DE202010005631U1 - Wind turbine - Google Patents

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Abstract

Anlage zur Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie mittels Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen (1) dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinen (1) in einer vertikal ausgerichteten Ebene verteilt sind.Plant for the conversion of wind energy into electrical energy by means of vertical-axis wind turbines (1), characterized in that the turbines (1) are distributed in a vertically oriented plane.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie.The The present invention relates to a plant for converting wind energy into electrical energy.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Systeme bekannt, welche der Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie dienen können.Out The prior art, numerous systems are known which of Conversion of wind energy into electrical energy can serve.

Das derzeit in der Regel angewandte System zur Windenergienutzug besteht aus einem Windrad mit horizontaler Achse, in der Regel montiert auf einem Turm. Das Windrad ist drehbar auf der Spitze des Turmes montiert und kann entsprechend der aktuellen Windrichtung nachgeführt werden. Diese Nachführung der Windradstellung ist nachteilig.The currently applied generally system for wind energy utilization from a wind turbine with horizontal axis, usually mounted on a tower. The windmill is rotatable on the top of the tower mounted and can be tracked according to the current wind direction become. This tracking of the wind turbine position is disadvantageous.

Dieser Nachteil kann durch die Anordnung in Form von Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen gelöst werden. Denn diese Turbinen benötigen keine Windnachführung. Entsprechende Systeme sind inzwischen Gegenstand zahlreicher Darstellungen und auch Schutzrechtsanmeldungen. Beispielhaft sei hier u. a. auf die DE 10 2004 024 752 A1 , DE 103 32 678.2 A1 , DE 101 05 424 B4 , DE 101 62 981 B4 , EP 077 7048 A1 , DE 296 10 237 U1 , DE 297 02 632 U1 und DE 199 20 560 A1 hingewiesen.This disadvantage can be solved by the arrangement in the form of vertical-axis wind turbines. Because these turbines do not need wind tracking. Corresponding systems have now been the subject of numerous representations and patent applications. Examples include here on the DE 10 2004 024 752 A1 . DE 103 32 678.2 A1 . DE 101 05 424 B4 . DE 101 62 981 B4 . EP 077 7048 A1 . DE 296 10 237 U1 . DE 297 02 632 U1 and DE 199 20 560 A1 pointed.

Derartige Anordnungen haben gemeinsam, dass das zylindrische Windrad auf einer vertikalen Achse gelagert ist. Die Strömungsprofile des Windrades sind symmetrisch um die Achse angeordnet, so dass die horizontale Anströmung unabhängig von der Richtung erfolgen kann.such Arrangements have in common that the cylindrical wind turbine on a vertical axis is stored. The flow profiles of Windmills are arranged symmetrically about the axis, so that the horizontal flow regardless of direction can be done.

Für Vertikal-Achsen-Wind-Turbinenanlagen werden in erster Linie die Derreius-Rotoren oder Savonius-Rotoren technisch eingesetzt Erich Hau: Windkraftanlagen, 3. Auflage, Springer-Verlag, Berlin 2003, ISBN 3-540-42827-5 ; Ion Paraschivoiu: Wind Turbine Design with Emphasis an Darrieus Concept, Polytechnic International Press, Montreal, Kanada, 2002, ISBN 2-553-00931-3 ; Robert Gasch (Hrsg.): Windkraftanlagen (nur bis zur dritten Auflage), Teubner-Verlag, Stuttgart 1996, ISBN 353-519-26334-3 ; Heinz Schulz: Der Savonius-Rotor. Ökobuch Verlag, Staufen 2002, ISBN 3-922964-48-6 ).For vertical-axis wind turbines, the primary purpose of Derreius rotors or Savonius rotors is to use them technically Erich Hau: Wind turbines, 3rd edition, Springer-Verlag, Berlin 2003, ISBN 3-540-42827-5 ; Ion Paraschivoiu: Wind Turbine Design with Emphasis to Darrieus Concept, Polytechnic International Press, Montreal, Canada, 2002, ISBN 2-553-00931-3 ; Robert Gasch (ed.): Wind turbines (only until the third edition), Teubner-Verlag, Stuttgart 1996, ISBN 353-519-26334-3 ; Heinz Schulz: The Savonius rotor. Ecobook publishing house, Staufen 2002, ISBN 3-922964-48-6 ).

