DE2930073A1 - Wind driven power generator - has rotor within casing profiled to increase air velocity to utilise low wind speeds - Google Patents

Wind driven power generator - has rotor within casing profiled to increase air velocity to utilise low wind speeds

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DE2930073A1
DE2930073A1 DE19792930073 DE2930073A DE2930073A1 DE 2930073 A1 DE2930073 A1 DE 2930073A1 DE 19792930073 DE19792930073 DE 19792930073 DE 2930073 A DE2930073 A DE 2930073A DE 2930073 A1 DE2930073 A1 DE 2930073A1
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Abstract

The generator has a casing which can be rotated about a vertical axis to bring it into the wind. Within the casing there is a rotor (2) which carries aerodynamically profiled axial flow blades (1). The inner surface of the casing is profiled so that the cross section of flow reduces from the inlet (5) to the leading edge (4) of the blades (4). The air velocity is thus increased and the generator operates satisfactorily at very low inlet wind velocities. The pitch of the blades can be varied. The rotor and casing are profiled (7,8) so that this variation does not produce a gap round the blades.

Description

tr.: Patentanmeldung " Windenergiekonverter tr .: Patent application "Wind energy converter

schreibung: ndenergiekonverter werden schon seit Jahrtausenden vom nschen benutzt. Es waren und sind Windenergiekonverter e die Strömungsenergie des Windes in mechanische Energie wandeln, in dem um eine vertikale oder horizontale Achse uppiert Segel oder aerodynamisch wirksame Flächen derartig die Luftströmung gestellt werden, daI2 die vom Wind auf diese emente ausgeübten Kräfte eine Drehung der gesamten Vorrichmg bewirken. Writing: nd energy converters have been used for thousands of years used. There were and are wind energy converters e the flow energy of the Convert winds into mechanical energy by moving around a vertical or horizontal Axis enhances sails or aerodynamically effective surfaces in this way the air flow be set so that the forces exerted by the wind on these elements cause a rotation the entire Vorrichmg cause.

n der in Drehung versetzten Achse kennen dann zum Beispiel @hlsteine, Wasserpumpen, Kompressoren und Generatoren anbetrieben werden.n the axis set in rotation then know, for example, @hlsteine, Water pumps, compressors and generators are operated.

e Wirkungsgrade solcher Konverter wurden durch die Verwendung rodynamischer Profile und die Ausbildung der Vorrichtung als Lne vom Wind angetriebene Luft schraube in diesem Jahrhundert zrbessert.e efficiencies of such converters became more rodynamic through the use of them Profiles and the design of the device as a line propelled by the wind air screw improved in this century.

Le zur Zeit in der Entwicklung befindlichen oder in der Praxis @ngesetzten Windenergiekonverter in Form von zwei- bis sechs-Lättrigen, zum Teil gegenläufigen Luft schrauben oder diejenigen, ie parabelförmig gebogene, aerodynamisch wirksame Flächen beitzen und eine senkrecht stehende Drehachse die gemeinsame ehne der Parabeln darstellt, weisen infolge ihrer Konzeption inige Nachteile hinsichtlich einer optimalen Konvertierung der indenergle in mechanische Energie auf.Le currently under development or in practice Wind energy converter in the form of two- to six-barred, partly counter-rotating Air screws or those, ie parabolic curved, aerodynamically effective Have surfaces and a vertical axis of rotation is common to the parabolas represents, due to their design, have some disadvantages with regard to an optimal Conversion of the indene energy into mechanical energy.

s handelt sich generell um " freifahrende " Luftschrauben, d.h., icht nur der induzierte Widerstand ist verhältnismäßig groß, ondern auch die durch die Randverwirbelung im Bereich der Blattspitzer nicht auftriebswirksame Fläche.s are generally "free moving" propellers, i.e., icht only the induced resistance is comparatively great, and so are those caused by the Edge turbulence in the area of the blade sharpener, surface that does not have an effect on buoyancy.

ie bisher beka-anten Windenergiekonverter erreichen im Hinblick uf die u adaptierenden Systeme eine ungünstig kleine Maximal-"Darrieus - Rotor" drehzahl, da die hierbei zu berücksichtigende Windgeschwindigkeit und der erforderliche Profilanstellwinkel in Verbindung mit den Auftriebs- und Winderstandsverhältnissen am Profil nur einen bestimmten, maximalen, die Drehzahl vorgebenden Anströmwinkel ermöglichen.he previously known wind energy converters achieve the u adapting systems have an unfavorably small maximum "Darrieus rotor" rotational speed, because the wind speed to be taken into account and the required profile angle of attack in connection with the lift and wind resistance conditions on the profile, only one allow certain, maximum, the speed-specifying angle of attack.

