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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberWO2004097215 A1
Publication typeApplication
Application numberPCT/EP2004/003294
Publication date11 Nov 2004
Filing date29 Mar 2004
Priority date28 Apr 2003
Also published asCA2524208A1, CA2524208C, CA2683764A1, CA2683764C, CN1780982A, CN100366893C, DE10319246A1, EP1620646A1, EP2258943A2, EP2258943A3, US7946803, US20070036657
Publication numberPCT/2004/3294, PCT/EP/2004/003294, PCT/EP/2004/03294, PCT/EP/4/003294, PCT/EP/4/03294, PCT/EP2004/003294, PCT/EP2004/03294, PCT/EP2004003294, PCT/EP200403294, PCT/EP4/003294, PCT/EP4/03294, PCT/EP4003294, PCT/EP403294, WO 2004/097215 A1, WO 2004097215 A1, WO 2004097215A1, WO-A1-2004097215, WO2004/097215A1, WO2004097215 A1, WO2004097215A1
InventorsAloys Wobben
ApplicantAloys Wobben
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: Patentscope, Espacenet
Rotor blade of a wind energy facility
WO 2004097215 A1
Abstract
The invention relates to a rotor blade of a wind energy facility and to a wind energy facility. The invention aims at providing a rotor blade with a blade profile or a wind energy facility, which has an improved efficiency. To achieve this, several solutions are possible: rotor blade of a wind energy facility, wherein the rotor blade has a position of maximum thickness of approximately 15 % to 40 %, preferably from approximately 23 % to 28 %; the biggest thickness of the profile is approximately 20 % to 45 %, preferably from about 32 % to 36 %; the rotor blade has a two part configuration in the root area; a part of a rotor blade is configured in the outer side of the hub lining; the ratio between the profile depth of a rotor blade and the diameter of the rotor is approximately from 0.04 to 0.1 and the ratio between the depth of the profile of a rotor blade and the diameter of the spinner is between 0.5 and 1.
Claims  translated from German  (OCR text may contain errors)
Ansprüche claims
1. Rotorblatt einer Windenergieanlage, wobei das Rotorblatt eine Dickenrücklage etwa im Bereich von 15 % bis 40 %, bevorzugt im Bereich von etwa 23 % bis 28 % aufweist und wobei die größte Profildicke etwa 20 % bis 45 %, bevorzugt etwa 32 % bis 36 % beträgt und wobei das Rotorblatt bevorzugt zweiteilig ausgeführt ist. 1. rotor blade of a wind power installation, wherein the rotor blade has a position of maximum thickness approximately in the range of 15% to 40%, preferably in the range of about 23% to 28% and wherein the greatest profile thickness is about 20% to 45%, preferably about 32% to 36 %, and wherein the rotor blade is preferably made in two parts.
2. Rotorblatt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Rotorblattes durch eine Skelettlinie beschrieben ist, deren größte Wölbung in einem Bereich von 50° bis 70°, bevorzugt etwa im Bereich von 60° bis 65° liegt. 2. A rotor blade according to claim 1, characterized in that the cross section of the rotor blade is described by a mean camber line whose greatest camber is in a range of 50 ° to 70 °, preferably approximately in the range of 60 ° to 65 °.
3. Rotorblatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die größte Wölbung etwa 3 % bis 10 %, bevorzugt etwa 4 % bis 7 %, bemisst. 3. A rotor blade according to claim 2, characterized in that the largest curvature of about 3% to 10%, preferably about 4% to 7%, is calculated.
4. Rotorblatt nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Querschnitt bevorzugt im unteren Drittel des Rotorblatts, der sich dem Rotorblattanschluss anschließt, ausgebildet ist. 4. A rotor blade according to one of the preceding claims, characterized in that this cross-section is preferably in the lower third of the rotor blade which adjoins the rotor blade connection is formed.
5. Rotorblatt nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorblatt eine Druckseite und eine Saugseite aufweist, wobei die Druckseite ein Teil mit einer konkaven Krümmung aufweist und dass auf der Saugseite ein nahezu geradliniger Abschnitt ausgebildet ist. 5. The rotor blade according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor blade has a pressure side and a suction side, wherein the pressure side has a part with a concave curvature and that an almost straight-line on the suction side portion is formed.
6. Windenergieanlage mit wenigstens einem Rotorblatt, das an einer Rotornabe angebracht ist, sowie einer Nabenverkleidung, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite der Nabenverkleidung ein Teil eines Rotorblatts ausgebildet ist, der mit der Nabenverkleidung fest verbunden ist, nicht aber integraler Bestandteil des Rotorblatts des Windenergieanlage ist. 6. A wind power installation having at least one rotor blade attached to a rotor hub and a hub cover, characterized in that on the outside of the hub cover a part of a rotor blade is formed, which is fixedly connected to the hub cover, but not an integral part of the rotor blade of the wind turbine.
7. Windenergieanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Rotorblattteils, welches an der Nabenverkleidung ausgebildet ist, im Wesentlichen dem Profil des Rotorblatts im nabennahen Bereich entspricht. 7. Wind power plant according to claim 6, characterized in that the profile of the rotor blade part which is formed on the hub cladding substantially corresponds to the profile of the rotor blade in the region near the hub.
8. Windenergieanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Rotorblatts, welcher auf der Nabenverkleidung ausgebildet ist, feststeht und im Wesentlichen so ausgerichtet ist, dass er bei Stellung des Rotorblatts bei Nennwindgeschwindigkeit unterhalb der Nennwindgeschwindigkeit direkt unterhalb des nabennahen Bereichs des Rotorblatts der Windenergieanlage liegt. 8. Wind power installation according to claim 7, characterized in that the part of the blade, which is formed on the hub cover, is fixed and is substantially aligned so that it in position of the rotor blade at rated wind speed below the rated wind speed directly below the hub-near region of the rotor blade of wind turbine is.
9. Windenergieanlage mit wenigstens einem Rotorblatt nach einem der vorgehenden Ansprüche. 9. A wind power installation having at least one rotor blade according to one of the preceding claims.
10. Windenergieanlage, insbesondere nach Anspruch 9, wobei die Windenergieanlage einen Rotor aufweist, der wenigstens ein Rotorblatt aufnimmt, welches im Bereich der Rotorblattnabe seine größte Profiltiefe aufweist, wobei das Verhältnis von Profiltiefe zum Rotordurchmesser den Wert annimmt, welcher im Bereich von etwa 0,04 bis 0,1 liegt, bevorzugt etwa einen Wert von 0,055 bis 0,7, z. B. 0,061 aufweist 10. Wind energy installation, in particular claim 9, wherein the wind power installation has a rotor which accommodates at least one rotor blade, which has in the field of rotor blade hub his greatest tread depth, the ratio of tread depth to rotor diameter assumes the value which ranges from about 0, 04 to 0.1 is preferably about a value 0.055 to 0.7, z. B. 0.061 exhibits
1 1. Windenergieanlage, insbesondere nach Anspruch 9 oder 10, mit einem Maschinenhaus, welches einen Generator und einen mit dem Generator verbundenen Rotor aufnimmt, wobei der Rotor wenigstens zwei Rotorblätter enthält, wobei der Rotor eine Nabe aufweist, die mit einer Verkleidung (Spinner) versehen ist, wobei das Verhältnis der Profiltiefe eines Rotorblatts zum Durchmesser des Spinners einen Wert aufweist, welcher größer ist als 0,4, bevorzugt in einem Wertbereich zwischen 0,5 und 1 liegt. 1 1. Wind power installation, especially according to claim 9 or 10, with a machine house which accommodates a generator and a connected to the generator rotor, wherein the rotor includes at least two rotor blades, said rotor having a hub with a lining (Spinner) is provided, wherein the ratio of the profile depth of a rotor blade to the diameter of the spinner has a value that is greater than 0.4, preferably in a value range between 0.5 and first
12. Windenergieanlage, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Rotor, welcher bevorzugt mehr als ein Rotorblatt aufweist, wobei das Rotorblatt eine der aerodynamischen Optimalform mehr oder weniger angenäherte Trapezform aufweist und das Rotorblatt im Bereich der Ro- torblattwurzel seine größte Breite aufweist und die der Gondel der Windenergieanlage zugewandte Kante der Rotorblattwurzel so ausgebildet ist, dass der Verlauf der Kante im Wesentlichen der äußeren Kontur der Gondel (in Längsrichtung) angepasst ist. 12. Wind energy system, in particular according to one of the preceding claims, having a rotor which preferably more than one rotor blade, wherein the rotor blade has an aerodynamic optimum shape more or less approximate trapezoidal shape and the rotor blade in the region of the rotor torblattwurzel its greatest width and the nacelle of the wind turbine facing edge of the rotor blade root is formed to the shape of the edge is substantially adapted to the outer contour of the nacelle (in longitudinal direction).
13. Windenergieanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die untere, der Gondel zugewandte Kante des Rotorblatts im Wurzelbereich bei Verdrehung des Rotorblatts in Fahnenstellung nahezu parallel zur äußeren Kontur der Gondel liegt. 13. Wind turbine according to claim 12, characterized in that the lower, the pod facing edge of the blade is almost parallel to the outer contour of the nacelle in the root zone during rotation of the rotor blade in feathering.
14. Windenergieanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der der unteren Gondel zugewandten Kante des Rotorblatts und der äußeren Kontur der Gondel in Fah- nenstellung weniger als 50 cm, vorzugsweise weniger als 20 cm beträgt. 14. A wind power installation according to claim 13, characterized in that the distance of the lower edge facing the gondola of the rotor blade and the outer contour of the nacelle in driver nenstellung less than 50 cm, preferably less than 20 cm.
15. Windenergieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorblatt im Wurzelbereich aus der Hauptblattebene gekippt ist. 15. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor blade is tilted in the root region out of the main plane of the sheet.
16. Windenergieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorblatt im Wurzelbereich zweiteilig ausgebildet ist, wobei eine in Längsrichtung des Rotorblatts gerichtete Trennlinie ausgebildet ist. 16. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor blade in the root area is formed in two parts, wherein a directed in the longitudinal direction of the rotor blade parting line is formed.
17. Windenergieanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass beide Teile des Rotorblatts erst kurz vor Instal- lation des Rotorblatts in der Windenergieanlage zusammengesetzt werden. 17. Wind turbine according to claim 16, characterized in that both parts of the rotor blade shortly before instal- of the rotor blade in the wind turbine lation are assembled.
18. Windenergieanlage nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile des Rotorblatts während des Transports des Rotorblatts getrennt sind. 18. Wind power plant according to claims 16 and 17, characterized in that the parts of the rotor blade are separate during transport of the rotor blade.
19. Windenergieanlage, insbesondere nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windenergieanlage wenigstens ein Rotorblatt aufweist, welches durch eine Saugseite und eine Druckseite gekennzeichnet ist, wobei das Verhältnis der Länge der Saugseite zur Länge der Druckseite kleiner ist als ein Wert von 1,2, bevorzugt kleiner ist als 1,1 und insbesondere in einem Wertebereich zwischen 1 und 1,03 liegt 19. Wind energy system, in particular according to one of the preceding arrival claims, characterized in that the wind power installation has at least one rotor blade, which is characterized by a suction side and a pressure side, wherein the ratio of the length of the suction side to the length of the pressure side is smaller than a value of 1.2, preferably smaller than 1.1 and in particular is in a range of values from 1 to 1.03
Description  translated from German  (OCR text may contain errors)

Rotorblatt einer Windenergieanlage Rotor blade of a wind turbine

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt einer Windenergieanlage sowie eine Windenergieanlage. The invention relates to a rotor blade of a wind turbine and a wind turbine.

