Windturbinenaggregat Es sind Windturbinenäggregate bekannt, bei denen
ein Laufrad innerhalb eines Windführungskanals liegt. Zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit
an der Austrittsseite des Laufrades ist dabei das den Führungskanal bildende Gehäuse
mit `ebenhanälen versehen, die, Tiber den Umfang des Laufrades verteilt, an mehreren
Stellen als nach Art von Düsen wirkende Rohre angeordnet sind. Diese Nebenkanäle
sollen den Zweck haben, durch ihre ejektorartige Wirkung die Strömungsgeschwindigkeit
des aus dein Laufrade austretenden Windes zu vergrößern und dadurch den Wirkungsgrad
der Aggregate zu verbessern. Auch hat man schon das Laufrad in ein tropfenförmiges
Gehäuse eingebaut, dessen Wandungen mit einer Vielzahl hintereinanderliegender Ringdüsenkanäle
versehen ist. Der an diesem Gehäuse außen vorbeiströmendeWind soll dabei durch die
Ringdüsenräume auf den Gehäusehohlraum eine erhöhte Saugwirkung ausüben und die
sich in dem Gehäuseinnern nach dem Durchströmen des Laufrades ansammelnde Luft abführen.
Diese Ringdüsenkanäle schließen sich mit ihren Austrittsöffnungen nicht unmittelbar
an die Austrittsstelle des Treibmittels aus dem Laufrad an. Sie sind mithin nicht
geeignet, der Luft in dem Gehäusehohlraum-eine wirbelfreie Führung zu geben bzw.
die Strömungsgeschwindigkeit unmittelbar an der Austrittsstelle des Laufrades zu
vergrößern.Wind turbine aggregate There are known wind turbine aggregates in which
an impeller is located within a wind duct. To increase the flow rate
the housing forming the guide channel is on the outlet side of the impeller
provided with `` even halls, which, across the circumference of the impeller, are distributed on several
Places are arranged as pipes acting in the manner of nozzles. These secondary channels
should have the purpose of increasing the flow velocity through their ejector-like effect
to increase the wind emerging from your impeller and thereby the efficiency
to improve the aggregates. You also have the impeller in a teardrop-shaped one
Built-in housing, the walls of which have a large number of ring nozzle channels arranged one behind the other
is provided. The wind flowing past this housing is supposed to flow through the
Ring nozzle spaces exert an increased suction on the housing cavity and the
Remove any air that has accumulated inside the housing after flowing through the impeller.
These ring nozzle channels do not close directly with their outlet openings
to the outlet point of the propellant from the impeller. So you are not
suitable to give the air in the housing cavity a vortex-free guidance or
the flow velocity increases directly at the outlet point of the impeller
enlarge.
Die Erfindung hat ein Windturbinenaggregat mit dem Windführungskanal
zugeordneten Nebenkanälen zum Gegenstand, bei welchem die Nebenkanäle von kingdüsenräumen
gebildet sind, die sich unmittelbar als Führungen für den aus dem Laufrad austretenden
Wind an das Laufrad bzw. an den
Führungskanal für den das Laufrad
durchströmenden Wind anschließen. Dadurch, daß sich die Nebenkanäle als Ringdüsenräume,
die den Hauptkanal umschließen, mit ihren Austrittsöffnungen unmittelbar an die
Austrittsseite des Laufrades anschließen, wird eine erhöhte Ejektorwirkung an der
Windaustrittsseite der Turbine ausgeübt. Dieselbe Wirkung wird an sich auch durch
:die bekannten Rohrdüsen erzielt. Diese sind ebenfalls konzentrisch zürn Hauptkanal
gelegen. Es erfolgt aber die Saugwirkung nicht am ganzen Umfang wie bei den Ringdüsen
gemäß der Erfindung.The invention has a wind turbine unit with the wind duct
associated secondary channels to the subject in which the secondary channels of king nozzle spaces
are formed, which act directly as guides for the emerging from the impeller
Wind on the impeller or on the
Guide channel for the impeller
Connect the flowing wind. Due to the fact that the secondary channels act as ring nozzle spaces,
which enclose the main channel, with their outlet openings directly to the
Connecting the outlet side of the impeller will result in an increased ejector effect on the
Exerted wind exit side of the turbine. The same effect is in itself also due to
: achieved the well-known pipe nozzles. These are also concentric to the main channel
located. However, the suction does not take place over the entire circumference as with the ring nozzles
according to the invention.
