EP2064444A2 - Wind power installation - Google Patents

Wind power installation

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Publication number
EP2064444A2
EP2064444A2 EP07802209A EP07802209A EP2064444A2 EP 2064444 A2 EP2064444 A2 EP 2064444A2 EP 07802209 A EP07802209 A EP 07802209A EP 07802209 A EP07802209 A EP 07802209A EP 2064444 A2 EP2064444 A2 EP 2064444A2
Authority
EP
European Patent Office
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rotor
rotation
wind turbine
inlet surfaces
turbine according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07802209A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ramona Themel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aerovigor Hungaria Kft
Original Assignee
Aerovigor Hungaria Kft
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Filing date
Publication date
Application filed by Aerovigor Hungaria Kft filed Critical Aerovigor Hungaria Kft
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F03D3/005Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Definitions

  • the invention relates to a wind turbine with a rotor whose axis of rotation is arranged transversely to the wind flow, for energy production, wherein a rotor according to the flow principle converts the energy and an outer inlet surface construction is provided to supply air to the rotor.
  • the areas of application of these plants are the industrial sector, wind farms and the home area.
  • the invention therefore has the task of creating a wind turbine of the type mentioned, with the aim of implementing as much flow energy in kinetic energy of the rotor. - A -
  • the object is achieved according to a first aspect of the invention by a wind turbine with the technical features indicated in claim 1, as well as according to a second aspect of the invention by a wind turbine with the technical features indicated in claim 27.
  • an ideal intake of the flow takes place in the first place and the flow is compressed precisely on the right side of the flow.
  • an ideal conversion of the flow energy can take place.
  • the system statics is protected by the fact that the achieved good frequency constancy an ideal weight and mass balance takes place.
  • the invention also makes it possible for the aerodynamics on the rotor blades to begin to work as quickly as possible. In the inventive design of the profiles of the rotor blades is therefore both as a preferred embodiment of the arrangement of
  • Einleit vomkonstrument according to the first aspect of the invention as well as a separate second aspect of the invention, a protection seen and claimed.
  • the system can run to hurricane without being damaged and without having to be shut down.
  • the system also fits into the landscape and is not as obtrusive, as is the case with the systems with horizontal axis. Cost-effective materials can be used to build the plant to achieve a positive cost / benefit effect.
  • the system according to the invention can work independent of the direction of the wind. It can comprise a foundation, a machine room, a tower-like machine structure and a roof.
  • the machine structure then preferably consists of a body made of two or more base plates, between which the inlet constructions are located.
  • the floors are preferably formed by the base floors, with one floor between two floors. Two floors thus have three floors.
  • the maximum height of the system is determined by the approved static calculation, as well as the possibilities of the system diameter and the possible rotor axis lengths.
  • the guide surfaces in the individual floors are advantageously arranged directly above one another. The flow in the system is compressed in the direction of the rotors, so that the flow velocity is increased.
  • the baffles are preferably seated in the plant such that "back-going vanes" (ie vanes not driven by the windstream in the desired direction of rotation) are freed from the front inflow
  • the rotor preferably has three vanes that operate on a flow-through principle The base of a Bernard cell and represents a conically upwardly running honeycomb shape.
  • the wind is better passed through this slope in the system.
  • the arrangement of the inlet surfaces is designed so that the flow always flows on the pointing in the direction of rotation of the rotor side of the rotor.
  • the large inlet surfaces preferably point in the direction of the rotor axis and are bent at the end in the direction of rotation of the rotor.
  • the 6 small inlet surfaces In between, preferably sit the 6 small inlet surfaces, which are preferably in the direction of rotation subsequent body edge in a parallel direction.
  • These small lead-in surfaces preferably correspond to one third of the large guide surfaces in their charge.
  • the roof may have an elevation in the middle and thus protrude so that the whole system is covered.
  • the wings of the rotor may consist of a straight piece in the inner part and in the outer, the wind flow facing part consist of a rounding.
  • the straight piece then preferably has the length of one sixth of the diameter of the rotor circle and the rounding is preferably exactly the curvature of one-eighth of the diameter of the rotor circle.
  • At The leading edge of the rotor blades may still be a chamfer attached.
  • the large baffles have a distance from the rotor due to the hexagonal design of the carcase. This space can be used to insert pointing in the direction of rotation of the rotor curvatures.
  • Figure 1 is a vertical section of a wind turbine as a large system.
  • Figure 2 is a horizontal section of the wind turbine.
  • Fig. 3 is a vertical section of a wind turbine in smaller
  • FIG. 4 shows a horizontal section of a rotor with three wings.
  • FIG. 8 shows a machine room body in the form of a hexagonal body.
  • a machine room 2 On a foundation 1 is a machine room 2, which is connected to a machine body 3.
  • the machine structure 3 exists from six pieces large inlet surfaces 4, six small inlet surfaces 5, the floors 6 and the rotor 7.
  • the machine structure 3 may consist of a different number of floors 12.
  • Each floor consists of a floor 6 above floor and a bottom floor 6 below, as well as large inlet surfaces 4 and small inlet surfaces. 5
  • the large inlet surfaces 4 and the small inlet surfaces 5 are with the shelves 6, the static components in the floor 12. The connection of these components is carried out by welding.
  • the top floor 12 receives a roof 13.
  • the vertical rotor system is arranged, which comprises the rotatable about the rotor axis 8 rotor 7.
  • the rotor system also includes a generator 15 and rotor floor 16 floors on the rotor floors 16, the rotor blades 9, 10 and 11 are arranged on each floor 12.
  • the direction of rotation of the rotor R is directed counterclockwise.
  • the rotor blades 9, 10 and 11 have in their design in the interior a straight profile 17 with a length of one-sixth of the rotor diameter 19.
  • the rotor blades 9, 10, 11 extend in a circular curve, the diameter of the curvature equal to one-eighth the diameter 19 of the rotor outer circle K is.
  • the flowed by the wind flow outer edges of the rotor blades 9, 10 and 11 are the rotor axis 8 exactly 120 ° apart.
  • the inner end 20 of the rotor blades 9, 10, 11 lies on a circle Ki about the center of the rotor axis 8, whose diameter is one quarter of the diameter 19 of the rotor outer circle K.
  • the rotor blades 9, 10 and 11 have in variant I (FIG. 6) on their front side a flat iron projection 21.
  • the large inlet surfaces 4 and the small inlet surfaces 5 have the particular task of covering the returning rotor blades 9, 10 and 11 and the flow as a whole to lead to the front in the direction of rotation of the rotor side.
  • Inlet surfaces 4 are provided on the rotor 7 adjacent in the direction of rotation of the rotor R (whose direction of rotation is directed counterclockwise) with a right curvature 22, so that the air diverted in the direction of rotation becomes.
  • the projection 23 of the large inlet surfaces 4 corresponds at least to the radius of the rotor outer circle K and they are aligned exactly to the center of the rotor axis 8.
