NO20120689A1 - System for oking av ytelse med fluid foiler - Google Patents

Abstract

Foreliggende oppfinnelse gjelder generell dynamisk forbedring av ytelsen til fluid foiler i fluider ved hjelp av induserte fluid jetstrømmer. Oppfinnelsen har mange anvendelser innen fluid dynamikk og mekanikk slik som vindturbiner, vindturbin parker, havstrøm kraftverk og bølgekraftverk. Videre har oppfinnelsen anvendelser generelt når det gjelder bruk av fluid foiler.

Description

BESKRIVELSE

INNLEDNING

Foreliggende oppfinnelse gjelder generell dynamisk forbedring av ytelsen til vinger i fluider ved hjelp av induserte fluid jetstrømmer.

Foreliggende oppfinnelse gjelder system for fangst av fornybar energi som naturlig eller kunstig er til stede og utnyttelse av den gjennom elektrisk energi. Oppfinnelsen gjelder særlig metoder for forbedring av egenskaper til vindturbiner.

BAKGRUNN

Vinger i fluider har siden oppfinnelsen av propellen og motorisert luftfart, sett få innovasjoner når det gjelder dynamisk optimalisering av vingenes eller flatenes effektivitet. Eksempler på kjent teknologi er variabel pitch, flaps, slats. Eksempler på statisk effektivisering er vortex generatorer.

Vindturbiner er de siste årene blitt en levedyktig teknologi for kommersialiserbar leveranse av elektrisk kraft. Hovedprinsippene for teknologien har ikke endret seg vesentlig siden de første vindturbinene for mer enn hundre år siden.

Noen forsøk har vært gjort på å lage vindturbiner med lignende prinsipper som jetmotorer. Disse forsøkene har ikke vært særlig vellykkede, selv om noen av dem er blitt til kommersielle produkter, men med svært liten utbredelse.

Den langt dominerende teknologien for vindturbiner er to- og trebladet propell koplet til en generator direkte eller via gir.

Denne teknologien gir utførelser og fysiske størrelser som svært ofte i liten grad er forenlig med moderne miljøbetraktninger. Årsaken er at vindfangsten med kjent teknologi krever stort rotasjonsareal for propell vingene og at dette arealet må eleveres høyest mulig for å utnytte det mest mulig laminære vindfeltet som ligger over det mer turbulente og svekkede vindfeltet som er sterkest influert av bakkefriksjon og terreng.

De samme parametre gir også komplisert fabrikasjon av turbiner, store investeringskostnader, store driftskostnader, vanskelige logistikkoperasjoner, samt en hel rekke andre problemer og utfordringer. Ikke minst lider slike turbiner av utsteiling og må stenges av når de kan gi mest energi og raskest nedbetaling av investeringer, nemlig i sterk vind.

Også anlegg for andre typer fornybar energi leder av lignende ulemper og hindringer hvor fysisk størrelse for anleggene alltid er en meget utfordrende faktor, ikke minst økonomisk.

Ser vi på naturen selv, vet vi at meget ofte klarer denne å skape enormt store energimengder over ganske lokale områder uten hjelp av fysiske strukturer som kan tilsvare menneske skapte anlegg slik som vind turbin parker, for eksempel. Å gjenskape eller etterligne kunstig enkelte naturfenomener har alltid vært menneskenes drøm. Dette har vist seg svært vanskelig i praksis. Et eksempel er vannstrøm og bølgekraftverk, som med få unntak har gitt liten energiinnhøstning i forhold til investeringer, dersom energiuttaket i det hele tatt har vært positivt over lengre tid.

Samtidig finnes eksempler på teknikker som etterligner for eksempel meteorologiske fenomener i mindre skala. Et eksempel er svingdører hvor såkalte luftkniver etablerer en barriere mellom varm og kald luft.

FORMÅL

Det er et behov generelt for dynamisk forbedring av effektivitet og oppførsel til vinger, flater og profiler i fluider.

Det er behov for en ny teknologi for vindturbiner som er vesentlig mer miljøvennlig, kan fabrikkeres rimeligere, er rimeligere i drift og gir enklere logistikkoperasjoner.

Videre er det behov for en ny vindturbinteknologi som er vesentlig billigere å bygge ut over store områder. Slik sett trenger ikke teknologien gi særlig høy virkningsgrad isolert sett, fordi lavere investeringer gjør at like mye eller høyere total virkningsgrad over lang tid, som ett år, oppnås gjennom antall og volum og derigjennom å kunne utnytte et større horisontalt areal. Virkningsgrad kan altså betraktes som forholdt mellom effekttimer pr. år og investeringer.

Det følger at et formål med oppfinnelsen er å høste fornybar energi i større høyde over bakken uten å behøve å ha strukturelle installasjoner i tilsvarende høyde.

Videre er det et formål å oppnå så positiv miljøprofil at helt nye områder kan bygges ut med vindturbiner, hvor det i dag er utelukket av miljøhensyn.

Enda et formål er å få en så mekanisk robust teknologi at dagens problemer og utfordringer med kjent vindturbinteknologi overvinnes i en slik grad at helt nye områder kan bygges ut selv med slike forutsetninger. Et formål er også, så langt det er mulig, helt eller delvis å unngå høye, kostbare master for montering av vindturbiner for dermed å redusere strukturenes utstrekning ytterligere, med de positive konsekvenser det kan få. På land, for eksempel på fjelltopper, kan en betydelig reduksjon av synbarheten oppnås med en meget lav høyde for de omfangsrike strukturer. Til sjøs vil en viss større mastehøyde være nødvendig for å beskytte utstyr mot bølger, salttåke samt å unngår turbulens når det er høy sjø. Tross dette kan totalhøyden for den massive konstruksjonen reduseres i meget betydelig og kostnadsbesparende grad.

OPPFINNELSEN

Kjent teknologi anvender energi som tilføres fluid foiler i form av fluid strøm for å forbedre deres evne til å beholde laminære fluid strømmer over foilenes profiler. Foreliggende oppfinnelse anvender tilført energi i form av fluid jetstrøm hvor fluid jet strømmen sin kraft er avgjørende. Oppfinnelsen finner anvendelser for nye turbintyper og for eksisterende turbin design, inkludert de mest utbredte typene i dag for kommersiell utnyttelse av vindkraft, nemlig horisontalt akslede, trevingede turbiner, HAWT.

