DE3631709A1 - Windturbine in senkrechter bauweise in turmausfuehrung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Nutzung des Winddruckes zur Energieerzeugung kennt fast ausschließlich die Anwendung des Pro­ pellers der aus der Luftfracht übernommen wurde. Bei der Luftfracht ist man jedoch auf hohe Drehzahlen angewiesen. Bei der Energiegewinnung aus Windkraft kann dieses Prinzip nur beschränkt zur Anwendung kommen. Die Drehzahl bestimmt die Windgeschwindig­ keit. Nur mit einem kleinen Propeller kann man hö­ here Drehzahlen erzielen. Je größer der Propeller gebaut wird um so langsamer läuft dieser. Zwar erhöht sich das Drehmoment mit wachsendem Durchmesser. Das Ergebnis ist jedoch eine gewisse Instabilität die dem Durchmesser des Propellers Grenzen setzt, das Ziel ist es jedoch eine schnell laufende Maschi­ ne mit großem Drehmoment zu bauen und dies ist mit den Propellerwindmühlen nicht möglich - daher ist diese Technik eine Sackgasse.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung greift zurück auf eine Turbinen­ konstruktion. Man kennt diese von Wasser- und Dampf­ turbinen her. Der Durchmesser der Turbine der vor­ liegenden Erfindung ist nur gering und beträgt nur wenige Meter. Die Länge der senkrecht stehenden und um eine senkrechte Achse drehenden Turbine be­ trägt jedoch das ein- bis fünffache des Turbinen­ durchmessers. Diese Konstruktion ergibt unter dem Lastdruck des Windes eine höhere Drehzahl - verbunden mit einem hohem Drehmoment. Das Ergebnis ist - bei ge­ ringem technischen Aufwand eine sehr hohe Leistung.

Es können Windturbinen zwischen 12 und 45 m Höhe mit einer Leistung zwischen 50 und 10 000 kW her­ gestellt werden. Ferner ist der Platzbedarf gering und die Geräuschentwicklung erträglicher als bei Propellermaschinen.

Der Rücklauf der Turbine ist durch einen Mantel etwa zur Hälfte des Durchmessers bedeckt. Dieser Man­ tel ist über einen Zahnkranz motorgesteuert um die Turbine herum berührungslos drehbar angeordnet und richtet die Turbine immer in den Wind. Der Vorgang wird über einen Windrichtungsmesser elektronisch gesteuert.

Zum Stillstand der Turbine wird der umlaufende Man­ tel um 90° gedreht in den Winde gestellt, so daß das Turbinenrad gegen die Einwirkung des Windes abgeschirmt wird. Ferner ist die Anlage soweit Dreh­ zahlfest und kann auch im Sturm in Betrieb bleiben.

Die Leistung wird von mehreren Generatoren abge­ nommen.

In Fig. 1 sind 2 Generatoren dargestellt. Bei größeren Anlagen werden bis zu 4 Generatoren be­ nötigt die je nach Leistung und Bedarf an- oder abge­ schaltet werden können.

Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Turbinenturm.

Fig. 2 ist ein Schnitt in Draufsicht auf das Tur­ binenrad.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Maschine.

Die Positionsnummern bedeuten:

•  1 Windrichtungsmesser
   2 drehbarer Mantel
   3 Turbinenrad
   4 Getriebemotor zur Drehung von 2
   5 Zahnrad von 4
   6 Achsiallager von 3
   7 Zahnkranz von 2
   8 Rollen für 2
   9 Radiallager von 3
  10 Kupplung
  11 Getriebe
  12 Generatoren
  13 Belüftung von 12
  14  Schaltschrank für Elektronik
  15 Windrichtungspfeil

Claims (3)

1. Windturbine in Turmform welcher im oberen Teil eine windangetriebene Turbine mit zahlreichen Schaufeln mit senkrechter Achse aufweist.

2. Windturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Turbine ein Umhüllungsmantel in einem Winkel von ca. 180° umschließt - welcher drehbar angeordnet von Hand oder elektronisch so in den Wind gestellt wird, daß die mit dem Winde drehenden Schaufeln der Turbine frei am Winde liegen und beim Rücklauf von dem Mantelblech gegen den Wind verdeckt werden.

3. Luftturbine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Generatoren zur elektrischen Stromerzeugung je nach Windstärke und Bedarf dazu bzw. abgeschaltet werden können.