Den Schwingungsproblemen bei Verwendung langer, schlanker Rotorblätter kann man nur mit anspruchsvol]en, kostspieligen Konstruktionen begegnen.The vibration problems when using long, slender rotor blades can only be countered with sophisticated, expensive constructions.

Große Rotordurchmesser erfordern hohe, kostenaufwendige Lagerungstürme, die zudem noch das Gewicht schwerer Übersetzungsgetriebe zu trage haben, da - wie schon erwähnt - die Rotordrehzahlen verhältnismäßig klein sind.Large rotor diameters require high, expensive storage towers, who also have to bear the weight of heavy transmission gears, because how already mentioned - the rotor speeds are relatively small.

Bei den bisher bekannten Windenergiekonvertern trägt der Nabennahe Bereich ( ca. 20 % des Rotordurchmessers ) nur unwecentlich zum Gesamtdrehmoment des Rotors bei, wobei jedoch dieser Längenabschnitt voll in die Biege- und Torsionsmoment- sowie die Schwj.ngungsberechnungen ein ngeht.In the case of the previously known wind energy converters, the hub nearer carries Range (approx. 20% of the rotor diameter) only marginally to the total torque of the rotor, with this length section fully in the bending and torsional moment as well as the oscillation calculations.

Die bisher bekannten Windenergiekonverter müssen um Beschädigingen der Rotorblätter bzw. der gesamten Anlage bei dem Überschreiten einer bestimmten Windgeschwindigkeit " abgeregelt werden, so daß ein nicht unwesentlicher Teil der Gesamtwindenergie ungenutzt bleibt.The previously known wind energy converters have to be damaged the rotor blades or the entire system when a certain one is exceeded Wind speed "are regulated, so that a not insignificant part of the Total wind energy remains unused.

Diese Nachteile werden durch den erfindungsgemäßen Windenergiekonverter vermieden bzw. wesentlich verringert, so daß ein Windenergiekonverter mit hoher Effektivität bei geringem Investitions-und Wartungsaufwand im Verhältnis zur konvertierten Leistung schon bei Windgeschwindigkeiten von 3 m/s bis 4 m/s ( Windstärken 2 bis 7 ) verwirklicht werden kann.These disadvantages are caused by the wind energy converter according to the invention avoided or significantly reduced, so that a wind energy converter with high Effectiveness with low investment and maintenance costs in relation to the converted Performance already at wind speeds of 3 m / s to 4 m / s (wind strengths 2 to 7) can be realized.

Diese Vorteile des erfindungsgemäßen Windenergiekonverters werden dadurch erreicht, daß ( Fig. 1, beispielhaft ein Windenergiekonverter mit horizontaler Drehachse ) der mit aerodynamisch wirksamen, in ihrer Stellung zur Luftströmung variabelen Elementen (1) besetzte Rotor (2) in einem Strömungskanal (3) arbeitet, dessen Querschnitt (4) gegenüber dem Eintrittsquerschnitt (5) kleiner ist. Der Übergang (6) vom Eintrittsquerschnitt (5) zum Arbeitsquerschnitt (4) ist so auszulegen,daß sich eine möglichst gleichmäßige Geschwindigkeitszurahme der Luft ergibt.These advantages of the wind energy converter according to the invention become achieved in that (Fig. 1, an example of a wind energy converter with horizontal Axis of rotation) with aerodynamically effective, in their position to the air flow variable elements (1) occupied rotor (2) works in a flow channel (3), whose cross-section (4) is smaller than the inlet cross-section (5). The transition (6) from the inlet cross-section (5) to the working cross-section (4) is to be designed so that the air speed increases as evenly as possible.