I motsetning til kjent teknologi bygger oppfinnelsen på at innretninger tilføres energi for å øke eller få i stand innhøstning av fornybar energi over et gitt, horisontalt areal. Videre oppnår oppfinnelsen dette i noen utførelser med en meget lav vertikal installasjonshøyde for strukturer. Oppfinnelsen i noen utførelser benytter seg av fysikalske mekanismer som vil være ikke synlige. En av oppfinnelsens fordeler er at den i mange sammenhenger vil oppfattes som ikke synlig eller skjemmende. Enkelte utførelser av oppfinnelsen vil av legmann kunne kalles usynlige vindturbiner. Strukturene vil dermed i vesentlig grad synes mindre og skjemme miljøet mindre. Kostnadene for mekaniske konstruksjoner blir vesentlig lavere. En grunn er at kostbare, mekaniske konstruksjoner for suspendering av tunge objekter i stor høyde under ekstreme værforhold unngås.

Hovedprinsippene for oppfinnelsen kan anvendes forflere, ulike fornybare energikilder som vind, vannbølger, vannstrømmer, synlig og usynlig lys.

Innretninger i foreliggende oppfinnelse er innrettet mot utnyttelse av vindenergi. Lignende innretninger vil kunne tenkes for andre energiformer. Mange andre utførelser av oppfinnelsen vil kunne sees av eksperter i de relevante fagene.

Oppfinnelsen bygger på at all energi har en eller annen form for bølgekarakter og dermed adlyder flere eller enkelte av de lover som gjelder for bølgeforplantinger. Energiens fluks vil alltid ha en bevegelsesretning og en front, mer eller mindre diffus, avhengig av betingelser og type energi. Matematisk kan oppfinnelsen beskrives med aerodynamiske lover, som er en avart av hydrodynamikk, men også med Maxwells ligninger, hvor særlig diffusjonsleddene er viktige. Heri ligger at oppfinnelsen utnytter avbøyning eller defleksjon av energi i bølgebevegelse for å oppnå konsentrasjon av energiens fluks tetthet. Dermed oppnår oppfinnelsen en reduksjon av materialforbruk for systemet. Defleksjon for all bølgeforplantning er knyttet til endringer i mediets impedans, magnetfelt eller tyngdekraft. I luft kan impedansen endre seg av ulike årsaker som endring i tetthet eller endring av rene elektriske egenskaper. Endring av tetthet påvirker mediets impedans forvind, lyd og elektromagnetisk bølgeforplantning. Endring av tetthet brukes for eksempel for å detektere vindskjær i nærheten av høyt instrumenterte og trafikkerte flyplasser. Vindskjær er vind som abrupt endrer retning. Vindskjær og mange andre typiske aerodynamiske og meteorologiske fenomener er ofte hysteresepregede mekanismer og oppstår ved tilførsel av eller indusert fremmed energi. Metoden som brukes for deteksjon av vindskjær er radar med svært høye frekvenser som gir refleksjoner fra tetthetsvariasjoner. På kortere avstander kunne også ultralyd brukes til deteksjon, til og med subsonisk lyd er mulig. På samme måte som vindskjær kan frambringe tetthetsgradienter eller kontraster i luft, kan en tenke seg at induserte tetthetsgradienter kan frambringe vindskjær. Dette er et av prinsippene oppfinnelsen bygger på. Siden vann er et inkomprimibel fluid, ville mekanismene for havbølger og vannstrømmer være noe annerledes, men hovedprinsippene er applikerbare.

Det følger av prinsippene for oppfinnelsen at trykkgradienter ikke trenger stor energitilførsel for at en gradient skal endre retningen for en luftstrøm. Tilsvarende kan en lufttrykksgradient eller barriere eller membran også endre retning for enhver type elektromagnetisk energi på grunn av endring i epsilon i trykkgradienten. Et eksempel på kjent teknologi med bruk av luftbarrierer er luftkniver i forbindelse med svingdører eller dørsluser. Utfordringen ligger blant annet i å oppnå en trykkøkning i et mest mulig todimensjonalt plan. Tilvarende må en luftstrøm som skal klare å etablere en barriere eller membran over en betydelig utstrekning ha en stor lufthastighet. Typisk vil det være mulig å oppnå 0,6 x lydhastigheten eller høyere. Dette planet eller luftkniven kan så fungere på tilnærmet samme måte som et plan som besto av et fast stoff. Tilsvarende kan oppfinnelsen anvende andre og lignende metoder. Slike kan være vortex kanoner som sveipes for å danne et plan. Siden de aerodynamiske eller pneumatiske tilstandene for avbøyning av luftstrømmer som skal oppnås er hysteresepregede, vil sveipefrekvensen ikke nødvendigvis behøve å være kompliserende høy. Slike plan som nevnt kan brukes for å defleksjon av en vindstrøm. Andre mulige metoder er subsonisk lyd som igjen vil grense til vortex generatorer og lignende, eller ultralyd. Prinsippet kan også sees som en metode for å oppnå venturieeffekt, tilsvarende det som oppstår når vindhastighet øker over terrengforhøyninger. I oppfinnelsen brukes prinsippet for å fangste vindenergi i en vesentlig større høyde over bakke eller havnivå enn den tyngre delen av oppfinnelsens mekaniske innretninger og installasjoner befinner seg i. Videre vil de innretningene som kreves for å skape luftknivfunksjoner være betydelig mindre omfangsrike og lettere enn vindturbinene. De kan dermed eleveres betraktelig uten for kostbare installasjoner eller naturskjemmende konsekvenser. Oppfinnelsen viser også at luftkniv kan etablere et membran mellom to ulike, men gjerne relativt identiske fluider slik som med membran mellom fluider med ulik salinitet. I vektløshet og våkum og med lave temperaturer, kan fluid, slik som vanntåke, fryses på plass til en statisk flate med ønsket form og overflate.

Prinsippene for oppfinnelsen med introduksjon av fluid jet strøm kan også brukes for å forbedre virkningsgrad og utnyttelse av vindturbiner og andre generatorer for fornybar energi med kjent teknologi. Ikke minst gjelder dette for vindturbiner ved lavere vindhastigheter for å bedre effektkurven, eventuelt også å senke innkoplingsterskelen. Oppfinnelsen kan således utvide området på effektkurven for optimal ytelse fra effektgenerator.

Videre kan oppfinnelsen tillate generatorer med større elektrisk ytelse for eksisterende størrelse på propellvinger til vindturbiner så lenge de tåler belastning og bøyning.

