DE842330C

DE842330C - Windkraftwerk

Info

Publication number: DE842330C
Application number: DEP29895A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Ing Voigt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-01-01
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1952-06-26

Description

Bei Windkraftwerken ist wegen des oft stoßartigen Anfalls der Windenergie mit vorübergehenden starken Überbelastungen der Stromerzeuger zu rechnen. Um bei solchen Überbelastungen eine Beschädigung der Stromerzeuger durch zu starke Erwärmung der elektrischen Wicklungen zu verhindern, ist eine- mit der Belastung zunehmende Kühlung der Stromerzeuger sehr bedeutungsvoll.
Da die Windturbinen 'von Windkraftwerken den Unbilden der Witterung ausgesetzt sind, kann de: Fall eintreten, daß sich besonders an den Vorderkanten der Flügel Eisansätze bilden. Solche Eisbildungen verändern die aerodynamische Form der Flügelquerschnitte, wodurch die Leistung der Windturbine herabgesetzt wird. Ein ungleichmäßiger Eisansatz kann ferner wegen der dadurch hervorgerufenen Unwucht die Windturbine und das Windkraftwerk zerstören. Es ist daher wichtig, die Eisbildung zu vermeiden.
Bei Stürmen können die Drehzahlen der Windturbinen und der Winddruck auf das Bauwerk zerstörende Werte annehmen. Es ist darum erforderlich, die Windturbine so zu bremsen, daß sie eine bestimmte höchstzulässige Drehzahl nicht überschreitet.
Die im folgenden beschriebene Erfindung gibt ein Verfahren. an, mit dem i. eine zu starke Erwärmung der Stromerzeuger, 2. die Eisbildung an den Flügeln und 3. die zu hohe Umlaufzahlen der Windturbinen in einfachster Weise verhindert werden. Die Abb. i zeigt die beispielsweise Ausführung eines Windturbinentriebwerkes, bestehend aus der Windturbinenachse i, der Windturbine 2, dem Zahnradvorgelege 3, den Stromerzeugern 4, 5, 6 und der Gondel 7 im Längsschnitt. Die Abb. 2 stellt einen der drei (s. Windturbinennabe) vorhandenen Windturbinenflügel im Längsschnitt und die Abb. 3 einen Flügelquerschnitt dar. Die Flügel sind mit von der Flügelwurzel zur Flügelspitze verlaufenden Kanälen 8 durchzogen, wodurch die umlaufende Windturbine als Kreiselpumpe wirkt, indem unter dem Einfluh der Fliehkraft Luft an den Flügelwurzeln angesaugt und nach den Flügelspitzen getrieben wird, wo sie durch regelbare Schieber 9 ins Freie ausströmt. Die Luft nimmt dabei den gestrichelt angedeuteten Verlauf. Sie wird durch die Öffnungen io in den Rotorengehäusen der Stromerzeuger angesaugt, durchströmt die Stromerzeuger zwischen Stator- und Rotorwicklung, wobei die elektrischen Wicklungen gekühlt werden und die Luft selbst erwärmt wird. Von hier gelangt die erwärmte Luft durch Öffnungen 11 in die hohle Windturbinenachse und durch die Offnungen i2 in die hohlen Flügelholme und von dort durch Bohrungen 13 in die Flügelnasen, den vor den Holmen liegenden Flügelteilen. Indem sie die einzelnen von den Flügelrippen gebildeten Zellen 16 durchströmt, erwärmt sie die Flügelnasen, wodurch die Eisbildung verhindert wird. Je höher die Drehzahl der Windturbine ansteigt und je weiter die Schieber an den Flügelspitzen geöffnet werden, um so mehr Luft wind angesaugt, um so intensiver werden die Wicklungen der Stromerzeuger gekühlt, die Flügelnasen geheizt und um so mehr wird die Windturbine durch die Luftförderung gebremst. Man kann die Drehzahl mindernde Wirkung noch verstärken, indem man die Luft nicht an den Flügelspitzen, sondern durch an den Saug- und Druckseiten der Flügel vorgesehene Klappventile 14 und 15 (s. Abb. 3), und zwar entgegen der aerodynamischen Zirkulation um die Flügel ausströmen läßt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Windkraftwerk mit um horizontale Achsen umlaufenden Windturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Windturbinenflügel mit von der Flügelwurzel zur Flügelspitze verlaufenden Kanälen (8) versehen sind, durch die nach Art einer Kreiselpumpe unter dem Einfluß der Fliehkraft gefilterte Luft gefördert wird, die zuvor die Wicklungen der in Achsnähe angeordneten Stromerzeuger zur intensiven Kühlung derselben umspült hat.
2. Windkraftwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (8) vorzugsweise durch in Verbindung stehende Hohlräume (16) der Flügelnasen gebildet sind.
3. Windkraftwerk nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor Inbetriebnahme des Windkraftwerkes die in den Flügelnasen befindliche Luft vorzugsweise elektrisch erwärmt wird.
4. Windkraftwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flügelspitzen Schieber (9) eingebaut sind, mit deren Hilfe die Luftförderung durch die Flügelkanäle (8) geregelt wird.
5. Windkraftwerk nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Saug- und Druckseite der äußeren Flügelpartien schließbare Klappventile (14 und 15) so angeordnet sind, daß die geförderte Luft entgegen der aerodynamischen Zirkulation ausgeblasen werden kann.