  • the small inlet surfaces 5 are arranged in the circumferential direction exactly in the middle between the large inlet surfaces 4. These small inlet surfaces 5 have only one third of
  • the system In the flow direction S of the wind, the system is flowed around so that on the right (ie in the direction of rotation lying) leeward side of the Magnus effect cooperates and another compartment 25 served.
  • the static is loaded at hurricane forces only with the Flettner effect, which is not threatening.
  • the second variant of the wings 9, 10 and 11 shown in Fig. 7 has instead of the flat iron approach 21 a round rod made of iron 26 and a built pressure side tangent 27.

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Abstract

The invention relates to a wind power installation, comprising a rotor (7) through which flow passes and which has a plurality of rotor blades (9, 10, 11) which can rotate about the rotation axis (8) which runs at right angles to the direction of the wind flow (S), and an inlet surface structure with a plurality of inlet surfaces (4, 5) which feed the wind flow (S) to the rotor blades (9, 10, 11), in which at least some of the inlet surfaces (4, 5) are aligned radially towards the rotation axis (8) of the rotor (7).

Description

Windkraftanlage Wind turbine
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage mit einem Rotor, dessen Drehachse quer zur Windströmung angeordnet ist, zur Energiegewinnung, wobei ein Rotor nach dem Durchströmungsprinzip die Energie umsetzt und eine äußere Einleitflächenkonstruktion vorgesehen ist, um dem Rotor Luft zuzuführen. Die Einsatzgebiete dieser Anlagen sind der Industriebereich, Windparks und der Eigenheimbereich.The invention relates to a wind turbine with a rotor whose axis of rotation is arranged transversely to the wind flow, for energy production, wherein a rotor according to the flow principle converts the energy and an outer inlet surface construction is provided to supply air to the rotor. The areas of application of these plants are the industrial sector, wind farms and the home area.
Aus der DE 299 00 664 ist eine solche Strömungsenergieanlage bekannt. Damit bei dieser Anlage das Leitwerk überhaupt arbeitet, bedarf es zur Nachführung in Windrichtung einer sehr hohen Windgeschwindigkeit. Der Wind strömt an der Anlage nur vorbei, weil keine Strömungsantrichterung vorhanden ist. Das bedeutet, dass die Strömung an der freien Seite ausweicht. Es entsteht dabei ein Wirbelpolster, wobei die Strömung vorbeigeleitet wird. Dieser Zustand tritt sofort ein, wenn die Sättigung des Aufnah- mevolumens im Rotor erfolgt ist. Es ist weiterhin nachteilig, dass der Rotor ohne Durchströmung arbeitet. Die Anlage besitzt auch keine ausreichende Frequenzkonsistenz und fängt erst bei relativ hohen Windgeschwindigkeiten an zu arbeiten. Dabei wird aber nicht sofort Leistung erzeugt.From DE 299 00 664 such a flow energy plant is known. In order for the tail to work at this plant, it requires tracking in the wind direction of a very high wind speed. The wind only flows past the system because there is no flow tendency. This means that the flow diverges on the free side. It creates a swirl pad, the flow is passed by. This state occurs immediately when the saturation of the recording volume in the rotor has taken place. It is also disadvantageous that the rotor operates without flow. The system also does not have sufficient frequency consistency and only begins to work at relatively high wind speeds. However, power is not generated immediately.
Aus der DE 195 14 499 ist eine weitere Windkraftanlage bekannt. Diese Anlage arbeitet nach dem Winddruckprinzip. Da sie keinen Durchströmrotor besitzt, werden nur etwa 20% aus der Strömung in Energie umgesetzt. Selbst der Winddruck kann sich in diesem Rotor nicht richtig entfalten. Wegen der schlechten Frequenzkonstanz unterliegen solche Anlagen großen Ausfallzeiten. Selbst bei Windgeschwindigkeiten von 10 bis 30 m/s bleiben sie immer Langsamläufer. Diese Anlage wird gegenüber anderen Anlagen, die mit aerodynamischer Flügelform und Durchströmung arbeiten, immer benachteiligt sein, da diese in der Lage sind, etwa 42% aus der Strömung umzusetzen. Da der nach dem Winddruckprinzip arbeitende Rotor immer sehr viel langsamer laufen wird als die Strömungsgeschwindigkeit, leidet die Statik der Anlage und auch das Drehmoment vor allem bei hohen Windlasten.From DE 195 14 499 another wind turbine is known. This system works on the wind pressure principle. Since it does not have a flow-through rotor, only about 20% of the flow is converted into energy. Even the wind pressure can not develop properly in this rotor. Because of the poor frequency consistency such systems are subject to large downtime. Even at wind speeds of 10 to 30 m / s, they always remain slower. This plant will always be disadvantaged compared to other turbines with aerodynamic wing shape and flow, as they are capable of approximately 42% of the flow implement. Since the rotor operating on the wind pressure principle will always run much slower than the flow velocity, the static of the system and also the torque suffers, especially at high wind loads.
Aus der DE 199 20 560 ist eine weitere Strömungsanlage bekannt. Die dort vorgesehenen 12 Leitvorrichtungen erlauben nur eine 70%ige Nutzung der Frontanströmung. Durch die drei Rotorflügel und deren Form entsteht in der Rotormitte eine Drucksäule, die gleichermaßen die Durchströmung abbaut. Die aerodynamische Flügelform kann sich deshalb auch nicht entfalten.From DE 199 20 560 a further flow system is known. The 12 guide devices provided there allow only a 70% use of the front flow. The three rotor blades and their shape creates a pressure column in the middle of the rotor, which equally breaks down the flow. The aerodynamic wing shape can therefore not unfold.
Weiterhin ist aus der WO 81/00463 eine weitere Windkraftanlage bekannt. Die Anlage besitzt 12 vertikale Einleitflächen und 12 horizontale Einleitflächen. Im Rotor dieser Anlage sind 24 Schaufeln angeordnet. Nachteilig wirken in dieser Anlage die zu flach anliegenden Einleitflächen. Dadurch baut sich eine zu hohe Rückströmung in den Einleitflächen auf, welche die eigentliche Einströmung zum Rotor nicht zulässt. Dabei wird bereits ein hoher Anteil an Energie vernichtet. Die 24 Schaufeln im Rotor besitzen keine Durchströmung, wodurch die dringend nötige Durchströmung von etwa 15% stark unterschritten wird. Dadurch kann die einzige arbeitende Druckkraft von theoretisch 15% nicht einmal umgesetzt werden. Die Strömung bricht zusammen. Der Strömungsdruck arbeitet in den Rotorflügeln nur bis zum jeweiligen Leitflächenende und entlädt den Druck im nachfolgenden Fach. Die Folge ist ein unerwünschter Gegendruck.Furthermore, from WO 81/00463 another wind turbine is known. The system has 12 vertical inlets and 12 horizontal inlets. In the rotor of this plant 24 blades are arranged. Disadvantages of this system are the inlet faces lying too flat. As a result, too high a backflow builds up in the inlet surfaces, which does not allow the actual inflow to the rotor. This already destroys a high proportion of energy. The 24 blades in the rotor have no flow through, so the urgently needed flow of about 15% is greatly undercut. Thus, the only working pressure of theoretically 15% can not even be implemented. The flow breaks down. The flow pressure works in the rotor blades only up to the respective Leitflächenende and discharges the pressure in the subsequent compartment. The result is an undesirable back pressure.