Bei der Verwendung eines Rotors (6) nach Fig. 1 ist dieser nöglichst so zu gestalten, daß die aerodynamisch wirksamen 3lemente (1) am Innendurchmesser in einer konvexen (7) und am Außendurchmesser in einer konkaven (8) Kugelfläche so ge-Lagert sind, daß sie in ihrer Winkelstellung (9) zur Längsachse des Konverters verändert werden können, ohne daß sich strömungsungünstige Spalten oder Kanten ergeben. Aus dem zeichen Grunde sollten auch die Übergänge der umlaufenden Peile der Kugelflächen (7,8) zu den feststehenden Teilen des (onverters strömungsgünstig ausgeführt werden.When using a rotor (6) according to FIG. 1, this is necessary to design so that the aerodynamically effective 3lemente (1) on the inside diameter in a convex (7) and on the outer diameter in a concave (8) spherical surface are so ge-mounted that they are in their angular position (9) to the longitudinal axis of the converter can be changed without creating gaps or edges that are unfavorable to the flow. For this reason, the transitions between the encircling bearings and the spherical surfaces should also be (7,8) to the fixed parts of the converter are designed to be aerodynamic.

Der weitere Strömungsverlauf der infolge der Energieentnahme lurch den Rotor (2) verzögerten Luftströmung hat im Abströmbereich (10) so zu erfolgen, daß durch die außen an dem Kon-Werte vorbeiströmende Luft in bekannter Weise eine Ejektorwirkung erzielt wird.The further course of the flow of the lurch as a result of the energy extraction the rotor (2) delayed air flow has to take place in the outflow area (10) so that that by the air flowing past the Kon values outside in a known manner a Ejector effect is achieved.

Der Winkel (9) zur Länschse des Konverters, die auch durch 3as mittels der in der freien Luftströmung liegenden Leit-Flächen (11) um die drehbare Lagerung (12) des Konverters erzeugte Stellmoment die Strömungsrichtung der in den erfiniungsgemäßen Konverter strömende Luft ist, wird durch eine automatisch arbeitende, die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in in Längsrichtung des Konverters und die Drehzahl nR des rotors (2) berücksichtigende Regeleinrichtung jeweils so geçählt, daß die aerodynamisch wirksamen Elemente (1) über den sich bekannterweise ergebenden Anströmwinkel#= arctan vU Umfangsgeschwindigkeit am Rotor (2) ) hinaus um den jeweils gunstigsten Anstellwinkelα gegen die Luft strömung angestellt werden. Hierbei kann es günstig sein, bei kleinen totordrehzahlen nR, d.h., bei geringen Umfangsgeschwindigkeiten JU, einen größeren Anstellwinkelα vorzusehen als bei großen totordrehzahlen.The angle (9) to the Länschse of the converter, which also by 3as means the guide surfaces (11) lying in the free air flow around the rotatable bearing (12) the torque generated by the converter controls the direction of flow of the in accordance with the invention Converter is flowing air, is through an automatically operating, the flow rate the air in the longitudinal direction of the converter and the speed nR of the rotor (2) into account Control device selected in such a way that the aerodynamically effective elements (1) via the known angle of incidence # = arctan vU circumferential speed on the rotor (2)) by the most favorable angle of attack α against the Air flow can be turned on. It can be beneficial in this case, with low dead-end speeds nR, i.e., at low circumferential speeds JU, a larger angle of attack α to be provided than for high turret speeds.

zinke weitere Möglichkeit, bei allen Windgeschwindigkeiten eine lohe Wirksamkeit des Konverters zu erreichen, besteht darin, qie in Fig. 2 gezeigt, das aerodynamische Profil (13) von der [orderkante bis zur Hinterkante mit einem Spalt zu versehen.zinc another option, a good one at all wind speeds To achieve effectiveness of the converter, qie shown in Fig. 2, the aerodynamic profile (13) from the order edge to the rear edge with a gap to provide.

