[go: up one dir, main page]

DE10105570A1 - Wind-powered machine has radial blades of vertical rotor divided into partial blades separated by air flow gaps - Google Patents

Wind-powered machine has radial blades of vertical rotor divided into partial blades separated by air flow gaps

Info

Publication number
DE10105570A1
DE10105570A1 DE2001105570 DE10105570A DE10105570A1 DE 10105570 A1 DE10105570 A1 DE 10105570A1 DE 2001105570 DE2001105570 DE 2001105570 DE 10105570 A DE10105570 A DE 10105570A DE 10105570 A1 DE10105570 A1 DE 10105570A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
machine according
wind power
power machine
partial
blades
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE2001105570
Other languages
German (de)
Other versions
DE10105570B4 (en
Inventor
Wolfgang Althaus
Wolfgang Schaller
Herbert Welters
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ces Cleantec Energy Solutions 57392 Schm De GmbH
Ces Cleantec Energy Solutions De GmbH
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE10105570A priority Critical patent/DE10105570B4/en
Publication of DE10105570A1 publication Critical patent/DE10105570A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10105570B4 publication Critical patent/DE10105570B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/061—Rotors characterised by their aerodynamic shape, e.g. aerofoil profiles
    • 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 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • 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
    • F05B2240/213—Rotors for wind turbines with vertical axis of the Savonius 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
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/231—Rotors for wind turbines driven by aerodynamic lift effects
    • 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
    • F05B2240/231—Rotors for wind turbines driven by aerodynamic lift effects
    • F05B2240/232—Rotors for wind turbines driven by aerodynamic lift effects driven by drag
    • 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
    • F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
    • 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
    • F05B2250/32—Arrangement of components according to their shape
    • F05B2250/323—Arrangement of components according to their shape convergent
    • 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

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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The wind-powered machine (1) has a rotor (3) which rotates about a vertical axis (2), provided with at least 3 radial rotor blades (4), each divided into several partial blades (5) with vertical gaps between them for passage of air. The partial blades act as resistance elements or drive elements during the forwards movement and as drive elements during the return movement.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windkraftmaschine.The present invention relates to a wind turbine.

Windkraftmaschinen sind bekannt und sind heute als horizontal rotierende Windräder bereits vielfach im Einsatz. Die horizontal rotierenden Windräder weisen zwar bereits einen beachtli­ chen Wirkungsgrad, aber auch die bekannten Nachteile wie z. B. große Bauhöhe, Geräusch­ entwicklung, Notwendigkeit zur Nachführung, starke mechanische Belastung der Bauteile durch Fliehkräfte und Vibrationen auf. Die mechanischen Belastungen treten insbesondere auch dann auf, wenn das Windrad notwendigerweise in den Wind gedreht werden muß. Au­ ßerdem benötigen die bekannten Anlagen entweder eine relativ hohe Anfangswindgeschwin­ digkeit oder müssen anfangs durch Hilfsmotoren in Rotation versetzt werden.Wind turbines are known and already exist today as horizontally rotating wind turbines widely used. The horizontally rotating wind turbines are already remarkable Chen efficiency, but also the known disadvantages such. B. large height, noise development, need for tracking, strong mechanical stress on the components due to centrifugal forces and vibrations. The mechanical loads occur in particular even when the wind wheel must be turned into the wind. Au In addition, the known systems either require a relatively high initial wind speed or must initially be set in rotation by auxiliary motors.

