WO2009036713A1 - Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage - Google Patents

Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage Download PDF

Info

Publication number
WO2009036713A1
WO2009036713A1 PCT/DE2007/001432 DE2007001432W WO2009036713A1 WO 2009036713 A1 WO2009036713 A1 WO 2009036713A1 DE 2007001432 W DE2007001432 W DE 2007001432W WO 2009036713 A1 WO2009036713 A1 WO 2009036713A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
energy plant
plant according
flow energy
diffuser
Prior art date
Application number
PCT/DE2007/001432
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gunter Krauss
Original Assignee
Gunter Krauss
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gunter Krauss filed Critical Gunter Krauss
Priority to DE112007003687T priority Critical patent/DE112007003687A5/de
Priority to PCT/DE2007/001432 priority patent/WO2009036713A1/de
Priority to CA2695933A priority patent/CA2695933A1/en
Priority to EP08801105A priority patent/EP2188524A2/de
Priority to PCT/DE2008/001267 priority patent/WO2009021485A2/de
Priority to DE202008010395U priority patent/DE202008010395U1/de
Priority to BRPI0815341-8A2A priority patent/BRPI0815341A2/pt
Priority to KR1020107005308A priority patent/KR20100071977A/ko
Priority to AU2008286537A priority patent/AU2008286537A1/en
Priority to CN200880111268A priority patent/CN101821497A/zh
Priority to US12/220,818 priority patent/US8154145B2/en
Priority to MX2010001617A priority patent/MX2010001617A/es
Priority to DE102008036307A priority patent/DE102008036307A1/de
Priority to DE112008002780T priority patent/DE112008002780A5/de
Publication of WO2009036713A1 publication Critical patent/WO2009036713A1/de
Priority to ZA201000960A priority patent/ZA201000960B/xx