[m Anströmbereich sollte der Spalt (14) vom Staupunkt (15), wie r sich bei einem mittleren Anstellwinkel ergibt, ausgehen und bis in das letzte Drittel der Saugseite des Profiles (13) vor der Hinterkante (16) erstrecken, wobei eine Spaltverengung der @rsprünglichen Spaltbreite vorzusehen ist. Dieser Spalt (14) soll einmal den Staubereich vor der Profilkontur verkleinern und zum anderen den Staudruck zur gezielten Profilausblasung nutzen, was zur Folge hat, daß eine Strömungsablösung an der Profilsaugseite (16) erst bei größeren Anstellwinkeln erfolgt und die Erzielung eines größeren maximalen Auftriebes bei gleichen oder geringeren Widerstandswerten, d.h.,eine günstigere Gleitzahl des aerodynamischen Profiles erreicht wird.[m the inflow area should be the gap (14) from the stagnation point (15), like r results at a medium angle of attack, go out and into the last third the suction side of the profile (13) extend in front of the rear edge (16), with a Gap narrowing of the original gap width is to be provided. This gap (14) target on the one hand, reduce the accumulation area in front of the profile contour and, on the other hand, reduce the dynamic pressure use for targeted profile blowing, which has the consequence that a flow separation on the profile suction side (16) only takes place at larger angles of attack and the achievement a greater maximum lift with the same or lower drag values, i.e. a more favorable glide ratio of the aerodynamic profile is achieved.

Darüber hinaus sind noch zwei weitere Effekte zu erwähnen, die die Gleitzahl des aerodynamischen Profiles günstig beeinflusen. Einmal vergrößert sich gegenüber bisher bekannten Windenergiekonverter - Konzeptionen infolge der im Arbeitsquerschnitt (Fig. 1,4) größeren Luftgeschwindigkeit und der hierdurch ermöglichten Steigerung der Umfangsgeschwindigkeit die resultierende Umströmlmgsgeschwindigkeit für das Profil und damit die Reynolds - Zahl, was eine Erhöhung des Profilauftriebes und eine Verringerung des Profilwiderstandes zur Folge hat. Die weitere Möglichkeit, die Gleitzahl des aerodynamischen Profiles und damit die Effektivität des Konverters zu verbessern besteht darin, daß die, wie Fig. 2 zeigt, aerodynamischen Profile (13) sowie die Lagerzapfen (17,18) hohl ausgeführt werden, so daß infolge der Rotation des Rotors (Fig. 1,2) nach dem Prinzip der Radialströmungsmaschinen ein nach außen gerichteter Luftstrom in den Profilhohlräumen entsteht, der einen Unterdruck in diesen Hohlräumen erzeugt.In addition, there are two other effects that should be mentioned that the Favorably influence the glide ratio of the aerodynamic profile. One time enlarges compared to previously known wind energy converters - concepts due to the working cross-section (Fig. 1,4) greater air speed and the increase made possible by this the circumferential speed the resulting flow velocity for the Profile and thus the Reynolds number, which increases the profile lift and leads to a reduction in the profile resistance. The further possibility the glide ratio of the aerodynamic profile and thus the effectiveness of the converter to improve is that, as Fig. 2 shows, aerodynamic profiles (13) and the bearing pin (17,18) are made hollow, so that as a result of the rotation of the rotor (Fig. 1,2) according to the principle of radial flow machines to the outside directed air flow is created in the profile cavities, which creates a negative pressure in generated these cavities.

Dieser Unterdruck kann dazu benutzt werden, mittels spezieller Offnungen (20) ( z.B. Schlitze oder Bohrungen ) in den Saug-und Druckbereichen der aerodynamischen Profile (13) eine Grenzschichtabsaugung vorzunehmen.This negative pressure can be used by means of special openings (20) (e.g. slots or holes) in the suction and pressure areas of the aerodynamic Profiles (13) to carry out a boundary layer suction.