Forbedring av kjent teknologi for kompakt vind akselererende vind turbiner, CWAT som beskrevet foran, er bare en av svært mange grupper utførelser for oppfinnelsen. En gruppe utførelser av oppfinnelsen hvor den anvendes for forbedring av ytelsen av eksisterende vindturbiner med minimale materialtillegg og uten å øke vingeareal. Denne gruppen utførelser er en ytterligere utgave av oppfinnelsen med sveipende jetstrøm fra for eksempel luftkniv. Det er videre en ytterligere utførelse av oppfinnelsen med forsterkning av venturieeffekt, gjerne både i medvinds og motvinds retning eller bare en av disse. Medvinds jetstrøm er for øvrig også anvendelig for CWAT turbiner på tilsvarende måte som motvinds jetstrøm. Nevnte forbedring, da særlig for HAWT, skjer ved hjelp av indusert fluid jetstrøm, gjerne ved hjelp av luftknivteknologi, hvor propellvinger er forsynt med dyser for jetstrømmer montert i eller på propellbladene, gjerne ytterst på bladene. Tilførsel av trykk luft kan gjerne skje via propellens nav gjennom et rotasjonsledd som er tett for den aktuelle fluid. I slike utførelser får den luftgradient trakten som dannes en slags kjegleform. Oppfinnelsen er særlig egnet til slik forbedring av HAWT horisontalt akslede vindturbiner, som nesten utelukkende har trebladede propeller. Nevnte utførelser tillater ikke bare nye, mer effektive vindturbiner uten å øke vingeareal eller propelldiameter. Men den lar seg også bruke til å øke ytelsen gjennom modifikasjoner av eksisterende vindturbiner. Propellblader for HAWT er hule inni av hensyn til vekt og materialforbruk, og kan derfor rimelig lett la seg anvende for å føre for eksempel trykkluftledninger ut til for eksempel vingetippene av propellvinger hvor det anbringes en dyse for jetstrøm utblåsing. Trykkluft kan komme fra kompressorer som drives av nettspenningen. Tilsvarende utførelser av oppfinnelsen er mulig for propeller for framdrift i fluider, som med luftfartøyer og skip. Også reduksjon av indusert friksjon og forbedring av egenskapene til vinger og stabiliseringsflater for fly, er tilsvarende mulig med oppfinnelsen. Her er et eksempel på mulig utførelse av oppfinnelsen at dyser for jetstrøm er anbrakt ytterst på faste eller bevegelige flyvinger pekende i en retning med eller mot fartsretningen. Oppfinnelsen kan særlig forbedre turbinkonstruksjonens "power-curve" for vindturbiner.

Fluid kniver slik som luft kniver er å klassifisere som jet dyser som genererer fluid jet strøm.

En gruppe utførelser av oppfinnelsen som i tillegg til nye turbindesign også særlig angår forbedring av ytelse og drift til vindturbiner med kjent teknologi eller vindturbiner som allerede er installert eller produsert, er utførelser med installasjon av jet eller vindkniv fluid strømmer fra områder langt ute på turbinbladene, ofte den ytterste delen. En viktig funksjon til disse utførelser er utnyttelse av kraft - arm dreiemomentet fra nevnte dyser har en jet strøm vinkel hvor denne kraften virker med rotasjonsretningen. Denne funksjonen lar seg kombinere med de utførelser av oppfinnelsen som tar sikte på å øke effektivt areal for vindturbinen, fordi dreiemomenteffekten her også vil være til stede med de fleste jet strøm vinkler for dysene. Nevnte økning av dreiemoment gir minst to gevinster. Den ene er å kompensere for termiske tap og å øke virkningsgraden ved forbruk av energi til produksjon av dyse luft. Den andre er i tillegg, økning av turbinens virkningsgrad, særlig når virkningsgraden for produksjon av dyseluft er høy. Nevnte funksjon kan alene tjene en rekke formål. Slike formål er pådrag for reguleringssløyfer hvor også sløyfebåndbredder blir store. Oppfinnelsen kan dermed tjene reguleringsoppgaver som minst inkluderer kontroll for oppstart, svak vind drift, sub merkeeffekt drift, tip-speed-ratio optimalisering, forbedring av ytelseskoeffisient (Cp), utsteiling, runaway, turbulens, vindretning deviasjon, storm, og low voltage ride thru (LVRT). Det siste, LVRT, gjelder særlig med turbulente vindforhold og vindretning deviasjon hvor oppfinnelsen raskt kan kompensere for lav spenning før at det påvirker nettet og krever utkopling. For LVRT kan oppfinnelsen også brukes til å oppnå myk utkopling. Slike reguleringsoppgaver med oppfinnelsen har særlig anvendelser innen vindpark optimalisering. Dette kan også helt eller delvis erstatte funksjoner til ulike gir typer, mekaniske, pneumatiske, elektriske og hydrauliske gir. Det fleste HAWT er optimalisert for maksimum "tip speed ratio " hvor bladtipp hastighet for de største turbinene nærmer seg overlydsfart hvorved ytterligere økning av ytelse med tipp hastighet ikke er mulig, men må gjøres med økning av dreiemoment, noe som er mulig med oppfinnelsen.

Grupper av utførelser av oppfinnelsen er dermed når en del av effekt fra "grid" eller turbin generator som før nevnt føres tilbake som kraft virkende med rotasjonsretningen og posisjonert langt utfra navet på ett eller flere rotorblad. Virkemåten er at en del av vindenergien generert med en midlere kraftarm fra navet og dreiemoment gjenbrukes for å flytte denne midlere kraften lenger ut på rotorbladet slik at det totale dreiemoment økes og dermed at effekt virkningsgrad økes. Denne tilgjengelige kraftarmen er å betrakte som et tapsfritt gir som allerede er tilgjengelig. Den kan også betraktes som et kontinuerlig, justerbart gir gjennom pneumatisk kontroll og kontrollert effektuttak for omforming til pneumatisk energi. Kontroll kan videre gjøres i samspill med endringer i vridning av rotorblad. Alle andre gir typer vil gi intrinsikt tap. Enhver kraft økning i en gitt avstand fra navet vil gi en netto økning av dreiemoment som igjen gir økt virkningsgrad. Tapene som er involvert vil være fra uttak av energi og fram til den er omsatt til kraft på armen (rotorbladet). Dermed er det mulig å oppnå en ytelseskoeffisient, Cp, som ligger nærmere eller helt opp til Betz' konstant på 59%. For tradisjonelle turbinkonstruksjoner vil dette kunne gi høyere ytelse for vindhastigheter under turbinens merkeeffekt. For de laveste vindhastighetene vil det bety forbedret start kontroll. Til tross for at energien i vind er lav for disse hastigheter, utgjør de et stort energipotensiale fordi frekvensen for slike vindhastigheter gjerne er mer enn 50% av driftstiden i ett produksjons år. Herved kan oppfinnelsen oppnå en kost nytte faktor som er meget attraktiv.

Samtidig virker denne dyseeffekten til at tip-speed-ratio økes for vindhastigheter under turbinens merkeeffekt eller tilsvarende at løftet endres ved at angrepsvinkelen endres. Herved endres også forholdet indusert til parasittisk friksjon. Totalt vil dette gi seg utslag i en høyere ytelse koeffisient for turbinen når vinkelen mellom foilens korde og angripende vind aktivt optimaliseres.

