DE2814247A1 - Windkraftmaschine - Google Patents
WindkraftmaschineInfo
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Classifications
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- 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
- F03D3/007—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor the axis being vertical using the Magnus effect
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Description
- Windkraftmaschine Bei einem um seine Achse rotierenden und senkrecht zu dieser Achse von einem Gas, Iiuft oder einer Flüssigkeit angeströmten Zylinder tritt eine "Querkraft" senkrecht zur Achse und zur Anströmrichtung auf, die nach ihrem Entdecker Prof. Magnus als Magnus-Effekt bekannt ist. Die Grösse dieser Kraft ist abhängig vom spezifischen Gewicht des Gases, der Luft oder der Flüssigkeit, von der An -strömgeschwindigkeit und von der Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Zylinders.
- hen 1 Flettner hat von dieser Erkenntnis gebrauch gemacht und ein Schiff mit solchen rotierenden Zylindern gebaut, welche die Segel ersetzten. Der Wirkungsgrad des rotierenden Zylinders lässt sich verbessern, wenn an beiden Enden desselben kreiszylindrische Scheiben angebracht werden, deren Durchmesser grösser ist, als der Durchmesser des Zylinders. Flettner hat auch Versuche mit Rotoren ausgeführt, die nicht zylindrisch, sondern konisch ausgebildet waren. Es können auch Rotoren aus mehreren gleichartig angeordneten, hintereinander aufgereihten zylindrischen oder konischen Teilen mit dazwischenliegenden Scheiben aufgebaut sein.
- Alle diese möglichen Rotor-Bauarten werden im Folgenden und in den Ansprüchen als "FlettDer - Rotor" bezeichnet.
- hen 1 Es ist ein Versuch bekannt, um mit Hilfe von Flettner-Rotoren eine Windkraftmaschine zu bauen. Bei dieser Maschine waren die Rotoren wie Flügel eines Propellers angeordnet.
- Dabei waren die Strömungsverhältnisse an den Flettner-Rotoren derart ungünstig, dass das Projekt fallen gelassen wurde.
- Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe eine Windkraftmaschine zu schaffen, die von Flettner-Rotoren gebrauch macht, günstige Strömungsverhältnisse für diese schafft und damit einen besseren Wirkungsgrad erzielt.
- Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Windkraf-t/maschine, die sich auszeichnet durch ein im Betrieb rotierendes, rotationssymmetrisch ausgebildetes tuftleitgehäuse mit zentraler Welle, an dem parallel oder geneigt zur Welle, in symmetrischer Anordnung, mindestens zwei mechanisch hen 1 angetriebene Flettner-Rotoren angeordnet sind, denen je eine im Luftleitgehäuse angebrachte und parallel zur jeweiligen rotorachse verlaufende Luftzufuhröffnung zugeordnet ist.
- Die erfindungsgemässe Windkraftmaschine kann verschiedene Bauarten aufweisen, je nachdem die Flettner-Rotoren innen im Luftleitgehäuse oder aussen an demselben angebracht sind. Weitere bauliche Unterschiede ergeben sich dadurch, dass die Flettner-Rotoren entweder parallel oder geneigt zur zentralen Welle des Luftleitgehäuses angeordnet sein können und schliesslich entscheiden Anzahl und Grösse der Flettner-Rotoren Über die Grönse der Maschine.
- In der Zeichnung sind einige Bauarten der erfindungsgemässen, mit einem Generator gekuppelten Windkraftmaschine dargestellt und zwar zeigen beispielsweise: Figur 1 und 2 Windkraftmaschinen mit innen im Luftleitgehäuse angeordneten Flettner-Rotoren, in schematischer Darstellung; Figur 3 und 4 Maschinen mit aussen am luftleitgehäuse angeordenten Flettner-Rotoren, ebenfalls in vereinfachter Darstellung Figur 5 eine Maschine entsprechend dem Aufbau nach Figur 2 im Längsschnitt.
- hen 1 Luftleitgehäuses In den Figuren 1 - 4 ist die Welle W des) durch eine strichpunktierte Linie dargestellt, die in Lagern L drehbar gelagert ist. Auf der Welle W ist das Luftleitgehäuse R drehfest gelagert.
- Bei der Windkraftmaschine, wie sie schematisch in Figur 1 dargestellt ist, umfasst das als Rotor ausgebildete Luftleitgehäuse einen trichterförmigen äusseren Mantel 10 und eine an der weiten Einlassseite angebrachten aerodynamisch geformte Abdeckhaube 11. Der äussere Mantel 10 und die Haube 11 sind durch einen inneren Mantel miteinander verbunden. Dieser innere Mantel ist mit Luftzufuhröffnungen 12 versehen. Im inneren Mantel sind unter den Luftzufuhröffnungen Flettner-Rotoren FR angebracht, die von Motoren M getrieben werden. Die FR sind drehbar im Luftleitgehäuse R gelagert, während die Motoren M in der Haube 11 untergebracht sind. Die durch Pfeile angedeutete Luftströmung strömt links in das Luftleitgehäuse R ein, durchsetzt die Oeffnungen 12, strömt die sich gleichsinnig drehenden FR an und verlasst das Gehäuse rechts. Die dabei infolge des Magnus-Effekts an den FR wirksam werdenden Kräfte treiben das Luftleitgehäuse R an und Welle W kann beispielsweise den damit gekuppelten Generator G antreiben.
