DE3604448A1 - Windkraftanlage - Google Patents

Windkraftanlage

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DE3604448A1
DE3604448A1 DE19863604448 DE3604448A DE3604448A1 DE 3604448 A1 DE3604448 A1 DE 3604448A1 DE 19863604448 DE19863604448 DE 19863604448 DE 3604448 A DE3604448 A DE 3604448A DE 3604448 A1 DE3604448 A1 DE 3604448A1
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Adolf K Reuter
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    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/30—Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/34—Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures
    • F03D9/35—Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures within towers, e.g. using chimney effects
    • 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
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    • 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
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windkraftanlage gemäß dem Anspruch 1.
Die Ausnutzung der Windkraft geschieht in bisher üblicher Weise derart, daß Luftschrauben (Propeller) mit 1 oder mehreren Blättern in einer Drehebene frei laufend der horizontalen Luftströmung ausgesetzt werden, wobei die Drehachse der Luftschrauben horizontal verläuft.
Schon geringe Windrichtungsänderungen bedingen einen geänderten Anstellwinkel und somit einen erheblichen Leistungsverlust. Um diesen zu vermeiden, muß die Drehebene laufend nachgeführt werden, damit Drehachse und Luftströmungsrichtung parallel verlaufen. Je nach Durchmesser und Drehgeschwindigkeit der Luftschraube wird dabei eine "Präzession", ein "Kippmoment" erzeugt, welches die Drehachse und Lagerung erheblich belastet und entsprechend dimensioniert sein muß.
Die frei laufenden, ungeschützten Propeller sind der Witterung ausgesetzt und stellen eine erhebliche Gefahr für Mensch und Tier dar.
Aufgabe der Erfindung ist es die genannten Nachteile zu überwinden.
Fig. 1 bis Fig. 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel.
Grundgedanke ist, die Verbesserung dadurch zu erreichen, daß die Drehachse (2) der Propeller (3) vertikal verläuft und in einem drehbaren Gehäuse (1) untergebracht ist, dessen Ein(10)- und Auslassöffnungen (10 a) parallel zur Windströmung (11) verlaufen. Durch die Form des Gehäuses (1) und der vertikalen Aufstellung wird die in der Regel horizontale Luftströmung im Arbeitsbereich in eine vertikale Luftströmung gebracht. Bei Windrichtungsänderungen wird nur das Gehäuse (1) einschl. der Ein(10)- und Auslassöffnungen (10 a) entsprechend gedreht. Da die Drehbewegung parallel zur Drehachse (2) der Propeller (3) erfolgt, wird kein "Kippmoment" erzeugt.
Zur Leistungsteigerrng sind mehrere Propeller (3) in verschiedenen Ebenen auf gleicher Antriebsachse (2) angeordnet, zwischen denen Strömungsleitvorrichtungen (4) angeordnet sind, um die hinter den Propellern zwangsläufig entstehenden Luftwirbel zu glätten und in eine lineare Luftströmung zu verwandeln. Damit wird sichergestellt, daß jeder auf der Antriebsachse (2) angeordnete Propeller (3) mit dem gleichen wirbelfreien Anstellwinkel angeströmt wird. Durch die Verwendung mehrerer Propeller (3) mit Verstellnaben zur Anpassung der Anstellwinkel der Propellerblätter auf der gleichen Antriebsachse (2) hintereinander, wird der Wirkungsgrad entsprechend vervielfacht. Durch das entfallende "Kippmoment" können hohe Drehzahlen durch entsprechende Propellergestaltung erreicht werden, was gestattet, den Durchmesser der Propellerebene und damit auch des Gehäuses (1), relativ klein zu halten.

Claims (11)

1. Windkraftanlage zur Erzielung optimaler Ausnutzung von Windenergie, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (1) auf einer gemeinsamen Achse (2) Propeller (3) angebracht sind, die von einer durch feststehende Leitbleche (4) gerichteten Luftströmung (5) angetrieben werden und über die Achse (2) einen Stromgenerator (6) antreiben.
2. nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) auf einem Sockel (7) um 360° unendlich drehbar befestigt ist.
3. nach Anspruch 1.+2., dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Gehäuses (1) in Abhängigkeit zur Windrichtung automatisch erfolgt.
4. nach Anspruch 3., dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Gehäuses (1) durch einen selbstsperrenden Antrieb (9) erfolgt.
5. nach Anspruch 3.+4., dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (9) zur Windrichtung elektr. und/oder von Hand, gesteuert und betrieben wird.
6. nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Propellerblätter (3) in der Nabe verstellbar befestigt sind.
7. nach Anspruch 6., dadurch gekennzeichnet, daß die Blattverstellung der Luftströmungsgeschwindigkeit entsprechend, automatisch erfolgt.
8. nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnung (10) des Gehäuses (1), konisch erweitert ist.
9. nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintritts(10)- und Austrittsöffnung (10 a) des Gehäuses (1) gegen den Eintritt von Fremdkörpern mit Gitternetzen (8) versehen sind.
10. nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Stromgenerators (6) andere, Arbeit leistende Geräte, angetrieben werden.
11. nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zur Verminderung des Luftwiederstandes stromlinienförmig (12) verkleidet ist.
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