Als Stand der Technik hierzu sei allgemein auf das Buch "Windkraftanlagen", Erich Hau, 1996, verwiesen. As the prior art for this purpose is generally to the book "wind turbines", Erich Hau, 1996, referenced. Dieses Buch enthält einige Beispiele für Wind- energieanlagen, Rotorblätter solcher Windenergieanlagen sowie Querschnitte solcher Rotorblätter aus dem Stand der Technik. This book contains some examples of wind turbines, rotor blades of such wind turbines and cross-sections of these blades from the prior art. Auf Seite 102, Bild 5.34., sind die geometrischen Profilparameter von aerodynamischen Profilen gemäß NACA dargestellt. On page 102, Figure 5.34., The geometrical profile parameters of aerodynamic profiles in accordance with NACA are shown. Dabei ist zu sehen, dass das Rotorblatt beschrieben wird durch eine Profiltiefe, die der Länge der Sehne entspricht, einer größten Wöl- bung (oder Wölbungsverhältnis) als maximale Erhebung einer Skelettlinie ü- ber der Sehne, einer Wölbungsrücklage, also dem Ort bezogen auf die Profiltiefe, wo die größte Wölbung innerhalb des Querschnittes des Rotorblattes ausgebildet ist, eine größte Profildicke als größter Durchmesser eines eingeschriebenen Kreises mit dem Mittelpunkt auf der Skelettlinie und der Dicken- rücklage, also dem Ort bezogen auf die Profiltiefe, wo der Querschnitt des Rotorblatts seine größte Profildicke annimmt. It can be seen that the rotor blade is described Ü by a tread depth that corresponds to the length of the chord, a maximum camber (or camber ratio) as a maximum elevation of a median line over the chord, a camber reserve, so the location with respect to the tread depth where the greatest camber is formed within the cross section of the rotor blade, a greatest profile thickness as the largest diameter of an inscribed circle with the center point on the median line and the thickness reserve, so the location with respect to the tread depth, where the cross section of the rotor blade its greatest assumes profile thickness. Femer werden der Nasenradius sowie die Profilkoordinaten der Unter- und Oberseite zur Beschreibung des Querschnitts des Rotorblatts herangezogen. Furthermore the nose radius and the profile coordinate the top and bottom are used to describe the cross-section of the rotor blade. Die aus dem Buch Erich Hau bekannte Nomenklatur soll ua für die weitere Beschreibung des Quer- Schnitts eines Rotorblatts für die vorliegende Anmeldung beibehalten werden. The well-known from the book Erich Hau nomenclature should be maintained, inter alia, for further description of the cross-section of a rotor blade for the present application.

Als allgemeiner weiterer Stand der Technik sei auf die Dokumente DE 103 07 682; As a general further prior art reference is made to the document DE 103 07 682; US 5,474,425; US 5,474,425; US 6,068,446 sowie DE 694 15 292 hingewiesen. US 6,068,446 and DE 694 15 292 mentioned.

Rotorblätter sind anhand einer Vielzahl von Aspekten zu optimieren. Blades should be optimized based on a variety of aspects. Einer- seits sollen sie leise sein, andererseits sollen sie auch eine maximale dynamische Leistung bereitstellen, damit bei schon recht geringem Wind die Wind- energieanlage zu laufen beginnt und bei möglichst geringen Windstärken bereits die Nennwindgeschwindigkeit erreicht wird, also die Geschwindigkeit, bei welcher auch erstmals die Nennleistung der Windenergieanlage erreicht wird. On the one hand they should be quiet, on the other hand they should also provide maximum dynamic performance, so at quite low wind power installation, the wind starts to run and at the lowest possible wind speeds already the rated wind speed is reached, ie the speed at which the first time the nominal power of the wind energy plant is achieved. Steigt dann die Windgeschwindigkeit weiter an, so wird heutzutage bei pitch- regulierten Windenergieanlagen das Rotorblatt immer mehr in den Wind gestellt, so dass die Nennleistung weiter erhalten bleibt, die Angriffsfläche des Rotorblatts zum Wind jedoch abnimmt, um somit die gesamte Windenergieanlage bzw. ihre Teile vor mechanischen Schäden zu schützen. then increases the wind speed rises further, then the rotor blade is made more and more into the wind today at pitch-regulated wind turbines, so that the rated power will thus remain, the attack surface of the rotor blade to the wind, however, decreases, thus the entire wind power plant or its parts to protect against mechanical damage. Entscheidend ist aber, dass den aerodynamischen Eigenschaften der Rotorblattprofile des Ro- torblatts einer Windenergieanlage eine große Bedeutung zukommt. Crucially, however, that the aerodynamic properties of the rotor blade profile of the rotor blade of a wind turbine a high importance.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rotorblatt mit einem Rotorblattprofil bzw. eine Windenergieanlage anzugeben, welches bzw. welche eine bessere Leistungsfähigkeit als bisher aufweist. Object of the present invention is to provide a rotor blade with a rotor blade profile and a wind power plant, which respectively having a better performance than before.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Rotorblatt mit einem Rotorblatt- profil mit den Merkmalen nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst. The object is achieved by a rotor blade with a rotor blade profile with the features according to one of the independent claims. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Advantageous developments are described in the dependent claims.

Die konkreten Koordinaten eines erfindungsgemäßen Rotorblattprofils nach der Erfindung sind in einer Tabelle 1 angegeben. The actual coordinates of a rotor blade profile according to the invention according to the invention are given in a Table 1 below.

Die Erfindung ist nachfolgend von mehreren Zeichnungen dargestellt. The invention is illustrated below by a number of drawings. Hierin zeigen: Herein show:

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage aus einer Perspektive von vorne, FIG. 1 is a view of a wind turbine according to the invention from a perspective from the front,

Fig. 2 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage aus einer Perspektive von seitlich hinten, FIG. 2 is a view of a wind turbine according to the invention from a perspective of the side rear,

Fig. 3 die Ansicht einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage von der Seite, Fig. 3 shows the view of a wind turbine according to the invention from the side,

Fig. 4-8 Ansichten eines erfindungsgemäßen Rotorblatts aus verschiedenen Richtungen Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage Fig. 10 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Rotorblatts Fig. 4-8 views of a rotor blade of the invention from different directions Fig. 9 is an enlarged view of a wind turbine Fig invention. 10 is a view of a rotor blade according to the invention

Fig. 11-17,19 verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage Fig. 18 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Rotorblatts (im nabennahen Bereich) Fig. 11 to 17.19 different views of a wind turbine Fig invention. 18 shows a cross section of a rotor blade according to the invention (in the region near the hub)

Das gemäß der vorliegenden Anmeldung beschriebene Rotorblattprofil ist im Besonderen in dem Bereich des Rotorblatts ausgebildet, der dem Rotorblatt- anschluss (zum Anschluss an die Nabe) anschließt. The rotor blade profile described in the present application is designed in particular in the area of the rotor blade, the connector (for connecting to the hub) connects the rotor blade. Bevorzugt ist das in der vorliegenden Anmeldung beschriebene Profil im ersten Drittel des Rotorblatts, bezogen auf die Gesamtlänge des Rotorblatts, ausgebildet. Preferably the profile described in the present application in the first third of the rotor blade based on the total length of the rotor blade is formed. Die Gesamtlänge eines Rotorblatts kann hierbei durchaus im Bereich von 10 m bis 70 m liegen, je nachdem, welche Nennleistung eine Windenergieanlage haben soll. The total length of a rotor blade can here well be in the range of 10 m to 70 m, depending on the rated power is to have a wind turbine. So beträgt beispielsweise die Nennleistung einer Windenergieanlage der Firma Enercon vom Typ E-112 (Durchmesser ca. 112 m) 4,5 MW, die Nenn-Leistung einer Windenergieanlage der Firma Enercon vom Typ E-30 beträgt hingegen 300 KW. So for example, the nominal power of a wind turbine from Enercon of type E-112 (diameter about 112 m) 4.5 MW, the nominal power of a wind turbine from Enercon of type E-30 is on the other hand 300 KW.

Besonders charakteristisch für das Profil des erfindungsgemäßen Rotorblatts ist, dass die größte Profildicke etwa 25 % bis 40 %, bevorzugt 32 % bis 36 % der Länge der Rotorblattsehne ausmacht. It is characteristic of the profile of the rotor blade according to the invention that the greatest profile thickness is approximately 25% to 40%, preferably maximum 32% to 36% of the length of the rotor blade chord. In der Figur 18 beträgt die größte Profildicke etwa 34,6 % der Länge der Rotorblattsehne. In the figure 18, the greatest profile thickness is about 34.6% of the length of the rotor blade chord. In der Figur 1 ist eine Sehne 1 eingetragen, die von der Mitte 2 der Rotorblatthinterkante 3 bis zum vordersten Punkt 4 der Rotorblattnase 5 verläuft. In the figure, 1 is a chord 1 is registered, which passes from the center 2 of the rotor blade trailing edge 3 to the foremost point 4 of the rotor blade leading edge. 5 Die Dickenrücklage, also der Ort bezogen auf die Blattlänge, wo die größte Profildicke ausgebildet ist, beträgt etwa 20 % bis 30 % der Länge der Sehne, bevorzugt 23 % bis 28 %, im dargestellten Beispiel 25,9 %. The thickness reserve, that is the place in relation to the blade length where the greatest profile thickness is formed, is about 20% to 30% of the length of the chord, preferably 23% to 28%, in the illustrated example 25.9%. Die größte Dicke wurde senkrecht zu der Sehne ermittelt und die Rücklage ist auf die Rotorblattnase bezogen. The greatest thickness was measured perpendicular to the tendon and the reserve is related to the rotor blade leading edge.

Weiterhin ist in der Figur 18 eine sog. Skelettlinie 7 eingetragen. Furthermore, a so-called. Skeleton line 7 is entered in the Figure 18. Diese Ske- lettlinie ergibt sich aus der jeweiligen halben Dicke des Rotorblattes 8 an ei- nem Punkt. These skeletal lettlinie results from the respective half of the thickness of the rotor blade 8 at a point. Entsprechend verläuft diese Skelettlinie nicht geradlinig, sondern immer exakt zwischen gegenüberliegenden Punkten auf der Druckseite 9 des Rotorblattes 7 und der Saugseite 10 des Rotorblattes 7. Die Skelettlinie schneidet die Sehne an der Rotorblatthinterkante und der Rotorblattnase. Accordingly, this skeleton line is not straight, but always exactly between opposite points on the pressure side 9 of the rotor blade 7 and the suction side 10 of the rotor blade 7. The camber line intersects the chord at the rotor blade trailing edge and the rotor blade leading edge.

Die Wölbungsrücklage beim Querschnitt eines erfindungsgemäßen Rotorblatts beträgt etwa 55 % bis 70 % der Länge der Sehne, bevorzugt etwa 59 % bis 63 %. The camber reserve in the cross-section of a rotor blade according to the invention is about 55% to 70% of the length of the chord, preferably about 59% to 63%. Im dargestellten Beispiel beträgt die Wölbungsrücklage etwas 61 ,9 % der Länge der Sehne. In the illustrated example the camber reserve is something 61, 9% of the length of the tendon. Die größte Wölbung beträgt hierbei etwa 4 % bis 8 % der Länge der Sehne, bevorzugt etwa 5 % bis 7 % der Länge der Sehne. The largest curvature is in this case about 4% to 8% of the length of the chord, preferably from about 5% to 7% of the length of the tendon. Im dargestellten Beispiel beträgt die Wölbung etwa 5,87 % der Länge der Sehne. In the illustrated example the camber is about 5.87% of the length of the tendon.