- Da die Windkraftmaschine relativ langsam läuft, ist zwischen der Welle W und dem Generator G ein Uebersetzungsgetriebe U angebracht, welches die Tourenzahl erhöht.
- hen l Die in Figur 2 schematisch dargestellte Windkraftmaschine unterscheidet sich vonderjenigen nach Figur 1 dadurch, dass die FR gegen die Welle W geneigt eingebaut sind.
- Dadurch wird ein grösserer Luftaustrittsquerschnitt geschaffen.
- Bei der Windkraftmaschine nach Schema Figur 3 umfasst das Luftleitgehäuse R eine aerodynamisch geformte Haube 30, die ringförmig ausgebildet ist. Diese ist über einen inneren Mantel, der mit Luftzufuhröffnungen 31 versehen ist, mit einem rückwärtigen Gehäuseteil 32 verbunden. Ausserhalb dieses inneren Mantels, im Bereich der Oeffnungen 31, sind Flettner-Rotoren FR montiert, die von Motoren M getrieben werden. Die vorne (im Bild links) einströmende Luft durchsetzt die Oeffnungen 31, strömt die Rotoren FR an und entweicht dann ins Freie.
- Die Maschine nach Figur 4 unterscheidet sich von derjenigen nach Pigur 3 dadurch, dass die FR zur Welle W geneigt eingebaut sind. Die Antriebsmotoren M sind hier im rückseitigen Gehäuseteil 40 des Luftleitgehäuses R eingebaut.
- Zur Vermeidung starker Turbulenzen kann es von Vorteil sein, die aussen liegenden FR durch einen äusseren Mantel 41 abzudecken und die Luft erst weiter hinten ins Freie austreten zu lassen, wie dies mit unterbrochenen Linien in Figur 4 angedeutet ist.
- hen 1 In Figur 5 ist ein mehr detailliertes Ausführungsbeispiel einer mit einem Generator G gekuppelten Windkraftmaschine nach dem Schema von Figur 2 im Längsschnitt dargestellt.
- Die mit dem Generator gekuppelte Windkraftmaschine bildet ein Aggregat, das als Ganzes auf einem Gestell 50 angeordnet ist, das auf einer vertikalen Achse 51 befestigt ist. Diese Achse ist drehbar in einem nicht dargestellten Mast gelagert. Dies erlaubt das Aggregat der Windrichtung entsprechend gegen den Wind zu drehen. Die Drehung kann auf einfache Weise mittels einer nicht dargestellten Windfahne oder mehr regeltechnisch stabil, mittels eines Servomotors erfolgen. Die Energiezufuhr für den die Flettner-Rotoren treibenden Motor 52 und die Ableitung der vom Generator G erzeugten elektrischen Energie erfolgt über konzentrisch zur Welle 51 angeordente Schleifringe S1.
- Die eigentliche Windkraftmaschine umfasst ein Luftgehäuse mit einem äusseren Mantel 53 und einem inneren Mantel 54.
- Der äussere Mantel 53 ist an der Lufteintrittseite trichterförmig erweitert. Der innere Mantel 54 ist mit Luftzufuhröffnungen 55 versehen, durch welche die Luft den Flettner-Rotoren 56 zugeleitet wird. Die Luft strömt die Rotoren 56 an , gelangt ins Innere des inneren Mantels 54 und entweicht durch die Luft-Austrittsbffnung 57. In der Zeichnung ist nur ein solcher Flettner-Rotor 56 dargestellt, das Gehäuse ist für drei solcher Rotoren bemessen, hen 1 die in symmetrischer Anordnung jeweils um 1200 versetzt um die zentrale Welle 58 plaziert sind.
- Die drei Flettner -Rotoren 58 werden von einem einzigen Motor 52 mit Hilfe von Kegelrädern 59,60 angetrieben.
- Das zentrale Kegelrad 59 ist auf der Motorwelle montiert und treibt die drei Satelitenräder 60 für den Antrieb der Flettner-Rotoren.
- Statt einer durchgehenden zentralen Welle wie in den schematischen Darstellungen, ist sie hier unterteilt, indem das Luftleitgehäuse an der Eintrittseite direkt an das Uebersetzungsgetriebe U angeflanscht ist, während die Welle 58 in einem Lager 61 drehbar gehalten ist, das über einen Lagerbock 62 mit dem Gestell 50 verbunden ist.