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0427—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels with converging inlets, i.e. the guiding means intercepting an area greater than the effective rotor area
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0409—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels surrounding the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0436—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor
    • F03D3/0445—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor
    • F03D3/0454—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor and only with concentrating action, i.e. only increasing the airflow speed into the rotor, e.g. divergent outlets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/11—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing electrical energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/30—Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/16—Air or water being indistinctly used as working fluid, i.e. the machine can work equally with air or water without any modification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/18—Air and water being simultaneously used as working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F05B2240/215—Rotors for wind turbines with vertical axis of the panemone or "vehicle ventilator" type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/30—Arrangement of components
    • F05B2250/31—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation
    • F05B2250/312—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation the axes being parallel to each other
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the invention relates to a flow energy plant, in particular a wind turbine, wherein a rotatable about a vertical axis rotor is arranged with rotor blades on a mast and the rotation of the rotor generated by the wind flow is converted into electrical energy.
  • DE 85 33 964 U1 a horizontally acting wind vane engine is described which has a wind funnel, which partially encloses the wind vane and can be brought via a wind vane in the required wind direction.
  • the wind funnel is formed in cross section in a quarter circle.
  • DE 198 56 914 A1 describes a vertical wind rotor with an air intake surface formed on an arm and a system with a straight plate-shaped wind division plate is presented in DE 86 31 273.1. All three aforementioned solutions are aerodynamically disadvantageous.
  • the object of the invention is to provide a wind turbine with vertical rotor, in which the energy, in particular the kinetic energy of the flowing medium can be Oberfeldt with a high degree of efficiency in other forms of energy, and ensures a reliable tracking of the system according to the inflow of the wind
  • the wind turbine has a mast and a rotor rotating about a first vertical axis, wherein according to the invention a diffuser element is arranged at a defined distance from the rotor, which is mounted about a second vertical axis.
  • the first and the second vertical axis are spaced from each other. Starting from the inflow direction of the wind, the first vertical axis of the rotor is behind the second vertical axis of the diffuser element.
  • the rotor is thereby, e.g. when changing the wind direction, pivotable together with the diffuser element about the second vertical axis.
  • the diffuser element is pivotally mounted on the mast in its second vertical axis and, in turn, the rotor is connected to the diffuser element via at least one essentially horizontally extending connecting element.
  • the connecting element is preferably designed as a base and cover plate, between which the rotor is rotatably mounted about its first vertical axis.
  • two vertically extending diffuser elements are used on both sides of the rotor, between which the base and cover plate extend.
  • the height of the rotor extend on one or both sides of this diffuser elements.
  • two diffuser elements When two diffuser elements are used, they form an inflow opening in front of the rotor and an outflow opening behind the rotor in the direction of flow of the wind. In the inflow direction of the wind, the inflow opening narrows to a width corresponding to approximately 50% of the diameter of the rotor in contrast, after the rotor to about twice the diameter of the rotor.
  • a first surface of the first diffuser element extending vertically in the direction of flow is first concave in the direction of the rotor and then convexly curved from the edge of the first diffuser element pointing in the wind direction
  • an elongated convex curvature extends beyond the diameter of the rotor, followed by a concave curvature.
  • the first diffuser element has a curvature which follows the diameter course of the rotor.
  • the second diffuser element is likewise arranged running vertically on the side of the rotor opposite the first diffuser element.
  • the diffuser elements are mounted on a base plate on which also the rotor is rotatably mounted.
  • the base plate is pivotally mounted on a mast. Since the diffuser elements are connected to the base plate and the rotor is arranged between the base and cover plate, these together perform the pivoting movement about the vertical second axis.
  • the axes of the base plate and the rotor are spaced apart. This ensures a better tracking of the system depending on the wind direction.
  • the one diffuser element is curved radially outwards in such a way that it is adapted to the course of an enveloping circle that spans outward-pointing ends of the rotor blades.
  • the inner radius of curvature of the diffuser element is selected according to the desired distance from the rotor blades.
  • the length of the diffuser element should correspond approximately to the distance of the outwardly facing edges of two rotor blades.
  • the pivotal movement of the diffuser element may be e.g. in response to a wind vane rotatable by the wind.
  • the height of the diffuser element should correspond approximately to the height of the rotor.
  • the power of the wind turbine can be increased by about 25%.
  • G. 1 front view of the wind turbine
  • Fig. 2 Section A-A gem.
  • Fig. 1 Fig. 3: single representation of the rotor
  • Fig. 4 top view acc. 3,
  • FIG. 7 sectional view of the second diffuser element
  • FIG. 8 schematic representation of the mounting of base plate and rotor
  • Fig. 11 Schematic representation of the use of only one diffuser element in plan view.
  • the wind turbine is gem.
  • Fig. 1 essentially of a mast 1, on which the base plate 2 is rotatably mounted.