Aus diesem Grunde sind vertikal rotierende Windräder, d. h. Windräder mit vertikaler Achse, konzipiert worden, die diese Nachteile beseitigen sollen. Der wesentliche Vorteil dieser Verti­ kalrotoren besteht darin, dass sie keinerlei Windnachrichtungsführung benötigen und die Komponenten leicht zugänglich in Bodennähe angebracht werden können. Aber auch die Ver­ tikalrotoren weisen folgenden prinzipiellen Nachteil auf: Die momentenerzeugenden Profile bewegen sich auf einer Kreisbahn und laufen, wenn der Vertikalrotor auf seiner gesamten Breite vom Wind angeströmt wird, auf der Hintour einmal mit dem Wind und auf der Rücktour gegen den Wind. Dabei rufen die Profile auf der Rücktour durch ihren Strömungswiderstand eine bremsende Wirkung hervor, was den Wirkungsgrad gegenüber dem Horizontalrotor ent­ scheidend verringert. Es ist versucht worden, diesem Problem dadurch zu begegnen, dass der Rotor in einem Gehäuse eingeschlossen wird, bei dem nur an bestimmten Stellen Luft ein­ strömt (vgl. US 4,350,900). Hierbei ergibt sich jedoch wiederum das Problem, den Wind so zu führen, dass er gezielt in diese Öffnungen eintritt. Hierzu ist dann wieder eine Windnachrich­ tungsführung erforderlich.For this reason, vertically rotating wind turbines, i.e. H. Vertical axis wind turbines, designed to overcome these drawbacks. The main advantage of this verti kalrotoren consists of the fact that they do not require any wind notification and that Components easily accessible near the floor. But also the Ver tical rotors have the following basic disadvantage: the torque-generating profiles move on a circular path and run when the vertical rotor is on its entire Is flown by the wind, on the back tour with the wind and on the return tour against the wind. The profiles call on the way back due to their flow resistance a braking effect, which ent the efficiency compared to the horizontal rotor decreased significantly. Attempts have been made to address this problem by making the Rotor is enclosed in a housing in which air enters only at certain points flows (see US 4,350,900). However, here again the problem arises of closing the wind cause it to enter these openings in a targeted manner. Then there is a wind report again guidance required.

Ein anderer Ansatz sieht vor, die Rotorblätter in mehrere Teilblätter zu unterteilen (vgl. WO 88/09873). Das unterteilte Profil setzt dabei dem Wind bei der Rücktour einen geringeren Widerstand entgegen. Trotz dieser Maßnahme weisen jedoch derartige Windkraftmaschinen nur einen bescheidenen Wirkungsgrad auf.Another approach provides for the rotor blades to be divided into several partial blades (cf. WO 88/09873). The subdivided profile reduces the wind on the return trip Resistance to. Despite this measure, however, such wind turbines only a modest level of efficiency.

Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile eine Windkraftmaschine mit einem um eine vertikale Achse drehbaren Rotor zu schaffen, die einen hohen Wirkungsgrad aufweist sowie leicht und preis­ wert herstellbar ist.It is therefore an object of the present invention, while avoiding the prior art Disadvantages known in the art are a wind power machine with a around a vertical axis  to create a rotatable rotor that is highly efficient, light and inexpensive is worth producing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Windkraftmaschine mit einem um eine verti­ kale Achse drehbaren Rotor, mit mindestens drei im wesentlichen radial angeordneten Rotor­ blättern, die den Rotor in gleich große Sektoren unterteilen, wobei die Rotorblätter in jeweils mehrere Teilblätter unterteilt sind und zwischen den Teilblättern vertikale Spalte zum Durch­ tritt der Luft angeordnet sind, gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Teilblätter wäh­ rend der Hintour als Widerstandsläufer oder als Auftriebsläufer und während der Rücktour als Auftriebsläufer wirkend ausgebildet sind.This object is achieved by a wind turbine with one by one verti kale axis rotatable rotor, with at least three substantially radially arranged rotor blades that divide the rotor into equal sectors, with the rotor blades in each several sub-sheets are divided and vertical gaps between the sub-sheets occurs the air are arranged, resolved, which is characterized in that the partial sheets while rend as a resistance runner or as a lift runner and during the return tour as Buoyancy runners are designed to act.