Die den jeweiligen Windgeschwindigkeiten vL und Rotordrehzahlen nR beziehungsweise Umfangsgeschwindigkeiten vU hinsichtlich einer optimalen Energieumwandlung entsprechenden Anstellwinkel der aerodynamischen Profile werden durch einen Regler eingestellt, der die ihm eingegebenen Parameter vL und nR mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch in die erforderliche Stellgröße verarbeitet. In Fig. 3 ist als Beispiel ein pneumatisch -mechanischer Regler dargestellt. Hierbei werden der statische und der dynamische Druck in der anströmenden Luft mittels entsprechender Zuleitungen (21) in zwei voneinander durch eine f1exibale Membran (22) getrennte Ean-mern (23,24) eingeleitet.The respective wind speeds vL and rotor speeds nR or circumferential speeds vU with regard to optimal energy conversion corresponding angles of attack of the aerodynamic profiles are controlled by a controller set that the parameters vL and nR entered for him mechanical, electrical, processed hydraulically or pneumatically into the required manipulated variable. In Fig. 3 shows a pneumatic-mechanical controller as an example. Here will be the static and dynamic pressure in the incoming air by means of corresponding Feed lines (21) in two separated from one another by a flexible membrane (22) Ean-mern (23.24) initiated.

t der Membran (22) ist eine Regelstange (25) verbunden, die ei Erhöhung des dynamischen und Verringerung des statischen uckes, d.h., bei größeren Windgeschwindigkeiten, gegen die igkraft der einstellbaren Feder (32) in die positive x - Richmg verschoben wird und auf die Basis des mit ihr verbundenen, doch mit der Welle (26) des Rotors (Fig. 1,2) umlaufenden @iehkraftreglers (27) so einwirkt, daß bei gleicher Drehzahl as s Rotors der Gesamtanstellwinkel zwischen der Sehne des Nrodynamisch wirksamen Profiles und der Rotorlängsachse über 3n Stellhebel (28), das Kurvensegment (29) und den Stellarm (30) 1 einem kleineren Winkel hin verstellt wird.A control rod (25) is connected to the diaphragm (22), which increases the pressure the dynamic and reduction of the static jerk, i.e. at higher wind speeds, Moved against the igkraft of the adjustable spring (32) in the positive x direction becomes and on the base of it connected, but with the shaft (26) of the rotor (Fig. 1,2) revolving @iehkraftreglers (27) acts so that at the same speed As s rotor is the total angle of attack between the tendon of the nodynamically effective Profile and the longitudinal axis of the rotor via 3n adjusting levers (28), the cam segment (29) and the actuating arm (30) 1 is adjusted to a smaller angle.

@nkt zum Beisiel die Drehzahl des Rotors (Fig. 1,2) und der Lt ihm verbundenen Welle (Fig. 3,26) bei gleichbleibender Wind-Nschwindigkeit, so wird dann bei unveränderter Position der Ngelstange (25) alleine durch die Stellgröße des auf die Drehahländerung reagierenden Fliehkraftreglers über den Stellhebel 28), das Kurvensegment (29) und den Stellrrn (30) der Gesamtstellwinkel auf einen entspre<hend optimalen Wert verringert.@nkt for example the speed of the rotor (Fig. 1,2) and the Lt him connected wave (Fig. 3,26) with constant wind speed, so will then with unchanged position of the nail rod (25) solely by the manipulated variable of the centrifugal governor reacting to the change in speed via the control lever 28), the curve segment (29) and the actuator (30) adjust the overall setting angle to a corresponding optimal value decreased.

@ können die Parameter Windgeschwindigkeit vL und Rotordrehihl nR bekannterweise auch elektrisch, hydraulisch ermittelt ld in eine resultierende Stellgröße für die Veränderung des esamtanstellwinkels im gewünschten Maße umgewandelt werden.@ the parameters wind speed vL and Rotordrehihl nR as is known, also electrically, hydraulically determined ld in a resulting manipulated variable can be converted to the desired extent for changing the overall angle of attack.