  • a first 4 and a second 5 diffuser element are arranged vertically on the base plate 2 sitting.
  • the wind turbine closes off by means of a cover plate 6.
  • the rotor 3 is covered by the first diffuser element 4 to 50% of its diameter so that the rotor is flown to 50% of its width.
  • 2 shows the section A-A according to FIG. 1.
  • the first 4 and the second 5 diffuser elements are seated on the base plate 2. In between, the rotor 3 is arranged.
  • the first diffuser element 4 has an edge 4.1 in the wind direction and the second diffuser element 5 has an edge 5.1, which form the inflow opening ES.
  • edges 4.1, 5.1 project beyond the outer diameter of the rotor in the wind direction.
  • the distance 11 of the two edges 4.1, 5.1 approximately corresponds to the rotor diameter D.
  • the first diffuser element 4 has a further edge 4.2 in the outflow direction of the wind.
  • a third edge 4.3 is provided on the first diffuser element 4, which extends approximately to half of the rotor diameter.
  • a diffuser surface 4a extends between the first edge 4.1 and the second edge 4.2
  • a diffuser surface 4b extends between the second edge 4.2 and the third edge 4.3
  • a diffuser surface 4c between the first edge 4.1 and the third edge 4.3.
  • the first diffuser surface 4a extends convexly from the edge 4.1 to beyond the rotor in a large arc, followed by a concave curvature up to the edge 4.2.
  • the diffuser surface 4b extends from the edge 4.2 first into a convex arc, to which, following the course of the rotor, a concave curvature follows up to the edge 4.3.
  • the diffuser surface 4c has from the edge 4.1 to the edge 4.3 first a concave and then a convex curvature.
  • Diffuser element 5 has in the direction of the wind outlet on an edge 5.2 and is in
  • Edge 5.2 the first diffuser element to the outside a diffuser surface 5a and in the direction of the rotor on a diffuser surface 5b.
  • the course of the diffuser surface 5a is designed mirror-inverted to the surface 4a.
  • the surface 5b extends to the rotor 3 in a convex curvature, which is followed by a concave curvature approximately at the center of the rotor 3, from which the surface 5b extends in convexly curved arc to the edge 5.2 From the center line of the rotor 3rd in the outflow direction, the surfaces 4b and 5b have a mirror image in approximately the same course.
  • the distance 12 limiting the inflow opening ES between the edge 4.3 and the surface 5b is approximately 0.5 ⁇ D.
  • the distance 13 forming the outflow opening of the edges 4.2 and 5.2 is preferably approximately 2 ⁇ D.
  • the rotor in the front view is shown in FIG. 3 and in the plan view in FIG. 4. It has four aligned superimposed circular disk-shaped rotor disks 3, which are interconnected with a central, axial, oblong cylindrical axis A. At the rotor disks
  • the rotor blades 3.1 are curved in the form of an airfoil in cross-section and extend radially inwardly from the circumference of the rotor disks 7 in a curved or curved line.
  • An outer longitudinal edge of the rotor blades 3.1 terminates with the circumference of the rotor disks 7.
  • the inner longitudinal edges of the rotor blades 3.1 point to the concave surface of the next rotor blade 3.1.
  • the rotor blades 4 are formed in the manner of vertically oriented plate.
  • the plan view of a base plate 2 is shown in Fig. 5. It is the position of the rotor (3) with the rotor blades 3.1 indicated.
  • the first axis A1 forms the axis of rotation of the rotor (3) between the base and cover plates 2 and 6, and the second axis A2 forms the pivot axis D of the base plate 2 on the mast 1 (FIG. 1).
  • FIG. 6 shows the cross section of the first diffuser element 4
  • FIG. 7 shows the cross section of the second diffuser element 5.
  • FIG. 8 the schematic diagram of the storage of rotor 3 and base plate 2 is shown in side view.
  • the base plate 2 is pivotally mounted on the mast 1 in the first axis A2.
  • the other elements of the wind turbine are arranged.
  • the rotor 3 is rotatably mounted in a first vertical axis A1 between the base plate 2 and the cover plate 6.
  • the two axes A1 and A2 are arranged at a distance b from each other.
  • the generator G is preferably arranged in the mast 1.
  • the transmission of the rotational movement of the rotor 3 to the rotor (rotor) of the generator G takes place, for example. via toothed belt Z, which is arranged in a housing 10.
  • the base plate 2 is seated on the housing which is open at the top.
  • the pivotable mounting about the second vertical axis A2 thus also takes place above the housing 10
  • FIG. 1 The basic illustration of the suspension of a rotor 3 between two diffuser elements 4, 5 by means of two connecting elements in the form of transverse bars 2a, 6a instead of the base plate 2 and cover plate 6 (FIG. 1) is shown in FIG. 1
  • FIG. 10 in section CC according to FIG. Fig. 9.
  • two further transverse rods 2a 'and 6a' are provided parallel to the transverse rods 2a and 6a.
  • the pivotable mounting of the diffuser elements 4, 5 takes place in the second vertical axis A2 with the rotor 3 suspended thereon.
  • FIG. 11 A further variant using only one diffuser element 4 in plan view is shown in FIG. 11, the distance between rotor 3 and closing flap 8 before and after the rotor likewise being widened in a funnel shape.
  • the diffuser element 4 is provided at the bottom and top with a horizontal base plate 2 and cover plate 6, between which the rotor 3 is mounted in the axis A1.
  • the storage of the diffuser element 4 takes place in the second vertical axis A2 on the mast, not shown here.
  • the entire structure of the diffuser element mounted on the mast and the rotor rotatably mounted there rotates through its structural design like a wind vane in accordance with the wind direction.
  • the constructive design of the diffuser elements reinforces the negative pressure area and the suction effect behind the rotor whereby the high-speed number of the rotor is substantially increased.
  • the aircraft wing profile also acts by its buoyancy principle improving on the mileage of the rotor.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strömungsenergieanlage, inbesondere Windkraftanlage, mit einem Mast und einem, um eine erste vertikale Achse (A1) rotierenden, Rotor (3). Erfindungsgemäss ist in definiertem Abstand zum Rotor (3) wenigstens ein sich vertikal erstreckendes Diffusorelement (3,4) angeordnet, dass um eine zweite vertikale Achse (A2) schwenkbar gelagert ist, wobei die erste vertikale Achse (A1) des Rotors (3) von der zweiten vertikalen Achse (A2) des Diffusorelementes beabstandet ist.