Nachteilig bei den bisher bekannten Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen ist die aufwändige Haltekonstruktion der Strömungsprofile sowie die Lagerung der zylindrischen Windturbine auf der vertikalen Achse. Die Lagerung der Vertikal-Achsen-Wind-Turbine erfolgt am niedrigsten Punkt des Turbinenkörpers, was bei Windlast zu hohen Biegemomenten im Lager führen kann. Deshalb ist die Bauhöhe der betreffenden Turbinen meist begrenzt.adversely in the previously known vertical-axis wind turbines is the time-consuming Holding construction of the airfoils as well as the storage the cylindrical wind turbine on the vertical axis. Warehousing The vertical-axis wind turbine takes place at the lowest point of the Turbine body, which in wind load to high bending moments can lead in the camp. That's why the height is The turbines usually limited.

Alternativ kann die Lagerung der Turbinen am höchsten und niedrigsten Punkt erfolgen, was jedoch einen höheren Turm erfordert. Die Höhe der Turbinenaufstellung hat signifikante Auswirkungen auf den Ertrag der Windturbine, da mit zunehmender Höhe die Wirkung der Bodenrauhigkeit abnimmt und die Windgeschwindigkeit zunimmt.alternative The storage of the turbines can be highest and lowest Point, but this requires a higher tower. The height of the turbine setup has a significant impact the yield of the wind turbine, since with increasing altitude the Effect of soil roughness decreases and wind speed increases.

Die Größenbeschränkung der Konstruktion dieses Turbinentyps bedingt gegenüber den horizontal gelagerten Windturbinen einen technischen und wirtschaftlichen Nachteil. So lässt sich eine Leistungsvervielfachung nur durch Anordnung einer entsprechenden Zahl von Turbinen erreichen. Diese müssen in Anbetracht der Größenbeschränkung nebeneinander auf dem Boden angeordnet werden. Dies führt zu einem hohen Flächenverbrauch. Außer dem vergleichbar hohen Flächenverbrauch gegenüber horizontal gelagerten Windturbinen für annähernd gleiche Leistung wird bei dieser Anordnung die Leistungsminderung aufgrund der gegenseitigen Windabschattung der Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen offensichtlich.The Size restriction of the construction of this Turbine type conditionally compared to the horizontally mounted Wind turbines have a technical and economic disadvantage. So can be a power multiplication only by arrangement reach a corresponding number of turbines. These must considering the size limit be arranged side by side on the floor. this leads to to a high area consumption. Except the comparable high area consumption compared to horizontally stored ones Wind turbines for approximately the same power is in this arrangement, the power reduction due to the mutual Windabschattung the vertical-axis wind turbines obviously.

Nach dem Stand der Technik ist demgemäß verschiedentlich vorgeschlagen worden, die Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen unter möglichst geringem Flächenverbrauch vorzugsweise an vorhandenen Bauwerken anzuordnen. Beispielsweise ist aus der DE 19 32 880 C1 die Anordnung einer Windkraftanlage an den Traversen von Abspannmasten vorgeschlagen worden.According to the state of the art, it has accordingly been variously proposed to arrange the vertical-axis wind turbines with as little space as possible, preferably on existing structures. For example, is from the DE 19 32 880 C1 the arrangement of a wind turbine on the trusses of guy towers has been proposed.

