Darrieus Rotor
Die Darrieus Turbine
Die Darrieus-Windkraftanlage ist eine Art Vertikalachsen-Windkraftanlage (VAWT) zur Stromerzeugung aus Windenergie. Die Turbine besteht aus einer Reihe von gekrümmten Tragflügelschaufeln, die auf einer rotierenden Welle oder einem Rahmen montiert sind.
Dieses Design der Turbine wurde von Georges Jean Marie Darrieus, einem französischen Luftfahrtingenieur, patentiert.
In den ursprünglichen Versionen des Darrieus-Designs sind die Tragflächen symmetrisch angeordnet und haben einen Aufstellwinkel von Null, dh den Winkel, in dem die Tragflächen relativ zur Struktur, auf der sie montiert sind, eingestellt sind. Diese Anordnung ist unabhängig von der Windrichtung gleichermaßen effektiv – im Gegensatz zur herkömmlichen Art, die gedreht werden muss, um in den Wind zu schauen.
Wie sie funktioniert?
Wenn sich der Darrieus-Rotor dreht, bewegen sich die Tragflächen auf einer Kreisbahn vorwärts durch die Luft. Relativ zum Blatt wird der entgegenkommende Luftstrom dem Wind vektoriell hinzugefügt, so dass der resultierende Luftstrom einen variierenden kleinen positiven Anstellwinkel zum Blatt erzeugt. Dies erzeugt eine schräg nach vorne gerichtete Nettokraft entlang einer bestimmten "Wirkungslinie". Diese Kraft kann in einem bestimmten Abstand an der Turbinenachse vorbei nach innen projiziert werden, wodurch der Welle ein positives Drehmoment verliehen wird und dieser unterstützt wird. Die aerodynamischen Prinzipien, die den Rotor drehen, entsprechen denen bei Autogiros , und normalen Hubschrauber in Autorotation.
Wenn sich der Flügel um die Rückseite des Geräts bewegt, ändert sich der Anstellwinkel in das entgegengesetzte Vorzeichen, aber die erzeugte Kraft ist immer noch schräg in Drehrichtung, da die Flügel symmetrisch sind und der Aufstellwinkel Null ist. Der Rotor dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die nicht von der Windgeschwindigkeit abhängt, und normalerweise um ein Vielfaches schneller. Die aus Drehmoment und Drehzahl entstehende Energie kann mit Hilfe eines elektrischen Generators entnommen und in Nutzleistung umgewandelt werden.
Zu den Vorteilen der Darrieus Wind Turbine gehören die folgenden.
- Die Rotorwelle dieser Turbine ist vertikal. So ist es möglich, die Last ähnlich einem Generator oder einer Kreiselpumpe auf Erdniveau zu platzieren. Wenn sich der Generator nicht dreht, wird der Draht in Richtung der Last nicht geknickt und für große Verdrehwinkel sind keine Bürsten erforderlich.
- Der Rotor empfängt den Wind aus jeder Richtung.
- Einfach in den Gebäuden arrangiert.
- Die Anordnung der Windmühle über einem Gebäude kann im Vergleich zu einer Windmühle mit horizontaler Achse größer sein.
- Skalierbarkeit.
- Sehr einfach zu bedienen
- Tragbar von einem Ort zum anderen.
- Es ist überall dort erlaubt, wo höhere Strukturen verboten sind.
- Enthält langsame Klingen, um das Risiko für Vögel und Menschen zu reduzieren.
- Es funktioniert bei schlechtem Wetter durch ungleichmäßige Winde sowie bei Bergbedingungen.