Description

Beschreibung
Strömungsenergieanlage, insbesondere Windkraftanlage
Die Erfindung betrifft eine Strömungsenergieanlage, insbesondere Windkraftanlage, wobei an einem Mast ein um eine vertikale Achse rotierender Rotor mit Rotorblättern angeordnet ist und die durch die Windströmung erzeugte Rotation des Rotors in elektrische Energie umgewandelt wird.
In DE 85 33 964 U1 wird ein horizontal wirkender Windflügelmotor beschrieben, der einen Windtrichter aufweist, der die Windflügel teilweise umschließt und über eine Windfahne in die erforderliche Windrichtung bringbar ist. Der Windtrichter ist im Querschnitt in einem Viertelkreis ausgebildet. Einen vertikalen Windrotor mit einer an einem Arm ausgebildeten Luftansaugfläche beschreibt DE 198 56 914 A1 und einen Anlage mit einem geraden plattenförmigen Windteilungsblech wird in , DE 86 31 273.1 vorgestellt. Alle drei vorgenannten Lösungen sind strömungstechnisch nachteilig ausgebildet.
Nach DE 299 20 899 U1 ist eine Windkraftanlage mit Vertikalrotor und Frontalanströmung bekannt, mit welcher durch eine spezielle Einleitflächenkonstruktion eine Eintrichterung bzw. ein Sog erzielt werden soll, womit höhere Durchströmgeschwindigkeiten erzielbar sind. Durch eine spezielle Konstruktion von zwei Einleitflächen (Diffusorflächen) soll eine Ausrichtung entsprechend der Anströmungsrichtung des Windes erzielt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die erwünschte Nachführung nicht immer zu verzeichnen war.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Windkraftanlage mit Vertikalrotor zu schaffen, bei welcher die Energie, insbesondere die Bewegungsenergie des strömenden Mediums mit einem hohen Wirkungsgrad in andere Energieformen Oberführt werden kann, und die eine zuverlässige Nachführung der Anlage entsprechend der Anströmrichtung des Windes gewährleistet
Ersatzblatt Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Windkraftanlage weist einen Mast und einen um eine erste vertikale Achse rotierenden Rotor auf, wobei erfindungsgemäß in definiertem Abstand zum Rotor ein Diffusorelement angeordnet ist, das um eine zweite vertikale Achse gelagert wird. Die erste und die zweite vertikale Achse sind dabei voneinander beabstandet. Ausgehend von der Anström richtung des Windes befindet sich die erste vertikale Achse des Rotors hinter der zweiten vertikalen Achse des Diffusorelements. Der Rotor ist dabei, z.B. bei Änderung der Windrichtung, gemeinsam mit dem Diffusorelement um die zweite vertikale Achse schwenkbar. Das Diffusorelement ist in seiner zweiten vertikalen Achse schwenkbar am Mast gelagert und über wenigstens ein sich im wesentlichen horizontal erstreckendes Verbindungselement ist wiederum der Rotor mit dem Diffusorelement verbunden. Das Verbindungselement ist bevorzugt als Grund- und Deckplatte ausgebildet, zwischen denen der Rotor um seine erste vertikale Achse drehbar gelagert ist. Vorzugsweise werden beidseitig zum Rotor zwei sich vertikal erstreckende Diffusorelemente verwendet, zwischen denen sich Grund- und Deckplatte erstrecken. Durch die in Windrichtung weisenden vertikalen Kanten der Diffusorelemente wird eine Einströmöffnung und durch die dazu entgegengesetzten vertikalen Kanten der Diffusorelemente eine Ausströmöffnung gebildet, die unten und oben durch die Grund- und Deckplatte begrenzt wird.
Der Höhe des Rotors entsprechend erstrecken sich ein- oder beidseitig zu diesem Diffusorelemente. Bei Verwendung von zwei Diffusorelementen wird durch diese in Anströmrichtung des Windes vor dem Rotor eine Einstromöffnung und hinter dem Rotor eine Ausströmöffnung gebildet In Anströmrichtung des Windes verjüngt sich dabei die Einströmöffnung auf eine Breite, die ca. 50% des Durchmessers des Rotors entspricht Die Ausströmöffnung verbreitert sich demgegenüber nach dem Rotor auf ca. das doppelte des Durchmessers des Rotors. Eine in Strömungsrichtung vertikal verlaufende erste Fläche des ersten Diffusorelementes ist dabei in Richtung zum Rotor zuerst konkav und dann konvex gekrümmt Von der in Windrichtung weisenden Kante des ersten Diffusorelements
Ersatzblatt in Richtung zu dessen Kante im Bereich des Windaustritts führt eine langgestreckte konvexe Krümmung bis über den Durchmesser des Rotors hinaus, an die sich eine konkave Krümmung anschließt. In Richtung zum Rotor weist das erste Diffusorelement eine Krümmung auf, die dem Durchmesserverlauf des Rotors folgt. Das zweite Diffusorelement ist ebenfalls vertikal verlaufend an der dem ersten Diffusorelement gegenüberliegenden Seite des Rotors angeordnet. Die Diffusorelemente sind auf einer Grundplatte befestigt, auf welcher ebenfalls der Rotor drehbar gelagert ist. Die Grundplatte ist auf einem Mast schwenkbar gelagert. Da die Diffusorelemente mit der Grundplatte verbunden sind und der Rotor zwischen Grund- und Deckplatte angeordnet ist, vollführen diese gemeinsam die Schwenkbewegung um die vertikale zweite Achse. Die Achsen der Grundplatte und des Rotors sind dabei voneinander beabstandet. Dadurch wird eine bessere Nachführung der Anlage in Abhängigkeit von der Windrichtung gewährleistet.
Anstelle der Verwendung von zwei Diffusörelementen ist es auch möglich, nur ein Diffusorelement zu verwenden. Dessen Schwenkachse kann auf der Rotorachse liegen oder von dieser beabstandet sein. Bevorzugt ist das eine Diffusorelement radial nach außen so gewölbt, dass es dem Verlauf eines, die nach außen weisenden Enden der Rotorblätter umspannenden, Hüllkreises angepasst ist. Der innere Krümmungsradius des Diffusorelements wird dabei entsprechend des gewünschten Abstandes von den Rotorblättern gewählt.
Die Länge des Diffusorelements sollte in etwa dem Abstand der nach außen weisenden Kanten zweier Rotorblätter entsprechen.
Die Schwenkbewegung das Diffusorelements kann dabei z.B. in Abhängigkeit von einer, durch den Wind drehbaren, Windfahne gesteuert werden. Es ist jedoch auch möglich, daß sich das Diffusorelement bei einer zur Rotorachse beabstandeten Schwenkachse selbst entsprechend der Windrichtung nachstellt. Die Höhe des Diffusorelements sollte in etwa der Höhe des Rotors entsprechen.
Durch die Anordnung von ein oder zwei des Diffusörelementen in relativ geringem Abstand von den Rotorblättern und die trichterförmige Erweiterung in und
Ersatzblatt - -
entgegen der Windrichtung, über die Diffusorelemente tangential angeströmt wird, ist eine überraschend starke Sogwirkung und ein Unterdruck in Abströmrichtung des Windes zu verzeichnen, die eine große Steigerung der Durchströmgeschwindigkeit und damit der Drehzahl des Rotors zur Folge hat. Dadurch kann die Leistung der Windkraftanlage um ca. 25% gesteigert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
g. 1: Vorderansicht der Windkraftanlage,
Fig. 2: Schnitt A-A gem. Fig. 1 , Fig. 3: Einzeldarstellung des Rotors,
Fig. 4: Draufsicht gem. Fig. 3,
Fig. 5: Draufsicht der Grundplatte,
Fig. 6: Schnittdarstellung des ersten Diffusorelementes,
Fig. 7: Schnittdarstellung des zweiten Diffusorelementes, Fig. 8: Prinzipdarstellung der Lagerung von Grundplatte und Rotor,
Fig. 9: Prinzipdarstellung der Aufhängung eines Rotors mittels zweier Querstäbe in Draufsicht,
