DE2703917C2 - Windkraftwerk in Turmbauweise mit senkrecht stehenden Rotoren - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Windkraftwerk in Turmbauweise mit mehreren übereinander angeordneten Bauabschnitten, die senkrecht stehende Rotoren aufweisen, im Inneren des Turmgestells durchgehend miteinander verbunden sind und sich zusammen als Turmfassade frei in den Wind drehen können, wobei die einzelnen Bauabschnitte im wesentlichen aus Zellenkörpern und Innenzellen bestehen, die miteinander verbunden und um das stationäre Turmgestell drehbar sind mit Zentraldurchgängen in den Innenzellen, so daß sich die das Windkraftwerk anströmenden Luftmassen vor den Rotoren in einen Teil trennen, der außen das Profil der Zellenkcrper umströmt und dabei die Rotoren beaufschlagt und einen zweiten Teil, der durch die Zentraldurchgänge strömt, nach Patent 26 01 069.

Bei einem Windkraftwerk der verstehend beschriebenen Art wird in weiterer Ausbildung vorgeschlagen, daß die nutzbare Arbeitsleistung der Rotoren zusätzlich erhöht wird durch die Zuführung von Druckwind, der am Zentraldurchgang und über in gesamter Höhe der Bauabschnitte vorgesehene Kanalschlitze in den Innenzellen in Richtung auf die Rotoren geleitet wird.

Durch diese Maßnahme wird die nutzbare Arbeitsleistung der Rotoren wesentlich erhöht, weil dadurch die Rotoren bei ihrer Arbeitsleistung keine Verdrängungsarbeit mehr abzweigen müssen, sondern einen zusätzli

chen Schub erhalten.

Es ist vorteilhaft, wenn die den Druckwind zuleitenden Kanalschlitze hinter den vorderen Näien der Innenzelle beginnen und über die Turmquerachse A-A schräg in den Zwischenraum zwischen den Innenzellen und Zellerkörpern führen. In den Zwischenräumen entstehen zwischen den einzelnen Turmholmen Druckpolster.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß an der Innenseite der Zellenkörper Durchbrüche vorhanden sind, die über die gesamte Höhe des Bauabschnitts verlaufen und den Dmckwind aus den Zwischenräumen an die Innenseiten der Rotoren leiten.

Durch die in einfacher Weise anzubringenden Kanalschlitze wird vor allem der Vorteil erzielt, daß an der Innenseite der Zellenkörper, die die Außenfassade bilden und in denen die senkrechten Rotoren angeordnet sind, über Durchbrüche der Dmckwind genau an der Stelle zuströmen kann, wo sonst die Rotore einen Arbeitswiderstand zu überwinden haben. Damit wird der Wirkungsgrad der Rotore bei der Windnutzung wesentlich verbessert Die geeignete Stelle liegt dort, wo die Beschaufelung eines jeden Rotors nach Außen dreht

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Kanalführung an einem Querschnitt durch den Windkraftwerksturm dargestellt

Durch die Pfeile s ist die Druckrichtung und die Position der Druckwindzone gekennzeichnet, die nach den Regeln der Aerodynamik im Zentraldurchgang 4 durch den Kraftwerksturm hinter den Anströmnasen der Zellenkörper 2 der Außenfassaden entsteht Durch den Druck, der in den Windvoluminas in dieser Zone vorhanden ist und der auf die Außenwände der Innenzellen 5 wirkt, und der am Ende des Zentraldurchganges 4 in Geschwindigkeit umgewandelt ist kommt ein Einströmen eines größeren Druckwindanteils 1 in die möglichst groß dimensionierten Kanalschlitze 8, die gleich hinter der Nase 7 der Innenzellen 5 angeordnet sind, zustande.

Die Kanalschlitze 8 erstrecken sich über die gesamte Höhe des Bauabschnitts. Der Zwischenraum zwischen den Turmholmen 6 füllt sich mit Dmckwind in Richtung des langen symbolischen Pfeiles und strömt durch die Durchbrüche 9, die breit geschlitzt sind und sich über die volle Höhe des senkrechten Rotors 3 erstrecken. Der Dmckwind 1 bewirkt, daß die außen um den Kraftwerksturm an der Außenhaut der Zellenkörper 2 strömenden Windvoluminas die Rotore 3 mit einer glatten Sogströmung beaufschlagen und sich keine Wirbel um die Rotoren 3 bilden können. Dabei wirkt der entstehende Sog der das Kraftwerk umströmenden Luftmassen auch noch beschleunigend auf den aus dem Inneren kommenden Dmckwind 1.

Der aus dem Rotor-Inneren drückende und sich durch den Sog von Außen beschleunigende Dmckwind 1 bewirkt aber auch ein besseres Abströmen der Windmassen vom Kraftwerksturm bei nur geringer Neigung zu Verwirbelungen, wodurch die Wirkung der verstellbaren Wirbelglättkörper 10, die in ganzer Höhe hinter den Rotoren stehen, noch wesentlich verbessert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Windkraftwerk in Turmbauweise mit mehreren übereinander angeordneten Bauabschnitten, die senkrecht stehende Rotoren aufweisen, von einem gemeinsamen Turmgestell getragen und im Inneren des Turmgestells durchgehend miteinander verbunden sind, und sich zusammen als Turmfassade frei in den Wind drehen können, wobei die einzelnen Bauabschnitte im wesentlichen aus Zellenkörpern und Innenzellen bestehen, die miteinander verbunden und um das stationäre Turmgestell drehbar sind, mit Zentraldurchgängen in den Innenzellen für den Wind, so daß sich die das Windkraftwerk anströmenden Luftmassen vor den Rotoren in einen Teil trennen, der außen das "Profil der Zellenkörper umströmt und dabei die Rotoren beaufschlagt, und einen zweiten Teil, der durch die Zentraldurchgänge strömt, nach Patent 2601069, dadurch gekennzeichnet, daß die nutzbare Arbeitsleistung der Rotoren (3) zusätzlich erhöht wird durch die Zuführung von Druckwind (1), der am Zentraldurchgang (4) und über in gesamter Höhe der Bauabschnitte vorgesehene Kanalschlitze (8) in den Innenzellen (5) 2s in Richtung auf die Rotoren (3) geleitet wird.

2. Windkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalschlitze (8) hinter den vorderen Nasen (7) der Innenzelle (5) beginnen und über die Turmquerachse (A -A) schräg in den Zwischenraum zwischen den Innenzellen (5) und den Zellenkörpern (2) führen.

3. Windkraftwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Zellenkörper (2) Durchbrüche (9) vorgesehen sind, die über die gesamte Höhe des Bauabschnitts verlaufen und den Druckwind (1) aus den Zwischenräumen an die Innenseiten der Rotoren (3) leiten.