Durch Kombination dieser beiden Wirkprinzipien lassen sich gegenüber konventionellen Verti­ kalrotoren erhebliche Wirkungsgradverbesserungen erzielen.By combining these two principles of action, compared to conventional Verti Kalrotoren achieve significant improvements in efficiency.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous refinements are the subject of the dependent claims.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Teilblätter der Windkraftmaschine derart optimiert wer­ den, dass ihr strömungstechnischer Widerstand oder ihr strömungstechnischer Auftrieb bei der Hintour maximiert und ihr strömungstechnischer Widerstand bei der Rücktour minimiert bzw. der Auftrieb maximiert sind.It is particularly preferred if the partial blades of the wind turbine are optimized in this way that their fluidic resistance or their fluidic buoyancy maximizes the back tour and minimizes their fluidic resistance on the return tour or buoyancy is maximized.

Besonderer Bedeutung kommen dabei gemäß einer weiteren Ausführungsform zwischen den Teilblättern verlaufende konvergenten Kanälen zu. Hierdurch wird bewirkt, dass die sich be­ schleunigende Strömung nicht abreißt und es nicht zu Verwirbelungen mit Energieverlust kommt. Weiterhin sind somit höhere Anstellwinkel möglich, die einen größeren Auftrieb be­ wirken.According to a further embodiment, particular importance is placed between the Partial converging channels. This causes the be accelerating flow does not stop and there is no turbulence with loss of energy comes. Furthermore, higher angles of attack are possible, which be a greater buoyancy Act.

Vorteilhafterweise beträgt das Kontraktionsverhältnis der konvergenten Kanäle 0,6 bis 0,8.The contraction ratio of the convergent channels is advantageously 0.6 to 0.8.

Die konvergente Kanalführung wird bevorzugt durch die Profilierung der Teilblätter erzeugt.The convergent channel routing is preferably generated by profiling the partial sheets.

Es ist jedoch auch möglich, die konvergente Kanalführung durch eine Verstellung der Teilblät­ ter während eines Umlaufs zu erzeugen. Dies setzt jedoch eine vergleichsweise aufwendige mechanische Lösung z. B. mit Schrittmotoren voraus.However, it is also possible to adjust the convergent duct by adjusting the partial leaf ter during one revolution. However, this sets a comparatively complex mechanical solution z. B. with stepper motors ahead.

Das Kontraktionsverhältnis muß nicht über den gesamten Kanal konstant sein, sondern kann in einem hinteren Kanalabschnitt größer sein als in einem vorderen Kanalabschnitt. Hierdurch wird wiederum die Beschleunigung der Strömung gezielt dort beeinflußt, wo die Gefahr von Ablösungen am größten ist.The contraction ratio does not have to be constant over the entire channel, but can be larger in a rear channel section than in a front channel section. hereby the acceleration of the flow is in turn influenced where the danger of Detachments is greatest.

Die in radialer Richtung benachbarten Teilblätter weisen nach einer bevorzugten Ausführungs­ form gleiche Abstände zueinander auf. The partial sheets adjacent in the radial direction have a preferred embodiment form equal distances from each other.  

Soweit unter Berücksichtigung aller weiteren Parameter wie Profilierung, Zahl der Teilblätter etc. strömungstechnisch günstig, können die in radialer Richtung benachbarten Teilblätter auch unterschiedliche Abstände zueinander aufweisen.So far taking into account all other parameters such as profiling, number of sub-sheets etc. fluidically favorable, the sub-blades adjacent in the radial direction can also have different distances from each other.

Gleiches gilt für die Profilierung der Teilblätter, die bei allen Teilblättern gleich oder unter­ schiedlich ausgebildet sein kann. Aus Symmetriegründen sollten jedoch nur die Teilblätter jedes Sektors und nicht die in Umfangsrichtung verteilten Teilblätter unterschiedliche Profilie­ rungen aufweisen, da es ansonsten zu Unwuchten kommt.The same applies to the profiling of the sub-sheets, which are the same or below for all sub-sheets can be designed differently. For reasons of symmetry, however, only the partial sheets should be each sector and not the sub-sheets distributed in the circumferential direction have different profiles stanchions, as otherwise unbalance will occur.