Besonders augenfällig ist für das Profil des erfindungsgemäßen Rotorblatts weiterhin, dass die Druckseite des Rotorblatts zweimal die Sehne "schneidet", in diesem Bereich also die Druckseite des Profils konkav ausgebildet ist, während im vorderen Profilbereich, die Druckseite konvex ausgebildet ist. Particularly striking is the profile of the rotor blade according to the invention furthermore that the pressure side of the rotor blade twice the chord "cuts" in this area so the pressure side of the profile is concave, while the pressure side is convex in the front profile area. In dem Bereich, wo die Druckseite konkav ausgebildet ist, ist im entsprechenden, gegenüberliegenden Bereich auf der Saugseite diese fast geradlinig begrenzt. In the region where the pressure side has a concave shape, will be limited almost rectilinearly in respective opposite area on the suction side.

Es mag durchaus bekannt gewesen sein, die Druckseite mit einer konkaven Krümmung auszubilden oder die Saugseite mit einer geradlinigen Begrenzung zu versehen. It may well have been known to form the pressure side with a concave curvature or to provide the suction side with a straight boundary. Besonders die Kombination beider Maßnahmen ist aber für das Profil eines erfindungsgemäßen Rotorblatts von großer Bedeutung und charakteristisch für das erfindungsgemäße Rotorblattprofil. but especially the combination of both measures is for the profile of a rotor blade according to the invention is of great importance and characteristic of the rotor blade profile according to the invention.

Auch die Rotorblatthinterkante des dargestellten Profils ist auffallend dick. The rotor blade trailing edge of the profile shown is remarkably thick. Dies ist jedoch bezüglich der Ausbildung von Schall an der Rotorblatthinterkante nicht problematisch, weil das dargestellte Profil sich im inneren Drittel des Rotorkreises befindet und dort die Bahngeschwindigkeit nicht sehr hoch ist. However, this is with respect to the formation of sound at the rotor blade trailing edge is not problematic because the illustrated profile is in the inner third of the rotor circle and there the web speed is not very high.

Die xy-Koordinaten des in der Figur dargestellten Profils sind in Tabelle 1 wiedergegeben und damit wird das Profil des erfindungsgemäßen Rotorblatts exakt beschrieben. The xy coordinates of the profile illustrated in the figure are given in Table 1 and thus the profile of the rotor blade of the invention will be described precisely. Zur Verbesserung der aerodynamischen Form des Rotorblatts ist dieses in dem Bereich der Rotorblattwurzel so ausgebildet, dass es dort seine größte Breite aufweist und somit das Rotorblatt eine der aerodynamischen Optimalform mehr oder weniger angenäherte Trapezform (in der Aufsicht) aufweist. In order to improve the aerodynamic shape of the blade this is configured in the region of the rotor blade root, that there has its greatest width, and thus the rotor blade has an aerodynamic optimum shape more or less approximated trapezoidal shape (in plan view). Bevorzugt ist das Rotorblatt im Bereich der Rotorblattwurzel so ausgebildet, dass die der Gondel einer Windenergieanlage zugewandte Kante der Rotorblattwurzel der äußeren Kontur der Gondel in wenigstens einer Winkelstellung angepasst ist, z. B. derart angepasst ist, dass zwischen der Gondel und der der Windenergieanlage zugewandten Kante der Rotorblattwurzel und der äußeren Kontur der Gondel bei Stellung des Rotorblatts in Nenn-Windstellung ein sehr geringer Abstand, z. B. einen Abstand von etwa 5 mm bis 100 mm besteht. Preferably, the rotor blade in the region of the rotor blade root is designed so that the nacelle of a wind turbine facing edge of the rotor blade root of the external contour of the nacelle is adjusted in at least one angular position, z. B. is adapted such that facing between the nacelle and the wind turbine edge of the rotor blade root and the outer contour of the nacelle when the rotor blade position in nominal wind position a very slight distance, for. example, a distance of about 5 mm is 100 mm.

Bei einem Rotorblatt mit den vorgenannten Eigenschaften hat sich eine signifikant höhere Leistungssteigerung, z. T. bis zu 10 % ergeben. In a rotor blade with the aforementioned characteristics, it has a significantly higher increase in output, z. T. yield up to 10%. Durch diese nicht vorhersagbare Leistungssteigerung erreicht eine erfindungsgemäße Windenergieanlage bei einer gegebenen Windgeschwindigkeit unterhalb der Nennwindgeschwindigkeit eine höhere Leistung. This unpredictable performance increase a wind power plant according to the invention achieved at a given wind speed below the rated wind speed higher performance. Außerdem erreicht sie früher als bisher ihre Nennleistung. They also earlier than previously achieved its rated power. Entsprechend können die Rotorblätter auch früher gedreht (gepitcht) werden und damit sinkt die Schallemission einerseits und die mechanische Belastung der Anlage andererseits. Accordingly, the blades can also be rotated earlier (pitched) be and thus the acoustic emission falls on the one hand and the mechanical stress on the system on the other.

Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die heute gängige Rotorblattform im Windkanal zwar bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten, aber stets gleichförmiger Luftströmung untersucht wird. Respect the invention is based on the recognition that now a common rotor blade shape is studied in the wind tunnel, although at different wind speeds, but always uniform airflow. Da der Wind in der Natur aber in den seltensten Fällen in der Fläche gleichförmig weht, son- dem einer stochastischen Gesetzmäßigkeit unterliegt, kommt es bei den bekannten Rotorblättern in Folge von Böen zur Ablösung der Strömung gerade im Blattinnenbereich nahe der Rotornabe, wo das Blatt eben nicht mehr aerodynamisch sauber und optimal ausgebildet ist. As the wind in nature but uniformly blowing in the rarest cases in the area, but the subject of a stochastic law, it comes in the known rotor blades as a result of gusts of separation of the flow just in leaf inner region near the rotor hub where the blade just formed no longer aerodynamically clean and optimally. Diese Strömungsablösung setzt sich in Richtung des Rotorblattaußenbereichs (Rotorblatttip) ein Stück entlang des Rotorblattes fort. This flow separation is made in the direction of the rotor blade outer region (Rotorblatttip) a piece along the rotor blade continues. Dadurch kann sich die Strömung vom Rotorblatt in einem blasenförmigen Bereich vom Rotorblatt lösen und so zu entsprechenden Leistungseinbußen führen. Therefore, the flow from the rotor blade in a bubble-shaped region can be detached from the rotor blade and thus lead to corresponding performance. Bei der Erfindung und bei Betrachtung der vorbeschriebenen Ausgangssituation kann also durch ein sauber ausgebildetes Rotorblatt auch im Rotorblattinnenbereich eine erhebliche Leistungssteigerung erzielt werden. In the invention, and upon consideration of the above-described initial situation can therefore be achieved by a clean trained rotor blade and the rotor blade Interior significant performance gains.

Würde man nunmehr ein bekanntes Standardprofil anstelle des in der vorlie- genden Anmeldung vorgeschlagenen, empirisch ermittelten Profils verwenden, wäre für eine aerodynamisch saubere Ausbildung des Rotorblatts etwa die doppelte Profiltiefe (dies entspricht der Länge der Sehne des Rotorblattes) im unteren Rotorblattbereich (nabennahen Bereich) erforderlich. If one were to use now a known standard profile instead of the profile proposed in the present application, empirically determined, about twice the tread depth would be for an aerodynamically clean design of the rotor blade (this corresponds to the length of the chord of the rotor blade) in the lower rotor blade region (region near the hub) required. Die hohe Profildicke im vorderen Bereich ist aber für einen sichere Lastabtrag und zur Erreichung eines Auftriebswertes C A größer als 2 erforderlich. The high profile thickness in the front section is but for a safe load transfer and to achieve a buoyancy value C A is greater than 2 is required.

Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, werden heutzutage regelmäßig Rotorblätter gebaut, die im Innenbereich möglichst eine große Materialeinsparung aufweisen. As is known from the prior art, rotor blades are nowadays regularly constructed, having a large saving of material in the inner region as possible. Typische Beispiele hierfür zeigt der bereits erwähnte Stand der Technik nach "Windkraftanlagen", Erich Hau, 1996, auf den Seiten 114 und 115. Dort ist zu sehen, dass die größte Profiltiefe stets in einem gewissen Abstand vom Rotorblattanschluss erreicht wird, also im rotorblattanschlussna- hen Bereich, wobei bei diesen Rotorblättern gemäß dem Stand der Technik Material einspart wird. Typical examples showing the already mentioned prior art "wind turbines", Erich Hau, 1996, on pages 114 and 115. There, it can be seen that the greatest tread depth is always achieved at a certain distance from the rotor blade connection, so in rotorblattanschlussna- hen area, these rotor blades according to the prior art material saves. Wird aber in der Aufsicht eine der Trapezform angenäherte Optimalform verwendet, so ist die größte Breite eines Rotorblattes nicht etwa in einem Abstand zum Rotorblattanschluss, sondern genau im Bereich des Rotorblattanschlusses selbst ausgebildet. But if in the supervision of one of the trapezoidal shape approximating optimal form is used, the maximum width of a rotor blade is formed not in some distance from the rotor blade connection, but precisely in the region of the rotor blade connection itself. Im Innenbereich der Rotorblätter wird dann also nicht möglichst viel Material einspart. Inside the rotor blades then so not much material as possible is saving.

Die Ursache für die bislang vorgenommene Materialeinsparung liegt in der statischen Betrachtungsweise der Strömungsverhältnisse (wie vorbeschrie- ben) bei der Berechnung/Entwicklung der Rotorblätter. The cause of the previously made material savings is in the static perspective of the flow conditions (as vorbeschrie- ben) in computing / development of the rotor blades. Hinzu kommt, dass gängige Berechnungsprogramme für Rotorblätter das Rotorblatt in einzelne Abstände aufteilen und jeden Blattabschnitt für sich berechnen, um daraus die Bewertung für das gesamte Rotorblatt abzuleiten. In addition, common calculation programs for rotor blades divide the rotor blade into individual distances and calculate each blade portion for themselves, in order to derive the score for the entire rotor blade.

Die Realität sieht allerdings anders aus. The reality is somewhat different. Einerseits bläst der Wind nicht gleichmäßig und statisch innerhalb eines bestimmten Flächenbereichs, son- dem zeigt deutlich ein stochastisches Verhalten, andererseits ist aufgrund der geringen Umfangsgeschwindigkeit des Rotorblattes im Innenbereich (also im rotornabennahen Bereich) der Einfluss der Windgeschwindigkeit beträchtlich und damit ändert sich der Anstellwinkel in diesem Bereich mit einer hohen Abhängigkeit von der momentan Windgeschwindigkeit. On the one hand the wind is not uniform and static within a given surface area, but the clearly shows a stochastic behavior, on the other hand is due to the low peripheral speed of the rotor blade in the inner region (ie in the rotor region near the hub) the influence of wind speed considerably and thus the angle changes in this area with a high dependence on the currently Winds. In Folge dessen kommt es entsprechend häufig zum Ablösen der Strömung vom Rotorblatt auch im Innenbereich des Rotorblatts. As a result, there is correspondingly frequently to detach the flow from the rotor blade in the inner region of the rotor blade.

