Prinzipien der Windkraftanlagen
Wir unterscheiden:
| Repeller auch Windmühle oder Propelloranlagen genannt. | |
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| Darrieus-Rotor (Schnellläufer) | |
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| Savonius-Rotor (Langsamläufer) | |
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Der Savonius-Rotor wurde von dem finnischen Schiffsoffizier Sigurd Savonius um 1925 erfunden. Dieser Rotor besteht aus zwei an einer vertikalen Rotorachse angebrachten waagerechten Kreisscheiben, zwischen denen zwei oder mehr halbkreisförmige gebogene Schaufeln bzw. Flügel senkrecht stehend angebracht sind.
Die Schaufeln sind gegeneinander versetzt angeordnet, so dass ein Teil des Windes von den rechts und links gerade zur Strömung offenen Schaufelseiten umgeleitet wird und auf die Rückseite einer der dort konkaven Schaufeln einwirken kann. Die Wirkungsweise beruht sowohl auf aerodynamischem Auftrieb als auch auf widerstandsbedingtem Vortrieb.
Die mittlere Schnelllaufzahl des Savoniusrotors ist mit 1,6 angegeben. Der maximale Wirkungsgrad wird zu 20 % eingeschätzt. PV-Anlagen liegen heute bei 12%. Bei der Planung und Herstellung des Rotors kann durch Anordnung der Schaufelsegmente die Laufrichtung in rechts- oder linkslaufende Maschinen festgelegt werden.
Der Darrieusrotor verfügt über eine senkrechte Achse. Somit ist seine Funktion von der Windrichtung unabhängig, so dass auf eine Windnachführung verzichtet werden kann. Außerdem kann der turbulente Wind nah am Boden genutzt werden, für den konventionelle Anlagen mit horizontaler Drehachse ungeeignet sind, weil sie nicht schnell genug nach dem Wind ausgerichtet werden können.
Darrieus-Wind-Anlagen wurden in Kanada in den 1980er Jahren gebaut. Mussten aber wieder abgerissen werden. Auf Grund Unwucht, nicht beherrschbar. Leistungsbereich von etwa 250 kW. Wesentliche Unterschiede sind u.a der Wirkungsgrad und Unwucht.
Bei Darrieus-Wind-Anlagen ist die Unwucht in der Serienfertigung nicht beherrschbar.Der entscheidende Vorteil des Savonius-Rotors ist, dass bei kleinster Drehzahl das höchste Drehmoment erreicht wird. Das bedeutet in der Praxis, dass bereits bei 3m/s Windgeschwindigkeit Strom erzeugt werden kann. Dies ist bei allen anderen Systemen nicht möglich. Ein weiterer Vorteil ist, eine zu vernachlässigende Geräuschentwicklung und so gut wie kein Schattenwurf (Schattenschlag). Bei den großen Repelleranlagen gibt es aus diesen Gründen schon Bürgerinitiativen die sich gegen Großwindanlage formieren.
In Zusammenarbeit mit einer Kapazität einer Uni wurden Erkenntnisse gewonnen und es konnten hierdurch wesentliche Fehler beim Grundaufbau vermieden werden. Versuche im Windkanal aller 3 Systeme der Uni konnten genutzt werden. Berechnungsmodelle für die Leistungsberechnung haben wesentlichen Einfluss auf Gestaltung und Ausführung genommen.
Vorteile des gedrallten Helix- Rotors
- zu vernachlässigende Geräuschentwicklung
- kein Schattenwurf
- überragender optischer Effekt
- gleichförmige Drehbewegung
- gute elektromechanische Umsetzung der Bewegungsenergie
- guter aerodynamischer Wirkungsgrad
| Rotoraufbau: Doppelhelix | |
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Wir können somit aus einem geeigneten Gleichteilbaukasten unterschiedliche Anlagenlängen darstellen. |
| Von der Turbine zum Energieturm | |
Unser Energieturm besteht aus:
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Unser Stromerzeuger im Energieturm – ein Permanentmagnetgenerator mit 3,5 KW – 3 Phasen AC
Detailinformationen zu unseren Generatoren
Quellen / weiterführende Informationen
Prinzipien der Windkraftanlagen
Darrieus-Rotor
Savonius-Rotor