Aus der DE 100 65 548 A1 ist ebenfalls eine Anlage mit vertikal angeordneten Rotorblättern bekannt, welche an einer gemeinsamen Ständerkonstruktion übereinander angeordnet sind. Aber auch diese Konstruktionen weisen verschiedene Nachteile auf. Insbesondere ist der Raum für die Anordnung von Rotorelementen begrenzt. Hinzu kommt, dass aufgrund der geringen Gesamtfläche bei der Anordnung an den Strommasten zu wenig Windenergie erzeugt wird. Ebenso sind u. U. bei dem Anbringen an den Strommasten statische Probleme zu bewältigen, welche sich ggf. unter der Einwirkung von starken, anhaltenden Frost durch das entstehende Eisgewicht verstärken können.From the DE 100 65 548 A1 is also known a system with vertically arranged rotor blades, which are arranged one above the other on a common stator construction. But these constructions have several disadvantages. In particular, the space for the arrangement of rotor elements is limited. In addition, due to the small total area in the arrangement of the electricity pylons too little wind energy is generated. Likewise, u. U. in the attachment to the power poles to deal with static problems that may possibly increase under the influence of strong, prolonged frost by the resulting weight of ice.

Bei der großtechnischen Umsetzung hat sich aufgrund der beschriebenen Nachteile die horizontal gelagerte Windturbine durchgesetzt. Da gleichwohl aber die Nachteile der Nachführung der Windradstellung vorhanden sind und diese möglicherweise durch Einsatz von Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen lösbar sind, hat sich die vorliegende Erfindung nunmehr die Aufgabe gestellt, eine Konstruktion unter Verwendung von Vertikal-Achsial-Wind-Turbinen zur Verfügung zu stellen, durch welche die Nachteile der herkömmlichen horizontal gelagerten Windturbinen vermieden werden. Zugleich sollen die bisher aufgetretenen Nachteile und Probleme der Vertikal-Achsial-Wind-Turbinen-Anlagen überwunden werden.In the large-scale implementation, the horizontally mounted wind turbine has prevailed due to the disadvantages described. However, since the disadvantages of tracking the wind turbine position are nevertheless present and these may be solvable by the use of vertical-axis wind turbines, the present invention has now taken on the task of a construction using vertical axis wind turbines for To provide, by which the disadvantages of conventional horizontally mounted wind turbines are avoided. At the same time, the previously encountered disadvantages and problems of the vertical axes al-wind turbine plants are overcome.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vertikal-Achsial-Wind-Turbinen in wenigstens einer vertikal ausgerichteten Ebene verteilt sind.These Task is solved in that the vertical axis wind turbines are distributed in at least one vertically oriented plane.

Erfindungsgemäß können die Turbinen im beliebigen Abstand bzw. beliebiger Dichte über eine vertikale Fläche verteilt sein. Pro 100 m2 werden erfindungsgemäß vorzugsweise 1 bis 6, besonders bevorzugt 2 Vertikal-Achsial-Wind-Turbinen angeordnet. Der Flächenbedarf je Windturbine orientiert sich an den derzeit auf dem Markt erhältlichen Vertikal-Achsial-Wind-Turbinen. Bei zunehmender zur Verfügung stehenden vertikaler Fläche, werden tendenziell größere Turbinen mit einem entsprechend höherem Flächenbedarf eingesetzt.According to the invention, the turbines can be distributed at any distance or density over a vertical area. Per 100 m 2 , preferably 1 to 6, particularly preferably 2 vertical axis wind turbines are arranged according to the invention. The area required per wind turbine is based on the currently available on the market vertical axis wind turbines. As the available vertical area increases, larger turbines with a correspondingly higher area requirement tend to be used.