For en økning av ytelse for lavere vindhastigheter fra teoretisk øking av dreiemomentet alene, og dermed turbin nytteeffekt, på 10%, kreves en virkningsgrad fra GRID effekt til jetstrøm på 0,7-0,8. Ved i overkant av en virkningsgrad på bare 0,5, som er vanlig for tradisjonelle luftkompressorer med høyt termisk tap, er den teoretiske gevinsten 0% når økning av vinkelhastighet eller løft ikke er tatt med. Med økning av vinkelhastighet eller angrepsvinkel i tillegg kan netto ytelsesøkningen likevel komme opp i 10-20% for årsproduksjonen i kWt. Økning av ytelse vil avta ved redusert angrepsvinkel og være tilnærmet null ved angrepsvinkelen for merke effekt vindhastighet. Oppfinnelsen kan dermed forårsake "runwaway", men i tillegg til at jet strøm kan slås av eller reguleres, kan dyseeffekten bestå av flere dyser eller dyser med styrbare vinkler slik at dysene virke som luftbremser for å hindre runway og andre formål. Dette prinsippet kan i utførelser av oppfinnelsen effektivt brukes for storm kontroll, det vil si det å kunne øke vindhastigheten for cut-out slik at en får en slakk power kurve før cut-out,

I enkelte utførelser for høy virkningsgrad bruker oppfinnelsen dyseluft fra luftpumpe i stedet for konvensjonell kompressor. Luftpumpen har en eller flere rotorer, turbinhjul eller impellere hvor det er arrangert sirkulasjon av luften fra trykksiden til innstrømsiden som tilsvarende ett "bypass" prinsipp. En del av luften på trykksiden føres regulert ut som dyseluft, mens innstrømsiden får tilført tilstrekkelig regulert tilluft, enten gjennom rør eller ventilasjon. Andre bypass løsninger med oppfinnelsen er også mulig. I overensstemmelse med at oppfinnelsen ikke bare gjelder luft som fluid, kan turbiner som er installert ved eller på vann, bruke vann eller sjø som dyse fluid hvorved fluid tetthet gjør det lettere å oppnå nødvendig kraft. Luftpumper med oppfinnelsen kan realiseres såpass små at de kan plasseres inne i rotorblader og få tilført elektrisk kraft via sleperinger eller blir mekanisk drevet av rotorens rotasjon eller en kombinasjon av dette. Tilsvarende kan luftpumper drives av rotorbladenes sentrifugalkraft, for eksempel ved hjelp av anordninger i bladene som bruker lodd eller vekter.

Forstyrrelser av laminære luftstrømmer nær blad tippene til rotor på grunn av jet dyser, kan minimaliseres med "flush" montering eller andre aerodynamiske løsninger. I tillegg kan selve jet strømmen redusere "wing-tip" turbulens og gjøre dette problemer mer trivielt. Oppfinnelsen gjør det også mulig å optimalisere jetstrømmer slik at ugunstige vake effekter unngås. Under bestemte forutsetninger vil luftstrømmene over den ytterste delen av rotorbladet dermed forbli i kontakt med foilen. Ikke minst kan dysevinkler brukes aktivt her, også for å innføre turbulente fluid strømmer i forbindelse med for eksempel stormkontroll.

Kraften på den ytterste delen av rotorbladet vil med oppfinnelsen kunne bli vesentlig større i absoluttverdi enn den normale angrepsvinkel sin kraft. Økt stress på fluid foilen som følge av oppfinnelsen, reduseres imidlertid eller blir neglisjerbart ved at vektoren for kraftmomentet på rotorbladet ikke blir veldig forskjellig fra vinkelrett på bankkanten av foilen eller til foilens korde. Kraftvektoren vinkelrett på foilens flate fra dysekraften, vil i de fleste tilfeller være liten. Dermed blir elastisitets betraktninger også vesentlig forenklet.

Oppfinnelsen når det gjelder vindturbiner kan oppsummeres å bestå av to deler som kan ha forskjellig vekt i ulike utførelser av oppfinnelsen.

Den ene delen er en jet fluid strøm fra rotorblader som gir en kraft virkende med rotasjonsretningen, i noen tilfeller mot, og som oppnår både kontroll med turbinens ytelse og en gjennomsnittlig øking av dens ytelse. Ved kraft mot rotasjonsretningen og oppbremsing, må enten dyser i bakkant av en foil kunne dreies slik at kraften får den nødvendige kraftvektor, eller dyser monteres i forkant av foil for dette formålet.

Den andre delen kombinerer den første delen med optimalisering av jet strømmenes angrepsvinkler for å øke turbinens effektive areal tilsvarende en turbin med fysisk større rotordiameter.

Den første delen kan oppnå ytelseskoeffisienter på inntil Betz' konstant og øke området for vindhastighet hvor koeffisienten er høy. Den andre kan øke denne koeffisienten til større enn 59,25% når en regner at den reelle aktuator skiven tilsvarer rotorens sveipede areal.

Akustisk støy fra dysene kan reduseres ett eller flere av en rekke mulige tiltak slik som med bypass luftstrøm sylindrisk rundt jet strømmen ikke ulikt som for en turbofan motor. Kummuterende eller modulerte jet strømmer vil også kunne redusere støy og er lett å realisere. Kummutator eller modulator kan overlagres dyse kraft så vel som strålevinkel.

De betraktninger av oppfinnelsen som gjøres foran for HAWT vind turbiner kan også gjøres gjeldende for en rekke andre fluider og de fleste fluid foil anvendelser inkludert oscillerende foiler.

De betraktninger av oppfinnelsen som gjøres foran for HAWT vind tubiner kan også gjøres gjeldende for andre type vindturbiner, både horisontalt og vertikalt akslede turbiner.

De betraktninger av oppfinnelsen som gjøres foran for CWAT kompakte vindturbiner, kan også gjøres gjeldende for motsvarende anordninger for andre typer fluider.