Auch die konvergenten Kanäle können entweder alle gleich oder innerhalb eines Sektors un­ terschiedlich ausgebildet sein.The convergent channels can either all be the same or un within a sector be differently trained.

Vorteilhaft ist schließlich, wenn das Profil der Teilblätter eine konvexe Unterseite aufweist.Finally, it is advantageous if the profile of the partial sheets has a convex underside.

Vorteilhaft ist außerdem, wenn der Einlauf durch Formgebung der Decke und des Bodens gut gerundet ist.It is also advantageous if the inlet is good due to the shape of the ceiling and floor is rounded.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger beispielhafter Prinzipdarstellungen näher er­ läutert, die folgendes zeigen:The invention is explained in more detail below with the aid of a few exemplary basic representations refines, which show the following:

Fig. 1 zeigt in Prinzipdarstellung eine Aufsicht einer erfindungsgemäßen Windkraftmaschi­ ne; Fig. 1 shows a schematic diagram of a top view of a wind power machine according to the invention;

Fig. 2 zeigt die Strömungsverhältnisse an der Windkraftmaschine aus Fig. 1; FIG. 2 shows the flow conditions on the wind turbine from FIG. 1;

Fig. 3 zeigt ein Teilblatt einer Windkraftmaschine im Zustand der Anströmung als Wider­ standsläufer; und Fig. 3 shows a partial sheet of a wind turbine in the state of the onflow as a resistance rotor; and

Fig. 4 zeigt das Teilblatt aus Fig. 3 im Zustand der Anströmung als Auftriebsläufer, wobei verschiedene Abstellwinkel dargestellt sind. FIG. 4 shows the partial sheet from FIG. 3 in the state of the inflow as a buoyancy rotor, different angles of abutment being shown.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Windkraftmaschine 1 dargestellt. Man erkennt den um eine vertikale Achse 2 drehbaren, im wesentlichen dreieckigen Rotor 3. Der Rotor 3 besteht aus drei symmetrisch angeordneten Rotorblättern 4, die den Rotor 3 in drei gleich große Sektoren von je 120° unterteilen.In Fig. 1 a first embodiment of a wind power machine 1 is shown. One can see the essentially triangular rotor 3 , which can be rotated about a vertical axis 2 . The rotor 3 consists of three symmetrically arranged rotor blades 4 , which divide the rotor 3 into three equal sectors of 120 ° each.

Jedes Rotorblatt 4 ist in drei Teilblätter 5 unterteilt, wobei zwischen den Teilblättern 5 verti­ kale Spalte 6 zum Durchtritt der Luft angeordnet sind. Bei Bezugsziffer 16 ist auch gut er­ kennbar, dass die vertikalen Spalte 6 konvergent ausgebildet sind.Each rotor blade 4 is divided into three sub-blades 5 , with vertical gaps 6 for the passage of air being arranged between the sub-blades 5 . At reference number 16 it is also clearly recognizable that the vertical gaps 6 are designed to be convergent.

Die Strömungsverhältnisse bei Anströmung des Rotors 3 sind in Fig. 2 dargestellt. Zur besse­ ren Unterscheidung sind die Rotorblätter 4 bzw. Teilblätter 5, die alle gleich aufgebaut sind, sich jedoch in unterschiedlichen Positionen befinden, mit unterschiedlichen Bezugsziffern ver­ sehen.The flow conditions when the rotor 3 flows against are shown in FIG. 2. For better ren distinction, the rotor blades 4 or sub-blades 5 , which are all constructed identically, but are in different positions, see ver with different reference numerals.