Die mit den Turbinen belegten Flächen können eine beliebige Form haben, z. B. quadratisch rechteckig, dreieckig oder in Form von mehreckigen Gebilden oder auch kreisförmig ausgestalteten Flächengebilden. Die Größe der Flächen liegt vorzugsweise bei 100 bis 10.000 m2, besonders bevorzugt bei 500 bis 5.000 m2, insbesondere bevorzugt 1.000 m2. Die Zahl der Turbinen in den jeweiligen vertikalen Flächen beträgt vorzugsweise 6 bis 100, insbesondere 15 bis 70, ganz besonders bevorzugt 20.The areas occupied by the turbines surfaces may have any shape, for. B. square rectangular, triangular or in the form of polygonal structures or circular configured fabrics. The size of the surfaces is preferably 100 to 10,000 m 2 , particularly preferably 500 to 5,000 m 2 , particularly preferably 1,000 m 2 . The number of turbines in the respective vertical surfaces is preferably 6 to 100, in particular 15 to 70, very particularly preferably 20.

Erfindungsgemäß können eine oder mehrere Ebenen in beliebiger Lage zueinander angeordnet werden. Beispielsweise lassen sich mehrere vertikalen Ebenen parallel zueinander aufstellen. Ebenso ist es aber auch möglich, in beliebigen Winkellagen zueinander die Turbinenflächen anzuordnen. D. h., die Flächen können rechtwinklig oder mit beliebigen Zwischenmaßen bis zu einer parallelen Anordnung zueinander aufgestellt sein.According to the invention one or more levels are arranged in any position to each other. For example, several vertical planes can be parallel to each other put up. However, it is also possible in any Angular positions to each other to arrange the turbine surfaces. That is, the surfaces can be rectangular or with any intermediate dimensions up to a parallel arrangement be positioned to each other.

Die erfindungsgemäßen vertikalen Flächen können mit beliebigen üblichen Konstruktionen erstellt werden. So kann durch metallische Einfassungen oder auch mittels betonbewährten Umrahmungen der äußere Rand der Fläche erstellt werden. In diese Rahmen können sodann die Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen eingebaut werden. Hierfür werden vorzugsweise innerhalb des äußeren Rahmens der Vertikalfläche horizontale Zwischenstreben eingefügt. In diese Zwischenstreben werden sodann die vertikalen Achsen der Turbinen eingelassen. Auf diese Art können in der vertikalen Fläche nebeneinander und übereinander theoretisch beliebig viele Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen angeordnet werden. D. h. erfindungsgemäß wird das Problem der beschränkten Bauhöhe von Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen durch die Installation von beliebig vielen Ebenen übereinander gelöst.The vertical surfaces according to the invention can be created with any customary constructions. So can by metallic borders or by means of concrete-proven Framing the outer edge of the surface to be created. These frames can then be the vertical-axis wind turbines to be built in. For this purpose, preferably within the outer frame of the vertical surface horizontal intermediate struts inserted. In these intermediate struts Then the vertical axes of the turbines are embedded. On This species can be in the vertical area next to each other and one above the other theoretically any number of vertical-axis wind turbines arranged become. Ie. According to the invention, the problem the limited height of vertical-axis wind turbines the installation of any number of levels on top of each other solved.

Die Anordnung in vertikalen Flächen bringt zum einen eine Platzersparnis mit sich. Zum anderen wird ermöglicht, auch optisch ansprechende Lösungen zur Verfügung zu stellen. So kann beispielsweise der Raum von Brückenkonstruktionen oder auch zwischen beliebigen Bauwerken genutzt werden. Hierbei lassen sich technische Wirkung und optische Wirkung in optimaler Weise miteinander verbinden.The Arrangement in vertical areas, on the one hand saves space with himself. On the other hand it makes possible, even visually appealing To provide solutions. For example, the Space of bridge constructions or between any Structures are used. This can be technical effect and combine optical effects in an optimal way.

Durch die flächenmäßige Ausgestaltung in vertikaler Richtung wird auch eine gegenseitige Windabschattung der Turbinen weitgehend vermieden. Ebenso ist eine Ausrichtung zum Wind nicht erforderlich.By the areal design in vertical Direction is also a mutual Windabschattung the turbines largely avoided. Likewise, an alignment with the wind is not required.