Oppfinnelsens mange regulerings- og kontrollmessige fordeler kan best utnyttes med vesentlig mer avansert lokal vind prediksjon enn med enklere sensorplattformer slik som med anemometer på de enkelte turbinene og andre steder. I noen utførelser av oppfinnelsen brukes derfor utførelser med mikrobølge sensorkonsepter som alternativ til kjent radar teknologi slik som flyplass vindskjær radar og tilsvarende for "nearcast". Oppfinnelsen består av vesentlig billigere løsninger med høy måleoppløsning som bruker transpondere som er plassert ut i terreng eller på bøyer i sjø- og havområder. På eller nær turbinene installeres sender-mottakere (transceivere) som danner baselinjer for fasesammenligning. Når avstanden mellom sender-mottakere er stor, blir faseoppløsningen meget høy. Også avstanden mellom transpondere kan brukes til å danne baselinjer i et system for avstandsmåling og posisjonering. Transpondere trenger tilstrekkelig lav effekt til at de kan fungere kontinuerlig og over år med solarceller. En sentral prosessor registrerer de ulike fasestøy signaturene fra de ulike transpondere. Autonom intelligens korrelerer signaturene med den vindstatistikken som akkumuleres, gjerne sentralisert. Sammen med sanntids måling av hastigheter, akselerasjoner og posisjoner for signaturer, brukes den akkumulerte databasen sammen med sanntids signatur registrering til å prediktere vindforholdene hos alle turbinene. Her vil det være mulig å følge et vindfelt og gi prediksjoner minst et antall titalls sekunder før vindendringene opptrer ved den enkelte turbin. Metoden vil ikke bare kunne gi data for fri sikt linjen mellom en transponder og turbinene, men også for større høyder, som vil ha sine egne signaturer. Med antennedirektivitet i en ende eller begge, vil særlig deler av transmisjonsmedium innenfor Fresnel zonen påvirke fasemålinger og produsere signaturer. Oppfinnelsen vil kunne gi ulike signaturer for tetthetsendringer og vannkonsentrasjoner avhengig av frekvensvalg. Denne funksjonen kan ytterligere forbedres med frekvensdiversitet som med to eller flere frekvenser. Oppfinnelsen kan gi flerdimensjonale signaturer, for eksempel bestående av både amplitude og frekvensspektrum for faseendringer. Oppfinnelsen kan tilsvarende også tenkes brukt for å monitorere vake fra turbiner, blant annet for tiltak og reguleringsformål som prøver å redusere vake problematikken.

Eksperter på de relevante områder vil kunne se at flere utførelser og anvendelser av oppfinnelsen er mulig.

KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE

Figur 1 viser prinsippet (101) for defleksjon av laminær vind (103) i en viss høyde over bakken, hvorved avbøyd vindenergi (105) ledes ned til en vindturbin innretning (106) som står ved enden av defleksjonsflaten (104) og relativt nær bakke eller havnivå (102). Figur 2 viser prinsippet (201) for en utførelse av oppfinnelsen hvor en defleksjonsflate er erstattet med luftkniveffekt (211, 212). Luftknivgenerator (209) mates med installasjonens (201) egen energi (210). Turbinen eller turbinene (206) har også mulighet for å få tilførsel av installasjonen egen energi når det er nødvendig for å etablere hysteresepregede, aerodynamiske effekter for å maksimere effekten fra generator tilhørende turbininnretningen (206). Fig. 3 viser en vindturbin med vanlig utførelse (301) og kjent teknologi, dens horisontale utstrekning og vertikale utstrekning. Fig. 4 viser en utførelse (401) av oppfinnelsen som vindturbin, dens horisontale utstrekning og vertikale utstrekning. Fig. 5 viser en utførelse (501) av oppfinnelsen som vindturbin, sett fra siden, på tvers av vindretningen. Over turbinen (502) befinner seg luftknivinnretning (503) og alternativ mikrobølge radar (504) for overvåking og reguleringssløyfe for luftkniv (506) og avbøyd vind (507, 508). Fig. 6 viser en utførelse (601) av oppfinnelsen hvor flere rekker med mindre turbiner (604, 614) er stablet oppe på hverandre med luftkniv innretning montert øverst (606) og suspendert med en forholdsvis lav mast (606). Fig. 7 viser hvordan i enkelte utførelser (701) av oppfinnelsen en luftkniv, vortex kanon eller lignende innretning (702) kan sveipes (703, 704, 705, 707) i en sektor for å skape en bred luftkniv (706) med høyt trykk og hastighet. Fig. 8 viser hvordan en utførelse (801) av oppfinnelsen for vindturbin anvender flere luftkniver (808, 818, 828), suspendert i ulike høyder over turbinanordningen ved hjelp av mast (810, 811) av moderate dimensjoner. Fig. 9 viser en utførelse (901) av oppfinnelsen for vindturbin med luftkniver (908, 918, 928) i ulike høyder, sett fra siden, hvor turbinanordningen (904) med tilhørende luftknivinnretninger er suspendert med en forholdsvis lav mast (906). Fig. 10 viser en utførelse av oppfinnelsen for vindturbin hvor turbinanordningen (1004) er forsynt med luftkniver rundt i en rektangulær form (1005, 1002, 1004, 1006, 1007) for å forme en hornlignende struktur (1010) for luftkniven og for vindfangst. Fig. 11 viser (1101) hvordan en virkemåte for oppfinnelsen forklares med Coanda effekt mellom to fluider, i dette tilfellet en luftkniv fluid jetstrøm (1106) og vind fluid kinetisk energi felt (1109, 1110, 1111). Fig. 12 viser (1201) en ytterligere utførelse av oppfinnelsen hvor vindhastigheten akselereres gjennom at trykket i senter av turbinen (1202) senkes ved hjelp av sirkulært trykk kammer (plenum) (1212) og Coanda effekt og sirkulær dyse (1209, 1210). Fig. 13 viser (1301) en ytterligere utførelse av oppfinnelsen med påmontert regulerbar luftkniv (1311), luftforsterker (1314), kompressor luft inntak (1319), "bleeder" (1320) for turbin utgangsluft (1324) med regulerbart spjeld (1321, 1322), Fig. 14 eksemplifiserer at en kommersielt tilgjengelig vindturbin (1402) kan være utgangspunkt for ulike utførelser av oppfinnelsen ved hjelp av påbygginger og modifikasjoner. Fig. 15 viser et eksempel på utførelse (1501) av oppfinnelsen hvor det kan benyttes ulike typer pådrag (1506, 1508, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516) i en eller flere reguleringssløyfer for å optimalisere ytelsen til oppfinnelsen hvori signaler (1509) fra en eller flere sensorplattformer (1510) inngår. Fig. 16 viser (1501) en forenklet, passiv utførelse av oppfinnelsen hvor innkommende vind (1608) ved hjelp av ringformet plenumkammer (1605) og ved hjelp av Coanda profil frambringer selvregulert luftkniveffekt direkte (1607), gjerne i en traktlignende form. Fig. 17 viser en horisontalt akslet vind turbin HAWT propeller sett forfra

(1701) og fra siden (1702). Jet strømmer vises fra vingetippene av propellvingene (1707-1709, 1727-1730).

DETALJERT BESKRIVELSE

Figur 1 viser prinsippet (101) for defleksjon av laminær vind (103) i en viss høyde over bakken, hvorved avbøyd vindenergi (105) ledes ned til en vindturbin innretning (106) som står ved enden av defleksjonsflaten (104) og relativt nær bakke eller havnivå (102).

