DE595498C

DE595498C - Wind power plant with propellers and funnel-shaped wind channels arranged in front of them

Info

Publication number: DE595498C
Application number: DEC46326D
Authority: DE
Original assignee: ACHILLES EDUARD FRHR VAN CANEG
Current assignee: ACHILLES EDUARD FRHR VAN CANEG
Priority date: 1932-04-21
Filing date: 1932-04-21
Publication date: 1934-04-14

Description

Windkraftwerk mit Luftschrauben und vor diesen angeordneten trichterförmigen Windkanälen Die Erfindung betrifft ein Windkraftwerk mit Luftschrauben und vor diesen angeordneten-trichterförmigen Windkanälen, die eine Vergrößerung der Windgeschwindigkeit, bezogen auf die von den Luftschrauben beschriebene Windangriffsfläche, bewirken und Mittel für die Regelung der die Luftschrauben treibenden Windkräfte. Für Windkraftwerke ist die Einhaltung stets gleichbleibender Leistungsabgabe trotz sich ständig ändernder Windgeschwindigkeiten Voraussetzung für eine wirtschaftliche Arbeitsweise. In dieser Beziehung sind mehrfach Vorschläge. bekanntgeworden, die beispielsweise darin bestehen, die Luftschraube bei sich ändernder Windgeschwindigkeit aus der Windrichtung melk oder weniger zu 'drehen oder den Propelleranstellwinkel. zu ändern. Hierfür sind aber besondere,Antriebsteile erforderlich, die eineumständliche Regelung, die wiederum nicht genau, genug arbeitet, bedingen. Es sind auch, allerdings auf anderen Gebieten, insbesondere im Flugwesen, umlaufende Zylinderflächen, z. B. Rotoren, zur Strömungsbeeinflussung vorgeschlagen worden, die aber nicht für Windkraftwerke anwendbar sind.Wind power plant with propellers and a funnel-shaped arrangement in front of them Wind tunnels The invention relates to a wind power plant with propellers and in front of them arranged funnel-shaped wind tunnels, which increase the wind speed, in relation to the area exposed to wind described by the propellers and means for regulating the wind forces driving the propellers. For wind power plants is the adherence to constant power output despite constantly changing Wind speeds a prerequisite for an economical way of working. In this Relationship are multiple suggestions. became known, which consist, for example, in milk the propeller out of the wind direction when the wind speed changes or less, or the propeller angle of attack. to change. For this are But special, drive parts are required, which in turn require a cumbersome scheme not exactly, working enough, condition. There are also, albeit in other areas, especially in aviation, circumferential cylinder surfaces, e.g. B. rotors, to influence the flow have been proposed, but are not applicable to wind power plants.

Erfindungsgemäß erfolgt die- Umwandlung der in an sich bekannter Weise durch einen trichterförmig ausgebildeten Windkanal vergrößerten Windgeschwindigkeiten auf dasjenige Maß, das .eine stets gleichbleibende Leistungsabgabe der durch die Luftschrauben angetriebenen Kraftmaschine gewährleistet, durch die Einwendung eines oder mehrerer im Windkanal vorteilhafterweise schwenkbar gelagerter Rotoren. Durch die Drehung der Rotoren erfolgt eine Ablenkung des Windes in eine durch die Rotorendrehrichtung bestimmte Richtung, so daß -eine im Unterdruckraum liegende Luftschraube o. dgl. keinen oder nur einen verminderten Antrieb erhält, dagegen eine im Überdruckraum angeordnete Luftschraube einer !entsprechend verstärkten Windbeaüfschlagung ausgesetzt ist. Die Wirkungsweise von Rotoren ist bekannt, - und es sind in der Literatur mannigfache Ausführungen, die für den Erfindungszweck unmittelbar oder mit geringen Änderungen ohne weiteres anwendbar sind, vorgeschlagen worden. Derartige Rotoren sind für die Regelung der Windgeschwindigkeiten in Windkraftwerken vorzüglich geeignet, da sie in bequemer Weise und bei geringstem ,Kraftaufwand eine feine, sich ständig ändernde Regelung der Windgeschwindigkeiten im Windkanal vor -den Windschrauben ermöglichen.According to the invention, the conversion takes place in a manner known per se increased wind speeds due to a funnel-shaped wind tunnel to the extent that. a constant power output by the Propeller powered prime mover ensured by the objection of a or a plurality of rotors advantageously pivotably mounted in the wind tunnel. By the rotation of the rotors results in a deflection of the wind in a direction of rotation of the rotors certain direction, so that -a propeller o. no or only a reduced drive receives, on the other hand one in the overpressure chamber arranged propeller exposed to a correspondingly increased wind load is. The way rotors work is well known - and there are many in the literature Executions that are directly or with minor changes for the purpose of the invention readily applicable have been proposed. Such rotors are for the Regulation of wind speeds in wind power plants is particularly suitable because they in a comfortable way and with the least amount of effort a fine, constantly changing one Enable regulation of wind speeds in the wind tunnel in front of the windscrews.

Erfindungsgemäß empfiehlt sich ferner die Anwendung von Schleusen -und .einer Trennwand im Windkanal zwischen den Rotoren -und # den Windschrauben, derart, daß bei übergroßen Windgeschwindigkeiten die durch die Ablenkung des überflüssigen Windes durch die Rotoren bedingten Windballungen durch die Schleusen ins Freie geführt, also von der Windschraubenbeaufschlagung . ausgeschlossen werden.According to the invention, the use of locks is also recommended -and .a partition in the wind tunnel between the rotors -and # the windscrews, such that at excessive wind speeds through the distraction the superfluous wind caused by the rotors wind clusters through the locks out into the open, i.e. from the wind screw exposure. be excluded.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und es zeigen: .In the drawing, an embodiment of the invention is for example shown and it show:.