In einem solchen Fall ist eine Hysterese wirksam. In such a case, a hysteresis is effective. Die Strömung legt sich bei erneutem Auftreten der vorherigen Windgeschwindigkeit, z. B. nachdem eine Böe vorüber ist, nicht wieder gleich an das Rotorblatt an. The flow lies down at the reappearance of the previous wind speed, z. B. after a gust is over, not again. Equal to the rotor blade at Vielmehr muss die Windgeschwindigkeit zunächst weiter absinken (der Anstellwinkel muss sich also weiter verändern), bis die Strömung sich wieder an die Rotorblattoberfläche anlegt. Instead, the wind speed must first continue to decrease (the angle of attack must therefore continue to change) until the flow is reinvesting the rotor blade surface. Sinkt die Windgeschwindigkeit aber nicht weiter ab, so kann es durchaus sein, dass für einen längeren Zeitraum trotz anströmenden Windes eine relevante Kraft auf das Rotorblatt ausgeübt wird, weil sich die Strömung noch nicht wieder an die Rotorblattoberfläche angelegt hat. but sinks the wind speed does not further, then it may well be that for a long time despite the oncoming wind a relevant force is exerted on the rotor blade, because the flow has not been reapplied to the rotor blade surface.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Rotorblattes wird die Gefahr der Strömungsablösung deutlich verringert. The inventive design of the rotor blade, the risk of flow separation is significantly reduced. Diese Ablösegefahr wird ebenfalls durch das relativ dicke Profil verringert. That transfer risk is also reduced by the relatively thick profile. Die beträchtliche Leistungssteigerung lässt sich auch dadurch gut erklären, dass durch die Hysterese-Wirkung bei einmal aufgetretener Ablösung der Strömung die Leistungseinbußen über einem beträchtlichen Zeitraum (für Rotorblätter gemäß dem Stand der Technik) aufrechterhalten bleibt. The considerable increase in performance can also be good to explain that by the hysteresis effect at once occurred separation of the flow, the power loss over a considerable period of time is maintained (for rotor blades according to the prior art).

Ein weiterer Teil der Leistungssteigerung lässt sich dadurch erklären, dass auch der Wind den Weg des geringsten Widerstandes nutzt. Another part of the increase in performance can be explained, that even the wind uses the path of least resistance thereby. Wenn also das Rotorblatt im nabennahen Innenbereich sehr dünn (große Materialeinsparung) ist, kommt dies einem "Schlupfloch" in der Erntefläche des Rotorkreises gleich, durch welches die Luft bevorzugt strömt. Thus, when the rotor blade near the hub interior is very thin (large material savings), this is a "loophole" in the harvested area of the rotor circuit the same, through which the air flows preferentially. Auch hier ist durchaus eine Schwäche der gängigen Berechnungsprogramme erkennbar, die stets von gleichförmigen Verteilung über die Rotorkreisfläche ausgehen. Again, quite a weakness of the current calculation programs identified that always start from the uniform distribution over the rotor swept area. "Verschließt" man nun dieses "Schlupfloch" durch die trapezförmige Ausbildung des Rotorblatts im nabennahen Bereich, wird sich eine bessere Verteilung der Luftströmung über die gesamte Kreisfläche einstellen und somit wird auch die Wirkung auf den äußeren Bereich des Rotorblatts noch etwas erhöht. "Locks" is now this "loophole" by the trapezoidal design of the rotor blade in the region near the hub, a better distribution of air flow over the entire circular area will adjust and thus the effect on the outer region of the rotor blade is increased slightly. Entsprechend leistet daher das "Verschließen" dieses "Schlupfloches" einen Beitrag zur höheren Leistungsausbeute des erfindungsgemäßen Rotorblattes. Accordingly, therefore, makes the "closing" this "loophole" to contribute to the higher power output of the rotor blade of the invention.

Hier liegt ein weiterer Schwachpunkt der gängigen Berechnungsprogramme, denn diese betrachten auch den unmittelbar an das "Schlupfloch" angrenzenden Rotorblattabschnitt als vollwertigen Rotorblattabschnitt, der wegen der besonderen Strömungsverhältnisse (häufige Strömungsabrisse und ein späteres Wiedereinstellen der vorgesehenen Strömungsverhältnisse) nicht sein kann. This is another weak point of the current calculation programs, because these also consider the direct to the "loophole" adjacent rotor blade section as a full rotor blade portion because of the particular flow conditions (frequent stalls and later relisting the intended flow conditions) can not be.

Figuren 11 bis 17 zeigen die Ansicht einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage von vorne oder von der Seite. Figures 11 to 17 show the view of a wind power plant according to the invention from the front or from the side. Hierbei ist zu erkennen, wie die drei Ro- torblätter im nabennahen Bereich fast nahtlos in die äußere Gestaltung der Gondel übergehen. It can be seen how the three rotor almost seamlessly into the door leaves in the region near the hub in the exterior design of the nacelle. Dies gilt jedoch nur für die Stellung der Rotorblätter, soweit diese sich in Nenn-Windstellung befinden. This only applies for the position of the rotor blades, as far as these are in nominal wind position.

Wenn der Wind dann weiter über Nennwind ansteigt, werden wie üblich die Rotorblätter durch Pitchen (Pitchregelung) langsam aus dem Wind herausge- nommen und Figur 15 zeigt, dass dann durchaus ein größerer Abstand zwischen der unteren Kante des Rotorblattes im Innenbereich und der Gondel gegeben ist. If the wind then rises above nominal wind, the blades will be as usual slowly Edited taken by pitching (pitch control) from the wind and 15 shows that then certainly given a greater distance between the lower edge of the rotor blade in the inner region and the gondola is , Figur 4 zeigt aber auch, dass auf der Außenseite der Gondel eine Struktur ausgebildet ist, die in ihrem Querschnitt dem Profil des Rotorblatts im nabenahen Bereich weitestgehend entspricht und bei Stellung des Rotorblatts in einem Anstellwinkel bei Nenngeschwindigkeit direkt unterhalb des Rotorblatts liegt, so dass nur ein kleiner Spalt zwischen der Struktur und dem Rotorblatt im nabennahen Bereich ausgebildet ist. but Figure 4 also shows that on the outside of the nacelle structure is formed that the profile of the rotor blade in nabenahen area largely corresponds in its cross section and position of the rotor blade is in an angle at rated speed directly below the rotor blade, so that only a small gap is formed between the structure and the rotor blade in the region near the hub.

Mithin enthält auch die äußere Kontur der Gondel einen Teil des Rotorblatts, welches nicht integraler Bestandteil des Rotorblatts ist. Consequently also the outer contour of the nacelle contains a portion of the rotor blade which is not an integral part of the rotor blade. Bei dem in Figur 18 dargestellten Rotorblattprofil beträgt der Nasenradius etwa 0,146 der Profiltiefe. In the rotor blade profile shown in Figure 18 of the nose radius is approximately 0.146 of the profile depth.

Wie in Figur 18 zu erkennen, ist an der Saugseite ein längerer, nahezu geradliniger Bereich ausgebildet. As can be seen in Figure 18, a longer, almost straight-line portion is formed on the suction side. Dieser lässt sich beispielsweise wie folgt be- schreiben: Im Bereich 38 % bis 100 % der Profiltiefe beträgt der Radius 1 ,19 mal der Länge der Profiltiefe. This can be, for example, describe as follows: In the area of 38% to 100% of the profile depth, the radius 1, 19 times the length of the tread depth. Im Bereich von 40 % bis 85 % der Profiltiefe (siehe Figur 18) beträgt der Radius etwa 2,44 multipliziert mit der Profiltiefe. In the range of 40% to 85% of the tread depth (see Figure 18), the radius is about 2.44 times the tread depth. Im Bereich von 42 % bis 45 % der Profiltiefe beträgt der Radius etwa 5,56 der Profiltiefe. In the range of 42% to 45% of the profile depth, the radius is about 5.56 of the tread depth.

Im Bereich von 36 % bis 100 % der Profiltiefe beträgt die maximale Abweichung von der idealen Geraden etwa 0,012 der Profillänge. In the range of 36% to 100% of the tread depth is the maximum deviation from the ideal straight about 0.012 of the profile length. Dieser Wert ist der maßgebende Wert, da der Krümmungsradius variiert und der größte Krümmungsradius bereits in den jeweiligen Bereichen angegeben wird. This value is the authoritative value, since the radius of curvature varies, and the largest radius of curvature is already specified in the respective areas.

Bei dem dargestellten Beispiel beträgt die Länge der Saugseite etwa 1 ,124 der Länge der Profiltiefe, die Länge der Druckseite beträgt 1 ,112 der Länge der Profiltiefe. In the illustrated example, the length of the suction side of about 1, 124 of the length of the profile depth, the length of the pressure side is 1, 112 of the length of the profile depth. Dies bedeutet, dass die Saugseite nur unwesentlich länger ist als die Druckseite. This means that the suction side is only slightly longer than the pressure side. Es ist daher sehr vorteilhaft, wenn das Verhältnis der Saugseitenlänge zur Druckseitenlänge kleiner ist als 1 ,2, bevorzugt kleiner als 1 ,1 bzw. in einem Wertebereich zwischen 1 und 1 ,03 liegt. It is therefore highly advantageous if the ratio of the Saugseitenlänge to the pressure side length is less than 1, 2, preferably less than 1, 1, and lies in a value range between 1 and 1, 03.

Aus den dargestellten Figuren ist zu erkennen, dass das Rotorblatt seine größte Profiltiefe direkt am Spinner, also an der Außenseite der Gondel der Windenergieanlage aufweist. From the figures presented it can be seen that the rotor blade has its greatest profile depth directly at the spinner, ie on the outside of the nacelle of the wind turbine. So kann beispielsweise bei einer Windenergieanlage mit einem Rotordurchmesser von 30 m die Profiltiefe am Spinner etwa 1 ,8 bis 1 ,9, bevorzugt 1 ,84 m betragen. For example, at a wind turbine with a rotor diameter of 30 m, the tread depth at the spinner about 1 8 to 1, 9, preferably 1, amount to 84 m. Wenn der Spinner dann etwa einen Durchmesser von 3,2 m aufweist, so beträgt das Verhältnis der Profiltiefe des Rotorblatts am Spinner zum Spinnerdurchmesser etwa 0,575. If the spinner then about having a diameter of 3.2 m, the ratio of the profile depth of the blade is the spinner to spinner diameter is about 0,575. Es ist daher sehr vorteilhaft, wenn das Verhältnis der Profiltiefe zum Spinnerdurchmesser größer ist als ein Wert von 0,4 bzw. in einem Wertebereich zwischen 0,5 und 1 liegt. Therefore, it is very advantageous if the ratio of the tread depth is greater for spinner diameter is as a value of 0.4 or in a value range between 0.5 and. 1 Dabei kann jeder Wert aus dem vorgenanntem Wertebereich angenom- men werden. Here each value from the abovementioned range of values can be adopted. In dem vorgenannten Beispiel beträgt das Verhältnis der Profil- tiefe zum Rotordurchmesser etwa 0,061. In the above example, the ratio of the tread depth to rotor diameter is about 0,061. Es liegt auf der Hand, dass daher das "Schlupfloch" möglichst gering ausfällt, wenn das Verhältnis der Profiltiefe zum Rotordurchmesser größer ist als ein Wert von 0,05 bis 0,01 , wobei der beispielhafte Wert sich als äußerst günstig herausgestellt hat, was die Leis- tungsfähigkeit des Rotorblatts angeht. It is obvious that, therefore, the "loophole" as low as possible when the ratio of the tread depth is greater to the rotor diameter as a value of 0.05 to 0.01 with the exemplary value has been found to be extremely low, which the As performance mance of the rotor blade.

Ein anderes Beispiel sei ein Rotorblatt mit dem Figur 18 dargestellten Profilquerschnitt im ersten Drittel, wobei die Profiltiefe am Spinner etwa 4,35 m beträgt, der Spinnerdurchmesser 5,4 m beträgt und der Rotordurchmesser insgesamt 71 m beträgt. Another example is a rotor blade with the figure 18 profile cross-section in the first third illustrated, the tread depth at the spinner is about 4.35 m, the spinner diameter is 5.4 m and the rotor diameter is 71 m. Dann liegt der Wert der Profiltiefe zum Spinnerdurch- messer bei 0,806 und das Verhältnis der Profiltiefe zum Rotordurchmesser wiederum bei 0,061. Then the value of the tread depth for Spinnerdurch- knife at 0.806 and the ratio of the profile depth to rotor diameter is again at 0.061. Die vorgenanten Werte beziehen sich auf einen Dreiblattrotor mit Pitchregelung. Whereas the distinctive values refer to a three-blade rotor with pitch regulation.