Das aus den Teilblättern 7 bestehende Rotorblatt 8 befindet sich in derjenigen Position, in der bei der vorhandenen Anströmung eine Wirkung als Widerstandsläufer erzielt wird. Das aus den Teilblättern 9 bestehende Rotorblatt 10 hingegen befindet sich in der um 240° im Uhrzeiger­ sinn weitergedrehten Position, in der eine Wirkung als Auftriebsläufer erzielt wird. Das zwi­ schen diesen beiden Positionen befindliche, aus den Teilblättern 11 bestehende Rotorblatt 12 befindet sich in einer mehr oder weniger neutralen Position.The existing from the part 7 leaves the rotor blade 8 is in the position where the oncoming flow with the existing an effect is obtained as a resistance runner. The rotor blade 10 consisting of the partial blades 9 , however, is in the position rotated further by 240 ° in the clockwise direction, in which an effect as a buoyancy rotor is achieved. The between these two positions located, consisting of the blades 11 rotor blade 12 is in a more or less neutral position.

Betrachtet man ein Rotorblatt 4, so ergibt sich bei einem gesamten Umlauf damit strömungs­ technisch gesehen ein Zyklus von maximalem Widerstand bis hin zu maximaler Auftriebswir­ kung und wieder bis hin zu maximalem Widerstand mit jeweils dazwischen befindlichen Posi­ tionen, in denen der Widerstand abnimmt und der Auftrieb zunimmt bzw. der Auftrieb ab­ nimmt und der Widerstand zunimmt.If one looks at a rotor blade 4 , a cycle from maximum resistance up to maximum buoyancy effect and again up to maximum resistance with positions in between, in which the resistance decreases and the buoyancy, results in an entire circulation in terms of flow increases or the buoyancy decreases and the resistance increases.

In den Fig. 3 und 4 ist nochmals vergrößert dargestellt, wie ein Teilblatt 5 allein durch un­ terschiedliche Anströmung einmal einen Strömungswiderstand bietet (Fig. 3) und ein ande­ res mal Auftrieb erzeugt (Fig. 4). In Fig. 4 ist darüber hinaus noch dargestellt, das sich an dem Profil des Teilblattes 5 auch bei Anströmung aus unterschiedlichen Richtungen 13, 14, 15 Auftrieb ergibt. In FIGS. 3 and 4 is shown again increased, as a part of sheet 5 solely by un terschiedliche inflow once a flow resistance has (Fig. 3) and a res walls times buoyancy generated (Fig. 4). In Fig. 4 it is also shown that the profile of the partial blade 5 also gives rise to inflow from different directions 13 , 14 , 15 .

BEZUGSZIFFERNLISTEREFERENCE NUMBER LIST

11

Windkraftmaschine
Wind power machine

22

vertikale Drehachse
vertical axis of rotation

33

Rotor
rotor

44

Rotorblätter
rotor blades

55

Teilblätter
part leaves

66

Spalt
gap

77

Teilblätter
part leaves

88th

Rotorblatt
rotor blade

99

Teilblätter
part leaves

1010

Rotorblatt
rotor blade

1111

Teilblätter
part leaves

1212

Rotorblatt
rotor blade

1313

Strömungsrichtung
flow direction

1414

Strömungsrichtung
flow direction

1515

Strömungsrichtung
flow direction

1616

konvergenter Kanal
convergent channel

Claims (15)