Nach der Erfindung werden jeder Turbine mehrere zueinander konzentrisch
liegende rin-düsenartige Nebenkanäle zugeordnet, und es werden die Nebenkanäle,
von der Eintrittsöffnung des Windführungsgehäuses der Turbine ausgehend, hintereinander
gestaffelt angeordnet, damit an der Austrittsseite des Windführungsgehäuses der
Turbine eine sich über eine möglichst große Länge erstreckende Ejektorwirkung erzielt
wird.According to the invention, a plurality of each turbine are concentric with one another
Lying rin-nozzle-like secondary channels are assigned, and the secondary channels,
starting from the inlet opening of the wind guide housing of the turbine, one behind the other
staggered so that on the exit side of the wind guide housing the
Turbine achieved an ejector effect extending over the greatest possible length
will.
Bei der gestaffelten Anordnung der Windführungskanäle wird man die
Formgebung der einzelnen die Kanäle bildenden Rohr-bzw. Ringstücke so wählen, daß
das den äußeren Abschluß bildende Rohrstück von einem zylindrischen bzw.einem nahezu
zylindrischen Teil gebildet ist und die innerhalb dieses Rohrstückes liegenden,
die Windführungskanäle bildenden Rohrstücke, von der Trichterform des Windführungsgehäuses
ausgehend, mit zunehmender radialer Entfernung ihrer Lage von dem Gehäuse sich der
Zylinderform angleichen. Durch diese unterschiedliche Formgebung .der konzentrisch
zueinander angeordneten Windführungskanäle wird erreicht, daß die Strömungsrichtung
des durch diese Kanäle geführten Windes sich an der Austrittsseite des Windführungsgehäuses
auf kürzester Entfernung der äußeren Windströmung angleicht, also Wirbelbildungen
an der Turbinenaustrittsseite weitgehend vermieden sind.With the staggered arrangement of the wind ducts, one becomes the
Shaping of the individual tubes or pipes forming the channels. Choose ring pieces so that
the pipe section forming the outer end of a cylindrical or almost
cylindrical part is formed and the lying within this pipe section,
the pipe sections forming the wind guide channels, from the funnel shape of the wind guide housing
starting, with increasing radial distance of their location from the housing, the
Adjust the cylinder shape. Due to this different shape, the concentric
mutually arranged wind guide channels is achieved that the flow direction
of the wind guided through these channels is located on the exit side of the wind guide housing
adjusts to the outer wind flow at a very short distance, i.e. vortex formation
are largely avoided on the turbine outlet side.
Um die Reibungsverluste an den Seitenwänden der Windführungskanäle
und an den Wänden des Windführungsgehäuses zu verringern, wird man als Aufbaumaterial
dieser Teile des Aggregates Glas- oder Kunstharzprodukte wählen. Dabei ist einem
farblosen, durchsichtigen Aufbaumaterial der Vorzug zu geben, da daraus bestehende
Aggregate den Vorteil haben, in der Naturwenig in Er= scheinung zu treten.About the friction losses on the side walls of the wind ducts
and to reduce the walls of the windshield housing, is used as a construction material
choose glass or synthetic resin products for these parts of the unit. There is one
To give preference to colorless, transparent construction material, since it consists of it
Aggregates have the advantage of not appearing in nature.
