Warum verwendet man bei Windkraftanlagen immer einen drei-flügeligen Propeller und nicht einen mit 5, 7, 9 oder 12 Blättern?
Warum bringen mehr Blätter nicht mehr Leistung?
Gibt es da eine Effizienz, die bei drei maximiert?
4 Antworten
Vielblattrotoren laufen langsam und liefern hohes Drehmoment (darum sind sie gut um zB Wasser zu pumpen) aber nicht viel Leistung. Der langsame Lauf erzeugt einen hohen Restdrehimpuls in der Nachströmung, der dem Rotor dann fehlt. Zu dicht stehende Rotorblätter stehen der Umströmung gegenseitig im Wege.
Bei Großanlagen fand man die beste Balance aus Effizienz, Laufruhe/Schall, Materialeinsatz und Schattenwurf.
Zum gleichen Ergebnis kam man mit kleinen Anlagen schon in den 1940er Jahren.
https://www.jacobswind.net/history
https://www.motherearthnews.com/sustainable-living/renewable-energy/wind-power-history-zmaz73ndzraw/
Die Leistung ist tatsächlich von der Zahl der Rotorblätter weitgehend unabhängig. Viele Rotorblätter bedingen eine niedrige Drehzahl, wenige Blätter eine hohe. Umgekehrt verhält sich das Drehmoment.
Man hat anfangs mit Zwei- und sogar Einflüglern experimentiert. Die hohe Drehzahl käme den Generatoren entgegen. Allerdings laufen Einflügler bei Schwachwind sehr schlecht an. Und die Vibrationen sind trotz Ausgleichsmassen nicht gut in den Griff zu bekommen.
Dreiflügler haben sich ausdiesen Kriterien als bester Kompromiss herausgestellt.
Es wäre dann zu schwer und könnte sich vom Wind nicht drehen