DE3517569A1 - Vertical wind-power rotor - Google Patents

Vertical wind-power rotor

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DE3517569A1
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rotor
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Jonas 3052 Bad Nenndorf Engelke
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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
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/061—Rotors characterised by their aerodynamic shape, e.g. aerofoil profiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F05B2240/214—Rotors for wind turbines with vertical axis of the Musgrove or "H"-type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

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Abstract

V-W-R wind-power stations, which can operate reliably without interruption in all weathers, do not require to follow up the wind direction and need no aligning mechanism for blade adjustment, exhibit scarcely any wear. A robust, uncomplicated technology which requires no moving parts to control the aerodynamics in the region of the rotors and which captures any airflow irrespective of where the wind is coming from guarantees the output, stability, reliability and a long service life.

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft einen VERTIKAL -WINDKRAFT - ROTOR nach dem Patentanspruch.The invention relates to a VERTICAL WIND POWER ROTOR according to the Claim.

Dieses System ist in seiner Gesamtheit ein ruhig laufendes Windkraftwerk mit bei allen Wetterlagen nahezu konstanter Drehzahl mit einem in die Technik eingreifenden effizienten Staustrahleffekt.In its entirety, this system is a quietly running wind power plant with an almost constant speed in all weather conditions with an intervening in the technology efficient ram beam effect.

Es liegt der Gedanke zugrunde, die angewandte und probate Technik von z.B. Hochseeseglern sinnvoll zum Zweck der Energiegewinnung in ein Drehmoment umzusetzen und sämtliche im Detail auftretenden Kräfte simultan auf z.S.It is based on the idea, the applied and proven technology of e.g. offshore sailors useful for the purpose of generating energy in a torque and all forces occurring in detail simultaneously on z.S.

Dynamomaschinen zu übertragen.Transfer dynamo machines.

Die Aerodynamik an Rotorblättern, Flugzeugtragflächen und Segeln ist zwar auch heute noch nicht vollständig erforscht, aber doch weitgehend in ihren Auswirkungen bekannt.The aerodynamics on rotor blades, aircraft wings and sails is not yet fully explored, but largely in theirs Known effects.

Sie braucht demzufolge hier nicht näher erdrtert werden.It therefore does not need to be discussed here.

Das entscheidende Merkmal dieser Arbeit beruht auf einem Staustrahleffekt, hervorgerufen durch eine bisher in der Praxis noch nicht angewandte düsenförmige Frontkantenverkleidung bei Uertikalrotorblättern, die bewirkt, dass auf der Leeseite von Uertikalrotorblättern keine Wirbel entstehen können und die Strömung nicht abreisst.The decisive feature of this work is based on a ram beam effect, caused by a nozzle-shaped one that has not yet been used in practice Front edge cladding on uertical rotor blades, which causes on the leeward side Uertical rotor blades cannot create eddies and the flow does not break off.

Ähnlich der dritten Kraft eines modernen Seglers, bei dem der Staustrahleffekt durch die zwischen Fock und Grossegel wie durch eine Düse strömende Luft eine Vortriebskomponente auslöst, wirkt die düsenförmige Frontkantenverkleidung bei Vertikalrotorblättern, Der konstruktive Aufbau dieser Windkraftanlage ist in erster Linie auf Stabilität, Sicherheit und eine lange Lebensdauer ausgelegt. Denn Windkraftmaschinen sind allen Wetterbedingungen schonungslos ausgesetzt und müssen auch jedem Wetter standhalten können.Similar to the third force of a modern sailor, where the ram ray effect a propulsion component due to the air flowing between the jib and mainsail like through a nozzle triggers, the nozzle-shaped front edge cladding acts on vertical rotor blades, Of the constructive structure of this wind turbine is primarily based on stability, security and designed for a long service life. Because wind turbines are all weather conditions relentlessly exposed and must also be able to withstand any weather.

Die bekannten Windkraftwerke mit horizontaler Achse müssen ständig in den Wind gedreht werden und schalten dann ab, wenn der Windatrom seine grosste Kraft entfaltet.The known wind power plants with a horizontal axis must constantly be turned into the wind and then switch off when the wind power is at its greatest Strength unfolds.

Dieses, der Erfindung gemäß ausgelegte Windkraftwerk, braucht keine Windrichtungsnachführung und keine Richt-Mechanik zur Blattverstellung. Es wird lediglich bei Wartungsarbeiten abgebremst und stillgelegt.This wind power plant designed according to the invention does not need any Wind direction tracking and no straightening mechanism for blade adjustment. It will only braked and shut down during maintenance work.

Ein nahezu konstantes Drehmoment in allen Bereichen vorkommender Windstromgeschwindigkeiten, wird durch proportionales Zu- oder Abschalten von Widerständen, mittels einem robusten Winddruck-Indikatorschalter erreicht.An almost constant torque in all areas of wind current speeds, is achieved by proportionally connecting or disconnecting resistors by means of a robust Wind pressure indicator switch reached.