Für die Verwirklichung der Erfindungsmerkmale ist es gleichgültig,
welche Art von Windturbinenaggregaten damit ausgerüstet ist. Es können solche sein,
bei denen ein Turbinenlaufrad einen elektrischen Generator antreibt, der in dem
itn W indführungsgehäuse abgestützten Lagerkörper des Laufrades angeordnet ist.
Auch kann der elektrische Generator außerhalb desWindführungsgehäuses, z. B. an
den Tragelementen des Aggregates angeordnet sein. Besonders zweckmäßig ist es jedoch,
einen solchen Aufbau des Turbinenaggregates zu wählen, bei dem das Stromerzeugeraggregat
mit einem Innen-undAußenläufer versehen ist und jeder der Läufer von konzentrisch
zueinander angeordneten Laufradschaufelkränzen angetrieben wird. Dabei ist es auch
möglich, mehrere von je zwei konzentrisch zueinander angeordneten Laufradkränzen
angetriebene Stromerzeuger in einem Aggregat zu vereinigen.For the realization of the features of the invention it does not matter
what type of wind turbine generator set is equipped with it. It can be
in which a turbine runner drives an electrical generator in the
itn wind guide housing supported bearing body of the impeller is arranged.
Also the electric generator can be outside the wind guide housing, e.g. B. at
be arranged on the support elements of the unit. It is particularly useful, however,
to choose such a structure of the turbine unit in which the power generator unit
is provided with an inner and an outer runner and each of the runners is concentric
mutually arranged impeller blade rings is driven. It is there too
possible, several of two concentrically arranged impeller rings
to combine powered power generators in one unit.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung der Zeichnung
dargestellt. Es ist ein Turbinenaggregat gezeigt, bei dem die elektrische Maschine
von einem Innenläufer za und einem Außenläufer o gebildet ist. Jeder Läufer st,
o wird von einem Schaufelkranz p und q angetrieben, und zwar gegenläufig zueinander,
wie es an sich bekannt ist. Zur Erzielung einer erhöhten Windgeschwindigkeit an
der Austrittsseite der Laufräder p und q sind dem Windführungsgehäuse t die Rohrstücke
u, und u3 zugeordnet, die ringartige Windführungskanäle v bilden. Durch die erhöhte
Windgeschwindigkeit in diesen Nebenkanälen v wird an der Austrittsseite der Turbine
eine Ejektorwirkung erzielt, die die Windaustrittsgeschwindigkeit an den Laufrädern
vergrößert und eine Wirbelbildung an dieser Stelle vermeidet. Die Formgebung der
Nebenkanäle v ist so getroffen, daß sich der von der Verkleidung u3 gebildete Kanal
der Ringzylinderform angleicht, während der von der Verkleidung u1 gebildete Kanal
sich der Form des Windführungsgehäuses t anpaßt, also ringdüsenartig ausgebildet
ist. Durch diesen von den verschiedenen Kanälen v gebildeten allmählichen Übergang
auf die Zylinderform wird erreicht, daß der Wind an der Turbinenaustrittsseite auf
kürzestem Wege sich der äußeren Windströmung angleicht.An embodiment of the invention is shown in the figure of the drawing
shown. A turbine unit is shown in which the electrical machine
is formed by an internal rotor za and an external rotor o. Every runner st
o is driven by a ring of blades p and q in opposite directions to each other,
as it is known per se. To achieve an increased wind speed
the outlet side of the impellers p and q are the pipe sections of the wind guide housing t
u, and u3 assigned to form the ring-like wind guide channels v. Due to the increased
Wind speed in these secondary channels is v on the exit side of the turbine
an ejector effect is achieved that reduces the wind speed at the impellers
enlarged and avoids vortex formation at this point. The shape of the
Side channels v is made so that the channel formed by the cladding u3
assimilates the ring cylinder shape, while the channel formed by the cladding u1
adapts to the shape of the wind guide housing t, that is, designed like a ring nozzle
is. This gradual transition formed by the various channels v
on the cylinder shape is achieved that the wind on the turbine outlet side
the shortest way to adapt to the external wind flow.