Die DE 31 29 660 offenbart eine weitere Lösung für eine Windkraftanlage. Die Umsetzung der Windenergie in Rotationsenergie erfolgt mit einer Vielzahl von Rotorblättem an den Rotoren. Die Rotorachse selbst steht dabei orthogonal zur Ebene der möglichen Windrichtung. Dieser Vertikalläufer er- zeugt seine Leistung, indem der Rotor von seinem Stator umgeben ist, der eine Vielzahl von gleich beabstandeten Statorblättern aufweist. Diese Statorblätter bilden zum Rotor hin sich verjüngende Kanäle, die schräg zum Rotor angeordnet sind. Diese Anlage weist den Nachteil auf, dass sie mit der konstruktiven Anordnung der Einleitflächen einen zu geringen Teil der Frontalanströmfläche zur Energieumsetzung nutzt. Die Ursache für diesen Nachteil liegt in den zu flach anliegenden Einleitflächen, wodurch nur höchstens 75% der Frontalanströmfläche genutzt werden kann. Die verbleibenden 25% werden einfach um die Anlage herum nach außen abgeleitet. Die dringend nötige Durchströmung von mindestens 15% wird auf jeden Fall unterschritten, da dieser Rotor keine Durchströmmöglichkeit besitzt. Es kann sogar der Fall eintreten, dass die Strömung zusammenbricht oder die Anlage nur bei besonders hohen Strömungsgeschwindigkeiten ab etwa 30 m/s ar- beitet. Selbst bei so hohen Strömungsgeschwindigkeiten ist eine derartige Anlage nur in der Lage, höchstens 15% der auftreffenden Arbeitsströmung in Energie umzusetzen. Rotor und Einleitflächen praktizieren in der aufgeführten Anordnung und in der Energieumsetzung kein effektives Zusammenwirken.DE 31 29 660 discloses another solution for a wind turbine. The conversion of wind energy into rotational energy takes place with a large number of rotor blades on the rotors. The rotor axis itself is orthogonal to the plane of the possible wind direction. This vertical runner generates its power by surrounding the rotor with its stator having a plurality of equally spaced stator blades. These stator blades form tapered channels towards the rotor, which are arranged obliquely to the rotor. This plant has the disadvantage that it with the structural arrangement of the inlet surfaces uses too little of the frontal Anströmfläche for energy conversion. The reason for this disadvantage lies in the inlet faces lying too flat, whereby only a maximum of 75% of the frontal inflow surface can be used. The remaining 25% are simply diverted outward around the plant. The urgently needed flow of at least 15% will be undercut in any case, because this rotor has no Durchströmmöglichkeit. It may even happen that the flow breaks down or that the system works only at particularly high flow velocities of about 30 m / s. Even at such high flow velocities such a system is only able to convert at most 15% of the impinging working flow into energy. Rotor and inlet surfaces practice in the listed arrangement and in the energy conversion no effective interaction.
Aus der WO 91/19093 ist eine weitere Windkraftanlage bekannt. Sie arbeitet nach dem Prinzip der Durchströmung. Diese Anlage setzt den Winddruck und einen Teil der Aerodynamik um. Der achtflüglige Rotor ist auf die 16 Einleitelemente abgestimmt. Das offengelegte Einleitflächenprinzip erbringt nur eine etwa 85%ige Frontflächennutzung, ohne dem Idealzustand nahe zu kommen. Der Kapzitätsverlust liegt an der Abfälschung der Strömung. Trotz der eingearbeiteten Durchströmfähigkeit bilden die acht Rotorflügel einen zu extremen Trichter. Die Folge ist eine Behinderung der Durchströmung. Die Rotorflügel sind zu kurz und bieten der Windströmung einen zu kurzen Arbeitsweg. Bei dieser Bauart ist es auch nicht möglich, eine voll arbeitsfähige Aerodynamik unterzubringen. Es arbeitet die Durchströmung auch nicht von innen nach außen. Aufgrund des Trichterverhaltens kann die Strömung nicht aktiv werden. Der Abstand des Gehäuses zum Rotor ist zu groß, weil der Druck unkompliziert entweichen kann.From WO 91/19093 another wind turbine is known. It works on the principle of flow. This system converts the wind pressure and a part of the aerodynamics. The eight-wing rotor is tuned to the 16 inlet elements. The disclosed introduction surface principle only provides about 85% front surface utilization, without coming close to the ideal state. The loss of capacity is due to the falsification of the flow. Despite the incorporated through-flow capability, the eight rotor blades form too extreme a funnels. The result is a hindrance to the flow. The rotor blades are too short and provide the wind flow too short work path. With this design, it is also not possible to accommodate a fully working aerodynamics. It does not work the flow from the inside out. Due to the funnel behavior, the flow can not become active. The distance of the housing to the rotor is too large, because the pressure can escape easily.
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Windkraftanlage der genannten Art zu schaffen, mit dem Ziel, möglichst viel Strömungsenergie in Bewegungsenergie des Rotors umzusetzen. - A -The invention therefore has the task of creating a wind turbine of the type mentioned, with the aim of implementing as much flow energy in kinetic energy of the rotor. - A -
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Windkraftanlage mit den im Anspruch 1 aufgezeigten technischen Merkmalen, sowie gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung durch eine Windkraftanlage mit den im Anspruch 27 aufgezeigten technischen Merkmalen.The object is achieved according to a first aspect of the invention by a wind turbine with the technical features indicated in claim 1, as well as according to a second aspect of the invention by a wind turbine with the technical features indicated in claim 27.
In den Unteransprüchen sind weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung genannt.In the subclaims further preferred embodiments of the invention are mentioned.