e nach Leistungsvermögen der an dem Kupplungsflansch (31) der Dtorwelle (26) angeflanschten Verbraucher ( z.B. Kompressoren Lneratoren, Pumpen, u.s.w. ) und des infolge der allgemeinen indsituation in Betracht gezogenen Arbeitsbereiches hinsichtich der minimalen und maximalen Windgeschwindigkeit, können durch entsprechende Einstellung o.g. Regelorgane in bekannter 3ise eine Einhaltung der geforderten Werte erreicht und der inverter sowie die angeschlossenen Verbraucher bei Überschreiung bestiinrfter, vorgegebener Grenzgrößen vor Beschadigung beshrt werden.e according to the capacity of the coupling flange (31) of the gate shaft (26) flanged consumers (e.g. compressors, pumps, etc.) and the work area considered due to the general indsituation with regard to the minimum and maximum wind speed, you can use appropriate Setting of the above-mentioned regulating bodies in the known 3ise compliance with the required values reached and the inverter and the connected consumers when exceeded determined, specified limit values are protected before damage.

ine weitere Möglichkeit mit dieser Zielsetzung besteht darin, aß im Lufteintrittsbereich des Konverters (Fig. 1, zwischen 4 nd 5) vom äußeren Luftführungsring aus ( nicht dargestellte) lappen in den Luftstrom geschwenkt werden, die einen entsprechnden Anteil der einströmenden Luft vor dem Rotor (Fig. 1,2) urch den äußeren Luftführuagsring hindurch bleiten.Another option with this objective is to ate im Air inlet area of the converter (Fig. 1, between 4 and 5) from the outer air guide ring from (not shown) flaps are pivoted into the air stream, the corresponding Proportion of the air flowing in in front of the rotor (Fig. 1,2) through the outer air guide ring lead through.

Schließlich kann der erfindungsgemäße Windenergiekonverter zum Beispiel im Hinblick auf den Umweltschutz oder eine bessere Anpassung an Bauwerke auch derartig ausgeführt sein, daß die aerodynamisch wirksamen Elemente (1), wie in Fig. 4 gezeigt, an Ketten oder ( Zahn- ) Riemen (33) etc. befestigt sind, die über zwei oder mehrere Umlenkräder (34) laufen. In dieser Ausführung wird die Anstellung der aerodynamisch wirksamen Elemente (1) in Bezug auf die anstronende Luft vom Regler (37) aus mittels der Stellschiene (75) und des Rollenarmes (36) vorgenommen. Die bei einer derartigen Ausführung des erfindungsgemäßen Wind energie'onverters erforderliche Abstützung der aerodynamisch wirksamen Elemente (1) in Längsrichtung des Konverters erfolgt über die Stützschienen (38,39), die Rollen (40,41) und die Zapfen (42,43). Die Energieableitung kann in dieser Konfiguration über eines oder r-¾rere der Umlenkräder (34) erfolgen, wodurch die Möglichkeit eröffnet wird, durch unterschiedliche Durchmesser der Umlenkräder (34) verschiedene Verbraucher gegebenenfalls ohne Zwischen-schaltung kostspieliger Getriebe über die Kupplungsflansche (31) zu versorgen.Finally, the wind energy converter according to the invention can, for example in terms of environmental protection or a better adaptation to buildings also such be designed that the aerodynamically effective elements (1), as shown in Fig. 4, are attached to chains or (toothed) belts (33) etc., which have two or more Deflection wheels (34) run. In this version, the employment of the aerodynamic effective elements (1) in relation to the incoming air from the regulator (37) by means of the adjusting rail (75) and the roller arm (36) made. The one at such a Execution of the wind energy converter according to the invention required support the aerodynamically effective elements (1) takes place in the longitudinal direction of the converter via the support rails (38,39), the rollers (40,41) and the pins (42,43). The energy dissipation can be done in this configuration via one or more of the deflection wheels (34), which opens up the possibility of using different diameters of the deflection wheels (34) Different consumers may be more expensive without interconnection To supply the gearbox via the coupling flanges (31).

Darüber hinaus ermöglicht diese Ausführung des erfindungsgemäßen Windenergiekonverters die Ausbildung nahezu beliebiger Arbeitsquerschnitte(z.B. Ovalspalt,rechteckförmiger Spalt etc.).In addition, this embodiment enables the wind energy converter according to the invention the formation of almost any working cross-section (e.g. oval gap, rectangular Gap etc.).

