(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力および／または水力発電機であって、
２つのラジアルタービン（１、２）は、並んで平行に方向付けられ、鉛直回転シャフトに配置され、相互に接続され、かつ上記タービンシャフト（１８）に対して平行な旋回シャフト（１５）の周りに旋回可能であり、
上記旋回シャフトとＶ字状の風スプリッタ（３）は、上記タービンシャフトを連結しているラインの外側に配置され、両方とも上記連結ラインの同じ側にあり、
上記Ｖ字状の風スプリッタの両端の間の間隔は、上記連結ラインにおける上記タービンシャフトの間の間隔よりも短い
ことを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項２】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
上記相互に接続された２つのラジアルタービンはそれぞれ、上部及び下部が水平に風ガイドプレートに固定される上部及び下部の水平端を有し、
上記各風ガイドプレートは、それぞれのラジアルタービンから外側に向かって順次、面取りされた外端をそれぞれ有することを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項３】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
上記旋回シャフト（１５）は回転連結部を備え、
ラティスマストは上記回転連結部の上方に設けられ、
上記ラティスマストに蓄電システム、制御変流装置、及び上記タービンの台が取り付け可能であることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項４】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
上記２つのタービンは反対方向に回転することを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項５】
請求項３に記載の風力および／または水力発電機において、
上記ラティスマストは、上記Ｖ字状の風スプリッタとともに上記タービンの上方、下方、及び中央のベアリングサスペンションを持ち、丸みを帯びた上端面と下端面を持つことを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項６】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
回転連結部に組み込まれるスリップリングが電力と電気信号を回転可能部から静止した連結部に伝送するために設けられていることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項７】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
リングジェネレータが電流を生成するために設けられていることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項８】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
上記発電機は、上記タービンの最適な先端速度率を設定するように制御され得ることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項９】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
上記風力および／または水力発電機が、マスト（５）、ポンツーン、基部、建物の屋根その他の類似物に、回転連結部を介して固定されていることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項１０】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
複数のこれらの風力および／または水力発電機が、マスト上で、互いの上方におよび／または並んで配置されていることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項１１】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
上記風力および／または水力発電機は、モータ駆動式の追跡手段なしに、制御システムなしに、かつ追加の偏向板なしに、最適な風または水の流れの方向へ自動的に回転することを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項１２】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
追加の外付けの偏向板（３８，８９）は上記Ｖ字状の風スプリッタ（３）と同じ側に配置されていることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項１３】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
予め定められた風速に達したとき、自動的に上記ラジアルタービンを互いに接近させるための手段が設けられていることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項１４】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
上記ラジアルタービンは、或るシャフトに沿って個々に搭載された複数の個々のタービンに分割されていることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項１５】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
特に、グリッドで同期した交流電圧に変換し、および公衆の電力グリッドに供給し、および／または局所的な蓄電システムにバッファすることにより、および／または上記グリッドから過剰な電流をバッファするための上記蓄電システムの使用により、発電された電気エネルギは複数の方法で活用されることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項１６】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
上記Ｖ字状の風スプリッタ（３）のエッジが丸くされていることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項１７】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
上記Ｖ字状の風スプリッタと上記タービンの間の距離が調整可能であることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【請求項１８】
請求項１に記載の風力および／または水力発電機において、
本発明による風力および／または水力発電機の配置が、街路、自動車道路、鉄道、運河のような交通インフラストラクチャに沿って設けられ、付加的に、通信のため、または低電力取り込み時にグリッドからの電流を緩衝するため、および／または広告媒体としておよび／または街路照明としての使用ため、および／または安全スペースを提供するために、設けられていることを特徴とする風力および／または水力発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１の前提部分に従う２つのラジアルタービンを備えるタービンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水平回転軸と飛行機タイプのブレードを有する既知の３枚羽根風力発電機と比較して、ラジアルタービンは、入射風の向きとは独立に動作するという大きな利点をもつ。したがって、鉛直回転軸をもつラジアルタービンは、風に対して回転させる必要がない。
