Bei
der technischen Nutzung von Windenergie werden zwei unterschiedliche
Rotorsysteme verwendet, unterteilt nach Lage der Rotorachsen.at
The technical use of wind energy will be two different
Rotor systems used, subdivided according to position of the rotor axes.
Es
gibt Rotore mit horizontalen Achsen und Rotore mit vertikalen Achsen.It
There are rotors with horizontal axes and rotors with vertical axes.
Horizontalachsen-Rotore
müssen
in den Wind gestellt werden, was bei häufig wechselnder Windrichtung
hohen technischen Aufwand bedingt.Horizontal axis rotors
have to
be put into the wind, which often changes the wind direction
high technical complexity.
Bei
Vertikalachsen-Rotoren gibt es mehrere unterschiedliche Systeme:
- 1. Savonius-Rotor. Dieses System hat zwei ineinandergreifende
Halbschalen. (1)
- 2. Darrieus-Rotor. Dieses System hat senkrechte schmale gebogene
Flügelblätter. (2)
Vertical axis rotors have several different systems: - 1. Savonius rotor. This system has two interlocking half shells. ( 1 )
- 2. Darrieus rotor. This system has vertical narrow curved blades. ( 2 )
Im
Internet sind noch eine Reihe anderer Systeme dargestellt, von denen
eines besonders beachtenswert erscheint: es ist der H-Rotor. (3)
An waagerechten Trägerflügeln sind
die senkrechten Rotorflügel
befestigt.There are a number of other systems on the Internet, one of which is particularly noteworthy: it is the H rotor. ( 3 ) The vertical rotor blades are fastened to horizontal support wings.
Wenn
diese Art Rotor viele senkrechte Flügel besitzt, die nahezu den
gesamten Umfang des Rotors abdecken (4) ergibt
sich das Bild eines senkrecht stehenden Zylinders, der von Schlitzen
unterbrochen ist. Für
Kleinanlagen etwa bis 5 m Durchmesser ist dieses System leicht zu
realisieren. Auf der Windenergieausstellung in Hamburg am 16.-19.5.06
stellte ein japanischer Hersteller eine vierflüglige Anlage vor. Auf diese
Anlage wird als Stand der Technik Bezug genommen. (5)
Grundsätzlicher
Nachteil der Vertikalachsen-Rotore ist zur Zeit gegenüber den
Horizontalachsen-Rotoren der schlechtere Wirkungsgrad. Ursache dafür ist der
teilweise Strömungsabriß der dem
Wind gegenläufigen Rotorseite.
Bei Kleinanlagen erscheint die Flügelblattverstellung technisch
zu aufwändig,
das heißt
zu kostspielig. Eine hierfür
gedachte Lösung
des vorgenannten Problems wird durch die in dem Anspruch genannte
und nachfolgend beschriebene Mechanik erreicht.If this type of rotor has many vertical wings that cover almost the entire circumference of the rotor ( 4 ) results in the image of a vertical cylinder interrupted by slots. For small systems up to 5 m in diameter, this system is easy to implement. At the wind energy exhibition in Hamburg on 16.-19.5.06 a Japanese manufacturer presented a four-winged plant. This plant is referred to as the prior art. ( 5 ) Fundamental disadvantage of the vertical axis rotors is currently compared to the horizontal axis rotors of the worse efficiency. The reason for this is the partial stall of the rotor side opposite the wind. For small systems, the blade adjustment seems technically too complex, that is too expensive. A solution of the aforementioned problem intended for this purpose is achieved by the mechanism mentioned in the claim and described below.
Beschreibung des Baumusters, (6):Description of the model, ( 6 ):
In
die Mitte einer vielflügeligen
Vertikalturbine (6) wird eine kleinere Vertikalturbine
(7) so eingesetzt, dass sie sich frei auf der Vertikalachse
innerhalb der größeren Turbine
drehen kann. Weil die kleine mittige Vertikalturbine eine höhere gleichsinnige Drehzahl
hat als die Außenturbine,
die mit dem Antrieb der Nutzgeräte
belastet und dadurch abgebremst wird, werden die Strömungsabrisse
besonders an den Flügelinnenseiten
(8) der Außenturbine verhindert.
Die Begründung:
Die Grenzschicht um die Flügel
der Innenturbine gerät
in eine gleichsinnige Drehbewegung der Turbinen-Drehrichtung und
transportiert dadurch einen Teil des Luftstroms an die Rückseite
der dem Wind gegenläufigen
Flügel
der Außenturbine.In the middle of a multi-bladed vertical turbine ( 6 ), a smaller vertical turbine ( 7 ) so that it can rotate freely on the vertical axis within the larger turbine. Because the small central vertical turbine has a higher speed in the same direction as the outer turbine, which is charged with the drive of the Nutzgeräte and thereby slowed down, the stalls are particularly on the wing inside ( 8th ) prevents the outer turbine. The reason: The boundary layer around the wings of the inner turbine gets into a rotational movement in the same direction of the turbine rotation direction and thereby transported a portion of the air flow to the back of the wind opposite the wing of the outer turbine.