Claims (9)

Betr.: Patentanmeldung " Windenergiekonverter." Patentansprüche ½) Vorrichtung zur Umwandlung der Windenergie in mechanische Energie, dadurch gekennzeichnet, daß sich die aerodynamisch wirksamen, in ihrer Lage zur anströmenden Luft veränder-Earn Elemente (Fig. 1,1) des Energiekonverters in einem die Luftströmung führenden Raum befinden, in dem die Strömungsgeschwindigkeit der Luft infolge einer im Luftströmungsverlauf vor den aerodynamisch wirksamen Elementen senkrecht zur Strömung erfolgten, möglichst stetigen Querschnittsverkleinerung wesentlich erhöht wird. Re: Patent application "Wind energy converter." Claims ½) Device for converting wind energy into mechanical energy, characterized in that that the aerodynamically effective ones change their position in relation to the inflowing air Elements (Fig. 1,1) of the energy converter in a room leading the air flow located in which the flow velocity of the air as a result of an in the air flow path in front of the aerodynamically effective elements perpendicular to the flow, if possible constant cross-sectional reduction is increased significantly. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverkleinerung in einen kreisringförmigen Querschnitt übergeht, in dem ein mit aerodynamisch wirksamen Elementen besetztes Rad ( oder mehrere hintereinander ) senkrecht zur Strömungsrichtung umlaufend derartig eingesetzt ist sind ), da£: die verstellbaren aerodynamisch wirksamen Elemente von einem Innen - und einem Außenring ( von Innen -und Außenringen ) begrenzt werden, die im Übergang zum kreisringförmigen Durchströmungsquerschnitt strömungsgünstig geformt mit den aerodynamisch wirksamen Elemnten (Fig. 1,1) umlaufen. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cross-sectional reduction merges into a circular cross-section in which an aerodynamically effective Wheel occupied by elements (or several in a row) perpendicular to the direction of flow is used in such a way all round), since £: the adjustable aerodynamically effective Elements bounded by an inner and an outer ring (from inner and outer rings) that are aerodynamically favorable in the transition to the circular flow cross-section shaped with the aerodynamically effective elements (Fig. 1,1) circulate. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsverlauf hinter dem Rotor (Fig. 1,2) die auf eine geringere Geschwindigkeit verzögerte Luftströmung derartig geführt wird, daß im Zusammenwirken mit der freien Lufiströmung im Umfeld des Windenergiekonverters ein Ejektoreffekt zur Erhöhung des Gesamtdruckgefälles zwischen dem Eintritt in den Konv@rter und dessen Austritt entsteht. 3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that in the course of the flow behind the rotor (Fig. 1,2) the to a lower speed delayed air flow is guided in such a way that in cooperation with the free Air flow in the vicinity of the wind energy converter increases an ejector effect the total pressure gradient between the entry into the conv @ rter and its exit arises. Betr.: Patentanmeldung " Windenergiekonverter " - Patentansprüche 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aerodynamisch wirksamen, zwischen dem Innen - und Außenring entsprechend dem Strömungseintrittswinkel und dem optimalen Anstellwinkel einstellbaren Elemente über die gesamte Höhe H im Bereich des Staupunktes an der Elementvorderkante bis kurz vor der Hinterkante auf der Saugseite einen konisch zulaufenden Spalt aufweisen, der den Staudruck zur Beschleunigung einer Luftströmung in diesem Spalt benutzt, um vor der Hinterkante der Elemente eine Ausblasung zu ermöglichen, die den Auftrieb vergrößert und den Widerstand verringert.Re: patent application "wind energy converter" - claims 4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the aerodynamically effective between the inner and outer ring according to the flow inlet angle and the optimal angle of attack adjustable elements over the entire height H im Area of the stagnation point on the front edge of the element up to just before the rear edge the suction side have a conically tapering gap, which the dynamic pressure for acceleration an air flow in this gap used to move in front of the trailing edge of the elements to allow a blowout that increases lift and reduces drag. 5. Vorrichtung nach den Asprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aerodynamisch wirksamen Elemente hohl ausgeführt sind und sich infolge der bei der Drehung des Rotors erzeugten Zentrifugalbeschleunigung in Verbindung mit entsprechenden Buftdurchgangsöffmlngen in den Elementlagerungen im Innen - und Außenring in den hohlen Elementen eine nach außen gerichtete Strömung ergibt, die bei entsprechender, sehr feiner Perforation oder Schlitzung der äußeren Elementoberfläche zur Grenzschichtabsaugung benutzt wird, und somit die Auftriebs - und Widerstandskoeffizienten des Elementes günstigere Werte annehmen.