Wie beschrieben, kann beim erfindungsgemäßen Rotorblatt die breiteste Stelle (die Stelle mit der größten Profiltiefe) des Rotorblatts direkt im Bereich des Blattanschlusses ausgebildet sein. As described, the rotor blade according to the invention may be the widest part (the place with the greatest tread depth) of the rotor blade is formed directly in the area of the blade attachment. Der Blattanschluss ist der Bereich, in dem das Rotorblatt an die Nabe der Windenergieanlage angeschlossen (verbunden, verschraubt usw.) wird. The blade connector, the range in which the rotor blade connected to the hub of the wind turbine is (connected, bolted, etc.). Darüber hinaus ist die untere Kante des Rotorblatts, also die Kante, die der Gondel der Windenergieanlage zugewandt ist, der äußeren Kontur der Gondel in Längsrichtung weitestgehend nachgeführt bzw. angepasst. In addition, the lower edge of the rotor blade, ie the edge facing toward the nacelle of the wind power plant, the outer contour of the nacelle in the longitudinal direction is largely adjusted or adapted. Somit liegt hier ein Rotorblatt, wenn es sich in Fahnenstellung befindet (praktisch keine dem Wind ausgerichtete Fläche mehr), parallel zur unteren, der Gondel zugewandten Kante und der Abstand zwischen der unteren Kante und der äußeren Kontur der Gondel ist minimal, vorzugsweise weniger als 50 cm oder noch besser weniger als 20 cm. Thus, there is a rotor blade, when it is in feathered position (practically no wind aligned surface more), parallel to the bottom, the nacelle facing edge and the distance between the lower edge and the external contour of the pod is at a minimum, preferably less than 50 cm or even better less than 20 cm.

Wird nun dieses Rotorblatt in den Wind gestellt, so hat es eine maximal große Fläche auch im sehr nahen Bereich des Rotorblatts (das Schlupfloch ist sehr gering). Now if this rotor blade positioned in the wind, so it has a maximum large area in the very near the area of the rotor blade (the loophole is very low). Die vorgenannte Entgegenhaltung Erich Hau zeigt, dass das Rotorblatt beim Stand der Technik im nabennahen Bereich regelmäßig abnimmt (die Rotorblätter sind dort weniger breit als an ihrer breitesten Stelle) und um- gekehrt ist bei dem erfindungsgemäßen Rotorblatt die breiteste Stelle gerade im nabennahen Bereich, so dass auch das Windpotential dort größtmöglich abgeschöpft werden kann. The aforementioned citation Erich Hau shows that the rotor blade regularly decreases in the prior art in the region near the hub (the rotor blades are there less wide than at its widest point) and vice versa, in the rotor blade according to the invention the widest point just in region near the hub, so that even the wind potential can be skimmed off there big as possible.

Bekanntlich ergeben gerade bei sehr großen Rotorblättern im nabennahen Bereich eine sehr große Rotorblattbreite. As is known, result in a very large blade width just with very large rotor blades in the region near the hub. Damit auch ein Transport solcher Rotorblätter noch möglich ist (die Breite des Rotorblatts im nabennahen Bereich kann bei großen Rotorblättern, also Rotorblätter die länger sind als 30 m, durchaus 5 m bis 8 m betragen), kann das Rotorblatt zweiteilig ausgebildet sein, wobei während des Transports beide Teile getrennt sind und nach dem Transport zusammengesetzt werden können. Thus, a transport of such blades is still possible (the width of the rotor blade in the region near the hub, in large rotor blades, ie rotor blades that are longer than 30 m, quite 5 m to 8 m), the rotor blade may be formed in two parts, during the Transports both parts are separated and can be assembled after transport. Hierzu werden beide Teile von Installation an der Windenergieanlage miteinander verbunden, beispielsweise über Schraubverbindungen und unlösbare Verbindungen (Kleben). To this end, both parts of the installation are connected to the wind turbine, for example via screw connections and permanent connections (gluing). Dies ist insbesondere bei großen Rotorblättern kein Problem, da die Rotorblätter aufgrund ihrer Größe auch von innen her für das Zusammensetzen zugänglich sind, so dass nach außen hin ein einheitliches Rotorblatt erscheint und Trenn- linien an den zusammengesetzten Teilen kaum oder gar nicht sichtbar sind. This is especially with large rotor blades no problem since the blades are accessible for the assembly even from the inside because of their size, so that a single rotor blade appears outwardly and dividing lines to the composite parts with little or no visible.

Mit dem erfindungsgemäßen Rotorblattdesign kann - wie erste Messungen zeigen - der Wirkungsgrad gegenüber bisherigen Rotorblättern deutlich gesteigert werden. With the rotor blade design according to the invention can - as shown by the first measurements - the efficiency compared to previous blades increased significantly.

Wie aus den Figuren 1 bis 17 ersichtlich, sind bei einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage 1 die Rotorblätter so ausgebildet, dass sie ihre größte Profiltiefe im nabennahen Bereich aufweisen und darüber hinaus sind die Rotorblätter entlang ihres gesamten Profils im nabennahen Bereich sehr nahe an die Gondelverkleidung (Spinner) des Maschinenhauses der Windenergieanlage herangerückt. As can be seen from Figures 1 to 17, in a wind power plant 1 according to the invention, the rotor blades are designed so that they have their greatest profile depth in the region near the hub and beyond the rotor blades along its entire profile in the region near the hub are very close to the nacelle fairing (Spinner) the nacelle of the wind turbine zoom moved. Damit ergibt sich zumindest für die Stellung, bei welcher das Rotorblatt einen Winkel einnimmt, welcher bei Windgeschwindigkeiten bis zum Nennwindbereich angenommen wird, ein sehr geringer Abstand zur Gondelverkleidung. This results in at least for the position in which the rotor blade is at an angle, which is assumed at wind speeds up to the nominal wind range, a very small distance from the nacelle cover. Während bei der Darstellung wie beispielsweise nach Figur 1 , 2 und 3 die Rotorblätter sehr nahe an die Außenverkleidung der Gondel auch mit ihrem hinteren Profilteil herangerückt sind, ist bei einer alternativen Aus- führung, wie sie beispielsweise in Figur 11 bis 17 dargestellt ist, die Außenverkleidung der Gondel mit einem Rotorblattteil 30 selbst versehen, welches jedoch selbst nicht integraler Bestandteil des gesamten Rotorblatt ist. While in the presentation, such as after 1, 2 and 3, the rotor blades are zoom moved very close to the outer lining of the pod with its rear profile part, in an alternative embodiment is, as illustrated for example in Figure 11 to 17, the Siding of the nacelle with a rotor blade part 30 itself is provided, but which itself is not an integral part of the overall rotor blade. So ist insbesondere in den Figuren 15 und 17 gut zu erkennen, dass das auf der Gondelaußenseite ausgebildete Rotorblattteil dort feststeht und in einem Winkel angeordnet ist, welcher der Winkelstellung eines Rotorblattes bis zur Nennwindgeschwindigkeit entspricht, so dass zumindest bei Windgeschwindigkeiten bis zum Nennwind ein minimaler Spalt zwischen der unteren Kante des Rotorblatts auch im hinteren Profiltiefenbereich und der Gondel besteht. So is clearly visible in particular in Figures 15 and 17 that formed on the gondola outside rotor blade part is fixed there and is disposed at an angle corresponding to the angular position of a rotor blade to the rated wind speed, so that at least when the wind speed up to the rated wind a minimum gap between the lower edge of the rotor blade in the rear profile depth region and the gondola.

Auch in Figur 19 ist gut zu erkennen, dass durch die erfindungsgemäße Ausführung der Rotorblätter im Rotorzentrum nur ein ganz geringes "Schlupfloch" für den Wind besteht. is clearly visible also in Figure 19 that is due to the inventive design of the rotor blades in the rotor center only a very small "loophole" for the wind.

Figur 18 zeigt den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Rotorblatts gemäß der Linie A - A in Figur 17, also das Profil des Rotorblatts im nabennahen Bereich. Figure 18 shows the cross section of a rotor blade according to the invention along the line A - A in Figure 17, so the profile of the rotor blade in the region near the hub.

Figur 17 enthält auch eine Angabe, was unter dem Durchmesser D des Spin- ners zu verstehen ist. Figure 17 also includes an indication of what is meant by the diameter D of the spindle to understand listeners.

Der Rotordurchmesser wird durch den Durchmesser des Kreisfläche beschrieben, die vom Rotor bei Drehung überstrichen wird. The rotor diameter is described by the diameter of the circular area which is swept by the rotor upon rotation.

Wie in Figur 15 und anderen Figuren zu erkennen, ist das Teil 30 des Rotorblatts, welches nicht integraler Bestandteil des drehbaren Rotorblatts ist, inte- graler Bestandteil der Außenverkleidung der Gondel. As can be seen 15 and other figures in figure, the part 30 of the rotor blade, which is not an integral part of the rotary blade, an integral part of the outer casing of the nacelle. Das jeweilige Teil kann an der Gondel angeschraubt sein oder auch mit der Gondel einstückig verbunden oder verklebt sein. The respective part can be screwed to the nacelle or even in gondola be integrally connected or bonded.

Für den Fall, dass das Rotorblatt gemäß der vorliegenden Anmeldung eine große Länge und eine entsprechende Rotorblatttiefe, also eine lange Blatt- sehne, im nabennahen Bereich aufweist, ist es unter Umständen aus Transportgründen vorteilhaft, das Blatt in diesem Bereich zweiteilig (oder mehrteilig) auszuführen und einen hinteren Blattbereich erst auf der Baustelle, wo das gesamte Rotorblatt an die Nabe gesetzt wird, wieder zusammenzusetzen. In the event that the rotor blade according to the present application, having a large length and a corresponding rotor blade depth so long for a long sheet in the region near the hub, it is advantageous in certain cases for reasons of transport to carry the sheet in this area in two parts (or more parts) and a rear blade portion, reassemble at the construction site, where the entire rotor blade is set to the hub. Bei einem solchen Fall kann beispielsweise ein Teil des Rotorblatts so ausgebildet werden wie dies in Fig. 20 dargestellt ist. In such a case, a part of the rotor blade can for example be formed as shown in Fig. 20. Dort ist zu erkennen, dass im Blatthinterkantenbereich ein Stück fehlt. There, it can be seen that in the blade trailing edge portion is missing a piece. Wird das fehlende Stück angesetzt, so ergibt sich in diesem Bereich wiederum das in Fig. 18 dargestellte Profil. If the missing piece set, it is clear in this area again, the profile shown in Fig. 18.

Die Befestigung beider Teile miteinander kann durch Verschrauben, Verkleben oder durch andere Befestigungsarten erfolgen. The attachment of the two parts can be carried out together by screwing, gluing or other fastening methods.

Gleichwohl ist es möglich, dass in diesem Bereich des Rotorblatts Mittel zur Veränderung der Größe der Oberfläche des Rotorblatts vorgesehen sind. However, it is possible that means for varying the size of the surface of the rotor blade are provided in this region of the rotor blade. Diesbezüglich zeigen die Figuren 21-33 entsprechende Ausführungen, wobei hier darauf hingewiesen werden muss, dass der dort dargestellte Rotorblattquerschnitt nur symbolisch zu verstehen ist (das Rotorblatt hat in seinem Profil vornehmlich ein Profil wie nach Figur 18) . In this regard, the figures show respective embodiments 21-33, wherein it must be noted here that the rotor blade cross section shown there is only to be understood symbolically (the rotor blade has in its profile primarily registered as shown in FIG 18).

