3 Optimale Umkehrpunkte: aktive Steuerung zur Schonung der Mechanik … … und zur effizienten Nutzung der herrschenden Windkräfte Von der Hubbewegung zur elektrischen Energie Die gesamte Mechanik zur Umwandlung der Windkraft in elektrische Energie ist beim DualWingGenerator in der Mittelsäule integriert. Die Säule enthält zudem die Sensorik, mit deren Hilfe sich die mechanische Bewegung optimieren und energieeffizient auf die Windbedingungen abstimmen lässt. Strömt dem System Luft entgegen, dreht sich die Mittelsäule automatisch und richtet dadurch die Flügel aus Karbon stets quer zum anströmenden Wind aus. Der Luftstrom wirkt dabei auf die Tragflächen der Flügel, die von den Servomotoren in einem entsprechenden Winkel angestellt sind. Das führt dazu, dass sich die Schlitten mit den Flügeln auf der Achse auf- und abwärts bewegen, wodurch die entgegengesetzte Flügelbewegung zu Stande kommt. Die Bewegung ist gegenläufig mit einem Zahnriemen synchronisiert, der die Kraft auf zwei Lagerwellen überträgt. Mittels Freiläufen werden diese Rotationsbewegungen gleichgerichtet und über einen weiteren Zahnriemen an den Generator übertragen. So entsteht aus der Windkraft zuerst kinetische und letztlich elektrische Energie. Während die Flügel von der Kraft des anströmenden Windes bewegt werden, muss das System lediglich Energie für die beiden Servomotoren aufbringen sowie für die CPX-Steuerung der Anlage, die unter der Mittelsäule verbaut ist. Höhere Anlageneffizienz durch Tandemflügel Die Verwendung von zwei Flügelpaaren bei nur einer Mittelsäule erlaubt es, die Flügelfläche zu verdoppeln – bei gleichbleibendem mechanischen Aufbau und somit gleicher Reibung. Dadurch steigert sich die Windangriffsfläche in Relation zur Mechanik und damit die Anlageneffizienz. Durch die gegenläufigen Tandemflügel neutralisieren sich die Lagermomente von Auf- und Abwärtsbewegung. In der Mitte kommen sich die Flügel so nahe, dass zwischen den beiden Tragflächen eine Sogwirkung entsteht, die eine höhere Effektivität ermöglicht. Bewegen sich die Flügel aufeinander zu, wird die Luft zwischen ihnen beschleunigt. Durch die Beschleunigung kommt es wiederum zu einem Druckabfall, der die beiden Tragflächen aneinander- saugt und dadurch die Energieausbeute weiter erhöht. Hochkomplexe Regelung: aufeinander abgestimmte Stellgrößen für eine höhere Anlageneffizienz und Prozesssicherheit Freilauf Federelement Zahnriemen ELGG-Achse Zahnriemen zum Generator Generator Wegmesssystem ELGG-Achse Kabelführung Servomotoren
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