Erfindungsgemäß findet in erster Linie eine ideale Aufnahme der Strömung statt und wird die Strömung genau auf der richtigen Seite der Strömung komprimiert. Durch ein gutes Zusammenwirken von Strömungsdruck und Aerodynamik mit den Leitflächen kann eine ideale Umsetzung der Strö- mungsenergie erfolgen. Die Anlagenstatik wird dadurch geschont, dass durch die erreichte gute Frequenzkonstanz eine ideale Gewichts- und Massenausgewogenheit stattfindet. Die Erfindung ermöglicht ferner, dass die Aerodynamik an den Rotorflügeln schnellstmöglich zu arbeiten beginnt. In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Profile der Rotorflügel wird daher sowohl als bevorzugte Ausgestaltung der Anordnung derAccording to the invention, an ideal intake of the flow takes place in the first place and the flow is compressed precisely on the right side of the flow. By a good interaction of flow pressure and aerodynamics with the fins, an ideal conversion of the flow energy can take place. The system statics is protected by the fact that the achieved good frequency constancy an ideal weight and mass balance takes place. The invention also makes it possible for the aerodynamics on the rotor blades to begin to work as quickly as possible. In the inventive design of the profiles of the rotor blades is therefore both as a preferred embodiment of the arrangement of
Einleitflächenkonstruktion gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung als auch als eigenständiger zweiter Aspekt der Erfindung ein Schutz gesehen und beansprucht. Die Anlage kann, ohne Schaden zu nehmen und ohne, dass sie abgeschaltet werden muss, bis zum Orkan laufen. Die Anlage passt ferner in das Landschaftsbild und stellt sich nicht so aufdringlich dar, wie es bei den Anlagen mit Horizontalachse der Fall ist. Es können kostengünstige Materialien zum Bau der Anlage verwendet werden, um einen positiven Kosten-/Nutzeneffekt zu erzielen.Einleitflächenkonstruktion according to the first aspect of the invention as well as a separate second aspect of the invention, a protection seen and claimed. The system can run to hurricane without being damaged and without having to be shut down. The system also fits into the landscape and is not as obtrusive, as is the case with the systems with horizontal axis. Cost-effective materials can be used to build the plant to achieve a positive cost / benefit effect.
Die erfindungsgemäße Anlage kann windrichtungsunabhängig arbeiten. Sie kann ein Fundament, einen Maschinenraum, einen turmartigen Maschinenaufbau und ein Dach umfassen. Der Maschinenaufbau besteht dann vorzugsweise als Korpus aus zwei oder mehreren Grundböden, zwischen welchen sich die Einleitkonstruktionen befinden. Die Etagen werden bevorzugt durch die Grundböden gebildet, wobei sich zwischen zwei Grundböden immer eine Etage befindet. Zwei Etagen haben somit drei Grundböden. Die maximale Höhe der Anlage wird durch die zugelassene Statikberechnung bestimmt, sowie die Möglichkeiten des Anlagendurchmessers und die möglichen Rotorachslängen. Aus Statikgründen sind günstigerweise die Leitflächen in den einzelnen Etagen direkt übereinander angeordnet. Die Strömung in der Anlage wird in Richtung der Rotoren verdichtet, so dass die Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird. Die Leitflächen sitzen bevorzugt so in der Anlage, dass „zurücklaufende Flügel" (d.h. nicht von der Windströmung in Soll-Drehrichtung angetriebene Flügel) von der Frontanströmung freigestellt werden. Der Rotor besitzt vorzugsweise drei Flügel, die nach dem Durchströmungsprinzip arbeiten. Der Maschinenraum hat bevorzugt die Grundfläche einer Bernardschen Zelle und stellt eine konisch nach oben laufende Bienenwabenform dar. Der Vorteil dieserThe system according to the invention can work independent of the direction of the wind. It can comprise a foundation, a machine room, a tower-like machine structure and a roof. The machine structure then preferably consists of a body made of two or more base plates, between which the inlet constructions are located. The floors are preferably formed by the base floors, with one floor between two floors. Two floors thus have three floors. The maximum height of the system is determined by the approved static calculation, as well as the possibilities of the system diameter and the possible rotor axis lengths. For reasons of statics, the guide surfaces in the individual floors are advantageously arranged directly above one another. The flow in the system is compressed in the direction of the rotors, so that the flow velocity is increased. The baffles are preferably seated in the plant such that "back-going vanes" (ie vanes not driven by the windstream in the desired direction of rotation) are freed from the front inflow The rotor preferably has three vanes that operate on a flow-through principle The base of a Bernard cell and represents a conically upwardly running honeycomb shape. The advantage of this
Ausgestaltung liegt darin, dass der Wind durch diese Schräge besser in die Anlage geleitet wird. Die Anordnung der Einleitflächen ist so gestaltet, dass die Strömung immer auf die in Drehrichtung des Rotors zeigende Seite des Rotors strömt. An ihrem jeder Ecke des sechseckigen Korpusses benachbarten Ende zeigen die großen Einleitflächen bevorzugt in Richtung Rotorachse und sind am Ende in Drehrichtung des Rotors gebogen. Dazwischen sitzen vorzugsweise die 6 kleinen Einleitflächen, die bevorzugt zur in Drehrichtung nachfolgenden Korpuskante in paralleler Richtung stehen. Diese kleinen Einleitflächen entsprechen bevorzugt einem Drittel der großen Leitflächen in ihrer Aufladung.Design is that the wind is better passed through this slope in the system. The arrangement of the inlet surfaces is designed so that the flow always flows on the pointing in the direction of rotation of the rotor side of the rotor. At their end adjacent to each corner of the hexagonal carcass, the large inlet surfaces preferably point in the direction of the rotor axis and are bent at the end in the direction of rotation of the rotor. In between, preferably sit the 6 small inlet surfaces, which are preferably in the direction of rotation subsequent body edge in a parallel direction. These small lead-in surfaces preferably correspond to one third of the large guide surfaces in their charge.
Das Dach kann in der Mitte eine Erhebung aufweisen und somit vorstehen, damit die ganze Anlage abgedeckt wird. Die Flügel des Rotors können im Innenteil aus einem geraden Stück bestehen und im äußeren, der Windströmung zugewandten Teil aus einer Rundung bestehen. Das gerade Stück hat dann vorzugsweise die Länge von einem Sechstel des Durchmessers des Rotorkreises und die Rundung ist vorzugsweise genau die Krümmung von einem Achtel des Durchmessers des Rotorkreises. An der Vorderkante der Rotorflügel kann noch eine Abschrägung angebracht sein. Die großen Leitflächen haben durch die sechseckige Ausführung des Korpusses noch einen Abstand zum Rotor. Dieser Platz kann genutzt werden, um in Drehrichtung des Rotors zeigende Krümmungen einzufügen. Es lohnt sich auch, als Variante eine Druckseitentangente einzuziehen, damit der Unterdruck und der Überdruck besser hervortreten. Anstelle der Abschrägung an der Vorderkante der Flügel wäre ein Rundstab, der mit der Flügelform eingearbeitet ist, von Vorteil. Die Rotoretagenböden und die Etagenböden sitzen in der Regel auf gleicher Höhe.The roof may have an elevation in the middle and thus protrude so that the whole system is covered. The wings of the rotor may consist of a straight piece in the inner part and in the outer, the wind flow facing part consist of a rounding. The straight piece then preferably has the length of one sixth of the diameter of the rotor circle and the rounding is preferably exactly the curvature of one-eighth of the diameter of the rotor circle. At The leading edge of the rotor blades may still be a chamfer attached. The large baffles have a distance from the rotor due to the hexagonal design of the carcase. This space can be used to insert pointing in the direction of rotation of the rotor curvatures. It is also worthwhile, as a variant, to draw in a pressure-side tangent so that the negative pressure and the overpressure stand out better. Instead of the bevel on the leading edge of the wings, a round rod, which is incorporated with the wing shape, would be advantageous. The rotor floors and the floors are usually at the same height.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings shows:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer Windkraftanlage als Großanlage;Figure 1 is a vertical section of a wind turbine as a large system.