Figur 2 viser prinsippet (201) for en utførelse av oppfinnelsen hvor en defleksjonsflate er erstattet med luftkniveffekt (211, 212). Luftknivgenerator (209) mates med installasjonens (201) egen energi (210). Turbinen eller turbinene (206) har også mulighet for å få tilførsel av installasjonen egen energi når det er nødvendig for å etablere hysteresepregede, aerodynamiske effekter for å maksimere effekten fra generator tilhørende turbininnretningen (206). En slik mulighet er å tilføre elektrisk energi til generatoren som er koplet til turbinakslingen slik at den kan akselereres opp i turtall for å utløse ønsket aerodynamisk eller pneumatisk effekt. Fig. 3 viser en vindturbin med vanlig utførelse (301) og kjent teknologi, dens horisontale utstrekning (302) og vertikale utstrekning (303-307). Figuren antyder også utstrekningen av vindfangstområdet (305). Turbindelen kan rotere (309) 360 grader i henhold til vindretning. Fig. 4 viser en utførelse (401) av oppfinnelsen som vindturbin, dens horisontale utstrekning (402) og vertikale utstrekning (404-409). Vindfangstområdet (405) antydes å strekke seg opp til et nivå flere ganger høyere enn anordningens totalhøyde. Anordningen kan roteres 360 grader (409) og stilles inn mot vindretningen. Selve turbininnretningen kan anta mange former og utgaver. En effektiv metode er å anvende mange, mindre turbiner som stables sammen. Disse kan ha høy rotasjonshastighet som vil øke muligheten for å oppnå hysteresepregede luftstrømtilstander for den vinden som skal fangstes. Hver turbin kan ha flere sett med rotorer, ikke ulikt jet og turbofan motorer. Styrte bypass innretninger kan dermed brukes for å optimalisere effektuttak i forhold til tilgjengelig effekt fra vind. Videre tillater mange turbiner å kople generatorer i serie for å framskaffe høye spenninger direkte uten energiomforming og opptransformering. Fig. 5 viser en utførelse (501) av oppfinnelsen som vindturbin, sett fra siden, på tvers av vindretningen. Over turbinen (502) befinner seg luftknivinnretning (503) og alternativ mikrobølge radar (504) for overvåking og reguleringssløyfe for luftkniv (506) og avbøyd vind (507, 508). Således kan de ulike pådrag i systemet styres ved hjelp av sensor informasjon fra radar (504) og generator (502) for å optimalisere i sann tid fangsten av fornybar energi. Luftknivens angrepsvinkel kan for optimaliseringsformål styres og er helst en del av reguleringssløyfen med radarinformasjonen. I enkelte utførelser av oppfinnelsen kan også angrepsvinkelen til selve turbinanordningen varieres og styres for optimal energifangst. Fig. 6 viser en utførelse (601) av oppfinnelsen hvor flere rekker med mindre turbiner (604, 614) er stablet oppe på hverandre med luftkniv innretning montert øverst (606) og suspendert med en forholdsvis lav mast (606). Selve turbinhjulene og turbinvingene kan utføres på en rekke måter og eksperter på området vil se at andre utførelser av oppfinnelsen er mulig. Også turbiner eller generatorer som er mer optimalisert på bakgrunn av venturie effekt og Bernouillis ligning, er mulige anordninger i oppfinnelsen. Bypass anordninger i turbinene som alternativ til variabel pitch forenkler oppfinnelsens utførelse og holder produksjonsprisen lav. Fig. 7 viser hvordan i enkelte utførelser (701) av oppfinnelsen en luftkniv, vortex kanon eller lignende innretning (702) kan sveipes (703, 704, 705, 707) i en sektor for å skape en bred luftkniv (706) med høyt trykk og hastighet. Siden de aerodynamiske eller pneumatiske tilstandene for avbøyning av luftstrømmer som skal oppnås er hysteresepregede, vil sveipefrekvensen ikke nødvendigvis behøve å være kompliserende høy. Ved å akselerere selve turbinene opp i turtall med egen energi lettes oppgaven med å etablere ønsket vindavbøyning. Fig. 8 viser hvordan en utførelse (801) av oppfinnelsen for vindturbin anvender flere luftkniver (808, 818, 828), suspendert i ulike høyder over turbinanordningen ved hjelp av mast (810, 811) av moderate dimensjoner. I slike utførelser av oppfinnelsen utnyttes at luftkniver i innretningen ikke behøver å ha stort volum eller masse og dermed kan suspenderes i høyden med lave kostnader i forhold til vindturbiner med kjent teknologi som er suspendert i stor høyde. Nevnte forhold gjør også at synligheten av innretningene beholdes liten slik at de fleste miljøkrav kan innfris. Formålet med luftkniver eller tilsvarende anordninger i ulike høydenivå er å øke effektiviteten ved å kompensere for at lufthastighet fra luftkniv avtar med avstand fra luftkniv. Fig. 9 viser en utførelse (901) av oppfinnelsen for vindturbin med luftkniver (908, 918, 928) i ulike høyder, sett fra siden, hvor turbinanordningen (904) med tilhørende luftknivinnretninger er suspendert med en forholdsvis lav mast (906). Figuren viser også at turbinanordningen (904) og de ulike luftknivene (908, 918, 928) kan ha ulike angrepsvinkler som nevnt for figur 8. Fig. 10 viser en utførelse av oppfinnelsen for vindturbin hvor turbinanordningen (1004) er forsynt med luftkniver rundt i for eksempel en rektangulær form (1005, 1002, 1004, 1006, 1007) for å forme en hornlignende struktur (1010) for luftkniv og for vindfangst. Det vil dermed være bedre forhold for å skape venturieeffekter som kan øke utnyttelsen av vindenergien.

Eksperter på ulike områder vil kunne se andre mulig utførelser av de ulike anordninger som inngår i oppfinnelsen.

Fig. 11 viser (1101) hvordan en virkemåte for oppfinnelsen forklares med Coanda effekt mellom to fluider, i dette tilfellet en luftkniv fluid jetstrøm (1106) og vind fluid kinetisk energi felt (1109, 1110, 1111). Jet strømmen (1106) fra luftkniven (1103) binder seg gjennom Coanda effekt til vindfeltet (1109) og begge fluid strømmene avbøyes (1108, 1110) mot vindturbinen (1102) og bevirker en konsentrasjon av vind energiens fluks mot vindturbin (1102). Dermed oppnår oppfinnelsen at forholdet mellom energifangst og materialforbruk øker. For at avbøyningen skal oppstå, må luftkniv strømmen avpasses i styrke og retning til vindfeltet som skal avbøyes. Avbøyningen er dessuten avhengig av at turbinen