Bei der Anordnung mehrerer vertikaler Ebenen ist darauf zu achten, dass diese so angeordnet sind, dass eine Windabschattung weitgehend vermieden wird. D. h. es müssen ausreichend Abstände zwischen den verschiedenen Ebenen vorhanden sein.at the arrangement of several vertical planes, care must be taken to ensure that These are arranged so that a Windabschattung largely avoided becomes. Ie. there must be sufficient distances between be present at different levels.

Vorteile bieten die erfindungsgemäßen Anlagen auch durch die Beliebigkeit ihrer Einordnung in die Umgebung. Bei der Integration in Brückenbauwerken kann die Energie direkt in die unter der Brücke liegenden Versorgungsleitungen eingespeist werden und z. B. für die Beleuchtung der Brücke oder die Beheizung der Fahrbahn im Winter eingesetzt werden. Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Abbildungen näher erläutert. Hierbei sind in den 1 bis 3 nach dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen dargestellt. Die 4 und 5 zeigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.The systems according to the invention also offer advantages through the arbitrariness of their classification in the environment. When integrated in bridge structures, the energy can be fed directly into the supply lines under the bridge and z. B. for lighting the bridge or the heating of the road in winter. In the following the invention will be explained in more detail with reference to the figures. Here are in the 1 to 3 illustrated devices known in the prior art. The 4 and 5 show embodiments of the present invention.

1 zeigt eine Vertikal-Achsen-Wind-Turbine (1a) sowie eine Horizontal-Achsen-Wind-Turbine (1b) nach dem Stand der Technik. 1 shows a vertical-axis wind turbine ( 1a ) and a horizontal-axis wind turbine ( 1b ) According to the state of the art.

2 zeigt einen Darrieus-Rotor (2a) sowie einen Savonius-Rotor (2b) nach dem Stand der Technik. 2 shows a Darrieus rotor ( 2a ) and a Savonius rotor ( 2 B ) According to the state of the art.

3 zeigt die Anordnung mehrerer Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen (3a) sowie eine Horizontal-Achsen-Wind-Turbine (3b) nach dem Stand der Technik. 3 shows the arrangement of several vertical-axis wind turbines ( 3a ) and a horizontal-axis wind turbine ( 3b ) According to the state of the art.

4 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung der Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen auf einem Brückenbauwerk. 4 shows an inventive arrangement of the vertical-axis wind turbines on a bridge structure.

5 zeigt eine erfindungsgemäße Vertikal-Achsen-Wind-Turbinenanordnung zwischen zwei Bauwerken. 5 shows a vertical axis wind turbine assembly according to the invention between two structures.

Das bekannte Anordnungsprofil der Vertikal-Achsen-Wind-Turbine nach 1a besteht aus einem zylindrischen Windrad 1 auf einer vertikalen Achse 2. Die Flügel bzw. Schaufeln des Windrades 1 sind symmetrisch um die Achse 2 angeordnet, so dass die horizontale Anströmung 3 unabhängig von der Richtung erfolgen kann.The well-known arrangement profile of the vertical-axis wind turbine after 1a consists of a cylindrical pinwheel 1 on a vertical axis 2 , The wings or blades of the wind turbine 1 are symmetrical about the axis 2 arranged so that the horizontal flow 3 regardless of direction.

Bei einem Windrad 4 mit horizontaler Achse 5 gemäß 1b ist eine Lagerung auf der Spitze eines Turmes 6 vorgesehen. Entsprechend der aktuellen Windrichtung 7 muss das Windrad jeweils durch eine Justierung 8 nachgeführt werden. Bei dem in 2a dargestellten Darrieus-Rotor sind die Flügel des Windrades in Form senkrechter Lamellen angeordnet. Bei dem in 2b dargestellten Savonius-Rotor sind zwei dreidimensional gegeneinander verdrehte Schaufeln 10 senkrecht stehend angeordnet.At a windmill 4 with horizontal axis 5 according to 1b is a storage on the top of a tower 6 intended. According to the current wind direction 7 the windmill must each by an adjustment 8th be tracked. At the in 2a Darrieus rotor shown, the wings of the wind turbine are arranged in the form of vertical slats. At the in 2 B Savonius rotor shown are two three-dimensionally rotated against each other blades 10 arranged vertically.

