DE3937910A1

DE3937910A1 - Anemometerfluegel als antrieb fuer windkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3937910A1
Application number: DE3937910A
Authority: DE
Inventors: Guenter Ing Grad Krause
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-11-15
Filing date: 1989-11-15
Publication date: 1991-05-16

Description

Die Erfindung betrifft einen Windradflügel in Form eines Anemometerflügels, der für Windkraftmaschinen als Antrieb verwendet wird.

Anemometerflügel sind seit vielen Jahren als Flügelräder für Windmesser bekannt und im Einsatz. Nach Durchsicht der Windkraftantriebe und der bis heute verwendeten Windradflügel, in den ausgelegten Patentschriften unter F 03 D 1/00 bis 1/06 Teile 1, 2 und 3, wurde diese Ausführung nicht gefunden.

Der Anemometerflügel, also die offene Halbkugelschale, soll in entsprechender Größe als Windradflügel benutzt werden.

Wenn verhältnismäßig kleine Anemometerflügel kleine Energien für Meßgeräte erzeugen, müßten von größeren, bzw. großen oder größten Anemometerflügeln, entsprechend größere Energien erzeugt werden können. Inwieweit es möglich ist die Anemometerflügel technisch zu vergrößern und sie effektiv als Windradflügel einzusetzen und welche Energien damit zu erzeugen sind, muß durch Versuche ermittelt werden.

Einen wesentlichen Vorteil der Anemometerflügel gegenüber den meisten heute verwendeten Windradflügeln besteht darin, daß Anemometerflügel unabhängig von der Windrichtung sind, wenn sie auf einer senkrechten Achse montiert werden. Sie nutzen dann ohne zusetzliche Richtungsstellvorrichtungen, wie sie z. B. für Propellerantriebe notwendig sind, die Windkraft optimal aus. Anemometerflügel drehen bei Windmessern bei hohen Windgeschwindigkeiten sehr schnell, daher muß angenommen werden, daß dies auch beim Einsatz an Windkraftmaschinen der Fall sein wird. Das könnte ein Hindernis für den Einsatz sein, wenn man die Drehzahl nicht auf einfache Art regeln könnte.

Aber auch dieses Problem ist dadurch zu lösen, daß die Anemometerflügel verstellbar einzurichten sind und zwar derart, daß die offene Kreisfläche "a" aus der senkrechten Lage für maximale Drehzahl, bis in die waagerechte Lage über reduzierte Drehzahl bis Stillstand gedreht werden kann. Das entspricht einem Drehwinkel von 90 Grad. Stelleinrichtungen für diesen Zweck sind bekannt und im Einsatz

Je nach Größe der Anemometerflügel und der gewonnenen Energie, könnte diese Art Windkraftantrieb gut für individuellen Einsatz in abgelegenen Gegenden zur Stromversorgung eingesetzt werden. Zum Beispiel auf einem Dach, da bei waagerechter Anordnung des Anemometerflügels eine verhältnismäßig geringe Bauhöhe erforderlich wäre. Sollten sich große Anemometerflügel als rentabel erweisen, bietet der Großeinsatz für Alternativenergie eine große Chance, da auch die Kosten solch einer Anlage mit Sicherheit wesentlich geringer sind als die der jetzigen Propelleranlagen.

Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer Windkraftanlage mit einem Anemometerflügel auf senkrechter Achslage, ohne Anspruch auf eine technisch vollkommene Ausführung.

Fig. 2 zeigt das Windradkreuz mit den kugelförmigen Halbschalen des Anemometerflügels in der Draufsicht. Der Abstand zwischen den Innenkanten der Halbschalen und der Mittelachse sollte mindestens D/2 betragen, damit die Kreisflachen der Halbschalen keinen Windschatten erhalten und optimal vom Wind angeblasen werden können. Die Flächen "a" und "b" sind die Flächen mit den unterschiedlichen Luftwiderständen, c_wa < c_wb.

Die eingetragene Windrichtung dient nur zur Versinnbildlichung der Drehrichtung, sie kann jede Richtung annehmen, ohne daß sich die Drehrichtung ändert.

Claims

1. Ein Windradflügel, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einem Anemometerflügel mit kugelförmigen Halbschalen entspricht.

2. Ein Anemometerflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser zur Erzeugung von Energie aus Windkraft eingesetzt wird.

3. Ein Anemometerflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser bis zu einer technisch und mechanisch möglichen Größe ausgeführt wird.

4. Ein Anemometerflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser zur Regelung der Drehzahl mit einer Verstelleinrichtung ausgerüstet ist, die die kugelförmigen Halbschalen von der senkrechten in die waagerechte Lage und umgekehrt verdrehen kann.

5. Ein Anemometerflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen aus leichten Materialien wie Alu, Kunststoffen oder Verbundwerkstoffen mit Kohlefasern hergestellt sind.