Die Herausforderung
Gezeitenströmungen wechseln periodisch mit entgegengesetzter Strömungsrichtung. Eine oszillierende Wassersäule, die an eine Luftkammer angeschlossen ist, bewirkt ebenfalls einen periodischen Wechsel der Strömungsrichtung. Eine Wells-Turbine behält ihre Drehrichtung bei, unabhängig davon, aus welcher Richtung sie angeströmt wird. Ihre symmetrisch ausgebildeten und radial angeordneten Rotorblätter können nicht an die im Rotorkreis unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeit angepasst werden und sind deshalb wenig effektiv.
Die Erfindung
Die RES-Biturbine hat ein symmetrisch zur Rotationsebene angeordnetes, kreisringförmiges Rotorblatt. Innerhalb des Rotorkreises wird ein Widerstand entweder durch radial angeordnete Rotorblätter oder durch einen Strömungsleitkörper erzeugt, sodass die Strömung mit einem Konuswinkel von der Rotationsachse weggelenkt wird. Die resultierende Anströmung trifft deshalb mit einem aus dem Konuswinkel abgeleiteten Anströmwinkel auf den Ringflügel und erzeugt ein Drehmoment an der Rotationsachse.
Die Vorteile
- Einfaches und robustes Design für die Turbine eines Gezeitenkraftwerks
- Hohe rotative Wirksamkeit des Ringflügels
- Entlastung des leeseitigen Rotorschubs durch eine luvseitige Schubkraft
- Passive Stall-Regelung zur Drehzahlbegrenzung
Die Anwendungen
- Luftturbinen für Wellenkraftwerke
- Wasserturbine für Meeresströmungskraftwerke