1. Windkraftmaschine, mit einem um eine vertikale Achse drehbaren Rotor, mit mindestens drei im wesentlichen radial angeordneten Rotorblättern, die den Rotor in gleich große Sektoren unterteilen, wobei die Rotorblätter in jeweils mehrere Teilblätter unterteilt sind und zwischen den Teilblättern vertikale Spalte zum Durchtritt der Luft angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilblätter (5) während der Hintour als Widerstandsläufer (7) oder Auftriebsläufer und während der Rücktour als Auftriebsläufer (11) wirkend ausgebildet sind.1. Wind turbine, with a rotor rotatable about a vertical axis, with at least three substantially radially arranged rotor blades, which subdivide the rotor into sectors of equal size, the rotor blades are each divided into several partial blades and vertical gaps between the partial blades for the passage of air are arranged, characterized in that the partial sheets ( 5 ) are designed to act as resistance runners ( 7 ) or buoyancy runners during the return trip and as buoyancy runners ( 11 ) during the return tour. 2. Windkraftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine optimierte Profilierung der Teilblätter (5) derart, dass ihr strömungstechnischer Widerstand bzw. der strömungs­ technischer Auftrieb auf der Hintour maximiert und ihr strömungstechnischer Widerstand bei der Rücktour minimiert bzw. der strömungstechnische Auftrieb maximiert ist.2. Wind power machine according to claim 1, characterized by an optimized profiling of the partial blades ( 5 ) in such a way that their fluidic resistance or the fluidic lift on the back tour is maximized and their fluidic resistance on the return tour is minimized or the fluidic lift is maximized. 3. Windkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwischen den Teilblät­ tern (5) verlaufende konvergente Kanäle (16).3. Wind power machine according to claim 1 or 2, characterized by between the partial sheets ( 5 ) extending convergent channels ( 16 ). 4. Windkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontraktionsver­ hältnis der konvergenten Kanäle (16) 0,6 bis 0,8 beträgt.4. Wind power machine according to claim 3, characterized in that the contraction ratio of the convergent channels ( 16 ) is 0.6 to 0.8. 5. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die konvergente Kanalführung durch die Profilierung der Teilblätter (5) erzeugt wird.5. Wind power machine according to one of claims 3 or 4, characterized in that the convergent channel guide is generated by the profiling of the partial blades ( 5 ). 6. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die konvergente Kanalführung durch eine Verstellung der Teilblätter (5) während eines Umlaufs erzeugt wird.6. Wind power machine according to one of claims 3 or 4, characterized in that the convergent channel guide is generated by an adjustment of the partial blades ( 5 ) during one revolution. 7. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontraktionsverhältnis in einem hinteren Kanalabschnitt größer ist als in einem vorderen Kanalabschnitt.7. Wind power machine according to one of claims 3 to 6, characterized in that the Contraction ratio in a rear channel section is larger than in a front Channel section. 8. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in radialer Richtung benachbarten Teilblätter gleiche Abstände zueinander aufweisen. 8. Wind power machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the In the radial direction adjacent partial sheets have the same distances from each other.   9. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in radialer Richtung benachbarten Teilblätter unterschiedliche Abstände zueinander auf­ weisen.9. Wind power machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the In the radial direction, adjacent partial sheets have different distances from one another point. 10. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Teilblätter gleiche Profilierungen aufweisen.10. Wind turbine according to one of claims 1 to 9, characterized in that all Sub-sheets have the same profiles. 11. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilblätter jedes Sektors unterschiedliche Profilierungen aufweisen.11. Wind turbine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Sub-sheets of each sector have different profiles. 12. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass alle konvergenten Kanäle gleich ausgebildet sind.12. Wind power machine according to one of claims 3 to 11, characterized in that all convergent channels are of the same design. 13. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die konvergenten Kanäle eines Sektors unterschiedlich ausgebildet sind.13. Wind power machine according to one of claims 3 to 11, characterized in that the convergent channels of a sector are designed differently. 14. Windkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Teilblätter eine konvexe Unterseite aufweist.14. Wind power machine according to one of the preceding claims, characterized in that the profile of the partial sheets has a convex underside. 15. Windkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Einlauf durch die Formgebung ihrer Decke und ihres Bodens gut gerundet ist.15. Wind power machine according to one of the preceding claims, characterized in that that its inlet is well rounded due to the shape of its ceiling and floor.
DE10105570A 2001-02-06 2001-02-06 Wind power machine Expired - Fee Related DE10105570B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10105570A DE10105570B4 (en) 2001-02-06 2001-02-06 Wind power machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10105570A DE10105570B4 (en) 2001-02-06 2001-02-06 Wind power machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10105570A1 true DE10105570A1 (en) 2002-08-14
DE10105570B4 DE10105570B4 (en) 2005-03-24