Im Gegensatz zu anderen Windkraftwerken, die ihre Dynamomaschinen in der Turmspitze tragen, sind bei Windkraftwerken gemäß dieser Erfindung, die schweren Energiewandler in einem Maschinenhaus am Boden installiert.Unlike other wind power plants that have their dynamo machines carry in the spire, are the heavy in wind power plants according to this invention Energy converter installed in a machine house on the ground.

Messungen haben ergeben, dass herkömmliche Propeller-Windkraftwerke kurzzeitig mehr Energie gewinnen können. Dass diese Windkraftwerke aber durch Störanfälligkeit, Trägheit bei der WindrichtungsnachFührung und durch Abschalten bei großen Windstärken insgesamt weniger Strom aus dem Wind holen.Measurements have shown that conventional propeller wind turbines can gain more energy for a short time. But that these wind power plants are susceptible to failure, Inertia in tracking the wind direction and switching off at high wind speeds get less electricity from the wind overall.

Zu den Zeichnungen Ein weiterer Vorteil ist die hohe Ansprech-Empfindlichkeit.To the drawings Another advantage is the high response sensitivity.

Windkraftwerke gemäß dieser Erfindung rotieren bereits, wenn hochempfindliche Anemometer noch gar keinen Windstrom anzeigen - und das wurde auch gemessen.Wind power plants according to this invention are already rotating when highly sensitive Anemometer does not yet show any wind power - and that was also measured.

Endlich können die Vertikalblatt - Windkraft -Rotoren im Baukastenprinzip gefertigt und auch von "unqualifizierten" Arbeitskräften aufgebaut werden - taugen mithin besonders für den mobilen Einsatz in Entwicklungsländern.Finally, the vertical blade wind power rotors in the modular principle manufactured and built up by "unskilled" workers - are good therefore especially for mobile use in developing countries.

Zwei graphische Darstellungen der Erfindung sind zum besseren Verständnis aus dem Verhältnis herausgezeichnet, im folgenden mit numerischen und alphabetischen Bezugszeichen erklärt.Two graphs of the invention are provided to aid understanding drawn out of the relationship, in the following with numerical and alphabetical Reference signs explained.

Vertikal - Rotorblätter Windstrom - Leitschienen Vertikal-Rotorblatt-Frontkantenverkleidung Vertikal - Rotorblatt - Holm Holmschelle Vertikal - Rotorblatt - Träger Vertikal - Rotor - Drehlagerachse Rotor - Mast Mast - Verspannung Maschinenhaus Alphabetische Bezugszeichenerklärung Vertikal - Rotorblatt (Horizontalschnitt) in Stellung Drehrichtung leewärts (vor dem Wind) mit Schubkomponente und Staustrahleffekt Ep - - Dv.Vertical - rotor blades Wind power - guide rails Vertical rotor blade front edge cladding Vertical - rotor blade - spar spar clamp vertical - rotor blade - carrier vertical - rotor - rotary bearing axis rotor - mast mast - bracing nacelle Alphabetic Explanation of reference symbols vertical rotor blade (horizontal section) in the direction of rotation position leeward (in front of the wind) with thrust component and ram beam effect Ep - - Dv.

B Vertikal - Rotorblatt (Horizontalschnitt) in Stellung über "Backstagsiind" (im halben Wind) mit Schubkomponente in Richtung C.B Vertical - rotor blade (horizontal section) in position over "backstage view" (in half wind) with thrust component in direction C.

C Vertikal - Rotorblatt (Horizontalschnitt) in Stellung "vorlichem Wind" mit Schubkomponente in Drehrichtung A.C Vertical - rotor blade (horizontal section) in position "above Wind "with thrust component in direction of rotation A.

Claims (1)

Patentanspruch: VERTIKALBLATT - SINDKRAFT - ROTOR mit Windstromleitschienen und düsenförmiger Frontkantenverkleidung der Rotorblätter zur Erzeugung eines Staustrahleffektes, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen der Rotorblatt-Frontkantenverkleidung zum Radius der Rotorblattfrontkante exzentrisch angeordnet ist, und die dadurch gegebene Symmetrie im Querschnitt beider Flächen zueinander der Konfiguration einer Düse entspricht.Claim: VERTICAL BLADE - SINDKRAFT - ROTOR with wind flow guide rails and nozzle-shaped front edge cladding of the rotor blades to generate a ram jet effect, characterized in that the bow of the rotor blade front edge cladding to Radius of the rotor blade front edge is arranged eccentrically, and the resulting Symmetry in the cross section of both surfaces to one another of the configuration of a nozzle is equivalent to.
DE19853517569 1985-05-15 1985-05-15 Vertical wind-power rotor Withdrawn DE3517569A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0334241A1 (en) * 1988-03-26 1989-09-27 Heidelberg Motor Gesellschaft Fuer Energiekonverter Mbh Wind energy conversion plant

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0334241A1 (en) * 1988-03-26 1989-09-27 Heidelberg Motor Gesellschaft Fuer Energiekonverter Mbh Wind energy conversion plant
WO1989009337A1 (en) * 1988-03-26 1989-10-05 Heidelberg Motor Gesellschaft Für Energiekonverter Device for harnessing the energy of wind

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