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the aerodynamically effective elements are made hollow and as a result of centrifugal acceleration generated in connection with the rotation of the rotor corresponding air passage openings in the element bearings in the inner and outer ring in the hollow elements there is an outwardly directed flow, which with appropriate, very fine perforation or slitting of the outer element surface for boundary layer suction is used, and thus the coefficient of lift and drag of the element assume more favorable values. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hinsichtlich der Windgeschwindigkeit und der Drehzahl optimale Winkeleinstellung der aerodynamisch wirksamen Elemente in Bezug zur Längsachse des Windenergiekonverte mittels eines pneumatisch - mechanischen Reglers erreicht wird, dessen pneumatischer Teil den Differenzdruck zwischen dem dynamischen und statischen Druck als Maß für die Windgeschwindigkeit in eine Größe umwandelt, die auf die Basis eines mechanischen Fliehkraftreglers wirkt, und somit eine Überlagerung dessen Stellgröße hervorruft, die über Stellhebel und Kurvensegmente auf die Verstellung der aerodynamisch wirksamen, vorzugsweise in ihrem Druckpunkt drehbar gelagerten Elemente einwirkt.6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that that the optimal angle setting in terms of wind speed and speed of the aerodynamically effective elements in relation to the longitudinal axis of the wind energy converter is achieved by means of a pneumatic-mechanical controller, the pneumatic Divide the differential pressure between the dynamic and static pressure as a measure of converts the wind speed into a quantity that is based on a mechanical Centrifugal governor acts, and thus causes an overlay of the manipulated variable, the adjusting lever and curve segments on the adjustment of the aerodynamically effective, acts preferably in their pressure point rotatably mounted elements. Betr.: Patentanmeldung " Windenergiekonverter " - Patentansprüche 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei drohender Überlastung des Windenergiekonverters selbst oder einer der angeschlossenen Verbraucher entweder die verwendete Regeleinrichtung für die Winkeleinstellung der aerodynamisch wirksamen Elemente die aus dem Wind konvertierte leistung begrenzt oder mittels im Lufteintrittsbereich des Konverters am äußeren Eintrittsring angebrachter Klappen ein entsprechender Anteil der einströn nden Luft vor dem Rotor durch diesen äußeren Ring hindurch abgeleitet wird.Re: patent application "wind energy converter" - claims 7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that when threatened Overload of the wind energy converter itself or one of the connected consumers either the control device used for setting the angle of the aerodynamic effective elements, the power converted from the wind is limited or by means of Flaps attached to the outer inlet ring in the air inlet area of the converter a corresponding proportion of the air flowing in in front of the rotor through this outer one Ring is derived through. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,daß der drehbar gelagerte Windenergiekonverter mittels einer oder mehrerer im Strömungsverlauf hinter der Lagerung, Jedoch in der freien Lufiströmung, befindlicher Leitflächen immer so gegen den Wind gestellt wird, daß die Windrichtung gleich der KonverterlängsaeYse ist.8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that the rotatably mounted wind energy converter by means of one or more in the course of the flow behind the bearing, but in the free air flow, located guide surfaces is always positioned against the wind in such a way that the wind direction is the same as the converter longitudinal axis is. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 , 3, 4 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aerodynamisch wirksamen Elemente, an über entsprechende Umlenkräder laufende Ketten oder ( Zahn- ) Riemen etc. befestigt, einen senkrecht zur anströmenden Luft von der Kreisringform abweichenden Arbeitsquerschnitt durchlaufen, wobei enges oder mehrere der Umlenkräder zur Energieableitung verwendet wird/werden.9. Device according to claims 1, 3, 4 and 6 to 8, characterized in that that the aerodynamically effective elements, running on appropriate deflection wheels Chains or (toothed) belts etc. attached, one perpendicular to the incoming air run through working cross-section deviating from the circular ring shape, with narrow or several of the pulleys are used to dissipate energy.
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