DE29704075U1 - Windenergiekonverter mit Sturmschutz - Google Patents

Windenergiekonverter mit Sturmschutz

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DE29704075U1
DE29704075U1 DE29704075U DE29704075U DE29704075U1 DE 29704075 U1 DE29704075 U1 DE 29704075U1 DE 29704075 U DE29704075 U DE 29704075U DE 29704075 U DE29704075 U DE 29704075U DE 29704075 U1 DE29704075 U1 DE 29704075U1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/04—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
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    • F03D7/0268—Parking or storm protection
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Windenergiekonverter als Mantelstrommaschine zur
Gewinnung elektrischer Energie aus Windenergie.
Windenergiekonverter kommen als freifahrende Turbomaschinen sehr häufig zum Einsatz.
Auch Mantelturbinen sind wegen der höheren Gesamtleistung gegenüber freifahrenden Turbinen
gleicher Größe seit langem bekannt. Bezug: Patent Nr. 883428 Kl. 88 c Gr- 310 B
18061 lla/ 88c. Jedoch haben Mantelturbinen allgemein einen hohen Axialschub im Mantel des Konverters zu kompensieren, der sich bei höheren Windgeschwindigkeiten nachteilig als hohe Biegespannung auf den Turm und starkes Reibmoment auf die Lager der Windnachfuhrung auswirkt.
Gegenstand der Erfindung zur Abstellung vorstehender Nachteile ist eine Mantelturbine mit lavaldüsenähnlicher Düsenkombination, in derem engsten Bereich und damit im beschleunigten Windzustromgebiet die auf der Generatorwelle aufgesetzte Turbine (4) läuft, Im divergierenden, unteren Bereich der Düse befindet sich ein großer Durchbruch, durch den bei Sturm der hohe Druck schadlos abfließen kann. Damit sind die hohen Belastungen im Turm und in den Lagern wesentlich reduziert. Bei Schnee-, Regen- oder Sandsturm treten im Durchbruch die unerwünschten Partikel aus.
Bei verwertbaren Windgeschwindigkeiten deckt ein Regulierschild den Durchbruch ganz oder teilweise ab, wobei im umgekehrten Verhältnis gleichzeitig der Zugang zur Turbine kontinuierlich geöffnet oder geschlossen wird. Somit kann die Leistung des Konverters variiert werden. Der divergierende Düsenteil - kurz Einströmkegel genannt - kann kegel- bis kugelförmig gestaltet sein. Der Regulierschild ist an den Einströmkegel angepaßt und als Klappe oder Teil einer Kugelschale drehbar darin befestigt. Der Regulierschild wird über elektronisch / pneumatische Reguliereinheit oder über Kugelrollspindel mit Getriebe oder auch durch den Winddruck über Staubleche oder Tragflügel verstellt. Die Staubleche ermöglichen auch ein selbsttätiges Schließen des Steuerschildes im Sturm bei Versagen der Steuerung. Der Steuerschild kann auch als Jalousie mit Seil und Winde gefahren werden.
Der Mantel erbringt eine Geräuschminderung. Am Ende des Diffusors kann ein Schutzgitter etwa abfliegende Teile bei Havarien auffangen.
Der Windenergiekonverter nach der Erfindung, kann auf Türmen, Gebäuden oder Schiffen
installiert werden. Seiner äußeren Gestaltung sind je nach gegebenen Windzonen oder architektonischen Wünschen weite Grenzen gesetzt.
Die Windnachführung um Achse (7) erfolgt bei kegelförmigem Mantel selbsttätig nach dem Prinzip des Windsackes, oder sonst auch mittels angebauter Windfahne (6),
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels in Bezug auf die beiliegende Zeichnung erläutert.
Bild 1 zeigt einen Konverter mit kegeligem Mantel (1) und Steuerschild zum Verschluß des Durchbruchs (2) als Klappe (3) ausgebildet. Ein Tragflügel (9) hebt bei zu starkem Wind die Klappe bis über den Todpunkt an, die starke Strömung drückt sie danach nach schräg oben, wodurch der Zustrom zur Turbine unterbrochen ist. Die Endbewegung kann mit nicht gezeichneten Elementen wie Stoßdämpfer, Gummi- oder gefedertem Anschlag abgebremst werden.
Bild 2 zeigt einen Konverter mit hohlkugelförmigem Einströmtrichter (1) und als Viertelkugelschale ausgebildetem Steuerschild (3), der um eine horizontale Achse nahe dem Einlauf schwenkbar ist. Die Bewegung des Steuerschildes kann über nicht gezeichnete Windsensorsteuerung mittels Hydro- oder Pneumatikzylinder (10) oder mittels Kugelrollspindel erfolgen, oder aber selbsttätig durch den Winddruck mittels Staublech (8).
Bild 3 zeigt einen Konverter mit besonders flacher Hohlkugelschale (1) als Einströmtrichter. Hier wird der flexibel gestaltete Steuerschild in seitlichen Führungen mittels der nach Bild 2 aufgezeigten Elemente annähernd senkrecht verschoben.
Bild 4 zeigt einen Konverter mit Gegengewicht (5) und jalousieartigem Steuerschild (11), der in seitlichen Führungen mittels Seil (14) und Winde (12) verstellt wird.

Claims (5)

  1. SCHUTZANSPRÜCHE
    . Windenergiekonverter mit lavaldüsenähnlichem Mantel (1) und Durchbruch (2) am vorderen unteren Teil der konvergierenden Düse zur schadlosen Abführung überschüssiger Windenergie insbesondere bei Sturm, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch von einem Steuerschild kontinuierlich vom völligen Verschluß bei geringen Winden und damitgleichzeitig zur völligen Öffnung des Durchgangs zur Turbine, bis zur völligen Öffnung des Durchbruchs bei Sturm und gleichzeitigem völligen Verschluß der Turbine geführt werden kann.
  2. 2. Windenergiekonverter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschild (3) über Druckzylinder oder Gewindespindel (10) mittels Steuereinheit oder selbsttätig mittels Staublech (8) durch den Winddruck verstellt wird und somit die elektrische Leistung des Aggregates dem Winddargebot und dem Bedarf an elektrische Leistung angepaßt wird. Das Staublech erbringt bei Versagen der Steuerung einen automatischen Notverschluß.
  3. 3. Windenergiekonverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmtrichter (1) kegelig geformt und der Steuerschild als Klappe ausgebildet, mit Bewegung nach Anspruch 2 oder Tragflügel (9) angehoben wird, oder am Einlauf tragflügelförmig gestaltet ist.
  4. 4. Windenergiekonverter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmtrichter (1) die Form einer Hohlkugel hat, der Steuerschild als Teil einer Kugelschale ausgebildet und das Staublech (8) nach unten durch den Durchbruch geführt ist.
  5. 5. Windenergiekonverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmtrichter aus einer flachen Kugelschale besteht und der Steuerschild elastisch gestaltet oder als Jalousie nahezu senkrecht am Einströmtrichter mit Elementen nach Anspruch 2 oder mit Seil (14) und Winde (12) bewegt wird.
DE29704075U 1997-03-06 1997-03-06 Windenergiekonverter mit Sturmschutz Expired - Lifetime DE29704075U1 (de)

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DE29704075U1 true DE29704075U1 (de) 1998-03-05

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DE (1) DE29704075U1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012016260A3 (de) * 2010-08-04 2012-05-03 Alois Penz Windkraftanlage
WO2012016259A3 (de) * 2010-08-04 2012-05-03 Alois Penz Windkraftanlage

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012016260A3 (de) * 2010-08-04 2012-05-03 Alois Penz Windkraftanlage
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