NL8302016A

NL8302016A - Het vergroten van de energieopbrengst van een windturbine.

Info

Publication number: NL8302016A
Application number: NL8302016A
Authority: NL
Original assignee: Endre Pal Muray
Priority date: 1983-06-06
Filing date: 1983-06-06
Publication date: 1984-03-01

Description

-1- i * ........'“·

Het vergroten van de energieopbrengst van een windturbine.

De uitvinding betreft een windturbinecons truc tie, waardoor de energieopbrengst wordt vergroot.

Ben windturbine met een rotordiameter d /m/ en bij een •z o windsnelheid v /m/sec/ heeft een capaciteit P=0,$ v^ d 5 watt,als 1 eenheid genoemd.

De in de uitvinding beschreven windturbine kan minstens 4- maal zoveel elektriciteit leveren,als 1 eenheid.

De rotor bestaat uit twee tweebladige wieken achter elkaar,die in tegenovergestelde richting draaien.

10 Geval 1: De 2e'rotor staat vlak bij de le rotor./Y is zeer klein/. De 2e rotor in het gebied van d^/oppervlakte / heeft een profiel,die uit de wind geen capaciteit kan opwekken.Dus dit kan een rond- of een symmetrisch wiekprofiel zijn.

15 Geval 2: De 2e rotor staat achter het generatorhuis./ Y is groter dan 0,3 άΊ,hier wordt het verondersteld, dat de windsnelheid ^ v zou zijn/· — r----r y./'X \i t"___________ N ;· // I -*! i

____L

v ft i i/d. !

3 t__________________ Yl J

\ 8302016 ^ \ -2-

Gekozen worden: d2= 1,414

Aj= 0,785 d2 20 A2= 0.785 1,4142 d2 A2-A,= 0,7845 d?

Asvermogen van de le rotor iss

Pls ^Ψ....."gf" v3 0,785 d| = 0,301 v5 d| watt

Asvermogen van de 2e rotor is: 25 Geval 1« Y^_ is geding gem. omvang van de oppervlakte / Ag-Αχ/ 1,207 fccU - 3,7919 dx P2 - i»§z -jp- V3 3,7919 dx 0,207 = 0,3 v3 d2 watt ? Berekening van de asvermogen naar de / toerentalen: 30 X is aangenommen: ~10 nl= '''^•’ir' d-v = 3,183 v omw/seo ^

n2= ^°i,4i4 <l v = 2>251* omw/seo C

1 p ρςτ * als ^ * 1 t , dan iig * v = 0,707 v Ρη + PP = 0,3 / 1,707 v /3 d? = 1,492 v3 d? watt ,r J* ¢- 1 4QP A J- 35 vergroting: i· 4 =* 4,97 υ*2

Berekening van de asvermogen naar de windsnelheden:

Pg = 5^—· V13' d2 / 0,7845+0,785 /= 0,3 v3d^ watt ( enran / -£- /3 - 0,3 -§g- = 0,5 v* = 3 'föTF V * 0,7937 * 40 -¾ +'P2 * 0,3 / 1,7937 v /3 dp = 1,731 v3 d| watt vergroting·: * 5,77

Geval 2, Y2 is’ = 0,3 άχ Ρχ is als voorheen P2 = ~^ψ i$-r- Tt3 3,7919 d1 0,207 dx + ^5 + / -^-/3 0,785 d2 » 0,31111 v3 d2 watt" ^ gem. windsnelheid: / vV3 1,5695 df * 0,3111 v3 d^ ervan v =3 yo,5186~ v = 0,8034 v Ρχ + P2 = 0,3 / 1,8034 v /3 df = 1,7595 v3 d^ watt 50 vergroting·: =5,86 O 8302016 \ . -d Λ * -3-

Oplossing 1 : De in twee tegenovergestelde richtingen draaiende assen worden in de generator aan de elekromagneten resp. aan de spoelen gekoppeld.

55 Oplossing 2 : Omdat er tussen de rotoren en de generator overbrenging niet onvermijdelijk is,wordt een van de twee draairichtingen in de overbrenging omgezet.

Oplossing 2. ziet men op fig.2.In de tandwielkast wordt 00 draairichting van de eerste as door een kringloopwiel-paar omgezet.Het huis van de kringloopwielen wordt door de tweede as in dezelfde richting aangedreven.Fig.1 toont de in de twee tegenovergestelderichting draaiende rotoren, de snelheidsbak en de generator.Fig.2 toont het boven-65 aanzicht van fig.1.

De constructie moet door windtunnel-onderzoekingen worden getest.

In de huidige stand van de techniek blijkt,uit Franse onderzoekingen,dat twee rotoren naast elkaar 2,2 maal 70 zoveel vermogen leveren,dan een rotor./ir.J.P.Ruiter en dsr.F.Schurink:Energiebronnen van de toekomst. H.V.KEMA Arnheim 1979/*Dus de vergroting = 2,06 tegenover de twee rotoren constructie.

Bij de stand van de techniek behoort ook het zgn. "tipvane-75 systeem^De kleine tipvleugeltjes,die aan de turbinebladen gemonteerd zijn,veroorzaken een ringwervel.De ringwervel -vergroot de massastroom en evenredig daarmee het bruto-ver-mogen van de turbine./Dr.ir.Th.van Holten:Perspektieven voor windenergie?Afd.der Luchtvaart-en Ruimtevaarttechniek,TH 80 Delft/.Dit tipvane-systeem gecombineerd met de uitvinding kan nog meer vergrotingen opwekken.En voorbeeld:

De tweede rotor wordt met Icleinere diameter / l<d2<l^lV en tipvleugeltjes gemonteerd.Indien vls 0,533 v en uitwerkin. van het tipvane-systeem minstens 1,5 is,dan is de vergrotin'· 35 / 1+ 0,533 1,5/3 = 8.

Een volgend voordeel:

Een windstilte betekent voor de elektriciteitsproduktie een windsnelheid,die kleiner is dan vbeg^n.Als een wind-turbine dp v·^ wordt ontwerpen dan wil dat zes-s:en,dat 1 8302016 1 _____ -4— f * vb effin 90 de beschreven windturbine big v=—1 =0,736 ^ elek triciteit- zal beginnen te leveren.De periode van de windstilte wordt dus gereduceerd.

q % 'k % o y ' ) g

Claims

2. Het vergroten van de energieopbrengst van een wind-5 turbine volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de twweede rotor groter dan de eerste rotor.
3· Het vergroten van de energieopbrengst van een windturbine volgens conclusies 1 en 2 met het kenmerk, dat de elekromagneten en spoelen van de generator in tegenover-10 gestelde richtingen draaien. 8302016