DE29716129U1 - Windturbine als Darrieus-Rotor mit Leistungsregelung und Selbstanlauf - Google Patents

Windturbine als Darrieus-Rotor mit Leistungsregelung und Selbstanlauf

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    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/06—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially perpendicular 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
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Description

Dipl.-Ing. Christian M. Jahns; Goudastr. 54; 42659 Solingen Gebrauchsmusteranmeldung einer Windturbine als Darrieus-Rotor mit Leistungsregelung
und Selbstanlauf
09.09.1997
Beschreibung
einer Windturbine als Darrieus-Rotor mit Leistungsregelung und Selbstanlauf.
der heutige Stand
Das Funktionsprinzip einer Darrieus-Windturbine ist in der Fachliteratur hinreichend beschrieben, auch die Abwandlung, der s.g. &EEgr;-Rotor, wo die Tragflächen nicht gebogen sind, sondern parellel zu der senkrechten Rotationsachse aufgestellt sind.
Es handelt sich hier um einen s.g.Schnelläufer. In der herkömlichen Ausführung kann diese Turbine; auch nicht bei starken Wind, nicht von selbst anlaufen.
Da die Funktion dieser Turbine unabhängig von der Windrichtung ist, kann die Drehzahl nicht geregelt werden. Auch eine Sturmsicherung, wie z.B. bei den sonst bekannten Propellern mit waagerechten Achsen, ist bei einem Darrieus-Rotor nicht möglich.
das Problem
Der im Schutzanspruch 1 bis 6 beschriebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß eine Darrieus- Windturbine wie sie heute bekannt ist (ohne Regelungsmöglichkeit) nur bei speziellen Voraussetzungen eingesetzt werden kann, z.B. bei starken, konstant über längere Zeit auftretenden Winden wie dies in der Antarktis der Fall ist.
Darüberhinaus laufen diese Windturbinen nicht von selbst an. Das wiederum macht erforderlich, daß eine andere Maschine z.B. ein Elektromotor, zusätzlich vorhanden sein muß um diese Turbine auf die erforderliche Drehzahl zu bringen.
die Lösung
Diese Probleme werden mit den in Schutzanspruch 1 bis 6 aufgeführten Merkmalen, d.h. durch die Schaffung der Möglichkeit: den Radius der Tragflächen, je nach Windstärke, zu verkleinern oder zu vergrößern, und die Drehung der Tragflächen um 90°, gelöst.
erreichte Vorteile
Die Anordnung der Tragflächen wie in der Darrieus-Windturbine (senkrecht), hat gegenüber der häufig auftretenden (waagerecht) Propelleranordnung einige wichtige Vorteile, wie z.B. wesentlich einfachere Bauart, Windrichtung unabhängig, starke Begrenzung des Schattenwurfes, geringe Geräuschemision.
Die Vorteile können jedoch, ohne daß die Leistung geregelt wird nicht genutzt werden. Daher war es unmöglich diese, ansonsten sehr dafür geeignete, Windturbine für kleinere Abnehmer (ab 3 kW) einzusetzen.
weitere Ausgestaltung der Erfindung
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 3 angegeben.
Die Tragflächen können, durch eine entsprechende Steuerung, die in der Lage ist, die Windrichtung zu erfassen, in einem günstigen Winkel zu der Windrichtung eingestellt werden. Dies hat eine bessere Ausbeute der Windenergie zur Folge.
Beschreibug einer oder mehrerer Ausführungsbeispiele
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 6 erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1. eine mögliche Anordnug der Windturbine in der Anwendung für ein Ein/Zwei -
Dipl.-Ing. Christian Jahns; Goudastr. 54; 42659 Soligen
Seite 2 zu der Beschreibung
Gebrauchsmusteranmeldung einer Windturbine als Darrieus-Rotor mit Leistungsregelung
und Selbstanlauf
09.09.1997
familienhaus.
Fig. 2. die wichtigsten Einzelkomponenten einer Windturbine als DarrieusrRotor.
(1) die Tragflächen im ausgefahrenen Zustand bei geringen Windgeschwindigkeiten.
(2) die Tragflächen im eingefahrenen Zustand bei hohen Windgeschindigkeiten.
(3) symmetrischer Querschnitt einer Tragfläche.
(4) Mast zur Aufstellung der Windturbine und Aufnahme der Generatoren und anderen Vorrichtungen.
Fig. 3. die Einstellung der Tragflächen zur Erreichung des Selbstanlaufes.
Fig. 4. die Lage der Tragflächen (maximal ausgefahren) bei schwachen Wind.
Fig. 5. die Lage der Tragflächen bei stärkerem Wind.
Fig. 6. die Einstellung der Tragflächen im Wind, je nach Winkel.
Diese Erfindung soll den Einsatz der Darrieus-Windturbine für kleinere Abnehmer (ab 3 kW) ermöglichen.
Die elektronische Steuerung der Anlage ist so konzipiert, daß beim Stillstand, die Tragflächen in die in der Fig. 3. gezeigte Stellung gehen. Die Tragflächen wirken wie ein s.g. Wiederstandsläufer und laufen selbständig an.
Nach Erreichung einer bestimmten Drehzahl werden die Tragflächen so eingestellt wie in der Fig. 4. gezeigt. In dieser Stellung der Tragflächen geht die Anlage in den Betriebszustand einer Darrieus - Windturbine.
Beim Erreichen einer s.g. kritischen Drehzahl werden die Tragflächen zu der Rotationsachse hin eingefahren, was die NichtÜberschreitung der kritischen Drehzahl garantiert.
Um eine bessere Windausbeute zu erreichen, werden die Tragflächen im Wind nachgeführt. Diese Maßnahme ermöglicht kleinere Baumaßen der Windturbine.

Claims (6)

Dipl.-Ing. Christian M. Jahns; Goudastr. 54; 42659 Solingen Gebrauchsmusteranmeldung einer Windturbine als Darrieus-Rotor mit Leistungsregelung und Selbstanlauf 09.09.1997 Schutzansprüche
1. Eine Windturbine als Darrieus-Rotor mit Leistungsregelung und Selbstanlauf dadurch gekennzeichnet, daß die Tragflächen je nach Windstärke von der Drehachse ein- und ausgefahren werden können und dadurch der Drehmoment konstant gehalten wird.
2. Eine Windturbine nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Tragflächen um 90p um die eigene Längsachse gedreht werden können und dadurch der s.g. Selbstanlauf ermöglicht wird.
3. Eine Windturbine nach Schutzanspruch dadurch gekeenzeichnet, daß die Tragflächen während des Betriebes automatisch im Wind nachgestellt werden können, um eine bessere Windausbeute zu erreichen.
4. Eine Windturbine nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Tragflächen sowohl in der x-Achse als auch in der y-Achse symmetrisch sind.
5. Eine Windturbine nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet, daß auch unsymetrische Tragflächen, je nach Bedarf, eingesetzt werden können.
6. Eine Windturbine nach Schutzanspruch dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer oder mehreren Tragflächen betrieben werden kann.
DE29716129U 1997-09-09 1997-09-09 Windturbine als Darrieus-Rotor mit Leistungsregelung und Selbstanlauf Expired - Lifetime DE29716129U1 (de)

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DE102007054660A1 (de) * 2007-11-14 2009-05-20 Wrede, Ronald, Dipl.-Ing. (TH) Vertikale Windkrafträder auf der Basis rotierender Segel
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