(1102) skaper et undertrykk. Innkoplingsterskelen kan senkes ved at turbinen

(1102) akselereres opp i rotasjonshastighet for å etablere større undertrykk i turbinen og derigjennom den hysteresepregede avbøyningseffekten. Akselerasjonen kan oppnås med belastningsendring, tilført elektrisk energi eller endringer av de aerodynamiske betingelsene i og rundt turbinen. For vindturbiner som plasseres ved kyst eller ute på åpent hav, og i ytterligere utførelser av oppfinnelsen med induserte gradienter eller flater ved hjelp av fluider, kan luftkniv erstattes med tilsvarende som bruker vann som fluid og hvor virkemåten vil være tilsvarende. Ønsket effekt oppstår gjennom blant annet at Coanda effekt kan oppstå mellom en vannstrøm og en luftstrøm. I tilfellet vann, kan dette gjerne være i form av vanndamp eller vanntåke. Fig. 12 viser (1201) en ytterligere utførelse av oppfinnelsen hvor vindhastigheten akselereres gjennom at trykket i senter av turbinen (1202, 1204, 1203) senkes ved hjelp av sirkulært trykk kammer (plenum) (1212) og Coanda profil og sirkulær dyse (1209, 1210). Plenum kammeret settes undertrykk (1205) ved hjelp av komprimert luft tilført (1211). Akselerert luft passerer gjennom den sirkulære dysen (1210) over en Coanda profil og videre bakover i turbinen. Dette øker mengden tilført luft (1206,1207) til turbinen og dermed lufthastigheten. Den komprimerte luften (1211) kan genereres av turbinen (1202) selv, eller en uavhengig kompressor eller som en kombinasjon av slike. Fig. 13 viser (1301) en ytterligere utførelse av oppfinnelsen med påmontert regulerbar luftkniv (1311), luftforsterker (1314), kompressor luft inntak (1319), bleeder (1320) for turbin utgangsluft (1324) med regulerbart spjeld (1321, 1322), Luftforsterkeren får tilført luft for å øke luftmengden gjennom et grensesnitt (1317), for eksempel mot omgivelsesluften. Fra luftforsterkeren transporteres en regulert

(1318) mengde luft (1315) til turbinens plenum kammer (1312) og til luftknivens plenum kammer (1316), Som alternativ eller supplement kan en uavhengig luft kompressor tilføre komprimert luft til nevnte anordninger (1319). Luftkniven (1311) bør ha individuell regulering (1325) av lufthastigheten fra den samt regulering

(1325) av luftkniv vinkel. Fig. 14 eksemplifiserer at en kommersielt tilgjengelig vindturbin (1402) kan være utgangspunkt for ulike utførelser av oppfinnelsen ved hjelp av påbygginger, tilleggsinstallasjoner og modifikasjoner. Utfordringen vil blant annet ligge i å få turbinen til å tåle økt effektuttak. I enkelte utførelser av oppfinnelsen løses dette med flere turbiner av mindre størrelse for samme effektuttak i ett vindturbinpark system. I andre utførelser brukes oppfinnelsen til å forbedre effektkurven for en type vindturbin. Slik forbedring er mulig med turbiner med frittgående propeller og med turbiner med turbinrør, det vil si lavtrykks turbiner som akselererer vindhastigheten. Fig. 15 viser et eksempel på utførelse (1501) av oppfinnelsen hvor det kan benyttes ulike typer pådrag (1506, 1508, 1511, 1512, 1513, 1514, 1515, 1516) i en eller flere reguleringssløyfer for å optimalisere ytelsen til oppfinnelsen hvori signaler (1509) fra en eller flere sensorplattformer (1510) inngår i anordninger for reguleringssløyfe. Utførelsen har styring av asimut vinkel (1506) og av tiltingsvinkel (1508). Videre styres vertikal vinkel, eventuelt også asimutvinkel til luftkniv anordningen (1511). De ulike luftpådrag til både luftkniv (1512) og til turbinens luftforsterkning (1513) styres. Et videre styrt pådrag kan være tilførsel av ekstern komprimert luft (1514). Et styrt spjeld (1515) regulerer hvor mye av utgangsluften fra turbinen som benyttes for å produsere komprimert luft. Regulering av belastning, eventuelt tilførsel av elektrisk energi, regulerer hastigheten på turbingeneratoren (1516), for eksempel for å etablere avbøyning av vind fram til turbinen. Sensorer (1510) av ulike typer styrer via intelligente anordninger de ulike pådrag. Eksempler på mulige sensorer er måling av vindhastighet foran turbin, tilsvarende bak turbin, måling av generatoreffekt, data fra radar rettet mot vindretning samt andre relevante målinger eller variable parametre. Best regulering i oppfinnelsen vil man få med måling av vindfeltenes dynamikk i en viss avstand foran turbinen. Turbinen kan også utformes med ulike lyddempende tiltak med kjent teknologi for forskjellige slag turbiner. I enkelte utførelser av oppfinnelsen kan separat fangst av vind anvendes for å produsere komprimert luft i stedet for, eventuelt i tillegg til å benytte utgangsluft fra turbinen. Selve generatoren må eventuelt strekkes ut i lengderetning for å klare å levere de høyeste effektene og for å gi minst mulig restriksjoner for luftstrømmene. Eventuelt kan en slik utførelse av generator lages med mange, seriekoplede generatorer på samme aksel. Fig. 16 viser (1501) en forenklet, passiv utførelse av oppfinnelsen hvor innkommende vind (1608) ved hjelp av ringformet plenum kammer (1605) og ved hjelp av Coanda effekt frambringer selvregulert luftkniveffekt direkte (1607) og gjerne i en traktlignende form. Den ringformede veggen (1606) som danner plenum kammeret (1605), luftknivdysen (1611) og vind inntak (1612) kan i noen utførelser være sløyfet. Utførelser av oppfinnelsen kan gjerne ha justerbar vinkel for luftknivstrøm (1607) gjennom at enheten (1603) med luftknivplanet kan dreies om en akse (1604) og inndelt i seksjoner. Videre vil mange utførelser av oppfinnelsen ha luftkniv bare langs en del av periferien av turbinens oppvindsside. Det vil gjøre det enklere å ha justerbar luftkniv vinkel. Utførelsen kan i noen versjoner som i figur 12, 13 og 15 også i tillegg benytte turbinrør (1610) med sirkulær luftdyse og sirkulær Coanda profil ved turbinens forkant samt bakkant for ytterligere å senke trykk i turbinen og øke vindhastigheten og dermed øke mengden luft med kinetisk energi som turbinen kan omdanne til elektrisk energi. Fig. 17 viser en horisontalt akslet vind turbin HAWT propeller sett forfra