Abb. r einen Längsschnitt durch einen Windkanal mit Rotor und Schleuse, Abb. z eine Draufsicht.Fig.r a longitudinal section through a wind tunnel with rotor and sluice, Fig. Z is a top view.

Der Windkanal i besitzt Trichterform. Die Ausbildung erfolgt dabei derart, daß der eindringende Wind geringsten Reibungswiderstand erfährt. Im verjüngten Teil des Trichters i, d. h. in dessen Hals z befinden sich .mehrere Luftschrauben 3. Durch diese Anordnung ist erreicht, daß trotz des großen Windfanges verhältnismäßig kleine Luftschraubenabmessungen möglich sind, durch die gegenüber den üblichen Windrädern erheblich geringere Massenbeschleunigungen und damit eine bedeutende Kostenersparnis erreicht werden.The wind tunnel i has a funnel shape. The training takes place here in such a way that the penetrating wind experiences the least amount of frictional resistance. Im rejuvenated Part of the funnel i, d. H. in its neck z there are several propellers 3. This arrangement ensures that despite the large vestibule it is relatively small propeller dimensions are possible, due to the compared to the usual wind turbines considerably lower mass accelerations and thus significant cost savings can be achieved.

Um einen gleichmäßigen Betrieb auch bei wechselnden Windgeschwindigkeiten zu ermöglichen, werden erfindungsgemäß ein oder mehrere Rotoren 4 im Windkanal i derart angeordnet, daß ihre -Achse senkrecht zu der des Windkanals steht. Bei Drehung der Rotoren 4 erfolgt eine Ablenkung des Windes m eine durch die Rotordrehrichtung bestimmte Richtung, so- daß die in dem windschwachen Raum 5 (Vakuum) liegende Luftschraube 3 keinen öder nur- sehr schwachen Antrieb erfährt, während die in dem überdruckraum 6 befindliche Luftschraube 3 einem entsprechend verstärkten Winddruck ausgesetzt ist. Um einen Windkreislauf um den Rotor 4 zu verhindern, ist erfindungsgemäß zwischen den Luftschrauben und dem Rotor vorteilhafterweise eine Trennwand 7 vorzusehen.To ensure smooth operation even with changing wind speeds To enable one or more rotors 4 in the wind tunnel i arranged so that their axis is perpendicular to that of the wind tunnel. When rotating of the rotors 4, the wind m one is deflected by the direction of rotation of the rotor certain direction, so that the propeller lying in the low-wind space 5 (vacuum) 3 experiences no or only very weak drive, while that in the overpressure chamber 6 located propeller 3 exposed to a correspondingly increased wind pressure is. In order to prevent a wind cycle around the rotor 4, according to the invention between A partition 7 is advantageously provided for the propellers and the rotor.

Zur Entlastung des Windkanals i beim Auftreten übermäßig großer Windgeschwindigkeiten oder beim Stillstand der Maschine sind eine oder mehrere Windschleusen 8 vorgesehen, die die Windballungen im überdruckraum 6 aus dem Windkanal i austreten lassen.To relieve the wind tunnel i when excessively high wind speeds occur or when the machine is at a standstill, one or more wind locks 8 are provided, which allow the wind clusters in the overpressure space 6 to escape from the wind tunnel i.

- Da der Rotor 4 beim Stillstand der Maschine als Flächenwiderstand wirkt, ist er vorteilhafterweise auf Achsen 9 schwenkbar zu lagern, derart, daß je nach seiner Stellung sein Flächenwiderstand verkleinert oder vergrößert werden kann.- Since the rotor 4 when the machine is at a standstill as a sheet resistance acts, it is advantageously to be pivoted on axes 9, such that its sheet resistance can be reduced or increased depending on its position can.

je nach der Geschwindigkeit der Rotoren 4 und des Windes bildet sich ein entsprechend großer Unterdruck,. der zum Betriebe weiterer Luftschrauben mit entgegengesetzter Drehrichtung ausgewertet werden kann, weiterhin beispielsweise auch zum Antrieb der Rotoren 4. Eine Regelung des Luftdruckes vor den Luftschrauben 3 läßt sich auch durch seitliches Verschieben -der Rotoren 4 ermöglichen. Die Form des Rotors 4 paßt sich der Windkanalform an.depending on the speed of the rotors 4 and the wind a correspondingly large negative pressure. to operate additional propellers with opposite direction of rotation can be evaluated, for example also to drive the rotors 4. A regulation of the air pressure in front of the propellers 3 can also be made possible by moving the rotors 4 sideways. Form of the rotor 4 adapts to the shape of the wind tunnel.

Um den trichterförmigen Windkanal i in Ein- oder Mehrzahl in die Windrichtung zu stellen; empfiehlt sich die Anbringung @ein-er Steuerfläche:Around the funnel-shaped wind tunnel i in single or multiple in the wind direction to deliver; the attachment @ a control surface is recommended:

Claims

PATENT CLAIM Wind power plant with propellers and. arranged in front of these funnel-shaped wind tunnels, which are related to an increase in wind speeds on the area exposed to wind described by the propellers, and thus increases in pressure cause, characterized in that one or more pivotable in the wind tunnel (i) mounted rotors (45 are arranged so that when the rotors (4) rotate, a deflection of the wind takes place in a direction determined by the direction of rotation of the rotor and a. No or only a reduced propeller (3) located in the vacuum chamber (5) Drive, but a propeller (3) located in the overpressure chamber (6) corresponding to one is exposed to increased wind pressure and that between the propellers (3) and the rotor (4) a partition (7) and locks (8) are arranged.