In der Anordnung gemäß 3a sind auf einer Bodenfläche mehrere Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen angeordnet. Hierdurch lassen sich die Anlagenleistungen der einzelnen Turbinen vervielfältigen. Durch Windabschattung kommt es hier zu einer Leistungsminderung. Abgesehen davon erfordern derartige Anlagen einen erheblichen Flächenbedarf.In the arrangement according to 3a are arranged on a floor surface a plurality of vertical-axis wind turbines. In this way, the performance of the individual turbines can be duplicated. By Windabschattung here comes to a reduction in performance. Apart from that, such systems require a considerable amount of space.

In der in 3b dargestellten Horizontal-Achsen-Wind-Turbine wird die Möglichkeit verdeutlicht, durch Vergrößerung und Erhöhung des Turmes 6 eine Leistungssteigerung zu erreichen.In the in 3b illustrated horizontal-axis wind turbine illustrates the possibility by enlarging and increasing the tower 6 to achieve an increase in performance.

In 4 ist eine erfindungsgemäß mögliche Flächenanordnung der Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen dargestellt. Durch eine dreiecksförmige Flächenbegrenzung mit eingelagerten Querstreben wird die Anordnung mehrerer Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen ermöglicht. Die Art der Konstruktion zeigt zugleich die optische Integration in die Brückenkonstruktion. Die in den Rahmen 11 und die Querstreben 12 eingelassenen Turbinen 1 können hier direkt den notwendigen Energiebedarf des betreffenden Bauwerks decken. Beispielsweise kann durch die Turbinen die Beleuchtung der Brücke sichergestellt werden. Ebenso ist natürlich eine Einspeisung über die in der Brücke vorhandenen Leitungen in das öffentliche Stromnetz möglich.In 4 is a present invention possible surface arrangement of the vertical-axis wind turbines shown. By a triangular surface boundary with embedded cross braces the arrangement of several vertical-axis wind turbines is made possible. The type of construction also shows the optical integration in the bridge construction. The in the frame 11 and the cross struts 12 taken in turbines 1 can directly cover the necessary energy requirements of the building in question. For example, can be ensured by the turbines, the lighting of the bridge. Likewise, of course, a supply via the existing lines in the bridge in the public grid is possible.

In 5 sind zwei Bauwerke 13 über die erfindungsgemäße Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen-Anlage miteinander verbunden. Hierfür sind zwischen den Bauwerken 13 Querstreben 14 in horizontaler Richtung angeordnet. In diese Querstreben sind die Achsen 2 eingelassen. Auch diese Anlage kann zur Energieversorgung der Bauwerke beitragen.In 5 are two structures 13 connected to each other via the vertical axis wind turbine plant according to the invention. For this are between the buildings 13 crossbars 14 arranged in a horizontal direction. In these cross struts are the axes 2 admitted. This system can also contribute to the energy supply of the buildings.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102004024752 A1 [0004] - DE 102004024752 A1 [0004]
  • - DE 10332678 A1 [0004] - DE 10332678 A1 [0004]
  • - DE 10105424 B4 [0004] - DE 10105424 B4 [0004]
  • - DE 10162981 B4 [0004] - DE 10162981 B4 [0004]
  • - EP 0777048 A1 [0004] EP 0777048 A1 [0004]
  • - DE 29610237 U1 [0004] - DE 29610237 U1 [0004]
  • - DE 29702632 U1 [0004] - DE 29702632 U1 [0004]
  • - DE 19920560 A1 [0004] - DE 19920560 A1 [0004]
  • - DE 1932880 C1 [0010] - DE 1932880 C1 [0010]
  • - DE 10065548 A1 [0011] - DE 10065548 A1 [0011]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - Erich Hau: Windkraftanlagen, 3. Auflage, Springer-Verlag, Berlin 2003, ISBN 3-540-42827-5 [0006] - Erich Hau: wind turbines, 3rd edition, Springer-Verlag, Berlin 2003, ISBN 3-540-42827-5 [0006]
  • - Ion Paraschivoiu: Wind Turbine Design with Emphasis an Darrieus Concept, Polytechnic International Press, Montreal, Kanada, 2002, ISBN 2-553-00931-3 [0006] - Ion Paraschivoiu: Wind Turbine Design with Emphasis to Darrieus Concept, Polytechnic International Press, Montreal, Canada, 2002, ISBN 2-553-00931-3 [0006]
  • - Robert Gasch (Hrsg.): Windkraftanlagen (nur bis zur dritten Auflage), Teubner-Verlag, Stuttgart 1996, ISBN 353-519-26334-3 [0006] - Robert Gasch (ed.): Wind turbines (only until the third edition), Teubner-Verlag, Stuttgart 1996, ISBN 353-519-26334-3 [0006]
  • - Heinz Schulz: Der Savonius-Rotor. Ökobuch Verlag, Staufen 2002, ISBN 3-922964-48-6 [0006] - Heinz Schulz: The Savonius rotor. Ecobook publishing house, Staufen 2002, ISBN 3-922964-48-6 [0006]