Die Ausführungen nach den Figuren 21-33 haben den Vorteil, dass dann im Bedarfsfall die Rotorblattfläche insgesamt verkleinert werden kann, was unter Umständen bei Extremwind, aber auch bei der Transportsituation wünschenswert ist, um einerseits einen Transport zu ermöglichen bzw. zu erleichtern und andererseits bei Extremwind Überlasten von der Windenergieanlage zu nehmen. The embodiments according to figures 21-33 have the advantage that, then in case of need the blade surface can be downsized as a whole, which is desirable under certain circumstances during extreme wind, but also in the transport situation, on the one hand to enable transport or facilitate on the other hand at to take extreme wind overloads of the wind power plant.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Teil der Oberfläche aus einem verformbaren Material gebildet, das Teil eines geschlossenen Behälters ist (welcher den hinteren Profilkasten bildet). In a particularly preferred embodiment of the invention, a part of the surface of a deformable material is formed, the part of a closed container (which the rear box profile forms). Dieser geschlossene Behälter kann zum Beispiel mit einem gasförmigen Medium gefüllt werden, wobei dieses gasförmige Medium mit einem vorgebbaren Druck beaufschlagt wird. This closed container can be filled, for example with a gaseous medium, said gaseous medium is acted upon with a predeterminable pressure. Dadurch ergibt sich eine teilweise aufblasbare Ober- fläche des Rotorblattes, die während des Transports oder bei Auftreten von Extremwind entlüftet werden kann und somit weniger Raum beansprucht bzw. unter dem Winddruck nachgibt. This is a partially inflatable top results area of the rotor blade, which can be ventilated during transport or at occurrence of extreme wind and therefore requires less space and gives way under the wind pressure. Dadurch wird die wirksame Oberfläche des Rotorblatts und damit die Angriffsfläche für den Wind kleiner. Characterized the effective surface area of the rotor blade and thus the engagement surface for the wind becomes smaller. Gleichzeitig sinkt die Belastung der nachfolgenden Komponenten einschließlich des Turmes. The strain of the following components, including the tower falls. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Rotorblatt im Hinterkastenbereich (der in Figur 20 nicht gezeigt ist) eine an sich und/oder in sich bewegbare zweite Tragstruktur auf. In a further embodiment of the invention the rotor blade in the rear box portion (which is not shown in Figure 20) comprises a per se and / or movable in to second support structure. Damit kann das verformbare Material an vorgegebenen Stellen dieser zweiten Tragstruktur befestigt und weiterhin das verformbare Material mit einer Seite an einem drehbaren Wickelkern befestigt sein. Thus may be attached to predetermined locations of said second supporting structure and further fixed, the deformable material having one side on a rotatable winding core the deformable material.

Im Normalbetrieb der Windenergieanlage kann nun die zweite Tragstruktur ausgefahren sein, dh, Faltarme können vollständig gestreckt oder teleskopartige Arme voll ausgefahren sein. In normal operation of the wind turbine, the second support structure may be extended now, ie, folding arms can fully extended or telescopic arms to be fully extended. Das verformbare Material kann mit einer Seite an einem drehbaren Wickelkern befestigt sein. The deformable material may be fixed with one side to a rotatable winding core. Soll nun die Rotorblattfläche verringert werden, wird - analog zu einer Markise - der Wickelkern so gedreht, dass er das verformbare Material aufwickelt. Now if the rotor blade surface to be reduced, - the winding core is rotated so as to wind up the deformable material - similar to an awning. Gleichzeitig werden die Faltarme gefaltet und verkleinern die zweite Tragstruktur im Bereich der verkleinerbaren Oberfläche, so dass sich die Oberfläche des Rotorblattes entsprechend verrin- gert. Simultaneously, the folding arms are folded and shrink the second support structure in the reducible surface, so that the surface of the rotor blade siege accordingly reduced.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung besteht ein Teil der Oberfläche des Rotorblattes aus lamellenartigen Streifen, die jeweils auf einer um die eigene Längsachse schwenkbaren Tragschiene angeordnet sind. In an alternative embodiment of the invention, a part of the surface of the rotor blade from lamella-like strips, which are each arranged on a pivotable about its longitudinal axis rail. Dabei sind diese Lamellen im Normalbetrieb so ausgerichtet, dass sie die aerodynamisch wirksame Oberfläche des Rotorblattes vergrößern. Here these lamellae are oriented in normal operation, they increase the aerodynamically active surface of the rotor blade. Für den Transport und/oder bei Extremlasten können die Tragschienen so geschwenkt werden, dass diese Lamellen zB in den Windschatten des verbleibenden Rotorblattes gelangen und dadurch wird die Oberfläche des Rotorblattes verringert. For the transport and / or under extreme loads, the support rails can be pivoted so that these fins reach eg in the slipstream of the remaining rotor blade and thereby the surface of the rotor blade is reduced.

In einer insbesondere bevorzugten Weiterbildung der Erfindung besteht ein be- weglicher Teil der aerodynamisch wirksamen Oberfläche des Rotorblattes aus einem einzelnen Flächenelement, welches in Richtung der Tiefe des Rotorblattes verschiebbar ist. In a particularly preferred embodiment of the invention is a particular weglicher part of the aerodynamic surface of the rotor blade of a single surface element which is movable in the depth direction of the rotor blade. Im Normalbetrieb verlängert dieses Flächenelement die Oberfläche des Rotorblattes, bevorzugt an der Saugseite, um eine große, aerodynamisch wirksame Oberfläche zu schaffen. In normal operation, this surface element extends the surface of the rotor blade, preferably on the suction side, to create a large, aerodynamically active surface.

Zur Verringerung der Oberfläche kann dieses Flächenelement, vergleichbar mit dem Klappensystem einer Flugzeugtragfläche so verfahren werden, dass es entweder in das Rotorblatt hinein verschoben wird und somit von der verblei- - lo ¬ In order to reduce the surface, this surface element which are comparable to proceed with the valve system of an aircraft wing so that it is displaced in the rotor blade into either and thus of the remain- - lo ¬

benden Oberfläche des Rotorblattes abgedeckt ist, oder auf die Oberfläche des Rotorblattes verschoben wird und seinerseits die Oberfläche des Rotorblattes abdeckt. inputting surface of the rotor blade is covered, or is shifted to the surface of the rotor blade, and in turn covering the surface of the rotor blade. In jedem Fall ergibt sich hieraus eine Verringerung der Oberfläche des Rotorblattes. In any case, this results in a reduction in the surface of the rotor blade.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann dieses Flächenelement mit einer Seite schwenkbar an der ersten Tragstruktur bzw. der Hinterkante des Rotorblattes angelenkt sein. In an alternative embodiment of the invention, this surface element may be pivotally connected to the first support structure or the trailing edge of the rotor blade to one side. Zur Veränderung der Größe der Rotorblatt- Oberfläche kann dieses Element um diese Schwenkachse herum entweder zur Saugseite oder zur Druckseite des Rotorblattes hin geschwenkt werden. To change the size of the rotor blade surface, this element can be swung out to either the suction side or the pressure side of the rotor blade about this pivot axis.

Eine Schwenkung dieses Flächenelementes um etwa 90° bewirkt dabei, dass dieses Element im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der Luftströmung am Rotorblatt steht und eine entsprechende Bremswirkung entfaltet, da es für die auf der Oberfläche des Rotorblattes entlang strömende Luft ein Hindernis bildet. Pivoting this surface element by approximately 90 ° the effect that this element is substantially perpendicular to the direction of air flow at the rotor blade and a corresponding braking action unfolds as it forms an obstacle to the surface of the rotor blade along the air flowing.

Im Folgenden werden mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In the following, several embodiments of the invention are explained in detail with reference to the accompanying drawings. Dabei zeigen: They show:

Fig. 20 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Rotorblatt; Figure 20 is a plan view of an inventive rotor blade.

Fig. 21 eine Draufsicht auf den vorderen Teil eines erfindungsgemäßen Rotorblattes; Figure 21 is a plan view of the front part of a rotor blade of the invention.

Fig. 22 eine vereinfachte Querschnitts-Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattes; FIG. 22 is a simplified cross-sectional representation of a first embodiment of a rotor blade of the invention; Fig. 23 eine vereinfachte Querschnitts-Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattes; FIG. 23 is a simplified cross-sectional view of a second embodiment of a rotor blade of the invention;

Fig. 24a, 24b eine vereinfachte Querschnitts-Darstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattes; Figure 24a, 24b a simplified cross-sectional illustration of a third embodiment of a rotor blade of the invention.

Fig. 25 eine vereinfachte Querschnitts-Darstellung einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattes; FIG. 25 is a simplified cross-sectional view of a fourth embodiment of a rotor blade of the invention;

Fig. 26 eine vereinfachte Querschnitts-Darstellung einer fünften Ausfüh- rungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattes; Figure 26 is a simplified cross-sectional view of a fifth embodiment of a rotor blade of the invention.

Fig. 27a,27b vereinfachte Querschnitts-Darstellungen einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotorblattes; FIG. 27a, 27b, simplified cross-sectional views of a sixth embodiment of a rotor blade according to the invention; Fig. 28 eine Draufsicht auf eine Konstruktionsvariante eines erfindungsgemäßen Rotorblattes; Figure 28 is a plan view of a construction variant of a rotor blade according to the invention. und and

Fig. 29-33 weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Fig. 29-33 further advantageous embodiments of the invention.

In Figur 20 ist eine Draufsicht eines vollständigen, erfindungsgemäßen Rotorblattes vereinfacht dargestellt. In Figure 20 a plan view of a complete rotor blade according to the invention is shown in simplified. Das Rotorblatt 100 ist in zwei Bereiche aufgeteilt. The rotor blade 100 is divided into two areas. Dabei ist das Rotorblatt 100 in wesentlichen Teilen konventionell aufgebaut. In this case the rotor blade is of conventional design in essential parts 100th In einem der Rotorblattwurzel 120 benachbarten Bereich, nämlich dem Bereich mit der größten Blatttiefe ist jedoch eine Teilung des Rotorblattes erkennbar. In one of the rotor blade root 120 adjacent area, namely the area with the greatest blade chord, however, a pitch of the rotor blade can be detected. Diese Teilung markiert den Bereich des Rotorblattes 140, dessen Oberfläche bei Bedarf verringert und somit der Einwirkung des Windes entzogen werden kann. This division marks the area of the rotor blade 140, the surface of which can be reduced if required and thus deprived the action of the wind.

Der feste Teil des Rotorblattes 100, dessen Oberfläche unverändert bleibt, ist in Figur 21 gezeigt. The fixed part of the rotor blade 100, the surface of which is unchanged, is shown in FIG 21st Wie in dieser Figur deutlich erkennbar ist, ist die aerodyna- misch wirksame Oberfläche des Rotorblattes 100 deutlich verringert, und dadurch ist auch die Belastung, insbesondere in Extremwind-Situationen, deutlich geringer als bei einem in konventioneller Weise aufgebauten Rotorblatt. As can be clearly seen in this figure, the aerodynamically effective surface of the rotor blade 100 is significantly reduced, and thereby also the load, particularly in extreme wind situations, much less than in a built-up in a conventional manner rotor blade.