Fig. 10: Schnitt C-C gem. Fig. 9
Fig. 11: Prinzipdarstellung der Verwendung von nur einem Diffusorelement in der Draufsicht.
Die Windkraftanlage besteht gem. Fig. 1 im wesentlichen aus einem Mast 1, an welchem die Grundplatte 2 drehbar gelagert ist. Beidseitig zum Rotor 3 sind ein erstes 4 und ein zweites 5 Diffusorelement vertikal auf der Grundplatte 2 sitzend angeordnet. Nach oben schließt die Windkraftanlage mittels einer Deckplatte 6 ab. Der Rotor 3 wird durch das erste Diffusorelement 4 zu 50 % seines Durchmessers verdeckt so dass der Rotor auf 50 % seiner Breite angeströmt wird. In Fig. 2 ist der Schnitt A-A gemäß Fig. 1 dargestellt Auf der Grundplatte 2 sitzen das erste 4 und das zweite 5 Diffusorelement Dazwischen ist der Rotor 3 angeordnet. Das erste Diffusorelement 4 weist in Windrichtung eine Kante 4.1 und das zweite Diffusorelement 5 eine Kante 5.1 auf, welche die Einströmöffnung ES bilden. Die
Ersatzblatt beiden Kanten 4.1, 5.1 überragen den Außendurchmesser des Rotors in Windrichtung. Der Abstand 11 der beiden Kanten 4.1 , 5.1 entspricht in etwa dem Rotordurchmesser D. Das erste Diffusorelement 4 weist in Ausströmrichtung des Windes eine weitere Kante 4.2 auf. In nur geringem Abstand zum Rotor ist eine dritte Kante 4.3 am ersten Diffusorelement 4 vorgesehen, die etwa bis zur Hälfte des Rotordurchmessers reicht. Zwischen der ersten Kante 4.1 und der zweiten Kante 4.2 erstreckt sich eine Diffusorfläche 4a, zwischen der zweiten Kante 4.2 und der dritten Kante 4.3 eine Diffusorfläche 4b und zwischen der ersten Kante 4.1 und der dritten Kante 4.3 eine Diffusorfläche 4c. Die erste Diffusorfläche 4a verläuft von der Kante 4.1 bis über den Rotor hinaus in einem großen Bogen konvex, an den sich eine konkave Krümmung bis zur Kante 4.2 anschließt. Die Diffusorfläche 4b verläuft von der Kante 4.2 zuerst in einen konvexen Bogen, an den sich, dem Verlauf des Rotors folgend eine konkave Krümmung bis zur Kante 4.3 anschließt. Die Diffusorfläche 4c weist von der Kante 4.1 bis zur Kante 4.3 zuerst eine konkave und dann eine konvexe Krümmung auf. Das zweite
Diffusorelement 5 weist in Richtung zum Windaustritt eine Kante 5.2 auf und ist in
, ihrem Querschnitt tragflächenförmig gestaltet. Zwischen der Kante 5.1 und der
Kante 5.2 weist das erste Diffusorelement nach außen eine Diffusorfläche 5a und in Richtung zum Rotor eine Diffusorfläche 5b auf. Der Verlauf der Diffusorfläche 5a ist spiegelbildlich zur Fläche 4a gestaltet. Die Fläche 5b verläuft bis zum Rotor 3 in einer konvexen Krümmung, an die sich in etwa in der Mitte des Rotors 3 eine konkave Krümmung anschließt, von der aus die Fläche 5b in konvex gekrümmten Bogen bis zur Kante 5.2 verläuft Von der Mittellinie des Rotors 3 in Abströmrichtung weisen die Flächen 4b und 5b spiegelbildlich in etwa den gleichen Verlauf auf. Der die Einströmöffnung ES begrenzende Abstand 12 zwischen der Kante 4.3 und der Fläche 5b beträgt etwa 0,5xD. Der die Ausströmöffnung bildende Abstand 13 der Kanten 4.2 und 5.2 beträgt bevorzugt in etwa 2xD.
Der Rotor in der Vorderansicht ist in Fig. 3 und in der Draufsicht in Rg. 4 dargestelft Er weist vier fluchtend übereinander angeordnete kreisscheibenförmige Rotorscheiben 3 auf, welche mit einer zentralen, axialen, länglich zylindrischen Achse A miteinander verbunden sind. An den Rotorscheiben
Ersatzblatt - o -
3 sind drei Rotorblätter 4 angeordnet. Die Rotorblätter 3.1 sind im Querschnitt tragflächenförmig gewölbt ausgebildet und erstrecken sich vom Umfang der Rotorscheiben 7 in einer gewölbten oder gebogenen Linie radial nach innen. Eine äußere Längskante der Rotorblätter 3.1 schließt mit dem Umfang der Rotorscheiben 7 ab. Die inneren Längskanten der Rotorblätter 3.1 weisen zur konkaven Fläche des nächsten Rotorblattes 3.1. Zwischen der oberen und der unteren Rotorplatte 7 erstrecken sich, die anderen beiden Rotorplatten 7 durchdringend, drei vertikal angeordnete Rotorblätter 4. Die Rotorblätter 4 sind dabei in der Art vertikal ausgerichteten Platte ausgebildet.
Die Draufsicht einer Grundplatte 2 ist in Fig. 5 dargestellt. Es ist die Position des Rotors (3) mit den Rotorblättem 3.1 angedeutet. Die erste Achse A1 bildet die Rotationsachse des Rotors (3) zwischen Grund- und Deckplatte 2 und 6, die zweite Achse A2 die Schwenkachse D der Grundplatte 2 am Mast 1 (Fig. 1).
Fig. 6 zeigt den Querschnitt des ersten Diffusorelements 4 und Fig. 7 den Querschnitt des zweiten Diffusorelements 5.
In Fig. 8 ist die Prinzipskizze der Lagerung von Rotor 3 und Grundplatte 2 in Seitenansicht dargestellt. Die Grundplatte 2 wird in der ersten Achse A2 schwenkbar am Mast 1 gelagert. Auf der Grundplatte 2 sind die weiteren Elemente der Windkraftanlage angeordnet. Dabei ist zwischen der Grundplatte 2 und der Deckplatte 6 der Rotor 3 in einer ersten vertikalen Achse A1 drehbar gelagert. Die beiden Achsen A1 und A2 sind im Abstand b zueinander angeordnet. Der Generator G ist bevorzugt im Mast 1 angeordnet. Die Übertragung der Drehbewegung des Rotors 3 auf den Rotor (Läufer) des Generators G erfolgt z.B. über Zahnriemen Z, der in einem Gehäuse 10 angeordnet ist. Auf den nach oben offenen Gehäuse sitzt die Grundplatte 2. Die schwenkbare Lagerung um die zweite vertikale Achse A2 erfolgt somit auch Ober das Gehäuse 10
Die Prinzipdarstellung der Aufhängung eines Rotors 3 zwischen zwei Diffusor- elementen 4, 5 mittels zweier Verbindungselemente in Form von Querstäbe 2a, 6a anstelle der Grundplatte 2 und Deckplatte 6 (Fig. 1) zeigt Fig. 9 in der Draufsicht
Ersatzblatt und Fig. 10 im Schnitt C-C gem. Fig. 9. Zur Stabilisierung der Verbindung zwischen den Diffusorelementen 4, 5 sind parallel zu den Querstäben 2a und 6a zwei weitere Querstäbe 2a' und 6a' vorgesehen. Im Bereich des unteren Querstabes 2a' erfolgt dabei die schwenkbare Lagerung der Diffusorelemente 4, 5 in der zweiten vertikalen Achse A2 mit dem daran aufgehangenem Rotor 3.
Eine weitere Variante unter Verwendung von nur einem Diffusorelement 4 in der Draufsicht ist in Fig. 11 dargestellt, wobei hier der Abstand zwischen Rotor 3 und Verschlussklappe 8 vor und nach dem Rotor ebenfalls trichterförmig erweitert ist. Das Diffusorelement 4 ist unten und oben mit einer horizontalen Grundplatte 2 und Deckplatte 6 versehen, zwischen denen der Rotor 3 in der Achse A1 gelagert ist. Die Lagerung des Diffusorelements 4 erfolgt in der zweiten vertikalen Achse A2 am hier nicht dargestellten Mast.
Mit der Erfindung wird eine zuverlässige Nachführung der Diffusorelemente und somit der Einströmöffnung entsprechend der Windrichtung gewährleistet. Der gesamte am Mast befestigte Aufbau aus Diffusorelement und daran drehbar aufgehangenem Rotor dreht sich durch seine konstruktive Gstaltung wie eine Windfahne entsprechend der Windrichtung. Die konstruktive Gestaltung der Diffusorelemente verstärkt das Unterdruckgebiet und die Sogwirkung hinter dem Rotor wodurch die Schnelllaufzahl des Rotors wesentlich erhöht wird. Das Flugzeugtragflächenprofil wirkt ebenfalls durch dessen Auftriebsprinzip verbessernd auf die Laufleistung des Rotors.
Ersatzblatt

