DE102011012910A1

DE102011012910A1 - Darrieus-H-Rotor-Windkraftanlage mit Scherensystem

Info

Publication number: DE102011012910A1
Application number: DE102011012910A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2011-03-03
Publication date: 2012-03-22

Abstract

Problematik: Eine Darrieus Winturbine mit H-Rotoren ist ein Gerät zur Energiegewinnung durch Wind. Sie haben in der Regel zwei bis fünf fest installierte Flügel. Der Nachteil dieser H-Rotor-Turbine ist, das bei Sturm eine Bremsung zwar ein Weiterdrehen der Turbine verhindert, aber die Windlast nicht von den Flügeln des Rotors genommen wird. Des weiteren ist die für die Bremsung notwendige Technik aufwändig, teuer und schwer. Außerdem verringert man bei Sturm nicht die Windangriffsfläche, wodurch heutige H-Rotorturbinen robuster gebaut werden müssen. Abhilfe: Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Turbine zu schaffen, die die Flügel nach innen (zur Rotorwelle) zieht, bis sie nahezu anliegen. So ist eine Reduzierung der Rotorleistung möglich. Außerdem verringert sich die Windlast der Windenergiegewinnungsanlage. Bauteile zur Bremsung können wesentlich kleiner ausfallen, oder sogar (je nach Größe der Windkraftanlage) vernachlässigt werden.

Description

Problematik
Eine Darrieus Windturbine mit H-Rotoren ist ein Gerät zur Energiegewinnung durch Wind. Sie haben in der Regel zwei bis fünf fest installierte Flugel Der Nachteil dieser H-Rotor-Turbine ist, das bei Sturm eine Bremsung zwar ein Weiterdrehen der Turbine verhindert, aber die Windlast nicht von den Flügeln des Rotors genommen wird Des weiteren ist die für die Bremsung notwendige Technik aufwandig, teuer und schwer Außerdem verringert man bei Sturm nicht die Windangriffsflache, wodurch heutige H-Rotor-Turbinen robuster gebaut werden mussen
Abhilfe
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Turbine zu schaffen, die die Flügel nach innen (zur Rotorwelle) zieht, bis sie nahezu anliegen. So ist eine Reduzierung der Rotorleistung moglich Außerdem verringert sich die Windlast der Windenergiegewinnungsanlage Bauteile zur Bremsung konnen wesentlich kleiner ausfallen, oder sogar (je nach Große der Windkraftanlage) vernachlassigt werden
Zu Patentanspruch 1
Realisierung einer Bewegung der Rotorblätter zur Rotorwelle Hier wird über ein Scherensystem der Flugel (2) an die Rotorwelle (3) befestigt. Eine vertikale Bewegung der Aufnahmescheibe (1) wird durch Umlenkung im Scherensystem zu einer horizontalen Bewegung Diese vertikale Bewegung der unteren Aufnahmescheibe (1) hat eine horizontale Bewegung der Flugel zur Folge Um einen Langenunterschied durch die Bewegung auszugleichen, ist ein Schienensystem (4) an der oberen Scherenbefestigung des Flugelblattes notwendig Ein weiteres Schienensystem ist auf der Welle befestigt Auf diesem Schienensystem (7) lauft die Aufnahmescheibe, um ein Verdrehen zu verhindern
Die obere Wellenbefestigung (6) und die untere Flügelbefestigung (5) sind feste Lagerpunkte
Zu Patentanspruch 2
Am der Aufnahmescheibe (1) ist ein Fliehkraftsystem (6) befestigt Dieses Fliehkraftsystem lost bei einer einstellbaren Maximaldrehzahl einen Befestigungspunkt Nach losen dieses Punktes, wird die Aufnahmescheibe (1) nach unten gezogen Hierbei wird ein Teil der Zugkraft über das Scherengelenk umgelenkt und die Rotorblatter werden zum Zentrum gezogen Der notwendige Zug wird durch eine Zugfeder (8) in der Welle gewährleistet Die oben beschriebene Anlage ist eine Kleinanlage Sie ist durch das Scherensystem schnell auf- und abgebaut. Die Windanlage ist im eingefahrenen Zustand sehr kompakt und gut zu transportieren Ideal für mobile Anwendungen
Mit dieser Bauform lassen sich aber alle Großen des Darrieus-H-Rotors realisieren
Zu Patentanspruch 3
Um große Anlagen mit diesem Scherensystem auszurüsten ist ein Verstellen der Aufnahmescheibe (1) und das daraus resultierende Heranziehen der Rotorflugel nur mit Motorkraft zu realisieren Der Motor (9) befindet sich hierbei im Unteren Teil der rotierenden Welle und zieht den Aufnahmeteller durch eine Gewindeachse nach unten Hierbei wird die Gewindeachse über ein Gegenstuck (ahnlich einer Mutter für Schloßschrauben) mit der Aufnahmescheibe verbunden Wird die Achse nun in Drehung versetzt, gleitet die Aufnahmescheibe (1) je nach Drehrichtung auf oder ab Der Vorteil einer motorbetriebenen Verstellung ist
Die Steuerbarkeit der Rotorleistung Hier wird ein Heranziehen und Herausfahren der Rotorflugel moglich Z B ist die Windanlagenleistung bei starken Wind zu reduzieren (Flügel auf einen bestimmten Abstand zur Welle hin einzufahren) und muss nicht ganz abgestellt werden Außer dem ist bei Wartungsarbeiten so die Drehkraft von der Welle zu nehmen.

Claims

Darrieus-H-Rotor-Windturbine mit Scherensystem zur Leistungsregulierung, dadurch gekennzeichnet, das ein Scherensystem zwischen Rotorwelle (3) und Rotorflügel (2) montiert ist, welches ein Heranziehen und Abschieben der Rotorflügel zu und von der Rotorwelle (Achse) ermöglicht. Hierbei wird die horizontale Bewegung der Rotorflügel (2) durch die vertikale Bewegung der Aufnahmescheibe (1) ausgelöst.
Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das über ein Fliehkraftsystem, bei einer bestimmten (einstellbaren) Drehzahl der Turbine, die Auslösung eines federgespannten Mechanismusses erfolgt. Hierdurch wird über ein Scherensystem (aus Anspruch 1) ein Heranziehen der Rotorflügel (2) an die Rotorwelle (3) durchgeführt.
Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das über einen motorbetriebenen Hebe- und Senkmechanismus (Schneckensystem) die Aufnahmescheibe (1) vertikal bewegt und somit eine horizontale Bewegung der Rotorflügel (2) durchgeführt werden kann.