Figur 22 zeigt eine vereinfachte Querschnitts-Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Figure 22 shows a simplified cross-sectional representation of a first embodiment of the invention. Dabei ist das Rotorblatt 100 in einen vorde- ren Bereich 110 und einen Hinterkasten 140 aufgeteilt. Here, the rotor blade is split 100 into a 'cutting edge 110 and a trailing edge box 140th Dieser Hinterkasten 140 besteht aus zwei Bahnen verformbaren Materials 180, die zusammen mit der Rückwand des vorderen Bereiches 110 einen geschlossenen Behälter 160 bilden. This trailing edge box 140 consists of two sheets of deformable material 180, which together with the rear wall of the front portion 110 a closed container 160th Wird nun dieser geschlossene Behälter 160 unter Druck mit einem gasförmigen Medium befüllt, bildet das verformbare Material 180 einen Teil (in Figur 20 mit dem Bezugszeichen 140 kenntlich gemacht) der im Normalbetrieb aerodynamisch wirksamen Oberfläche des erfindungsgemäßen Rotorblattes 100. this closed container is now 160 filled under pressure with a gaseous medium, forming the deformable material 180 part (made in Figure 20 by the numeral 140 indicated) in normal operation aerodynamically effective surface of the rotor blade of the invention 100th

Durch eine geeignete Wahl des Fülldruckes ergibt sich eine solche Stabilität dieses Teils des Rotorblattes 100, dass er bei normalen Windverhältnissen seine normale Wirkung entfaltet. By suitable choice of the filling pressure, such a stability results of this part of the rotor blade 100, that it produces its normal effect in normal wind conditions. In einer Extremwind-Situation ist der Winddruck auf diesen Teil des Rotorblattes 100 jedoch größer, so dass dann der äußere Druck größer als der Innendruck ist, und somit kommt es zu einer Verformung des Rotorblattes im Bereich des Hinterkastens 140 und das Rotorblatt gibt dem äußeren Winddruck nach. In an extreme wind-situation, however, the wind pressure on that part of the rotor blade 100 is larger, so that the external pressure is then greater than the internal pressure, and thus there is a deformation of the rotor blade in the region of the trailing edge box 140 and the rotor blade is the outer wind pressure after. Dadurch wird die Angriffsfläche für diesen Extremwind geringer und damit die Lasten auf die nachfolgende Konstruktion kleiner. Thus, the attack surface for these extreme wind is low and thus the burden on the subsequent construction of small. Ergänzend sei ausgeführt, dass dieser Teil des Hinterkastens (in dem das Füllmedium untergebracht ist), zB beim Überschreiten einer vorgegebenen Windgeschwindigkeit aktiv entleert werden kann, um die Oberfläche des Rotorblattes zu verkleinern. It should additionally be stated that this part of the trailing edge box (in which the filler is housed), for example, when a given wind speed is exceeded, can be emptied actively to minimize the surface area of the rotor blade. Diese aktive Entleerung hat den Vorteil, dass die Form des Ro- torblattes jederzeit definiert ist, während bei einem Nachgeben des Hinterkastens infolge äußeren Druckes unbestimmte Situationen auftreten könnten. This active emptying has the advantage that the shape of the rotor is at any time the door leaf defined, while a yielding of the trailing edge box as a result of external pressure indefinite situations could occur.

Um Beschädigungen insbesondere des Behälters 160 zu vermeiden, kann zB ein (nicht dargestelltes) Überdruckventil vorgesehen sein, durch welches ein sich im Behälter 160 bildender Überdruck entweichen kann. To avoid damage in particular of the container 160, may, for example, a (not shown) to provide pressure relief valve through which a can escape forming pressure in the vessel 160th

Durch die Verwendung eines Kompressors 170 kann der für den Normalbetrieb erforderliche Druck wieder hergestellt werden. By using a compressor 170, the required pressure for the normal operation can be restored. Werden weiterhin (ebenfalls nicht dargestellte) steuerbare Ventile und/oder Drucksensoren vorgesehen, kann der Fülldruck in dem Behälter 160 auch bei Schwankungen des Winddruckes nachgeführt werden, um so stets optimale Betriebsbedingungen beizubehalten. continue (also not shown) controllable valves and / or pressure sensors are provided, the inflation pressure can be tracked in the container 160 even when fluctuations in the wind pressure so as to always maintain optimum operating conditions.

Figur 23 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher anstelle eines vollständigen Hinterkastens 140 die Oberfläche der Saugseite des Rotorblattes 100 verlängert ist. Figure 23 shows a second embodiment of the present invention, in which instead of a full trailing edge box 140, the surface of the suction side of the rotor blade 100 is extended. Diese Verlängerung ist ein Flächenelement 240, welches sich an die Oberfläche des vorderen Bereiches 110 anschließt. This extension is a surface element 240, which adjoins the surface of the front portion 110th

Zur Verringerung der aerodynamisch wirksamen Fläche kann dieses Flächenelement 240 in der Richtung des Pfeiles verschoben werden. To reduce the aerodynamic surface of this surface element 240 can be shifted in the direction of the arrow. Dieses Verschieben kann zB hydraulisch, nämlich mit entsprechenden Hydraulikzylindern, pneumatisch, mit Pneumatikzylindern, durch Elektroantriebe oder auf andere geeignete Weise erfolgen. This shifting can eg hydraulically, namely with corresponding hydraulic cylinders, pneumatic, with pneumatic cylinders, by electric motors or any other suitable way. Dazu müssen natürlich entsprechende (jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Figur nicht dargestellte) Pumpen, Kompressoren oder Antriebe (Aktuatoren) vorgesehen sein. Of course, have corresponding (but not shown for reasons of clarity in the figure) pumps, compressors or drives (actuators) can be provided.

Dabei kann dieses Verschieben in den vorderen Bereich hinein erfolgen, so dass die Oberfläche des vorderen Bereiches 110 das Flächenelement 240 ü- berdeckt. In this case, this displacement take place in the front region inside, so that the surface of the front portion 110, the surface element 240 berdeckt Ü. Alternativ kann die Verschiebung auch auf der Oberfläche des vorde- ren Bereiches 110 erfolgen, so dass das Flächenelement 240 seinerseits den entsprechenden Teil der Oberfläche des vorderen Bereiches 110 überdeckt. Alternatively, the displacement on the surface of the vorde- Ren area 110 can take place, so that the surface element 240, in turn, covers the corresponding part of the surface of the front region 110th In beiden Fällen ergibt sich eine Verringerung der aerodynamisch wirksamen O- berfläche des Rotorblattes 100. In both cases there is a reduction of the aerodynamic O- berfläche the rotor blade 100th

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 24a und 24b gezeigt. A third embodiment of the present invention is shown in Figures 24a and 24b. Figur 24a zeigt einen Wickel 200 eines verformbaren Materials und das Bezugszeichen 300 bezeichnet Faltarme, die im gefalteten Zustand sind. Figure 24a shows a winding 200 of a deformable material, and reference numeral 300 denotes the folding arms, which are in the folded state. Die Mechanik kann hier vergleichbar mit derjenigen einer Markise sein. The mechanics can with those be comparable an awning here.

In Figur 24b ist diese Ausführungsform im Zustand des Normalbetriebs gezeigt. In Figure 24b, this embodiment is shown in the state of normal operation. Die Faltarme 300 sind gestreckt, und da das verformbare Material 180 daran befestigt ist, wurde dieses beim Ausfahren der Faltarme 300 von dem Wickel 200 abgewickelt, so dass der Wickelkern 210 jetzt nicht mehr den gesamten Materialwickel trägt. The folding arms 300 are extended, and since the deformable material 180 is attached thereto, this was unwound during extension of the folding arms 300 of the winding 200 so that the winding core 210 no longer carries the entire coil of material.

In dieser abgewickelten Situation ist das verformbare Material 180 einerseits an dem Wickelkern 210 und andererseits an den in der Figur nach rechts weisenden Enden der Faltarme 300 befestigt. In this situation, the deformable material is unwound 180 attached on one side to the winding core 210, and on the other hand to the in the figure right-pointing ends of the folding arms 300th Diese Enden der Faltarme 300 können wiederum durch einen nicht dargestellten Steg verbunden sein, um einerseits eine höhere Festigkeit der Konstruktion zu erreichen und andererseits das verformbare Material zu fixieren. These ends of the folding arms 300 may be connected by a bridge, not shown, in order to achieve on the one hand a higher strength of the construction and on the other hand to fix the deformable material in turn.

Um ein Nachgeben des verformbaren Materials 180 zwischen dem Wickelkern 210 und den äußeren Enden der Faltarme 300 zu verhindern, kann unter- halb des verformbaren Materials 180 eine (nicht dargestellte) scherengitterartige Vorrichtung vorgesehen sein, die synchron mit den Faltarmen 30 betätigt wird und das verformbare Material 180 im ausgefahrenen Zustand stützt. In order to prevent yielding of the deformable material 180 between the wound core 210 and the outer ends of the folding arms 300, can be below the deformable material 180 (not shown) scissor lattice-like device may be provided which is operated in synchronism with the folding arms 30 and the deformable material 180 is supported in the extended state.

Ein Verringern der wirksamen Oberfläche verläuft in umgekehrter Weise; Reducing the effective surface is in a reverse manner; die Faltarme 300 und das (nicht dargestellte) Scherengitter werden eingefahren (gefaltet) und gleichzeitig wird das verformbare Material 180 auf dem Wickelkern 210 aufgewickelt, so dass sich schließlich wieder der in Figur 24a dargestellte Wickel 200 ergibt und die wirksame Oberfläche des Rotorblattes 100 verringert ist. the folding arms 300 and the (not shown) sliding lattices are retracted (folded), while the deformable material 180 is wound on the winding core 210, so that finally again the results in Figure 24a illustrated winding 200 and the effective surface area of the rotor blade 100 is reduced ,

In einer in Figur 25 gezeigten vierten Ausführungsform der Erfindung ist das Flächenelement 240 an der Rückseite des vorderen Bereiches 110 schwenkbar angelenkt und verlängert somit die Saugseite dieses vorderen Bereiches 110. Dabei wird das Flächenelement 240 von einer Druckfeder 280 gestützt, die zwischen dem Flächenelement 240 und der Tragkonstruktion des vorderen Bereiches 110 angeordnet ist. In a shown in Figure 25 the fourth embodiment of the invention the surface element 240 is pivoted to the rear of the front portion 110 and thus extending the suction side of this front portion 110. In this case, the surface element 240 is supported by a compression spring 280 disposed between the planar element 240 and the support structure of the front portion is arranged 110th

Im Normalbetrieb stützt diese Druckfeder 280 das Flächenelement 240 so, dass es die gewünschte Position beibehält. In normal operation, this pressure spring is supported 280, the planar element 240 so that it maintains the desired position. Ergibt sich nun jenseits der normalen Betriebsbedingungen ein Winddruck auf der Oberseite des Rotorblattes 100, steigt der Druck auf die Oberfläche des Flächenelementes 240 und überwindet die Kraft der Feder 280, so dass das Flächenelement 240 in der Figur 25 nach unten gedrückt wird, dem Winddruck also nachgibt, und somit die aerodyna- misch wirksame Oberfläche entsprechend verringert. is now obtained beyond normal operating conditions, a wind pressure on the upper side of the rotor blade 100, the pressure the wind pressure rises to the surface of the surface element 240 and overcomes the force of the spring 280, so that the surface element is pressed 240 in Figure 25 downward, ie yields, and thus reduces the aerodynamically effective surface accordingly.