Family

ID=7673185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10105570A Expired - Fee Related DE10105570B4 (en) 2001-02-06 2001-02-06 Wind power machine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10105570B4 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006044222A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Tassa Gmbh Wind power machine, has partial rotors arranged at distance to each other, where partial rotors are provided with two lift-wing bodies that are supported between two flat support arrangements with their ends
DE102008048522A1 (en) 2008-09-23 2010-03-25 Meyer, Florian Decentral-vertical rotor-power plant for use in building structure within rural and urban structures, has supporting surface longitudinal profiles shifted and placed in savonius flow inlets, and end cap plates provided in vertical rotor
US7802967B2 (en) * 2007-08-24 2010-09-28 Frenchy Krauss Vertical axis self-breaking wind turbine
WO2012020041A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-16 Hermann Riegerbauer Device for converting the energy of a flowing medium
EP2535566A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-19 Jacky Lamy Device for vertical wind-turbine blades
WO2013136060A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-19 The Power Collective Ltd A wind turbine assembly
WO2016005430A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Nourry Jean-Marc Rotor for rotary machine
CN106677982A (en) * 2017-02-28 2017-05-17 诸葛文英 Air filtering type wind rotor of vertical-axis wind turbine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006003903A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Weißenberger, Dietmar Drive vane for wind power machine with vertical rotor axis is asymmetrical and diverts air flow on rounded inner side of vane in direction of rotation
DE102008043705B4 (en) 2008-11-13 2012-05-16 Wolfgang Althaus Method and flow engine for converting flow energy of a fluid
DE102011118844B3 (en) * 2011-11-18 2013-04-18 Sandrah Kreye Vertical wind turbine and rotor blade for this
DE202017106237U1 (en) 2017-10-16 2019-01-17 Georg Kunz Wind turbine for converting wind energy into mechanical and electrical energy and land or water vehicle with such a wind turbine as a drive

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4350900A (en) * 1980-11-10 1982-09-21 Baughman Harold E Wind energy machine
WO1988009873A1 (en) * 1987-06-10 1988-12-15 Alfred Wilhelm Wind power engine
DE19501036A1 (en) * 1995-01-16 1995-07-13 Richter Wolfgang Radially streamed vertical axis wind-power converter
DE19603982A1 (en) * 1996-02-05 1997-08-07 Clemens Dr Kiefer Vertical axle wind power generator
DE19847469A1 (en) * 1998-10-15 2000-04-20 Eberhard Loeffler Wind wheel has rotatable mast with vane units connected to wind direction dependent setting arrangement for aligning and adjusting profile of vane units with respect to wind direction

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19715373A1 (en) * 1997-04-14 1998-10-15 Wolfgang Kuester Rotor driven by continuous flow of gas or liquid

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4350900A (en) * 1980-11-10 1982-09-21 Baughman Harold E Wind energy machine
WO1988009873A1 (en) * 1987-06-10 1988-12-15 Alfred Wilhelm Wind power engine
DE19501036A1 (en) * 1995-01-16 1995-07-13 Richter Wolfgang Radially streamed vertical axis wind-power converter
DE19603982A1 (en) * 1996-02-05 1997-08-07 Clemens Dr Kiefer Vertical axle wind power generator
DE19847469A1 (en) * 1998-10-15 2000-04-20 Eberhard Loeffler Wind wheel has rotatable mast with vane units connected to wind direction dependent setting arrangement for aligning and adjusting profile of vane units with respect to wind direction

