AT511955B1 - Windturbine - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windturbine mit einem um eine zentrale, vertikal ausgerichtete Welle (1) verdrehbar gelagerten Rotor (2) und mit einer Anzahl von dem Rotor (2) rotierbar gelagerten und vom Rotor (2) nach oben abgehenden Flügel(3), wobei die Flügel (3) mit einer Winkelgeschwindigkeit rotierbar sind, die der Hälfte der Winkelgeschwindigkeit des Rotors (2) entspricht, wobei die Rotationsachse (R) der jeweiligen Flügel (3) im Bezug auf die Achse (A) der zentralen Welle (1) nach Außen geneigt ist, wobei der Neigungswinkel (N) der Rotationsachse 15 bis 25°, vorzugsweise 18 bis 22°, beträgt.

Claims (4)

1. österreichisches Patentamt 511 955 B1 2013-04-15 den, der allenfalls eine Bremseinrichtung für den Rotor 2 und/oder für die einzelnen Flügel 3 umfasst. [0042] Die Flügel 3 können ohne weiteres eine Länge von bis zu 50m erreichen und bei entsprechenden Windgeschwindigkeiten sind hohe Leistungen im Megawattbereich erreichbar. [0043] Von Vorteil ist es, wenn die Leitschaufeln 15 etwas höher ausgebildet sind, als die Höhe der Flügel 3, um die Flügel 3 einerseits bei Sturmwind abdecken zu können und andererseits die Windströmung optimal auf die um die zentrale Welle 1 rotierten Flügel 3 lenken zu können. Deshalb können die einzelnen Leitschaufeln 15 jeweils auf eigenen um die zentrale Welle 1 rotierbaren Trägern angeordnet sein, um die Umlenkung des Windes in Richtung auf die Flügel 3 an die jeweiligen Windverhältnisse anpassen zu können. [0044] Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, dass die sich nach oben verbreiternden und mit immer größerer Winkelgeschwindigkeit umlaufenden Schaufelblätter optimal an die nach oben immer höher werdende Windgeschwindigkeit angepasst werden können und daher eine optimale Leistungsgewinnung ermöglichen. Dies erfolgt deshalb, weil die Windgeschwindigkeiten am Boden in Folge der Reibung in der Grenzschicht relativ niedrig sind, nach oben zu jedoch in beträchlich höhere Geschwindigkeiten übergehen. In größerem Bodenabstand besitzen die Flügel der erfindungsgemäßen Windturbine eine höhere Umlaufgeschwindigkeit und eine breiter werdende Profilfläche, sodass eine Leistungserhöhung und eine optimale Anpassung an die tatsächlichen Windsituationen ermöglicht wird. [0045] Die erzeugte Leistung wird vorteilhafterweise über einen Zahnkranz 22 und ein Ritzel 23 an Elektrogeneratoren 24 übertragen, welche die mechanische Energie der Windturbine in elektrische Energie umsetzen. Diese Energie kann direkt an Verbraucher weitergegeben werden oder durch Wasserspaltung mittels Elektrolysatoren in H2 und 02 und nachfolgende Lagerung der Gase in Hochdrucktanks ausgewertet werden. Dieses Speicherkonzept erlaubt auch die Nutzung von kürzeren Windspitzen. [0046] Der Generator 24 kann auch bei entsprechender Stromversorgung als Drehantrieb für den Rotor 2 den Rotor 2 in eine gewünschte Lage verdrehen. Patentansprüche 1. Windturbine mit einem um eine zentrale, vertikal ausgerichtete Welle (1) verdrehbar gelagerten Rotor (2) und mit einer Anzahl von auf dem Rotor (2) rotierbar gelagerten und vom Rotor (2) nach oben abgehenden Flügeln (3), wobei die Flügel (3) mit einer Winkelgeschwindigkeit rotierbar sind, die der Hälfte der Winkelgeschwindigkeit des Rotors (2) entspricht, wobei die Rotationsachse (R) der jeweiligen Flügel (3) im Bezug auf die Achse (A) der zentralen Welle (1) nach Außen geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (N) der Rotationsachse 15 bis 25°, vorzugsweise 18 bis 22°, beträgt.
2. 2. Windturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) für jeden Flügel (3) ein Getriebe (5) trägt, das ein Zahnrad (6), vorzugsweise Kegelzahnrad, aufweist, das mit einem mit der zentralen Welle (1) drehfest verbundenen Zahnrad (7), vorzugsweise Kegelzahnrad, kämmt bzw. von diesem angetrieben ist, wobei das Zahnrad (6) mit einem weiteren Zahnrad (8), vorzugsweise Stirnzahnrad (8), drehfest verbunden ist und auf der selben Zwischenwelle (9) liegt, und wobei dieses weitere Zahnrad (8) mit einem mit dem jeweiligen Flügel (3) verbundenen und diesen antreibenden Antriebszahnrad (10), vorzugsweise Stirnzahnrad, im Eingriff steht.
3. 3. Windturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Zähne des Zahnrades (8) die Hälfte der Anzahl der Zähne des Antriebszahnrades (10) beträgt.
4. 4. Windturbine nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (3) jeweils von einem Schaft (11) getragen sind, der im Rotor (2) in vorzugsweise zwei Lagerstellen (12) gelagert ist, wobei das Antriebszahnrad (10) vorzugsweise zwischen den beiden Lagerstellen (12) am Schaft (11) gelegen ist. 6/11