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Rotorblätter für Windenergie-Anlagen aller Art |
Die Erfindungen betreffen Anwendungen zur Verringerung oder Vergrößerung der Turbulenz oder des Strömungswiderstandes an Objekten.
Hierbei werden benannt: | |
1. das
Positiv-Haihaut-Oberflächenprofil oder das
Negativ-Haihaut-Oberflächenprofil, 2. das
Positiv-Lotuseffekt-Oberflächenprofil oder das
Negativ-Lotuseffekt-Oberflächenprofil, 3. das Positiv-Kraken-Kompressionssaugnapf-Oberflächenprofil oder das Negativ- Kraken- Kompressionssaugnapf- Oberflächenprofil |
Diese drei
Oberflächenprofil-Arten können wahlweise an Objekten einzeln
oder in Kombination zueinander angebracht werden. Auch ist
wahlweise zur Energiegewinnung an den Objekten eine
Solarzellenanbringung von Vorteil.
Abbildung 1
Diese Bilder zeigen
ein Modell der Positiv-Haifischhaut zur Verringerung des
Strömungswiderstandes für die nachfolgend aufgeführten
technischen Anwendungen oder Beispiele. Die Positiv-Haifischhaut
produziert im technischen Oberflächenabdruck eine
Negativ-Haifischhaut. Die Negativ-Haifischhaut eignet sich zur
Verringerung oder Vergrößerung von Strömungsturbulenzen. Bei
der Verringerung des Strömungswiderstandes durch die
Positiv-Haifischhaut wird ein Wert von 3 bis 18 % realisiert. Die
Negativ-Haifischhaut bewirkt eine Vergrößerung oder
Verringerung an diversen Objekten der Strömungsturbulenz am
Objekt von 2 bis 18 %.
Abbildung 2
Abbildung 2 zeigt mehrere Illustrationen des Positiv-Lotuseffektes. Grundlage des Lotuseffektes (als unverschmutzbare Oberfläche) sind hydrophobe Blattoberflächen, an denen Wasser und Schmutzpartikel praktisch nicht anhaften. Der Positiv-Lotuseffekt eignet sich hervorragend auch zur Strömungswiderstandsverringerung bei Objekten im Wasser, ebenso im Einsatz zur Beeinflussung von Strömungsturbulenzen, z.B. bei Turbinenschaufeln oder Turbinenpropellern aller Art. Hierbei wird eine Strömungswiderstandsverringerung am Objekt von 2 bis 8 % realisiert. Der Positiv-Lotuseffekt als technischer Oberflächenabdruck produziert den Negativ-Lotuseffektabdruck. Der Negativ-Lotuseffekt bewirkt eine günstige Erhöhung von Strömungsturbulenzen und gleichzeitig eine Turbulenzharmonisierung, z.B. im Inneren von Turbinen oder aller Art von Turbinenkränzen. Hierbei wird eine Strömungsturbulenzerhöhung von 2 bis 7 % erreicht.
Der bezeichnete
Negativ-Lotuseffekt kann auch als Zusatz in Klebstoffen, für
Bänder, für Folien aller Art oder in Grundierungsanstrichen
verwendet werden. Die Haftbarkeit, d.h. die Kohäsion der
Klebverbindungen erhöht sich hierbei um ca. 8 bis 15 % bei
Grundierungsanstrichen um ca. 4 bis 12 %.
Rotorblätter
für Windenergie-Anlagen aller Art Rotoren, welche mit einer Positiv- und/oder Negativ-Haihaut oder mit dem Positiv- und/oder Negativ-Lotus-Effekt beschichtet werden zur Beeinflussung turbulenter Rotationsströmungen |
Abbildung A
zeigt die Rotoren von Windenergieanlagen. Diese können auch, wie in den vorhergehenden Abbildungen beschrieben, mit den entsprechenden Oberflächenprofilen zur Strömungsbeeinflussung ausgestaltet sein, wobei das Positiv-Haihaut-Oberflächenprofil und das Lotus-Effekt-Oberflächenprofil in gemeinsamer Anbringung nach Ansicht eines namhaften Energieproduzenten die Geräusche der Rotorblätter nachträglich um bis zu 80 % verringert. Für den Umweltschutz in Deutschland und für den sich hieraus ableitenden juristischen Bestand der Windenergie ist dies von Bedeutung.
Ebenso ist eine Solarzellenausgestaltung der Rotorblätter bei Windenergieanlagen aller Art zur Erhöhung der Energieausbeute möglich. Die Solarzellen können gegen Verschmutzung mit einem Lotus-Effekt-Oberflächenprofil beschichtet werden. Die Rotierung der Rotorblätter zur Energiegewinnung bei Windenergieanlagen wird in derartiger Ausgestaltung stabilisiert und daher kaum gemindert, sondern im Gegenteil
die wird hierbei . |