- Damit der Generator schneller läuft und kleiner sein kann, ist ein Uebersetzungsgetriebe U angebracht. Es behindert die Luftströmung weniger und ist zudem mit einer aerodynamisch geformten Abdeckhaube 63 versehen.
- Es ist von Vorteil, wenn die Stütze 64 für den Generator und den Lagerbock 62 ein aerodynamisch günstiges Querschnittsprofil aufweisen. Die Stromzufuhr für den Antriebsmotor 52 kann beispielsweise über Schleifringe S2 ilEll 1 am rückwärtigen Ende der zentralen Welle 58 erfolgen.
- Die Stromzufuhrdrähte könnten dann beispielsweise in der hohl ausgeführten Welle 58 verlegt werden. Die vom Generator G erzeugte Energie könnte über Leitungen, die in der hohl ausgeführten Stütze 64 verlegt sind, zu den Schleifringen S1 geführt werden.
- hen 1
Claims (7)
- Ansprüche Windkraftmaschine, gekennzeichnet durch ein im Betrieb rotierendes, rotationssymmetrisch ausgebildetes Buftleitgehäuse mit zentraler Welle, an dem parallel oder geneigt zur Welle, in symmetrischer Anordnung, mindestens zwei mechanisch angetriebene Flettner-Rotoren angeordnet sind, denen je eine im tuftleitgehäuse angebrachte und parallel zur jeweiliger Rotorachse verlaufende Luftzufuhröffnung zugeordnet ist.
- 2. Windkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettner-Rotoren innen im Luftleitgehäuse angebracht sind, das Luftzufuhröffnungen aufweist, die die Luft über die Flettner-Rotoren radial nach innen leiten (Fig.l, 2,5).
- 3. Windkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettner-Rotoren aussen am Buftleitgehäuse angebracht sind, welches Luftzufuhröffnungen aufweist, die die Luft über die Flettner-Rotoren radial nach aussen leiten (Fig.3,4).
- 4. Windkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettner-Rotoren parallel zur zentralen Welle angeordnet sind. (Fig. 1,3).
- hen 1 5. Windkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettner-Rotoren symmetrisch aber geneigt zur zentralen Welle angeordnet sind, derart, dass sie sich an der Lufteintrittsstelle näher bei der zentralen Welle befinden, als an der Austrittsseite (Fig.2,5).
- 6. Windkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettner-Rotoren symmetrisch und parallel zur zentralen Welle angeordnet sind (Figur 3).
- 7. Windkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettner-Rotoren symmetrisch, aber geneigt zur zentralen Welle angeordnet sind, derart, dass sie sich an der Luftaustrittsseite näher bei der zentralen Welle befinden, als an der Lufteintrittsseite (Figur 4).hen 1
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1981000435A1 (en) * | 1979-08-06 | 1981-02-19 | I Pommerening | Wind turbine having a shaft arranged perpendicularly with respect to the wind direction on a vertical axis,and flettner rotors parallel to the shaft |
US4624623A (en) * | 1981-10-26 | 1986-11-25 | Gunter Wagner | Wind-driven generating plant comprising at least one blade rotating about a rotation axis |
DE19518838A1 (de) * | 1995-05-23 | 1996-11-28 | 2K Kempe & Klaus Gmbh | Windenergie-Mastturbine mit oder ohne Leuchte |
DE19503512C2 (de) * | 1995-02-03 | 1999-09-09 | 2K Kempe & Klaus Gmbh | Windenergie-Mastleuchte |
WO2010085615A3 (en) * | 2009-01-26 | 2010-11-04 | Egen Llc | Fluid flow energy harvester |
DE102020003130A1 (de) | 2020-05-26 | 2021-12-02 | Peter Hurst | Skalierbarer, vollgeregelter, luftgetriebener Energietransformer (SVL-Energietransformer) |
-
1978
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1981000435A1 (en) * | 1979-08-06 | 1981-02-19 | I Pommerening | Wind turbine having a shaft arranged perpendicularly with respect to the wind direction on a vertical axis,and flettner rotors parallel to the shaft |
US4624623A (en) * | 1981-10-26 | 1986-11-25 | Gunter Wagner | Wind-driven generating plant comprising at least one blade rotating about a rotation axis |
DE19503512C2 (de) * | 1995-02-03 | 1999-09-09 | 2K Kempe & Klaus Gmbh | Windenergie-Mastleuchte |
DE19518838A1 (de) * | 1995-05-23 | 1996-11-28 | 2K Kempe & Klaus Gmbh | Windenergie-Mastturbine mit oder ohne Leuchte |
WO2010085615A3 (en) * | 2009-01-26 | 2010-11-04 | Egen Llc | Fluid flow energy harvester |
DE102020003130A1 (de) | 2020-05-26 | 2021-12-02 | Peter Hurst | Skalierbarer, vollgeregelter, luftgetriebener Energietransformer (SVL-Energietransformer) |
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