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006044222A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Tassa Gmbh Wind power machine, has partial rotors arranged at distance to each other, where partial rotors are provided with two lift-wing bodies that are supported between two flat support arrangements with their ends
DE102006044222B4 (en) 2006-09-15 2019-05-23 Green Eagle Ltd. Wind power machine
US7802967B2 (en) * 2007-08-24 2010-09-28 Frenchy Krauss Vertical axis self-breaking wind turbine
DE102008048522A1 (en) 2008-09-23 2010-03-25 Meyer, Florian Decentral-vertical rotor-power plant for use in building structure within rural and urban structures, has supporting surface longitudinal profiles shifted and placed in savonius flow inlets, and end cap plates provided in vertical rotor
WO2012020041A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-16 Hermann Riegerbauer Device for converting the energy of a flowing medium
EP2535566A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-19 Jacky Lamy Device for vertical wind-turbine blades
FR2976629A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-21 Jacky Michel Lamy BLADE DEVICE FOR VERTICAL WIND TURBINE
WO2013136060A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-19 The Power Collective Ltd A wind turbine assembly
US9732728B2 (en) 2012-03-12 2017-08-15 The Power Collective Ltd Wind turbine assembly
WO2016005430A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Nourry Jean-Marc Rotor for rotary machine
FR3023580A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-15 Jean-Marc Nourry ROTOR FOR A ROTATING MACHINE
CN106677982A (en) * 2017-02-28 2017-05-17 诸葛文英 Air filtering type wind rotor of vertical-axis wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
DE10105570B4 (en) 2005-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0591467B1 (en) Process and installation for producing useable energy from parallel flows
DE2535297A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR GENERATING ENERGY BY USING WIND POWER
DE2715729B2 (en) Rotor for a turbine
EP1859164A1 (en) Method and device for using wind energy
DE10105570A1 (en) Wind-powered machine has radial blades of vertical rotor divided into partial blades separated by air flow gaps
WO2015124487A2 (en) Fan comprising an impeller with blades
DE2852554A1 (en) ROTOR FOR USE IN A FLOW MEDIUM
DE19957141A1 (en) Wind power installation with a vertical rotor and a head-on wind blast for producing energy has three-blade rotors fitted on a through-flow principle and a lateral inlet surface structure with diffusers on both sides on the rear part.
WO2011054812A2 (en) Turbomachine with axial compression or expansion
WO2008122507A1 (en) Shiplap arrangement
CH704212A1 (en) Axial Compressor.
DE2331614A1 (en) SIDE CHANNEL FAN
DE2050950A1 (en) Supersonic compressor with conical inlet
DE10331682A1 (en) Wind power facility for generating current has rotors with a vertical axis of rotation and rotor blades distributed in a peripheral direction with equal gaps around a free cross-flow chamber
DE69105613T2 (en) Impulse turbine stage with reduced flow losses.
DE202004017309U1 (en) Wind powered rotor has a vertical axis with profiled vertical blades which are driven by the wind and which has a set resistance on the return path
DE102004041696B4 (en) Jetventilator
DE102004053477A1 (en) Wind rotor with vertical axis of rotation has partial rotor which works as resistance rotor during forward motion and as lift rotor during backward motion and rotor has three radially arranged wings rotating around vertical axis
EP1122444B1 (en) Radial fan and nozzle for a radial fan
EP0449861A1 (en) Centrifugal pump impeller with low specific speed.
DE8228078U1 (en) VERTICAL AXIS ROTOR
DE10327977A1 (en) Sidewall design of a deflecting flow channel
EP3707370B1 (en) Continuous flow machine for providing electrical energy
WO2007036203A1 (en) Moving blade for an axial turbomachine
DE3326592C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8181 Inventor (new situation)

Free format text: ALTHAUS, WOLFGANG, DR.-ING., 52064 AACHEN, DE SCHALLER, WOLFGANG,, 52062 AACHEN, DE WELTERS, HERBERT, 52062 AACHEN, DE

8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: INNOENERGIE GMBH, 52064 AACHEN, DE

8381 Inventor (new situation)

Inventor name: ALTHAUS, WOLFGANG, DR.-ING., 52064 AACHEN, DE

Inventor name: WELTERS, HERBERT, 52062 AACHEN, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CES CLEANTEC ENERGY SOLUTIONS GMBH, 52064 AACH, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CES CLEANTEC ENERGY SOLUTIONS GMBH, 57392 SCHM, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CES CLEANTEC ENERGY SOLUTIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CES CLEANTEC ENERGY SOLUTIONS GMBH, 52064 AACHEN, DE

Effective date: 20110407

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130903