Alternativ zu der Feder 280 können natürlich entsprechende teleskopische Elemente wie hydraulische oder pneumatische Vorrichtungen oder mechanische Vorrichtungen zur aktiven Verstellung des Flächenelements gebildet sein, zB können Gewindestangen und Schneckenantrieb oa verwendet werden, um das Flächenelement 240 in einer ersten vorgegebenen Position zu halten oder in eine zweite vorgegebene Position zu verfahren. As an alternative to the spring 280 naturally corresponding telescopic elements such as hydraulic or pneumatic devices or mechanical devices for active adjustment of the planar element can be formed, for example, can be used oa threaded rods and screw drive to keep the surface element 240 in a first predetermined position or second in a proceed predetermined position. Für die Betätigung dieser Stellglieder müssen natürlich entsprechende Pumpen, Kompressoren oder Antriebe vorgesehen sein, die in dieser Figur wiederum zur Verbesserung der Ü- bersichtlichkeit nicht dargestellt sind. naturally corresponding pumps, compressors or actuators must be provided for the operation of these actuators, which are not shown to improve bersichtlichkeit Ü in this figure again.

Ebenso kann wiederum die Windlast erfasst werden, die auf das Flächenelement 240 einwirkt und abhängig von dieser erfassten Windlast kann das Flächenelement 240 um die Schwenkachse herum geschwenkt werden, um eine für die momentanen Betriebsbedingungen optimale Einstellung vorzunehmen. Likewise the wind load may in turn be detected, which can acting on the planar element 240, and depending on this detected wind load, the surface element 240 can be pivoted about the pivot axis in order to make an optimum for the current operating conditions setting.

Figur 26 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung. Figure 26 shows a fifth embodiment of the invention. In dieser fünften Aus- führungsform ist das Flächenelement 240 anstelle einer schwenkbaren Anlen- kung an der Rückseite des vorderen Bereiches 110 auf einer um ihre eigene Längsachse drehbaren Schwenkachse 220 angeordnet. In this fifth embodiment of the surface element 240 is arranged in place of a pivotable guide elements and serves on the back of the front portion 110 on a rotatable about its own longitudinal axis pivot axis 220th In der in Figur 26 gezeigten Position verlängert das Flächenelement 24 wiederum die aerodynamisch wirksame Oberfläche des Rotorblattes 100. In the position shown in Figure 26, the surface element 24 extended again the aerodynamically active surface of the rotor blade 100th

Zur Verringerung dieser Oberfläche wird nun die Schwenkachse 220 mit dem daran befestigten Flächenelement 240 um ihre Längsachse derart gedreht, dass sich das äußere Ende des Flächenelementes 240 in einer der beiden durch den Doppelpfeil gezeigten Richtungen bewegt. To reduce this surface, the pivot axis 220 is now rotated with the attached surface element 240 about its longitudinal axis such that moves the outer end of the surface element 240 in one of the two illustrated by the double arrow directions. Dies führt wiederum zu einer Verringerung der aerodynamisch wirksamen Oberfläche des Rotorblattes 100 und damit einhergehend zu einer Veränderung der Windlast auf das Rotorblatt 100 und alle nachfolgenden Komponenten der Windenergieanlage. This in turn leads to a reduction of the aerodynamic surface of the rotor blade 100 and, consequently, a change in the wind load on the rotor blade 100 and all subsequent components of the wind turbine.

Eine Variante der in Figur 26 gezeigten Ausführungsform ist in den Figuren 27a und 27b dargestellt. A variant of the embodiment shown in Figure 26 is shown in Figures 27a and 27b. Dabei ist das in Figur 26 mit 240 bezeichnete Flächenelement in Figur 27a in drei lamellenartige Elemente 260 aufgeteilt. Here, the 240 designated in figure 26 surface element is divided into Figure 27a in three lamellar elements 260th Diese sind in Figur 27a absichtlich mit einem Abstand dargestellt, um diese Aufteilung zu verdeutlichen. These are shown in Figure 27a intentionally at a distance in order to clarify this division. In einer tatsächlichen Ausführungsform sind diese drei Elemente natürlich so angeordnet, dass sie eine möglichst geschlossene Fläche bilden, die wiederum möglichst glatt an den vorderen Bereich 110 des Rotorblattes 100 anschließt. In an actual embodiment, these three elements are of course arranged so that they form a surface as possible, which in turn as smooth adjoins the front portion 110 of the rotor blade 100th

Jede der Lamellen 260 ist auf einer eigenen Schwenkachse angeordnet. Each of the fins 260 is arranged on a separate pivot axis. Jede dieser Schwenkachsen 280 ist um ihre eigene Längsachse drehbar und gestat- tet so durch ein Drehen der Schwenkachse 280 um die Längsachse ein Verschwenken der Lamellen 260. Each of these pivot axes 280 is rotatable about its own longitudinal axis and AUTHORIZING tet so by rotating the pivot axis 280 about the longitudinal axis pivoting of the lamellae 260th

Figur 27b zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Situation, in welcher diese Lamellen' so geschwenkt sind, dass die aerodynamisch wirksame Oberfläche des Rotorblattes 100 verringert ist. Figure 27b shows the device according to the invention in the situation in which these fins' are pivoted so that the aerodynamically active surface of the rotor blade 100 is reduced. Dabei sind die Lamellen 260 in den Strömungsschatten des vorderen Bereiches 110 geschwenkt Dadurch wirken sie einerseits nicht mehr als Rotorblatt-Oberfläche, sind andererseits aber auch dem Angriff des Windes entzogen und damit keinen erhöhten Belastungen ausgesetzt. The fins 260 are pivoted in the flow shadow of the front portion 110 thereby no longer act both as a rotor blade surface, on the other hand but also the attack of the wind deprived and thus exposed to increased loads.

Eine solche Anordnung wird erreicht, indem neben einer Drehung der Schwenk- achsen 280 um ihre Längsachsen außerdem der Abstand zwischen der in der Figur linken Schwenkachse 280 und dem vorderen Bereich 110 des Rotorblattes 100 einerseits und zwischen den Schwenkachsen 280 untereinander andererseits verringert wird. Such an arrangement is achieved by axes in addition to a rotation of the pan is 280 with each other, reducing also about their longitudinal axes, the distance between the left in the figure pivot axis 280 and the front portion 110 of the rotor blade 100 on the one hand and between the pivot axes 280th

Sofern in den Figuren nur eine Verlängerung der Saugseite der Oberfläche dar- gestellt ist, kann natürlich alternativ oder ergänzend die Oberfläche der Druckseite entsprechend verändert werden. Where in the figures, only an extension of the suction side of the surface is provided shown, can of course alternatively or additionally be modified in accordance with the surface of the printed page. Wird eine Windenergieanlage mit den vorbeschriebenen Rotorblättern ausgestattet, so ist es möglich, dass bei Auftreten einer Extremwind-Situation nicht nur die große Windstärke festgestellt wird, was mittels Windgeschwindigkeitsmessgeräten erfolgen kann, sondern dass auch durch eine entsprechende Steuerung die Größe der Oberfläche des Rotorblattes dann deutlich verringert wird. If a wind turbine equipped with the above-described rotor blades, so it is possible that an extreme wind situation occurs not only the large wind speed is determined, which can be done by means of wind speed measurement devices, but that through proper management of the size of the surface of the rotor blade then clearly is reduced. Wie in Figur 20 und 21 zu erkennen, ist beispielsweise die Fläche des Rotorblattes nach Figur 20 um mehr als 10% größer als die Oberfläche des Rotorblattes nach Figur 21. Während die Normalgröße des Rotorblattes im Nennbetrieb der Windenergieanlage eingestellt wird, beispielsweise bei einer Windgeschwindig- keit im Bereich von 2-20 m/s Windgeschwindigkeit, kann die Oberflächengröße bei einer Windgeschwindigkeit von oberhalb von 20 m/s verringert werden, so dass die Oberflächengröße deutlich - wie in Figur 21 dargestellt - abnimmt. As seen in Figure 20 and 21, the surface of the rotor blade, for example, according to Figure 20 by more than 10% greater than the surface of the rotor blade of Figure 21. While the normal size of the rotor blade is adjusted in nominal operation of the wind turbine, for example, at a wind speed speed in the range of 2-20 m / s wind speed, the surface area can be reduced at a wind speed of above 20 m / s, so that the surface area significantly - as shown in figure 21 - decreases.

Die Steuerung ist bevorzugt computergestützt und sorgt im Bedarfsfall für die jeweils optimal eingestellte Oberflächengröße des Rotorblattes. The controller is preferably computerized and provides if necessary for each optimally set surface area of the rotor blade.

Figur 33 zeigt eine weitere Konstruktionsvariante eines erfindungsgemäßen Rotorblattes. Figure 33 shows a further design variant of a rotor blade according to the invention. Dabei wird die Struktur durch verschwenkbare Bügel 320 aufgebaut, die mit einer wiederum verformbaren Folie bespannt sein können und in Lagepunkten 340 schwenkbar gelagert sind. The structure is established by pivotable bracket 320, which in turn may be covered with a deformable film and are pivotally mounted in position points 340th Durch eine Bewegung in Richtung der Rotorblattspitze (Pfeil) können diese Schwenkbügel nun beispielsweise um die Lagerpunkte 340 herumgeschwenkt werden und somit das Hinterkasten- Profil verändern. By moving in the direction of the rotor blade tip (arrow) this swivel bar can now be swung, for example, the bearing points 340 and thus change the Hinterkasten- profile.

Die weiteren Figuren 28 bis 33 zeigen weitere alternative bzw. ergänzende Ausführungsformen zu den bisherigen Figuren 22 bis 27b. The other figures 28 to 33 show further alternative or complementary embodiments to the previous Figures 22 to 27b.

Figur 30b (Figur 30a entspricht im Wesentlichen Figur 25) ist in Ergänzung zu Figur 25 ein Element 250 an der Druckseite dargestellt. Figure 30b (Figure 30a corresponds substantially to Figure 25) is in addition to Figure 25 an element 250 shown on the pressure side. Da der Angriffspunkt für die Feder 280 nicht gegenüber der Darstellung in Figur 25 bzw. 30a geändert wurde, ' müssen die Elemente 240 und 250 an der Blatthinterkante zusammenhängen, so dass sie um einen Anlenkpunkt 260 schwenkbar sind. Since the point of the spring 280 has not been changed compared to the illustration in Figure 25 and 30a 'have the elements 240 and 250 are connected to the blade trailing edge, so that they are pivotable about a pivot point 260th Unter Umständen bietet es sich bei dieser Lösung an, eine Überlappung von dem Rotor- blattkasten 11.0 über das Element 250 entlang der Rotorblattlänge auszubilden. Under certain circumstances, it lends itself to this solution, an overlap of the rotor blade box 11.0 on the element 250 along the rotor blade length train.

Figur 31b (Erweiterung von dem, was in Figur 26 bzw. Figur 31a dargestellt ist) ist ebenfalls ein druckseitiges Element 250 dargestellt, dass in dem dargestell- ten Fall über eine mechanische Verbindung ebenso wie das saugseitige Element 240 an einer gemeinsamen Welle 120 befestigt ist. Figure 31b (extension of what is shown in Figure 26 and Figure 31) is also shown a pressure-side member 250 that mounted in the illustrated case scenario via a mechanical connection as well as the suction element 240 on a common shaft 120 is ,

Die Figuren 32a und 32b zeigen eine Weiterentwicklung dessen, was bereits in den Figuren 27a und 27b dargestellt ist. Figures 32a and 32b show a further development of what is already shown in the figures 27a and 27b. Dabei sind für entsprechende Elemente an der Druckseite teils eigene Wellen 280 dargestellt. It partly own shafts 280 are shown for corresponding elements on the pressure side. Figur 32a zeigt analog zu Figur 27a ein Rotorblatt im Normalbetrieb, Figur 32b zeigt eine Situation, in der der Hinterkasten durch eine entsprechende Rotation bzw. durch Verfahren der Wellen 280 nicht mehr wirksam ist. Figure 32a shows analogously to FIG 27a, a rotor blade during normal operation, Figure 32b shows a situation in which the trailing edge box is no longer effective by a corresponding rotation or by moving the shafts 280th

Patent Citations
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