des Rotors als Turbine in flüssigen Medien (Flüssen, Staudämmen) einsetzbar ist.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass diese bei Verwendung in flüssigen strömenden Medien, insbesondere Flüssen, mit einer horizontal ausgerichteten Achse (A1) schwimmend befestigt ist, so dass diese unabhängig vom Wasserstand arbeitet.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass diese bei Verwendung in flüssigen strömenden Medien, insbesondere Flüssen, mit einer vertikalen Achse (A1) im Grundbereich des Wasserlaufes befestigt ist, so dass diese unabhängig vom Wasserstand arbeitet.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass diese in Land-, Luft- und Wasserfahrzeugen je nach Einsatzgebiet in Verbindung mit entsprechenden Abtrieben und Umsetzern zur Energieerzeugung aus dem Wind bzw. Fahrtwind und/oder aus strömenden flüssigen Medien einsetzbar ist.
- Strömungsenergieanlage nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Kombination mit hydraulischen und/oder pneumatischen und/oder elektrischen Systemen in der Art eines Hybriden Systems betreibbar ist.
- Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass sie in der Raumfahrt einsetzbar ist.
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