Der Wind umströmt den Hohlzylinder und passiert die seitlichen Öffnungen im Hohlzylinder tangential. Dabei erzeugt er an dieser Stelle einen Unterdruck und „saugt“ Luft aus dem Hohlzylinder. Der atmosphärische Luftdruck drückt Luft über die Öffnung am Boden nach und versetzt die sich in dieser Öffnung befindliche Windturbine in Drehung. Ein an die Windturbine
angeschlossener Generator erzeugt Strom. Die am Hohlzylinder befindliche Windfahne sorgt dafür
dass der Hohlzylinder immer so ausgerichtet ist dass der Wind tangential an den Öffnungen vorbeifließt.
Eine detailliertere Beschreibung des Unterdruckwindkraftwerks sieht wie folgt aus:
1 – Windturbine
2 – Generator
3 – Hohlzylinder mit Öffnungen (17)
4 – Windfahne
5 – Dichtring
6 – Lager
7 – Ring mit Schraube
8 – Lager mit Bremse für (3)
9 – Grundkörper
10 – Tür
11 – Tür
12 – Leitungen
13 – Verteilerkasten
14 – Wasserablaß (verschraubt)
15 – Wasserablaß
16 – Lufteintrittsloch
Die Vorteile des Unterdruckwindkraftwerks:
– keine offenen bewegten Teile, kein außen drehender Rotor
– niedriger Schwerpunkt, bessere Statik, bessere Bedingungen bei Sturm und Orkanböen
– weniger Fertigungs- und Montageaufwand
– weniger Probleme mit Vereisung
Die Nachteile des Unterdruckwindkraftwerks:
– geringerer Gesamtwirkungsgrad als herkömmliche Windkraftanlagen
– Eindringen von Wasser, Staub + Schnee in den Hohlzylinder, dieser muß so konstruiert sein
dass man Wasser, Staub + Schnee entfernen kann.
Da der Hohlzylinder drehbar gelagert ist empfiehlt es sich hierfür einen leichten
Konstruktionswerkstoff zu verwenden, also Kunststoff oder Aluminium. Ich selber favorisiere
Kunststoff.
Unterdruckwindkraftwerke in der beschriebenen Form sind als Kleinwindanlagen mit einer
maximalen Leistung von einigen kW konzipiert. Im nächsten Kapitel wird eine weitere Anwendung
eines Unterdruckwindkraftwerks vorgestellt – nämlich ein Unterdruckwindkraftwerk als
Anfahrhilfe für einen Darrieusrotor. Darrieusrotoren sind Windturbinen mit vertikaler Achse. Sie
haben den Nachteil dass sie nach Windstille nicht wieder von alleine anfahren. Diesen Nachteil soll
die folgende Konstruktion ausgleichen.
1 – Darrieusrotor
2 – Generator
3 – Getriebe mit Überholkupplung
4 – Windturbine
5 – Tragegestell für (1) – (4)
6 – Hohlzylinder mit Öffnungen (7)
8 – Windfahne
9 – Tür
10 – Dichtring
11 – Lager mit Bremse für (6)
12 – Grundkörper aus Stahl
13 – Tür
14 – Wasserablaß (verschraubt)
15 – Wasserablaß
Sobald wie der Darrieusrotor schneller dreht als die durch Getriebe untersetzte Turbine des Unterdruckwindkraftwerks wird er durch die Überholkupplung von dieser entkoppelt.
Ich erhoffe mir von dieser Lösung eine großtechnische Anwendung des Darrieusrotors.