Claims (12)

Anlage zur Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie mittels Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen (1) dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinen (1) in einer vertikal ausgerichteten Ebene verteilt sind.Plant for converting wind energy into electrical energy by means of vertical-axis wind turbines ( 1 ) characterized in that the turbines ( 1 ) are distributed in a vertically oriented plane. Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal ausgerichtete Ebene durch einen Rahmen (11) begrenzt ist.Plant according to claim 1, characterized in that the vertically oriented plane is defined by a frame ( 11 ) is limited. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen durch Querstreben in horizontale Ebenen unterteilt ist, wobei die Achsen (2) der Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen (1) in die Querstreben eingelassen sind.Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the frame is divided by transverse struts into horizontal planes, wherein the axes ( 2 ) of vertical-axis wind turbines ( 1 ) are embedded in the transverse struts. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal ausgerichtete Ebene in ihrer äußeren Begrenzung rund, dreieckig, rechteckig, quadratisch oder mehreckig gestaltet ist.Device according to one of the preceding claims characterized in that the vertically oriented plane in its outer boundary round, triangular, rectangular, square or polygonal. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal ausgerichtete Ebene eine Fläche von 100 bis 10.000 m2 einnimmt.Installation according to one of the preceding claims characterized in that the vertically oriented plane occupies an area of 100 to 10,000 m 2. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal ausgerichtete Ebene 6 bis 100 Vertikal-Achsen-Wind-Turbinen aufweist.Installation according to one of the preceding claims characterized in that the vertically oriented plane 6 up to 100 vertical axis wind turbines. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mehrere vertikal ausgerichtete Ebenen beliebig zueinander ausgerichtet angeordnet sein können.Installation according to one of the preceding claims characterized in that a plurality of vertically aligned planes can be arranged arbitrarily aligned with each other. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal ausgerichteten Ebenen parallel zueinander angeordnet sind.Installation according to one of the preceding claims characterized in that the vertically aligned planes are arranged parallel to each other. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal ausgerichteten Ebenen in einem Winkel von 90 bis 0 Grad zueinander angeordnet sind.Installation according to one of the preceding claims characterized in that the vertically aligned planes are arranged at an angle of 90 to 0 degrees to each other. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal ausgerichteten Ebenen in bestehende Bauwerke integriert sind.Installation according to one of the preceding claims characterized in that the vertically aligned planes integrated into existing structures. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal ausgerichteten Ebenen in eine Brückenkonstruktion integriert sind.Installation according to one of the preceding claims characterized in that the vertically aligned planes integrated into a bridge construction. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal ausgerichteten Ebenen zwischen zwei Bauwerken angeordnet sind.Installation according to one of the preceding claims characterized in that the vertically aligned planes are arranged between two structures.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29610237U1 (en) 1996-05-30 1996-11-14 Steffens Philipp Vertical-axis wind turbine for installation in high-voltage pylons (overhead lines)
DE29702632U1 (en) 1997-02-15 1997-04-03 Freimund Wolfgang Wind turbine with a vertical axis of rotation
EP0777048A1 (en) 1995-11-28 1997-06-04 von Görtz & Finger Techn. Entwicklungs Ges.m.b.H. Wind turbine with fixed vertical or horizontal blades, fixed or automatically adjustable
DE19920560A1 (en) 1999-05-05 1999-08-26 Themel Wind power plant with vertical rotor
DE10065548A1 (en) 2000-12-28 2002-07-04 Neuhaeuser Gmbh Wind power generator has pylon with vertical axis rotor blade assemblies mounted around it on common axis
DE10332678A1 (en) 2003-07-18 2005-02-10 Prikot, Alexander, Dipl.-Ing. Vertical axis wind-powered energy generation plant has each wind turbine rotor blade divided into small and large sections on opposite sides of local horizontal axis
DE10105424B4 (en) 2001-01-31 2005-03-10 Adolf Sulz Wind turbine with frontal streamed vertical rotors
DE102004024752A1 (en) 2003-07-18 2005-12-15 Prikot, Alexander, Dipl.-Ing. Vertical axle wind power installation for converting wind power into energy comprises rotor blades each installed in a cell of a support made from a macro-grid
DE10162981B4 (en) 2001-12-20 2007-05-03 Assen Stoyanoff Wind turbine with vertical axis of rotation