(1701) og fra siden (1702). Jetstrømmer fra den viste propellens vingetipper sveipes med propellens omdreininger rundt forlengelsen av turbinens akse i en sylinder eller kjegleform. Jet strømmer (1727, 1728) vises fra vingetippene av propellvingene (1707-1709), med hastighetskomponent mot vindretning (1720). Opsjon for utførelse for jetstrøm med hastighetskomponent med vindretning er også (1702) indikert (1729,1730). Vinklene (1712) til jetstrømmene i planet til propellen er vist (1701) med forholdet mellom vingens lengdeakse (1711) og jetstrømmens retning (1707). Figuren viser en utførelse av oppfinnelsen hvor nevnte vinkel gjør at nevnte jetstrøm bidrar til et moment med rotasjonsretningen

(1710) på propellvingene (1704-1706). Jetstrømmene fra de tre propellbladene setter opp et traktformet sjikt av fluid gradienter, det vil si en lufttrakt med kjegleform. Både medvinds (1729,1730) og motvinds (1727,1728) jetstrøm blir normalt pekende med en viss vinkel (1735,1734) utfra turbinens aksellinje (1731) og som nevnt, samtidig på skrå i forhold til denne aksellinjen slik at kraftmomentet fra jet strømmen virker sammen med propellens rotasjonsretning (1710). Jetstrømmen kan være generert med luftknivteknologi eller andre dyseanordninger og selve jetstrømmen kan ha fra liten til moderat utstrekning i øyeblikksverdi, det vil si at den for praktiske betraktninger kan være en-, to- eller tredimensjonal. Slike valg bestemmes av en rekke faktorer slik som profiler, flater, vindoptimalisering. Trykkluft til de viste luftdysene (1725, 1726) kan tilføres via propellvingenes (1723, 1724) hulrom (1733) via propellnavet (1721) og propellakslingen (1722) via en roterende kopling (1732). Posisjoneringen av luftdysene på propellvingene er avhengig av de egenskaper som ønskes av turbinen, men for mange tilfeller vil dysene ha mest egnet effekt montert i vingetippene. For igangsetting av propellens rotasjon ved lave vindhastigheter og utjevning av rotasjonshastighet, hindring av rotasjonsstopp, er posisjoner i vingetippene mest effektive. Lufttrykk tilført dysene, og gjerne også jetstrøm retninger er helst intelligent styrt for optimal virkningsgrad for turbinen. Avanserte utførelser av oppfinnelsen kan ha dyser montert flere steder på propellvingene. Luftkompressor kan være elektrisk og drives av nettspenningen, men kan også være drevet av gjenvunnet luftstrøm slik som med ett eller flere venturierør. Effekten som settes opp av jetstrømmene, er hysteresepreget og blir mest effektiv når den er intelligent styrt i forhold til vind sensorer, men selv statiske løsninger vil kunne gi betydelig økning av vindturbinens effektivitet. Økningen vil gjerne vise seg tydelig i turbinens "power-curve". Ved at maksimal generatoreffekt oppnås ved lavere vindhastigheter gjennom at vind fluks konsentrasjon økes. En viktig del av virkemåten er Coanda effekt mellom fluid fluks til vind og jetstrøm fluid. Med jetstrømmer mot vindretningen, fra propellen, økes venturieeffekten. Tilsvarende skjer med jetstrømmer med vindretningen, fra propellen. De to metodene kan kombineres. Eksperter på området vil se at flere utførelser og anvendelser av oppfinnelsen er mulig.

Claims (10)

1. System for forbedring av ytelser til fluid foil i en fluid, som er en fluid med relative bevegelse i forhold til foil hvor forbedringen skjer ved hjelp av ssekundær fluidstrøm, karakterisert vedat systemet består av en fluid med en relativ bevegelse i forhold til innretning med minst en fluid foil, hvor bevegelsen konstituerer en fluidstrøm, hvor det i systemet er innrettet en indusert fluid jetstrøm som har retning bort fra nevnte foil innretning, i den hensikt at fluid jetstrøm skal ioøve kraft i forhold til fluid, for derved, ved hjelp av fluid jetstrømmen, minst en av å øke nytte energi fra nevnte foil innretning i nevnte fluidstrøm og å kontrollere ytelser til innretningen.

2. System for forbedring av ytelser til fluid foil i henhold til krav 1, iskarakterisert ved at systemet består av horisontalakslet vindturbin med minst en fluid foil i form av rotorblad hvor luftdyser er montert i minst ett rotorblad slik at dyse fluid strøm, generert med energi fra turbinen eller ett strømnett, virker med rotasjonsretningen til turbinen for å forskyve kraftarm på rotorblad i retning fra navet, mot bladtipp, for minst i den hensikt å øke totalt2odreiemoment til rotoren slik at turbinens energiproduksjon minst en av kan økes og kan kontrolleres.

3. System for forbedring av ytelser til fluid foil i henhold til krav 1, karakterisert vedat systemet består av horisontalakslet vindturbin25ined minst en fluid foil i form av rotorblad hvor luftdyser er montert i minst ett rotorblad slik at dyse fluid strøm, generert med energi fra turbinen eller ett strømnett, øker det effektive arealet for turbin rotor, for minst i den hensikt å øke fangsten av vindfluks slik at turbinens energiproduksjon minst en av kan økes og kan kontrolleres. 30

4. System for forbedring av ytelser til fluid foil i henhold til krav 1,karakterisert vedat fluid foil innretning består av en hvilken som helst type turbin inkludert turbiner med vertikal akse som befinner seg i en hvilken som helst fluid og hvor jet strøm fluid er en hvilken som helst fluid.55.

System for forbedring av ytelser til fluid foil i henhold til krav 1,karakterisert vedat fluid jet strøm er justerbar og styrt med hensyn til minst en av retning, og vinkel i forhold til fluid foil, og jet strøm effekt.

6. System for forbedring av ytelser til fluid foil i henhold til krav 1, iokarakterisert ved at fluid jet strøm utgjør minst en knivformet fluid strøm.

7. System for forbedring av ytelser til fluid foil i henhold til krav 1, karakterisert vedat fluid jet strøm utgjør er en fluid jetstrøm som issveipes slik at den danner en fluid gradient sektor ut fra jet fluid strøm dyse.

8. System for forbedring av ytelser til fluid foil i henhold til krav 1,karakterisert vedat generering av fluid jet strøm skjer gjennom å akselerere en del av fluid strøm som mater minst en jet dyse. 20

9. System for forbedring av ytelser til fluid foil i henhold til krav 1,karakterisert vedat forbedring av fluid foilens ytelser skjer ved forbedret regulering og kontroll av minst en av turbinens drift og turbin park sin drift. 25

10. System for forbedring av ytelser til fluid foil i henhold til krav 1,karakterisert vedat styring av systemet og dyser er kontrollert av intelligens som får sensor data fra et baselinje system med mikrobølge og transpondere som er plassert oppvinds, hvor det inngår fasesammenligning i sann3otid for å frambringe fasestøy signaturer som representerer vind dynamikk i områder fra turbiner og til en valgt avstand fra turbiner.