DE3812912A1

DE3812912A1 - Windkraftanlage

Info

Publication number: DE3812912A1
Application number: DE3812912A
Authority: DE
Inventors: Josef Klaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-18
Filing date: 1988-04-18
Publication date: 1988-12-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage zur Erzeugung von elektrischem Strom, mit einem drehbaren Windflügelrad, das mit der Rotationswelle eines Generators verbunden ist.

Derartige Windkraftanlagen dienen dem Zweck, die natür liche und umweltfreundliche Energie des Windes auszu nützen und diese in elektrischen Strom umzuwandeln. Der große Nachteil bei allen bekannten Windkraftanlagen be steht jedoch darin, daß die Größenordnung der gewonnenen Energie relativ klein ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Ge samtwirkungsgrad der eingangs erwähnten Windkraftanlage zu verbessern.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Windflügelrad ein kegelstumpfförmiger Trichter vorge schaltet ist, dessen Windführungsquerschnitt sich in Strömungsrichtung verengt. Dadurch wird der Druck auf die Flügel vergrößert und damit die Leistung der Windkraftan lage verbessert.

Eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades wird dadurch erreicht, daß im Zentrum des Trichters, durch den die Luft auf das Windflügelrad strömt, ein Kegel angeordnet ist, dessen Spitze gegen die Strömungsrichtung der Luft gerichtet ist und der die Luft auf die Außenfläche der Flügel des Windflügelrades lenkt. Dadurch wird die Hebel wirkung des Luftstromes auf die Flügel des Windflügelra des vergrößert.

Eine weitere Maßnahme zur Leistungserhöhung der Windkraft anlage besteht darin, daß am Austritt der Luft aus dem Windflügelrad ein kegelstumpfförmiger Trichter vorgesehen ist, der sich in Strömungsrichtung der austretenden Luft erweitert. Dadurch entsteht ein leichtes Vakuum, durch das die austretende Luft rascher abgeführt werden kann.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist dadurch ge kennzeichnet, daß der Trichter im Bereich des Lufteintritts und der Trichter im Bereich des Luftaustritts Bestandteile eines das Windflügelrad umgebenden Gehäuses sind.

Durch die erwähnten Maßnahmen läßt sich der Gesamtwir kungsgrad der Windkraftanlage mit einem relativ geringen Kostenaufwand wesentlich verbessern.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Windkraftanlage und

Fig. 2 eine in Strömungsrichtung gesehene Ansicht auf die Windkraftanlage nach Fig. 1.

In einem Gehäuse 1 ist ein Windflügelrad 2 mit Flügeln 3 drehbar gelagert. Das Windflügelrad 2 sitzt auf der Welle 4 eines zentral im Gehäuse 1 angeordneten Generators 5 für die Stromerzeugung. Im Bereich der Flügel 3 ist das Ge häuse 1 zylindrisch ausgeführt. Diesem zylindrischen Ge häuseteil 6 ist ein kegelstumpfförmiger Trichter 7 mit einer Lufteintrittsöffnung 8 vorgeschaltet, deren Durch messer sich in Strömungsrichtung 9 auf den Durchmesser des zylindrischen Gehäuseteils 6 leicht verengt. An der Vorder seite des Generators 5 ist koaxial zur Welle 4 ein Kegel 10 angeordnet, der sich entgegen der Strömungsrichtung 9 etwa bis zur Lufteintrittsöffnung 8 des Trichters 7 verjüngt. Der Durchmesser der Kegelgrundfläche entspricht dabei dem kleinsten Laufkreisdurchmesser der Flügel 3.

An den zylindrischen Gehäuseteil 6 schließt sich auf der Seite des Luftaustritts aus dem Windflügelrad 2 ein ke gelstumpfförmiger Trichter 11 an, der sich in Strömungs richtung 9 leicht erweitert.

Der Wind strömt in Pfeilrichtung 9 durch die Lufteintritts öffnung 8 des Trichters 7 in das Gehäuse 1 und übt infolge der Querschnittsverengung einen erhöhten Druck auf die Flü gel 3 aus. Durch den Kegel 10 wird der Luftstrom verstärkt auf die Außenfläche der Flügel 3 gelenkt. Nach dem Durch tritt des Luftstromes durch das Windflügelrad 2 entsteht infolge der Erweiterung des Trichters 11 ein leichtes Va kuum, das einen Luftstau an dieser Stelle verhindert und eine rasche Abführung der Luft bewirkt.

Claims

1. Windkraftanlage zur Erzeugung von elektrischem Strom, mit einem drehbaren Windflügelrad, das mit der Rota tionswelle eines Generators verbunden ist, dadurch ge kennzeichnet, daß dem Windflügelrad (2) ein kegel stumpfförmiger Trichter (7) vorgeschaltet ist, dessen Windführungsquerschnitt sich in Strömungsrichtung (9) verengt.

2. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß im Zentrum des Trichters (7) ein Kegel (10) angeordnet ist, dessen Spitze gegen die Strömungsrichtung (9) gerichtet ist und der die Luft auf die Außenfläche der Flügel (3) des Windflügelrades (2) lenkt.

3. Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß am Austritt der Luft aus dem Windflügel rad (2) ein kegelstumpfförmiger Trichter (11) vorge sehen ist, der sich in Strömungsrichtung (9) der aus tretenden Luft erweitert.

4. Windkraftanlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (7) im Bereich des Lufteintritts und der Trichter (11) im Bereich des Luftaustritts Bestandteil eine das Wind flügelrad (2) umgebenden Gehäuses (1) sind.