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0777048A1 (en) 1995-11-28 1997-06-04 von Görtz & Finger Techn. Entwicklungs Ges.m.b.H. Wind turbine with fixed vertical or horizontal blades, fixed or automatically adjustable
DE29610237U1 (en) 1996-05-30 1996-11-14 Steffens Philipp Vertical-axis wind turbine for installation in high-voltage pylons (overhead lines)
DE29702632U1 (en) 1997-02-15 1997-04-03 Freimund Wolfgang Wind turbine with a vertical axis of rotation
DE19920560A1 (en) 1999-05-05 1999-08-26 Themel Wind power plant with vertical rotor
DE10065548A1 (en) 2000-12-28 2002-07-04 Neuhaeuser Gmbh Wind power generator has pylon with vertical axis rotor blade assemblies mounted around it on common axis
DE10105424B4 (en) 2001-01-31 2005-03-10 Adolf Sulz Wind turbine with frontal streamed vertical rotors
DE10162981B4 (en) 2001-12-20 2007-05-03 Assen Stoyanoff Wind turbine with vertical axis of rotation
DE10332678A1 (en) 2003-07-18 2005-02-10 Prikot, Alexander, Dipl.-Ing. Vertical axis wind-powered energy generation plant has each wind turbine rotor blade divided into small and large sections on opposite sides of local horizontal axis
DE102004024752A1 (en) 2003-07-18 2005-12-15 Prikot, Alexander, Dipl.-Ing. Vertical axle wind power installation for converting wind power into energy comprises rotor blades each installed in a cell of a support made from a macro-grid

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Erich Hau: Windkraftanlagen, 3. Auflage, Springer-Verlag, Berlin 2003, ISBN 3-540-42827-5
Heinz Schulz: Der Savonius-Rotor. Ökobuch Verlag, Staufen 2002, ISBN 3-922964-48-6
Ion Paraschivoiu: Wind Turbine Design with Emphasis an Darrieus Concept, Polytechnic International Press, Montreal, Kanada, 2002, ISBN 2-553-00931-3
Robert Gasch (Hrsg.): Windkraftanlagen (nur bis zur dritten Auflage), Teubner-Verlag, Stuttgart 1996, ISBN 353-519-26334-3

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