Claims

Patentansprüche
1. Strömungsenergieanlage, insbesondere Windkraftanlage, mit einem Mast und einem, um eine erste vertikale Achse (A1) rotierenden, Rotor (3), dadurch gekennzeichnet, dass in definierten Abstand zum Rotor (3) wenigstens ein sich vertikal erstreckendes Diffusorelement (3, 4) angeordnet ist, das um eine zweite vertikale Achse (A2) schwenkbar gelagert ist, wobei die erste vertikale Achse (A1 ) des Rotors (3) von der zweiten vertikalen Achse (A2) des Diffusorelementes beabstandet ist.
2. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Anströmrichtung des Windes (W) die erste vertikale Achse (A1 ) des Rotors (3) im Abstand (b) hinter der zweite vertikalen Achse (A2) des Diffusorelementes liegt.
3. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) um die zweite vertikale Achse (A2) gemeinsam mit dem Diffusorelement (4, 5) schwenkbar ist.
4. Strömungsenergieaπlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusorelement (2) in seiner zweiten vertikalen Achse (A2) am Mast (1 ) schwenkbar gelagert ist.
5. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) mit dem Diffusorelement (4, 5) verbunden ist.
6. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) mit dem Diffusorelement (4, 5) über mindestens ein, sich horizontal an das Diffusorelement anschließendes Verbindungselement verbunden ist
Ersatzblatt
7. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement als Grundplatte und/oder Deckplatte oben unten und/oder oben an das Diffusorelement anschließt.
8. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig zum Rotor (3) zwei sich vertikal erstreckende Diffusorelemente (4, 5) angeordnet sind, die um eine gemeinsame vertikale Achse (A2) schwenkbar gelagert werden.
9. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Verbindungselement zur Lagerung des Rotors (3) zwischen den beiden Diffusorelementen (4, 5) erstreckt.
10. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei als Grundplatte (2) und Deckplatte (6) ausgebildete Verbindungselemente oben und unten zwischen den beiden- Diffusorelementen erstrecken.
11. Strömungsenergieanlage nach einem der Anspruch 1 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) sich vertikal erstreckende Rotorblätter (3.1) aufweist und sich das Diffusorelement (4, 5) mindestens über den Abstand zweier vertikaler Außenkanten zweier benachbarter Rotorblätter erstreckt.
12. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die in Anströmrichtung des Windes weisende sich vertikal erstreckende Seite des Diffusorelements so ausgerichtet ist, dass der Wind den sich bildenden Einlass tangential anströmt.
13. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung des/der Diffusorelemente
(4, 5) in Abhängigkeit von der Windrichtung steuerbar ist.
Ersatzblatt
14. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Diffusorelement/e (4, 5) in Abhängigkeit von der Windrichtung selbsttätig schwenkbar ist/sind.
15. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Diffusorelement/e (4, 5) bereichsweise so gewölbt ist/sind, dass es/sie dem Verlauf eines, die nach außen weisenden Kanten (6) der Rotorblätter (4) umspannenden, Hüllkreises (H) angepasst ist/sind.
16. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand des Diffusorelementes (4, 5) von dem Hüllkreis (H) in Richtung des anströmenden Windes trichterartig vergrößert.
17. Strömungsenergieanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis- 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand des Diffusorelementes (4, 5) von dem Hüllkreis (H) entgegen der Richtung des anströmenden Windes vergrößert.
18. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohe des Diffusorelementes (4, 5) der Höhe des Rotors (3) entspricht.
19. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass durch zwei vertikale Diffusorelemente (4, 5) eine Einströmöffnung (Es) und eine Ausströmöffnung (As) gebildet werden.
20. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusorelemente (4, 5) zwischen der Grundplatte (2) und der Deckplatte (6) angeordnet sind.
21. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (2) um die zweite Achse (A2) schwenkbar am Mast
Ersatzblatt (1) gelagert ist und zwischen Grundplatte (3) und Deckplatte (6) der Rotor (3) um die erste Achse (A1 ) drehbar angeordnet ist.
22. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusorelemente (4, 5) in Anströmrichtung des Windes (W) vertikale Kanten 4.1 , 5.1 , welche eine Einströmöffnung (ES) bilden und in Abströmrichtung vertikale Kanten 4.2, 5.2, welche eine Ausströmöffnung (AS) bilden, aufweisen, die sich jeweils bis vor und hinter den Rotor (3) erstrecken.
23. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass Einströmöffnung (ES) und die Ausströmöffnung (AS) unten durch die
Grundplatte (2) und oben durch die Deckplatte (6) begrenzt werden.
24. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sich, ausgehend von der Anströmrichtung des Windes (W), der Abstand zwischen den aufeinander zuweisenden • vertikalen Flächen der Diffusorelemente (4, 5) von ihren Kanten (4.1 , 5.1) in Richtung zum Rotor (3) trichterförmig verjüngt, anschließend dem Verlauf/Durchmesser des Rotors (3) angepasst ist und sich nach dem Rotor (3) trichterartig bis zu den Kanten (4.2, 5.2) vergrößert.
25. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, der sich der Abstand der Diffusorelemente (4, 5) von einem Abstand (11) der Kanten (4.1 , 5.1 ) vor dem Rotor (3) auf einen Abstand (12) von 0,3 bis 0,7 x Durchmesser (D) des Rotors (3) verjüngt.
26. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand der Diffusorelemente (4, 5) hinter dem Rotor (3) auf einen Abstand (13) der Kanten (4.2, 5.2) von 1,5 bis 3 x
Durchmesser (D) des Rotors (3) erweitert.
Ersatzblatt
27. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen weisenden vertikalen Flächen (4a, 5a) der Diffusorelemente (4, 5) spiegelbildlich zueinander sind.
28. Strömungsenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Kante (4.1) zum Rotor (3) verlaufende
Fläche (4c) des Diffusorelementes (4) eine konkav-konvexe Krümmung aufweist.
29. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) vertikal verlaufende Rotorblätter (3.1) aufweist, deren Form im Querschnitt einem Tragflächenprofil nachgebildet ist.
30. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Krümmung eines Rotorblattes (3.1) in Drehrichtung weist.
31. Strömungsenergieanlage nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der sich im Querschnitt verjüngende Bereich eines
Rotorblattes (3.1) in Richtung zur konkav gekrümmten Fläche des sich anschließenden Rotorblattes (3.1 ) weist.
Ersatzblatt
PCT/DE2007/001432 2007-08-10 2007-08-10 Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage WO2009036713A1 (de)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112007003687T DE112007003687A5 (de) 2007-08-10 2007-08-10 Strömungsenergieanlage, insbesondere Windkraftanlage
PCT/DE2007/001432 WO2009036713A1 (de) 2007-08-10 2007-08-10 Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage
KR1020107005308A KR20100071977A (ko) 2007-08-10 2008-07-29 유동 에너지 설비
CN200880111268A CN101821497A (zh) 2007-08-10 2008-07-29 流动能量设备
PCT/DE2008/001267 WO2009021485A2 (de) 2007-08-10 2008-07-29 Strömungsenergieanlage
DE202008010395U DE202008010395U1 (de) 2007-08-10 2008-07-29 Strömungsenergieanlage
BRPI0815341-8A2A BRPI0815341A2 (pt) 2007-08-10 2008-07-29 Instalação de corrente de energia
CA2695933A CA2695933A1 (en) 2007-08-10 2008-07-29 Flow energy installation
AU2008286537A AU2008286537A1 (en) 2007-08-10 2008-07-29 Flow energy installation
EP08801105A EP2188524A2 (de) 2007-08-10 2008-07-29 Strömungsenergieanlage
US12/220,818 US8154145B2 (en) 2007-08-10 2008-07-29 Flow energy installation
MX2010001617A MX2010001617A (es) 2007-08-10 2008-07-29 Instalacion de energia de flujo.
DE102008036307A DE102008036307A1 (de) 2007-08-10 2008-07-29 Strömungsenergieanlage
DE112008002780T DE112008002780A5 (de) 2007-08-10 2008-07-29 Strömungsenergieanlage
ZA201000960A ZA201000960B (en) 2007-08-10 2010-02-10 Flow energy installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2007/001432 WO2009036713A1 (de) 2007-08-10 2007-08-10 Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009036713A1 true WO2009036713A1 (de) 2009-03-26

