AT12099U1 - Rotorblatt für einen 3-blatt-darrieus-rotor - Google Patents

Description

österreichisches Patentamt AT 12 099 U1 2011-10-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein 3-Blatt-Darrieus-Rotor mit minimaler Geräusch- und Vibrationsentwicklung für eine Windenergieanlage mit sechs Rotorblattquerträgern die mit einer Sternförmiger (Dreizack) Zentralbefestigung direkt auf der Generatorwelle aufsitzend befestigt wird.

[0002] Ein 3-Blatt-Darrieus-Rotor ist ein Windkraftmaschine durch welche Bewegungsenergie der als Wind strömenden Luft in Bewegungsenergie eines Rotors umgewandelt wird, wobei die Drehachse des 3-Blatt-Rotors normal zur Strömungsrichtung des Windes liegt. Windkraftanlagen mit einem 3-Blatt-Darrieus-Rotor sind robust und vor allem für Kleinwindkraftanlagen, welche beispielsweise auf Häusern oder Sendemasten aufgestellt werden von Vorteil, da sie auch bei häufig wechselnden Windrichtungen sehr gut funktionieren. Bei der 3-Blatt-Bauweise eines Darrieus-Rotors sind drei sich in vertikaler Richtung erstreckenden Rotorblätter durch sechs Verbindungsstreben miteinander verbunden und gehalten. Die Verbindungsstreben sind in ihrer Längsmitte um eine vertikalachse mit einem Stern verbunden und drehbar gelagert. Eine in den wesentlichen bereichen typische Bauweise für eine Windkraftanlage mit Darrieus-Rotor in H-bauweise ist in der DE 20 2007 010 873 U1 gezeigt. Die normal zur Rotationsachse liegende Profilquerschnittsform eine Darrieus-Rotorblattes ist etwa gleich einem Tragflächenprofil.

[0003] Problematisch an Darrieus-Rotoren ist, das sie zum Vibrieren neigen, dass sie einen eher starken Wind zum Starten brauchen und dass sie starke Geräusche hervorrufen können.

[0004] Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Rotorblattform für einen Darrieus-Rotor in der 3-Blatt-Bauweise bereitzustellen, welche bezüglich der Geräuschentwicklung sowie Anlaufeigenschaften gegenüber bekannten Bauformen verbessert ist.

[0005] Zum Lösen der Aufgabe ist vorgesehen, die oberen und unteren Enden der Rotorblätter gegenüber dem restlichen Rotorblatt von der Rotorachse weg nach außen gebogen auszubilden und den oberen und unteren Teil der Anströmkanteder Rotorblätter in Richtung der be-triebsmässigen Bewegung gegenüber dem mittleren Teil der Anströmkante Aerodynamisch leicht nach hinten gekrümmt um die Abrissgeräusche bei erhöhter Drehzahl zu minimieren.

[0006] An zwei Prinzipskizzen wird die Erfindung veraunschaulicht: [0007] Fig. 1: zeigt einen 3-Blatt-Darrieus-Rotor in Frontansicht mit den Verbindungsstreben [0008] Fig. 2: zeigt einen 3-Blatt-Darrieus-Rotor in Draufsicht mit der Dreizackingen Sternhalte rung die direkt auf dem Generator aufsitzt.

[0009] Durch diese dargestellte Form des 3-Blatt-Rotorblattes werden sehr gute Anlaufeigenschaften geringe Vibrationen und minimierte Geräuschenwicklungen erreicht. 1 /4

Claims (3)

1. österreichisches Patentamt AT12 099U1 2011-10-15 Ansprüche 1. Rotorblatt für einen Darrieus-Rotor in der 3-Blatt-Rotor-Bauweise für eine Windenergieanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die der Rotationsachse zugewandte Kontur des einzelnen Rotorblattes (1) über die Höhe des Rotorblattes zwei Minimalwerte der Entfernung zur Rotorachse aufweist, dass diese Minimalwerte jeweils in 3 % bis 16 %, vorzugsweise 3 % bis 9 % der Gesamthöhe von der oberen und unteren Spitze des Rotorblattes entfernt liegen, dass sich besagte Kontur von den Stellen minimaler Entfernung zur Rotorachse aus zur näherliegenden Spitze des Rotorblattes hin von der Rotorachse weg krümmt und dass die Anströmkante des Rotorblattes an ihrem oberen und an ihrem unteren Ende gegenüber dem dazwischen liegenden Teil zu der betriebsmäßigen Bewegung des Rotorblattes nach hinten gekrümmt ist, wobei die Anströmkante in jeweils einem Höhenbereich von 6 % bis 26 %, vorzugsweise 9 % bis 16 % ihrer Gesamthöhe in der Bewegungsrichtung gemessenen Gesamtbreite in der betriebsmäßigen Bewegungsrichtung des Rotorblattes zurückweicht, wobei in der Projektion in Radialrichtung der Rotationsbewegung die Anströmkante in ihrem gesamten Längenverlauf nicht durchgehend im gleichen Sinn gekrümmt ist und dass die gegenüberliegende Kante (Abströmkante) an den Endbereichen nicht im gleichen Sinn wie die Anströmkante gekrümmt ist und im dazwischen liegenden Längenbereich gleich breit ist
2. 2. Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen des Rotorblattes (1.2) um 3 % bis 9 %, vorzugsweise 3 % bis 6 % der gesamten radialen Breite des Rotorblattes weiter von der Rotationsachse entfernt liegen als die der Rotationsachse am nächsten liegenden Punkte des Rotorblattes.
3. 3. Rotorblatt nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Rotationsachse abgewandte Kontur im mittleren Höhenbereich am weitesten von der Rotationsachse entfernt liegt, sich mit steigender Entfernung von der Höhenmitte erst an die Rotationsachse annähert und dann zum oberen und zum unteren Ende hin im gleichen Abstand zur Rotationsachse liegt. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 2/4