Fig. 2 einen Horizontalschnitt der Windkraftanlage;Figure 2 is a horizontal section of the wind turbine.
Fig. 3 einen Vertikalschnitt einer Windkraftanlage in kleinerFig. 3 is a vertical section of a wind turbine in smaller
Ausführung;Execution;
Fig. 4 einen Horizontalschnitt eines Rotors mit drei Flügeln;4 shows a horizontal section of a rotor with three wings.
Fig. 5 eine große Einleitfläche mit Rechtskrümmung;5 shows a large introduction surface with right curvature.
Fig. 6 einen Horizontalschnitt eines Flügels, Variante I;6 shows a horizontal section of a wing, variant I;
Fig. 7 einen Horizontalschnitt eines Flügels, Variante II; und7 shows a horizontal section of a wing, variant II; and
Fig. 8 einen Maschinenraumkorpus in Form eines sechseckigen Körpers.8 shows a machine room body in the form of a hexagonal body.
Auf einem Fundament 1 befindet sich ein Maschinenraum 2, welcher mit einem Maschinenaufbau 3 verbunden ist. Der Maschinenaufbau 3 besteht aus sechs Stück großen Einleitflächen 4, aus sechs Stück kleinen Einleitflächen 5, den Etagenböden 6 und dem Rotor 7. Der Maschinenaufbau 3 kann aus einer unterschiedlichen Anzahl von Etagen 12 bestehen. Jede Etage besteht aus einem Etagenboden 6 oben und einem Etagenboden 6 unten, sowie aus großen Einleitflächen 4 und kleinen Einleitflächen 5.On a foundation 1 is a machine room 2, which is connected to a machine body 3. The machine structure 3 exists from six pieces large inlet surfaces 4, six small inlet surfaces 5, the floors 6 and the rotor 7. The machine structure 3 may consist of a different number of floors 12. Each floor consists of a floor 6 above floor and a bottom floor 6 below, as well as large inlet surfaces 4 and small inlet surfaces. 5
Die großen Einleitflächen 4 und die kleinen Einleitflächen 5 sind mit den Etagenböden 6 die statischen Bauteile in der Etage 12. Die Verbindung dieser Bauelemente erfolgt durch Verschweißung. Die oberste Etage 12 erhält ein Dach 13. Im sechseckigen Schacht 14 ist die vertikale Rotoranlage angeordnet, welche den um die Rotorachse 8 drehbaren Rotor 7 umfasst. Zur Rotoranlage gehören außerdem ein Generator 15 und Rotoretagenböden 16. Auf den Rotoretagenböden 16 sind die Rotorflügel 9, 10 und 11 je Etage 12 angeordnet. Die Drehrichtung des Rotors R ist gegen den Uhrzeigersinn gerichtet. Die Rotorflügel 9, 10 und 11 haben in ihrer Ausführung im Innenbereich ein geradliniges Profil 17 mit einer Länge von einem Sechstel des Rotordurchmessers 19. Im nach außen anschließenden Bereich 18 verlaufen die Rotorflügel 9, 10, 11 kreisförmig gekrümmt, wobei der Krümmungsdurchmesser gleich einem Achtel des Durchmessers 19 des Rotoraußenkreises K ist. Die von der Windströmung angeströmten äußeren Kanten der Rotorflügel 9, 10 und 11 liegen zur Rotorachse 8 genau 120° auseinander. Das innere Ende 20 der Rotorflügel 9, 10, 11 liegt auf einem Kreis Ki um den Mittelpunkt der Rotorachse 8, dessen Durchmesser ein Viertel des Durchmessers 19 des Rotoraußenkreises K beträgt.The large inlet surfaces 4 and the small inlet surfaces 5 are with the shelves 6, the static components in the floor 12. The connection of these components is carried out by welding. The top floor 12 receives a roof 13. In the hexagonal shaft 14, the vertical rotor system is arranged, which comprises the rotatable about the rotor axis 8 rotor 7. The rotor system also includes a generator 15 and rotor floor 16 floors on the rotor floors 16, the rotor blades 9, 10 and 11 are arranged on each floor 12. The direction of rotation of the rotor R is directed counterclockwise. The rotor blades 9, 10 and 11 have in their design in the interior a straight profile 17 with a length of one-sixth of the rotor diameter 19. In the outwardly adjoining region 18, the rotor blades 9, 10, 11 extend in a circular curve, the diameter of the curvature equal to one-eighth the diameter 19 of the rotor outer circle K is. The flowed by the wind flow outer edges of the rotor blades 9, 10 and 11 are the rotor axis 8 exactly 120 ° apart. The inner end 20 of the rotor blades 9, 10, 11 lies on a circle Ki about the center of the rotor axis 8, whose diameter is one quarter of the diameter 19 of the rotor outer circle K.