Family

ID=40202956

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2007/001432 WO2009036713A1 (de) 2007-08-10 2007-08-10 Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage
PCT/DE2008/001267 WO2009021485A2 (de) 2007-08-10 2008-07-29 Strömungsenergieanlage

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2008/001267 WO2009021485A2 (de) 2007-08-10 2008-07-29 Strömungsenergieanlage

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8154145B2 (de)
EP (1) EP2188524A2 (de)
KR (1) KR20100071977A (de)
CN (1) CN101821497A (de)
AU (1) AU2008286537A1 (de)
BR (1) BRPI0815341A2 (de)
CA (1) CA2695933A1 (de)
DE (2) DE112007003687A5 (de)
MX (1) MX2010001617A (de)
WO (2) WO2009036713A1 (de)
ZA (1) ZA201000960B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012008862A2 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Telbit Phu, Iwona Janowska Vertical axis wind turbine
CN104976063A (zh) * 2015-04-21 2015-10-14 李德生 风场聚能空心环外传发电系统

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8262338B2 (en) * 2007-01-11 2012-09-11 Cassidy Joe C Vertical axis dual vortex downwind inward flow impulse wind turbine
DE202008010396U1 (de) * 2008-07-29 2009-12-10 Krauss, Gunter Strömungsenergieanlage
US8777556B2 (en) * 2009-01-21 2014-07-15 John Lee O'Neil California wind engine
US9062655B2 (en) * 2009-02-24 2015-06-23 Tom Scott Wind turbine generators
US20100270806A1 (en) * 2009-04-24 2010-10-28 Valentine Labrado Estrada Vertical axis wind turbine
EP2249028B1 (de) * 2009-04-29 2014-12-10 iQ Energy AG Strömungskraftanlage
ITVA20090039A1 (it) * 2009-06-29 2010-12-30 Gabriele Biucchi Dispositivo per la produzione di energia elettrica e termica da energia eolica e solare tramite turbina ad asse verticale
IT1395214B1 (it) * 2009-07-28 2012-09-05 Comet S R L Generatore eolico
GB0913877D0 (en) * 2009-08-10 2009-09-16 Cross Flow Energy Company Ltd A device for translating fluid flow into rotary motion
US20110070068A1 (en) * 2009-09-28 2011-03-24 Freiezo, Llc. Fluid turbine devices and methods related to fluid turbine devices
US7960852B2 (en) * 2009-09-28 2011-06-14 Freiezo, Llc Fluid turbine devices and methods related to fluid turbine devices
US7880322B2 (en) * 2009-09-28 2011-02-01 Freiezo LLC Fluid turbine devices and methods related to fluid turbine devices
US20110089700A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Keith Alan Tully Wall mounted wind turbine and methods of use and installation
DE102009051215A1 (de) * 2009-10-29 2011-05-12 Li-Tec Battery Gmbh Windkraftanlage mit Batterieanordnung
US9567972B2 (en) * 2009-11-05 2017-02-14 Clifford E. Bassett Nozzle assembly for use with a wind lens system for the generation of electric power
DE102010017343B4 (de) * 2010-06-11 2014-04-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Strömungsenergieanlage
US20110304143A1 (en) * 2010-06-14 2011-12-15 Jim Nguyen Wind generator for installation on a house
US8564154B2 (en) * 2010-06-24 2013-10-22 BT Patent LLC Wind turbines with diffusers for the buildings or structures
AU2011203539A1 (en) * 2010-07-13 2012-02-02 Kittel Corporation Ptyltd Extracting energy from flowing fluids
AT510209B1 (de) * 2010-08-04 2012-05-15 Penz Alois Windkraftanlage
AT510210B1 (de) * 2010-08-10 2012-09-15 Riegerbauer Hermann Vorrichtung zur umsetzung der energie eines strömenden mediums
CN102374129B (zh) * 2010-08-20 2013-10-23 邱垂南 一种垂直轴风力动能产生装置
FR2965592B1 (fr) * 2010-10-01 2013-03-22 Michel Sene Eolienne
JP4748747B1 (ja) * 2010-12-01 2011-08-17 株式会社 マルヨシ商会 風力発電機用の抗力型の風受翼と、この風受翼を利用する風力発電機
DE102011109217A1 (de) * 2010-12-13 2012-06-14 Dennis Patrick Steel Zwillingsturbinensystem, das dem Wind/Wasser folgt (Windtracker), für Wind und/oder Wasserkraft
GB2497461B (en) * 2010-12-30 2014-11-05 Cameron Int Corp Method and apparatus for energy generation
CN102782313A (zh) * 2011-01-20 2012-11-14 巨诺国际有限公司 气旋风力发电机
ES2620368T3 (es) * 2011-06-16 2017-06-28 Zeki Akbayir Procedimiento y dispositivo para generar fuerza de accionamiento causando diferencias de presión en un sistema de gas/líquido cerrado
CN103261677B (zh) * 2011-07-27 2017-04-12 Dlz公司 水平轴线流体动力水力涡轮系统
CN102418664B (zh) * 2011-11-02 2014-02-26 谭立忠 逆风或逆水半周时桨叶自动顺桨垂直轴风力和水力发动机
US8482144B2 (en) * 2011-11-21 2013-07-09 Samit A. Khedekar Vertical axis wind turbine with electronically controlled assisted start mechanism and controlled airflow
KR101359641B1 (ko) * 2011-12-20 2014-02-06 삼성중공업 주식회사 선박
CN102635512B (zh) * 2012-05-03 2014-11-05 姚宜吾 一种风能电动车
KR101211581B1 (ko) * 2012-05-24 2012-12-12 (주)알앤디프로젝트 도로변에 설치되는 집풍형 풍력발전장치
DE102012017863B4 (de) 2012-09-06 2018-05-24 Franz Popp Rotor zur Umwandlung von Strömungsenergie eines strömenden gasförmigen Fluids in Rotationsenergie und Anlage zur Erzeugung von elektrischer Energie damit
CN102840100A (zh) * 2012-09-12 2012-12-26 无锡中阳新能源科技有限公司 固相力臂式风力发动机
CN103111224A (zh) * 2012-11-14 2013-05-22 辽宁省电力有限公司电力科学研究院 快速混合器
CN102943746A (zh) * 2012-12-12 2013-02-27 秦明慧 垂直轴型环式风能机发电系统
WO2014152051A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Regenedyne LLC System, apparatus and method for vertical axis wind turbines with laminar flow
ITBO20130423A1 (it) * 2013-07-31 2015-02-01 Sandra Castaldini Generatore ausiliario di energia elettrica.
AR097491A1 (es) * 2014-08-29 2016-03-16 Antonio Rubio Humberto Rotor doble de tres álabes para turbina de eje vertical
DE102014219557A1 (de) * 2014-09-26 2016-03-31 Ksb Aktiengesellschaft Strömungsführendes Bauteil
US20160141911A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Offshore power generation system
CN104595094B (zh) * 2014-11-19 2017-04-19 丁德祥 水力涡轮发电机
US10738760B2 (en) * 2015-03-26 2020-08-11 Catalin Tutunaru Vertical axis wind turbine
WO2018055636A1 (en) * 2016-09-20 2018-03-29 Anemos Energies Private Limited Venturi actuated vertical axis wind turbine with improved rotor wings
KR101696584B1 (ko) * 2016-09-29 2017-01-16 정종학 풍력 발전기 및 이를 포함하는 하이브리드 발전기
CN112377367B (zh) * 2016-10-10 2021-12-07 东莞理工学院 冷却塔的多动力混合驱动机构及其自动控制方法
US9752556B1 (en) * 2016-11-07 2017-09-05 King Saud University Multi-rotor vertical axis wind turbine
US9970419B1 (en) 2017-03-29 2018-05-15 Tarek O. Souryal Energy collection pod
US9784244B1 (en) * 2017-03-29 2017-10-10 Tarek O. Souryal Energy collection pod
US10495065B2 (en) * 2017-05-03 2019-12-03 William O. Fortner Multi-turbine platform tower assembly and related methods systems, and apparatus
CN107859594A (zh) * 2017-11-16 2018-03-30 苏奕菲 一种供电装置及供电方法
US11313348B2 (en) * 2019-04-17 2022-04-26 University Of Maryland, Baltimore County Hybrid vertical axis turbine apparatus
US11859716B2 (en) 2019-04-17 2024-01-02 University Of Maryland, Baltimore County Time-delay closed-loop control of an infinitely variable transmission system for tidal current energy converters
CN111322202A (zh) * 2020-03-03 2020-06-23 浙江晶杰能源设备有限公司 一种增压压缩功能的风能发电装置
CN112312748A (zh) * 2020-11-20 2021-02-02 中船重工（上海）节能技术发展有限公司 一种风力助推转子通风散热装置
US11118557B2 (en) * 2021-02-15 2021-09-14 Ronald Pierantozzi Centrifugal kinetic power turbine
EP4112924A1 (de) 2021-06-30 2023-01-04 LCG Energy Holding BV Rotor für eine windkraftanlage und verfahren zum betreiben einer windkraftanlage

