Die Herausforderung
Die kinetische Energie des Windes kann bei dreiflügeligen Windkraftanlagen im inneren Umkreis um die Rotationsachse nur begrenzt für den Antrieb des Rotors genutzt werden. Kommt dieser Bereich für einen innenliegende Diffusor in Frage, um die globale Anströmung einer Windturbine zu verbessern?
Die Erfindung
Bei der RES-Windturbine mit einem innenliegenden Diffusor wird der innere Bereich des Rotors frei durchströmt, sodass lee- und luvseitig des Rotors lokale Unterdruckzonen gebildet werden, um die Strömung auf die Rotorblätter zu lenken. Daraus ergeben sich für die Anströmung der Rotorblätter aerodynamische Vorteile, die den Wirkungsgrad der Windturbine um bis zu 10% verbessern. Dies bestätigen die beigefügte Simulation sowie entsprechende Windkanalversuche, die am Institut für Aerodynamik und Gasdynamik (IAG) der Universität Stuttgart durchgeführt wurden.
Die Vorteile
- Nutzung des zentralen Bereichs als Diffusor
- Neben den strömungsdynamischen Vorteilen bietet die Bauweise optimale Möglichkeiten zur Integration eines Ringgenerators.
- Konsequente aerodynamische Gestaltung aller Bauelemente einer Windturbine
- Materialsparendes Gehäuse für den Ringgenerator
Die Anwendungen
- Neuartiges Design für Wind- und Wasserturbinen jeweils als Leeläufer, Luvläufer oder Mantelturbine