Die Rotorflügel 9, 10 und 11 besitzen in Variante I (Fig. 6) an ihrer Frontseite einen Flacheisenansatz 21. Die großen Einleitflächen 4 und die kleinen Einleitflächen 5 haben die besondere Aufgabe, die zurücklaufenden Rotorflügel 9, 10 und 11 abzudecken und die Strömung insgesamt auf die in Drehrichtung des Rotors vorne liegende Seite zu leiten. Die großenThe rotor blades 9, 10 and 11 have in variant I (FIG. 6) on their front side a flat iron projection 21. The large inlet surfaces 4 and the small inlet surfaces 5 have the particular task of covering the returning rotor blades 9, 10 and 11 and the flow as a whole to lead to the front in the direction of rotation of the rotor side. The big ones
Einleitflächen 4 sind an den Rotor 7 angrenzend in Drehrichtung des Rotors R (dessen Drehrichtung gegen den Uhrzeigersinn gerichtet ist) mit einer Rechtskrümmung 22 versehen, so dass die Luft in Drehrichtung umgeleitet wird. Die Ausladung 23 der großen Einleitflächen 4 entspricht mindestens dem Radius des Rotoraußenkreises K und sie sind genau auf die Mitte der Rotorachse 8 ausgerichtet. Die kleinen Einleitflächen 5 sind in Umfangsrichtung genau in der Mitte zwischen den großen Einleitflächen 4 angeordnet. Diese kleinen Einleitflächen 5 haben nur ein Drittel derInlet surfaces 4 are provided on the rotor 7 adjacent in the direction of rotation of the rotor R (whose direction of rotation is directed counterclockwise) with a right curvature 22, so that the air diverted in the direction of rotation becomes. The projection 23 of the large inlet surfaces 4 corresponds at least to the radius of the rotor outer circle K and they are aligned exactly to the center of the rotor axis 8. The small inlet surfaces 5 are arranged in the circumferential direction exactly in the middle between the large inlet surfaces 4. These small inlet surfaces 5 have only one third of
Ausladung 23 der großen Einleitflächen 4 und sind immer so ausgerichtet, dass sie in die gleiche Richtung zeigen wie die in Drehrichtung des Rotors folgende Sechskantlinie 24. In der Strömungsrichtung S des Windes wird die Anlage so umströmt, dass auf der rechten (d. h. der in Drehrichtung liegenden) windabgewandten Seite der Magnus-Effekt mitarbeitet und ein weiteres Fach 25 bedient. Die Statik wird bei Orkanstärken nur mit dem Flettner-Effekt belastet, was nicht bedrohlich wird. Die in Fig. 7 gezeigte zweite Variante der Flügel 9, 10 und 11 hat anstelle des Flacheisenansatzes 21 einen Rundstab aus Eisen 26 und eine untergebaute Druckseitentangente 27. Beim Austreten der Strömung S aus dem Rotor drückt der Flacheisenansatz 21 und der Rundstab aus Eisen 26 an der Strömung S und drückt noch ein letztes Mal an die Rotorflügel 9, 10 und 11. Durch die eingesetzte Druckseitentangente 27 vergrößert sich der Umströmungsunterschied und es kommt zu einem höheren aerodyna- mischen Auftrieb und zu einer besseren Kraftübertragung. Die Oberfläche der Rotorflügel 9, 10 und 11 sowie die großen Einleitflächen 4 und die kleinen Einleitflächen 5 müssen eine glatte Oberfläche besitzen. Die Rotoretagenböden 16 und die Etagenböden 6 sitzen auf gleicher Höhe. Projection 23 of the large inlet surfaces 4 and are always aligned so that they point in the same direction as the following in the direction of rotation of the rotor hexagonal line 24. In the flow direction S of the wind, the system is flowed around so that on the right (ie in the direction of rotation lying) leeward side of the Magnus effect cooperates and another compartment 25 served. The static is loaded at hurricane forces only with the Flettner effect, which is not threatening. The second variant of the wings 9, 10 and 11 shown in Fig. 7 has instead of the flat iron approach 21 a round rod made of iron 26 and a built pressure side tangent 27. When the flow S from the rotor presses the flat iron lug 21 and the round rod of iron 26 at the flow S and pushes one last time to the rotor blades 9, 10 and 11. By the pressure side tangent 27 used increases the flow difference and there is a higher aerodynamic buoyancy and better power transmission. The surface of the rotor blades 9, 10 and 11 and the large inlet surfaces 4 and the small inlet surfaces 5 must have a smooth surface. The rotor floors 16 and the floors 6 sit at the same height.

Claims

Ansprüche claims
1. Windkraftanlage, umfassend: einen Durchströmrotor (7) mit einer Mehrzahl von Rotorflügeln (9, 10,A wind turbine, comprising: a flow-through rotor (7) having a plurality of rotor blades (9, 10,
11) , welche um eine quer zur Richtung der Windströmung (S) verlaufende Drehachse (8) drehbar sind, und eine Einleitflächenkonstruktion mit einer Mehrzahl von Einleitflächen (4, 5), welche die Windströmung (S) den Rotorflügeln (9, 10, 11) zuführen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Einleitflächen (4, 5) radial zu der Drehachse (8) des Rotors (7) hin ausgerichtet ist.11), which are rotatable about a rotational axis (8) running transversely to the direction of the wind flow (S), and an inlet surface construction having a plurality of inlet surfaces (4, 5) which direct the wind flow (S) to the rotor vanes (9, 10, 11 ), characterized in that at least a part of the inlet surfaces (4, 5) is aligned radially towards the axis of rotation (8) of the rotor (7).
2. Windkraftanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (7) an einem Grundgerüst der Windkraftanlage drehbar gelagert ist und die Einleitflächenkonstruktion an dem Grundgerüst stationär gehalten ist, wobei die Einleitflächen (4, 5) mit Abstand zueinander um den Rotor (7) herum angeordnet sind.2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the rotor (7) is rotatably mounted on a skeleton of the wind turbine and the Einleitflächenkonstruktion is held stationary on the skeleton, wherein the inlet surfaces (4, 5) at a distance from each other about the rotor (7 ) are arranged around.
3. Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitflächenkonstruktion große Einleitflächen (4) und kleine Einleitflächen (5) aufweist, wobei eine jeweilige kleine Einleitfläche (5) zwischen zwei großen Einleitflächen (4) angeordnet ist, wobei zwischen je zwei großen Einleitflächen (4) vorzugsweise wenigstens je eine, ganz besonders vorzugsweise genau eine, kleine Einleitfläche (5) angeordnet ist.3. Wind turbine according to claim 1 or 2, characterized in that the Einleitflächenkonstruktion large inlet surfaces (4) and small inlet surfaces (5), wherein a respective small inlet surface (5) between two large inlet surfaces (4) is arranged, wherein between two each large inlet surfaces (4) preferably at least one, more preferably, exactly one, small inlet surface (5) is arranged.
4. Windkraftanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitflächenkonstruktion zwischen 3 und 10, vorzugsweise sechs große Einleitflächen (4) und zwischen 3 und 10, vorzugsweise sechs kleine Einleitflächen (5) aufweist.4. Wind power plant according to claim 3, characterized in that the Einleitflächenkonstruktion between 3 and 10, preferably six large inlet surfaces (4) and between 3 and 10, preferably six small inlet surfaces (5).
5. Windkraftanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die großen Einleitflächen (4) radial zur Drehachse (8) des Rotors (7) hin ausgerichtet sind.5. Wind power plant according to claim 3 or 4, characterized the large inlet surfaces (4) are aligned radially with respect to the axis of rotation (8) of the rotor (7).
6. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinen Einleitflächen (5) die Windströmung6. Wind power plant according to one of claims 3 to 5, characterized in that the small inlet surfaces (5) the wind flow
(S) in Drehrichtung des Rotors (7) ablenken.(S) in the direction of rotation of the rotor (7).
7. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (7) in einem sechseckigen Schacht (14) eines Maschinenaufbaus (3) angeordnet ist, wobei die Drehachse (8) des7. Wind turbine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rotor (7) in a hexagonal shaft (14) of a machine structure (3) is arranged, wherein the axis of rotation (8) of the
Rotors (7) parallel zur Längsachse des Schachts (14) verläuft und wobei die kleinen Einleitflächen (5) jeweils so ausgerichtet sind, dass sie in die gleiche Richtung wie die in Drehrichtung des Rotors (7) folgende Wand des Schachts (14) zeigen.Rotor (7) parallel to the longitudinal axis of the shaft (14) and wherein the small inlet surfaces (5) are each aligned so that they point in the same direction as in the direction of rotation of the rotor (7) next wall of the shaft (14).
8. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die großen Einleitflächen (4) jeweils eine Ausladung (23) haben, die mindestens dem als Radius des Rotors (7) bezeichneten Radius des Kreises (K) entspricht, auf dem die äußeren Enden der Rotorflügel (9, 10, 11) umlaufen.8. Wind turbine according to one of claims 3 to 7, characterized in that the large inlet surfaces (4) each have a projection (23) which corresponds at least to the radius of the rotor (7) designated radius of the circle (K), on the the outer ends of the rotor blades (9, 10, 11) rotate.
9. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinen Einleitflächen (5) nur ein Drittel der Ausladung (23) der großen Einleitflächen (4) haben.9. Wind power plant according to one of claims 3 to 8, characterized in that the small inlet surfaces (5) have only one third of the projection (23) of the large inlet surfaces (4).
10. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die großen Einleitflächen (4) an ihrem dem Rotor (7) zugewandten Ende jeweils mit einer in Drehrichtung des Rotors (7) zeigenden Krümmung (22) ausgestattet sind.10. Wind turbine according to one of claims 3 to 9, characterized in that the large inlet surfaces (4) at their the rotor (7) end facing each with a in the direction of rotation of the rotor (7) facing curvature (22) are equipped.
11. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass je eine kleine Einleitfläche (5) in der Umfangsrichtung des Rotors (7) in der Mitte zwischen zwei benachbarten großen Einleitflächen (4) angeordnet ist.11. Wind turbine according to one of claims 3 to 10, characterized in that each have a small inlet surface (5) in the circumferential direction of the rotor (7) in the middle between two adjacent large inlet surfaces (4) is arranged.
12. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung des Rotors (R) gegen den Uhrzeiger- sinn zeigt.12. Wind power plant according to one of claims 1 to 11, characterized in that the direction of rotation of the rotor (R) points counterclockwise.
13. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (7) mehrere vertikal übereinander angeordnete Etagen aufweist, die durch jeweilige Rotoretagenböden (16) voneinander getrennt sind, wobei der Rotor (7) in jeder Etage13. Wind turbine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the rotor (7) has a plurality of vertically stacked floors, which are separated by respective rotor floors (16) from each other, wherein the rotor (7) in each floor
Rotorflügel (9, 10, 11 ) aufweist, wobei die Einleitflächenkonstruktion ebenfalls mehrere vertikal übereinander angeordnete Etagen mit jeweils großen Einleitflächen (4) und kleinen Einleitflächen (5) aufweist, die durch jeweilige Etagenböden (6) voneinander getrennt sind.Rotor wing (9, 10, 11), wherein the Einleitflächenkonstruktion also has a plurality of vertically stacked floors each with large inlet surfaces (4) and small inlet surfaces (5), which are separated by respective shelves (6).
14. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Maschinenaufbau (3) aufweist, der die Einleitflächenkonstruktion umfasst, und einen Maschinenraum (2) aufweist, der die Form einer konisch nach oben laufenden Bienenwabe besitzt, wobei der Maschinenaufbau (3) turmartig auf dem14. Wind turbine according to one of claims 1 to 13, characterized in that it comprises a machine structure (3) comprising the Einleitflächenkonstruktion, and a machine room (2) which has the shape of a conically upwardly extending honeycomb, wherein the machine construction (3) towering on the
Maschinenraum (2) sitzt, und als obere Begrenzung ein gewölbtes Dach (13) hat.Engine room (2) sits, and as an upper boundary has a curved roof (13).
15. Windkraftanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Rotors (7) im Maschinenraum (2) ein Generator (28) vorgesehen ist.15. Wind power plant according to claim 14, characterized in that below the rotor (7) in the engine room (2), a generator (28) is provided.
16. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoretagenböden (16) und die Einleitflächen-Etagenböden (6) auf gleicher Höhe angeordnet sind, wobei die großen Einleitflächen (4) sowie die kleinen Einleitflächen (5) im gesamten Maschinenaufbau (3) fluchtend übereinander angeordnet sind. 16. Wind power plant according to one of claims 13 to 15, characterized in that the rotor floor floors (16) and the inlet surface shelves (6) are arranged at the same height, wherein the large inlet surfaces (4) and the small inlet surfaces (5) throughout Machine structure (3) are arranged one above the other in alignment.
17. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Rotoretagen böden (16) die Rotorflügel (9, 10, 11 ) einer jeweiligen Etage (12) angeordnet sind.17. Wind turbine according to one of claims 13 to 16, characterized in that on the rotor floors floors (16), the rotor blades (9, 10, 11) of a respective floor (12) are arranged.
18. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (7) eine Mehrzahl von Rotorflügeln (9, 10, 11) mit einem aerodynamisch geformten Profil aufweist, deren äußeres Ende auf einem Kreis (K) um die Drehachse des Rotors (7) verläuft, dessen Durchmesser den Rotordurchmesser (19) definiert, und deren kleines Ende (20) ebenfalls auf einem Kreis (Ki) um die Drehachse (8) des Rotors (7) verläuft.18. Wind turbine according to one of claims 1 to 17, characterized in that the rotor (7) has a plurality of rotor blades (9, 10, 11) with an aerodynamically shaped profile whose outer end on a circle (K) about the axis of rotation of the rotor (7) whose diameter defines the rotor diameter (19) and whose small end (20) also runs on a circle (Ki) about the axis of rotation (8) of the rotor (7).
19. Windkraftanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Kreises (Ki) um den Mittelpunkt der Rotorachse (8), auf dem das innere Ende (20) der Rotorflügel (9, 10, 11 ) umläuft, ein Viertel des Rotordurchmessers (19) beträgt.19. Wind turbine according to claim 18, characterized in that the diameter of the circle (Ki) about the center of the rotor axis (8) on which the inner end (20) of the rotor blades (9, 10, 11) rotates, a quarter of the rotor diameter (19).
20. Windkraftanlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (9, 10, 11) an ihrem der Außenseite des Rotors (7) zugewandten Ende einen Flachmetallansatz (21) oder einen Rundstab aus Metall (26) besitzen.20. Wind turbine according to claim 18 or 19, characterized in that the rotor blades (9, 10, 11) at its the outside of the rotor (7) facing the end of a flat metal approach (21) or a round rod made of metal (26).
21. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei und sechs Rotorflügel vorgesehen sind, vorzugsweise drei Rotorflügel (9, 10, 11) vorgesehen sind, die so angeordnet sind, dass die Verbindungslinien ihrer äußeren Enden mit der Drehachse (8) des Rotors (7) jeweils einen Winkel von 120° zueinander bilden.21. Wind turbine according to one of claims 18 to 20, characterized in that between two and six rotor blades are provided, preferably three rotor blades (9, 10, 11) are provided, which are arranged so that the connecting lines of their outer ends with the axis of rotation (8) of the rotor (7) each form an angle of 120 ° to each other.
22. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügell (9, 10, 11 ) ein Profil aufweisen, das zusammengesetzt ist aus einer in Drehrichtung des Rotors (7) zeigenden im Wesentlichen konvex gewölbten Profiikontour und einer gegen die Drehrichtung des Rotors (7) zeigenden Profilkontour, die schwächer konvex, geradlinig oder/und konkav gewölbt ist, so dass von dem äußeren Ende des Rotorflügels (9, 10, 11) her anströmende Luft entlang der in Drehrichtung des Rotors (7) zeigenden Profilkontour schneller strömt als entlang der gegen die Drehrichtung des Rotors (7) zeigenden Profilkontour.22. Wind turbine according to one of claims 18 to 21, characterized in that the rotor blade (9, 10, 11) have a profile which is composed of a in the direction of rotation of the rotor (7) showing substantially convex curved Profiikontour and a against the direction of rotation of the rotor (7) showing profile contour, the weaker convex, rectilinear or / and concave, so that from the outer end of the rotor blade (9, 10, 11) ago inflowing air along the profile contour pointing in the direction of rotation of the rotor (7) flows faster than along the profile contour pointing against the direction of rotation of the rotor (7).
23. Windkraftanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die in Drehrichtung des Rotors (7) zeigende Profilkontour eine Abknickung23. Wind turbine according to claim 22, characterized in that in the direction of rotation of the rotor (7) facing profile contour a bend
(30) aufweist.(30).
24. Windkraftanlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung des Rotors (7) zeigende Profilkontour in ihrem dem inneren Ende (20) des Rotorfllügels (9, 10, 11) benachbarten24. Wind turbine according to claim 22 or 23, characterized in that the direction of rotation of the rotor (7) facing profile contour in its inner end (20) of the rotor blade (9, 10, 11) adjacent
Abschnitt (17) geradlinig ausgebildet ist, wobei sich an den geradlinigen Abschnitt (17) ein konvex gekrümmter Abschnitt (18) anschließt.Section (17) is rectilinear, wherein the rectilinear portion (17) is followed by a convexly curved portion (18).
25. Windkraftanlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des geradlinigen Abschnitts (17) ein Sechstel des Durchmessers (19) des Rotorkreises (K) beträgt.25. Wind turbine according to claim 24, characterized in that the length of the straight section (17) is one sixth of the diameter (19) of the rotor circuit (K).
26. Windkraftanlage nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung des konvex gekrümmten Abschnitts (18) ein26. Wind turbine according to claim 24 or 25, characterized in that the curvature of the convexly curved portion (18) a
Achtel des Durchmessers (19) des Rotorkreises (K) beträgt.Eighth of the diameter (19) of the rotor circle (K) is.
27. Windkraftanlage, umfassend: einen Rotor (7) mit einer Mehrzahl von Rotorflügeln (9, 10, 11 ), die jeweils ein Profil aufweisen, das zusammengesetzt ist aus einer in27. A wind turbine, comprising: a rotor (7) having a plurality of rotor blades (9, 10, 11), each having a profile which is composed of a in
Drehrichtung des Rotors (7) zeigenden im Wesentlichen konvex gewölbten Profilkontour und einer gegen die Drehrichtung des Rotors (7) zeigenden Profilkontour, die schwächer konvex, geradlinig oder/und konkav gewölbt ist, so dass von dem äußeren Ende des Rotorflügels (9, 10, 11 ) her anströmende Luft entlang der in Drehrichtung des Rotors (7) zeigenden Profilkontour schneller strömt als entlang der gegen die Drehrichtung des Rotors (7) zeigenden Profilkontour, dadurch gekennzeichnet, dass die in Drehrichtung des Rotors (7) zeigende Profilkontour eine Abknickung (30) aufweist oder/und die Drehrichtung des Rotors (7) zeigende Profilkontour in ihrem dem inneren Ende (20) des Rotorfllügels (9, 10, 11) benachbarten Abschnitt (17) geradlinig ausgebildet ist, wobei sich an den geradlinigen Abschnitt (17) ein konvex gekrümmter Abschnitt (18) anschließt.Direction of rotation of the rotor (7) facing substantially convex curved profile contour and a against the direction of rotation of the rotor (7) facing profile contour, the weaker convex, rectilinear or / and is concavely curved, so that flowing from the outer end of the rotor blade (9, 10, 11) ago air along the in the direction of rotation of the rotor (7) facing profile contour flows faster than along the against the direction of rotation of the rotor (7) facing profile contour, characterized characterized in that in the direction of rotation of the rotor (7) facing profile contour has a bend (30) and / or the direction of rotation of the rotor (7) facing profile contour in its the inner end (20) of the rotor blade (9, 10, 11) adjacent section (17) is rectilinear, wherein the rectilinear portion (17) is followed by a convexly curved portion (18).
28. Windkraftanlage nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch ein beliebiges der in Ansprüchen 1 bis 21 , 25 oder 26 genannten Merkmale. 28. Wind power plant according to claim 27, characterized by any of the features mentioned in claims 1 to 21, 25 or 26 features.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009036713A1 (en) 2007-08-10 2009-03-26 Gunter Krauss Fluid energy plant, particularly wind power plant
HK1121911A2 (en) * 2008-02-29 2009-04-30 Sir Gordon Ying Sheung Wu Shaftless vertical axis wind cage turbine
KR101588395B1 (en) * 2008-05-07 2016-01-25 디자인 라이센싱 인터내셔널 피티와이 리미티드 Wind Turbine
DE102008033531A1 (en) * 2008-07-17 2010-01-21 Andreas Lehmkuhl Wind turbine
US8378518B2 (en) 2009-03-26 2013-02-19 Terra Telesis, Inc. Wind power generator system, apparatus, and methods
ITNA20100042A1 (en) * 2010-09-17 2012-03-18 Gerardo Giambitto WIND STYLE VERTICAL WIND TURBINE

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR910200234U (en) * 1990-05-31 1992-07-30 Mihail Valsamidis Turbine wind machine with a vertical axis
EP0957265A3 (en) * 1998-05-11 2001-10-24 Luigi Sanna Vertical axis wind turbine
DE19823473A1 (en) * 1998-05-26 1999-12-02 Gunter Kraus Flow energy system
DE19920560A1 (en) * 1999-05-05 1999-08-26 Themel Wind power plant with vertical rotor
US6465899B2 (en) * 2001-02-12 2002-10-15 Gary D. Roberts Omni-directional vertical-axis wind turbine
US6740989B2 (en) * 2002-08-21 2004-05-25 Pacifex Management Inc. Vertical axis wind turbine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2008028675A3 *

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