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002095221A1 (de) * 2001-05-23 2002-11-28 Gunter Krauss Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE810500C (de) 1949-09-11 1951-08-09 Herbert Bosch Windturbine
US3922012A (en) * 1974-02-28 1975-11-25 Harry Herz Power generator
US4084918A (en) 1974-08-06 1978-04-18 Turbomachines, Inc. Wind motor rotor having substantially constant pressure and relative velocity for airflow therethrough
US3944840A (en) 1974-08-07 1976-03-16 Troll John H Wind power conversion system
FR2286954A1 (fr) 1974-10-01 1976-04-30 Poupinet Georges Perfectionnements aux eoliennes ou turbines entrainees par la circulation d'un fluide
DE2451751A1 (de) 1974-10-31 1976-05-13 Louis L Lepoix Turbine zur umwandlung der energie eines stroemenden mediums in elektrische oder mechanische energie mit hoechstem wirkungsgrad
DE2729523C2 (de) 1977-06-30 1979-03-15 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Entwicklungseinrichtung zur Entwicklung von Diazokopiermaterial nach dem Halbfeuchtverfahren
BE874276A (fr) * 1979-02-19 1979-06-18 Schellekens Andre G Toestel voor het opvangen en omzetten van energie
US4269563A (en) * 1979-08-09 1981-05-26 Errol W. Sharak Wind turbine
US4350900A (en) * 1980-11-10 1982-09-21 Baughman Harold E Wind energy machine
DE8304792U1 (de) 1983-02-22 1983-05-26 Seelow, Franz, Dipl.-Ing., 2000 Hamburg Windkraftwerk
DE8533984U1 (de) 1985-12-03 1986-02-27 Witzenmann GmbH, Metallschlauch-Fabrik Pforzheim, 7530 Pforzheim Rohrverbindung, insbesondere für Verbrennungsmotore
DE8533964U1 (de) 1985-12-03 1986-02-13 Rusch, Wilhelm, 6000 Frankfurt Horizontalwirkender Windflügelmotor
DE8631273U1 (de) 1986-11-21 1987-04-09 Wilhelm, Alfred, 5000 Köln Vorrichtung zur Krafterzeugung durch Wind
DE8708163U1 (de) * 1987-06-10 1987-08-27 Wilhelm, Alfred, 5000 Köln Vorrichtung zur Krafterzeugung durch Wind
GR910200234U (en) 1990-05-31 1992-07-30 Mihail Valsamidis Turbine wind machine with a vertical axis
EP0957265A3 (de) 1998-05-11 2001-10-24 Luigi Sanna Windturbine mit senkrechter Drehachse
DE19823473A1 (de) 1998-05-26 1999-12-02 Gunter Kraus Strömungsenergieanlage
DE19856914A1 (de) 1998-12-10 2000-06-15 Frank Katlewski Vertikaler Hochleistungswindrotor
DE29907940U1 (de) 1999-05-05 1999-08-12 Themel, Ramona, 08060 Zwickau Windkraftanlage mit Vertikalrotor
DE19920560A1 (de) 1999-05-05 1999-08-26 Themel Windkraftanlage mit Vertikalrotor
DE19939146A1 (de) * 1999-08-21 2001-03-22 Alfred Wilhelm Schwachwindleiste für Windanlagen
DE19957141B4 (de) 1999-11-27 2013-05-16 Christel Wagenknecht Windkraftanlage mit Vertikalrotor und Frontalanströmung
DE29920899U1 (de) 1999-11-27 2000-03-02 Wagenknecht, Markus, 07937 Zeulenroda Windkraftanlage mit Vertikalrotor und Frontalanströmung
DE20102051U1 (de) 2001-01-31 2001-05-03 Sulz, Adolf, 16775 Gransee Windkraftanlage mit frontal angeströmten Vertikalrotoren
US6465899B2 (en) 2001-02-12 2002-10-15 Gary D. Roberts Omni-directional vertical-axis wind turbine
DE10125938A1 (de) 2001-05-23 2003-02-27 Gunter Kraus Strömungsenergieanlage, insbesondere Windkraftanlage
DE20108925U1 (de) 2001-05-23 2002-09-26 Krauß, Gunter, 08529 Plauen Strömungsenergieanlage, insbesondere Windkraftanlage
US6800955B2 (en) * 2001-05-31 2004-10-05 Mcdavid, Jr. William K. Fluid-powered energy conversion device
AUPR991402A0 (en) * 2002-01-10 2002-01-31 J. Bertony Pty. Limited A turbine
WO2004011798A2 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Wind turbine device
US7247163B2 (en) 2002-08-02 2007-07-24 Radiamedical Systems Ab Internal telescopic guide for an inflatable air cushion
US6740989B2 (en) 2002-08-21 2004-05-25 Pacifex Management Inc. Vertical axis wind turbine
JP4482649B2 (ja) * 2003-04-18 2010-06-16 学校法人東海大学 サボニウスタービン
US7189050B2 (en) * 2003-04-30 2007-03-13 Terra Moya Aqua, Inc. Cross-flow wind turbine
CA2498635A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-28 Horia Nica Vertical axis wind turbine with modified tesla disks
US7329965B2 (en) * 2005-06-03 2008-02-12 Novastron Corporation Aerodynamic-hybrid vertical-axis wind turbine
CN100448383C (zh) 2005-07-04 2009-01-07 颉上股份有限公司 可充气气垫
DE202006008289U1 (de) 2006-05-24 2007-01-11 Hierstetter, Georg Windrichtungsunabhängige Windkraftanlage mit vertikalen Durchströmrotor
DE202006013779U1 (de) 2006-09-08 2008-01-24 AeroVigor Hungária Kft. Windkraftanlage
WO2008115558A1 (en) * 2007-03-20 2008-09-25 Zeuner Kenneth W System and method for harvesting electrical power from marine current using turbines
DE202008010395U1 (de) 2007-08-10 2008-10-16 Krauss, Gunter Strömungsenergieanlage
DE202008010396U1 (de) 2008-07-29 2009-12-10 Krauss, Gunter Strömungsenergieanlage

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002095221A1 (de) * 2001-05-23 2002-11-28 Gunter Krauss Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012008862A2 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Telbit Phu, Iwona Janowska Vertical axis wind turbine
CN104976063A (zh) * 2015-04-21 2015-10-14 李德生 风场聚能空心环外传发电系统

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0815341A2 (pt) 2015-02-10
US8154145B2 (en) 2012-04-10
CN101821497A (zh) 2010-09-01
KR20100071977A (ko) 2010-06-29
DE112007003687A5 (de) 2010-07-22
ZA201000960B (en) 2010-10-27
WO2009021485A2 (de) 2009-02-19
AU2008286537A1 (en) 2009-02-19
CA2695933A1 (en) 2009-02-19
WO2009021485A3 (de) 2009-04-09
US20090045632A1 (en) 2009-02-19
EP2188524A2 (de) 2010-05-26
DE112008002780A5 (de) 2010-07-15
MX2010001617A (es) 2010-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009036713A1 (de) Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage
EP1671030B1 (de) Rotorblatt für eine windkraftanlage
DE19957141B4 (de) Windkraftanlage mit Vertikalrotor und Frontalanströmung
WO2008141763A2 (de) Trägerarm für die flügel von windturbinen mit senkrechter drehachse
DE2632697A1 (de) Windkraftmaschine
WO2005085633A1 (de) Windkraftmaschine mit senkrechter drehachse und zentralem umlenk-körper
EP2128432B1 (de) Windkraftanlage mit axialem Lufteintritt und radialem Luftaustritt
DE3636781C2 (de)
EP2462343B1 (de) Windrad
DE102011122140A1 (de) Delta-Wirbelstromgeneratoren
EP3830410B1 (de) Windenergieanlage
DE20207363U1 (de) Strömungsenergieanlage
DE202008005724U1 (de) Axial durchströmte Windturbine
WO2002095221A1 (de) Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage
EP2920454B1 (de) Vorrichtung zur nutzbarmachung kinetischer energie eines strömenden mediums
EP3500750B1 (de) Windkraftanlage mit vertikalrotor und einleitflächenkonstruktion
WO2011100953A2 (de) Strömungs-kraftanlage
EP3969743A1 (de) Rotorblatt und windenergieanlage
DE102016112876A1 (de) Durchströmwindkraftanlage
WO1993023669A1 (de) Gehäuselose windkraftmaschine
DE20108925U1 (de) Strömungsenergieanlage, insbesondere Windkraftanlage
DE10022117A1 (de) Strömungsmaschine
AT392125B (de) Windrad
DE102010008379A1 (de) Strömungs-Kraftanlage
WO2012156352A1 (de) Windkraftanlage

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1596/MUMNP/2008

Country of ref document: IN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07801235

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120070036877

Country of ref document: DE

REF Corresponds to

Ref document number: 112007003687

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20100722

Kind code of ref document: P

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: FESTSTELLUNG EINES RECHTSVERLUSTS NACH REGEL 112(1) EPUE (EPA FORM 1205A VOM 27/05/2010)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07801235

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1