【０００３】
特に経済的な実施形態では、ラジアルタービンは偏向板を備え、その偏向板は風力エネルギを集めて、それを集中した形でラジアルタービンのブレード上に偏向させる。しかしながら、このことは、上記偏向板のせいで、風向きからの独立がもはや得られないという欠点をもつ。それゆえ、偏向板を備えたラジアルタービンは、風に対して追跡する必要がある。
【０００４】
特許文献１（２００９年１０月２９日付けの優先権を有する）に係る配置が知られているが、これはどんな場合であっても空気力学的には最適化されず、そして自らが風に向き合うよう自動的に方向を定めもしない。これは特にＶＡＷＴ（鉛直軸風力タービン）型の風力発電機に適合するが、それは低高度で微風な領域においてより動作し易いものである。
【０００５】
更には、上述の特許出願の原理は既にある特別な形態として２箇月より前に出願されていた（特許文献２参照。２００９年８月２８日付けの優先権を有する。）。この装置は風速が低いと自らが風に向き合うよう自動的に方向を定めないのだが、これは例えばパワートランスミッションと連結した発電機を含めてタービンの直径を略１ｍとすれば、再現性を持って容易に実証することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際特許出願ＷＯ  ２０１１／０５９７６０  Ａ２
【特許文献２】国際特許出願ＷＯ  ２０１１／０２２８３６  Ａ８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明の目的：偏向板を備え、風の入射に関して最適な角度位置へ自動的に回転し、したがって、この目的のために必要とされる追跡構成なしに、自己追跡（self-tracking）する、ラジアルタービンが、使用されるべきである。したがって、ラジアルタービンにおける偏向板の利点は、入射風の向きからのラジアルタービンの独立性と組み合わされるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１の特徴によって本発明に従って達成される。
【０００９】
本発明の有利な実施形態は、従属請求項で特定される。
【００１０】
別の重要な考察：システム内に、偏向板によって取り囲まれ、上記タービンの上方および下方に取り付けられている付加的な傾斜した集中板をもつ２つのタービンがあると仮定する。上記閉じられたシステムおよび上記付加的な集中板の結果として、マグナス（Magnust）効果として知られているものの最適な使用がなされる。また、マスト上に搭載されている本発明によるシステムの結果として、風に対して自動的に回転し、したがって、常に最適な風の流れを受けることが可能になる。この「風へ向くこと」は、自然の風の中で、幾つかの特定のモデルで実証されている。
【００１１】
上記マグナス効果は、それを発見したハインリヒ・グスタフ・マグヌス（１８０２−１８７０）にちなんで名付けられたものであり、流体力学の現象、特に、流れの中にある丸い回転部材（円筒形または球形）によって経験されるせん断力の効果である。
【００１２】
摩擦効果を通して、回転ローラは、それを取り巻く周囲の流体内で回転を誘起する。付加的に上記ローラを越える流れがあれば、流体の異なる速度が重なる。結果として、上記流体は、上記回転ローラの周りを一方の側で他方の側でよりも速く流れる（上記ローラの残りのシステム内で）。上記ローラの摩擦の影響がより大きい側では、上記流体がより速く流れているかのようである。このことは、上記ローラの「偏位」を招き、上記ローラを下方へ押す（図４参照）。
【００１３】
例：
・サッカー選手は、ボールが弧を描いてゴール内へ飛ぶような仕方で、スピンをかけてボールを蹴る。
・ボールがより速く回転すればするほど、経路の偏差が大きくなる（カールするクロス、ナックルボール）
・卓球選手とテニス選手は、例えばトップスピン、スライスで、この効果を用いる。
・野球におけるカーブボール、ソフトボールにおけるライズボール
・クリケットにおけるスピン−ボウリング
・ゴルフボールは、表面に多数の小さなくぼみ、いわゆるディンプルを持っている。
・タービュレータとして、それらはボールに抗して存在し、ボールの回転によって連行される境界層の粘着性を改善する。
・このことは、乱流の形成と、それに伴うマグナス効果によるボールの偏差を増加する。
・ゴルフクラブの楔状の形状の結果としてゴルフボールは後方に回転するので、ゴルフボールはマグナス効果によって持ち上げられる。それはキャノンボールのように単に飛ぶのではなく、その代わりに持ち上げを経験する。
・付加的な左または右への偏差が可能であり、この技術を習得している選手によって用いられる。
・さらに、超臨界の乱流循環は空気抵抗を低減し、そして、その代わりに大きな飛行距離につながる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低設置コストと組み合わせて、高性能が得られる。それは、水平シャフトと飛行機翼タイプのブレードとを持つ既知の風力タービンにおけるのよりも、電力出力に関して費用対効果が非常に大きいという態様である。
【００１５】
費用対効果を上げるために、リングジェネレータが、電力発生のために設けられる。また、さらに費用対効果を上げるために、マストや風スプリッタが広告スペースとして使用され得る。
【００１６】
水平シャフトと３つのブレードとを備えた既知の風力発電機とは対称的に、本発明によるラジアルタービンは、比較的低い風速でも動作され得る。マグナス効果の結果として本発明によるラジアルタービンは、まるで風を「引き込む」かのようであり、低風速を増幅する。例えば、本発明によるラジアルタービンはまた、循環する風の中でも使用され得る。循環する風の中では、風速は高高度（上記３ブレードの風力タービンは、ブレードサイズのせいで、そこで単に動作されねばならない。）でよりも低高度でより大きい。どんな場合でも、既知の３ブレードの風力タービンにとって低すぎる風速は、本発明によるラジアルタービンでのエネルギ生成にとって十分である。
【００１７】
風向きの変動がある場合には、本発明によるラジアルタービンは、部分的にマグナス効果の結果として、自らを調節し、そして、１ｍ／ｓ未満の風速であっても、直ちに最適の方向へ回転する。このタイプの発電機の迅速な適合は、既知の３ブレードの風力タービンでは不可能である。
【００１８】
本発明のラジアルタービンは少しのスペースのみを占めるので、例えば街路灯に対する付属物として、既存の建物の部分や構造要素に対する追加物として使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】２つのラジアルタービンを備えた本発明による風力発電機の斜視図である。
【図２】図３のＡ−Ａに対応する側から見た、管状マスト搭載システムとしての実施形態の構造の詳細を示す図である。
【図３】上記風力発電機の平面図である。
【図４】回転するローラを周囲の流体とともに示す図である。
【図５】スレッド（thread；糸）テストを示す図である。
【図６】変更された風スプリッタ２９と追加の集中板３０とを有する変形例を示す図である。
【図７】変更された風スプリッタ２９と追加の集中板３０とを有する変形例を示す図である。
【図８】変更された風スプリッタ２９と追加の集中板３０とを有する変形例を示す図である。
【図９】トルク対回転速度の特性を示す図である。
【図１０】さらに特性を示す図である。
【図１１】２枚の追加の偏向板を備える図である。
【図１２】「ノーズ（鼻）」の形にある最適化された偏向板を備える図である。
【図１３ａ】「ノーズ（鼻）」の形にある最適化された偏向板を備える図である。
【図１３ｂ】図１３ａのＡ−Ａ断面平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の幾つかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。全ての図面において、同様の参照符号は同じ意味を持っているため、一度だけ説明している。
【００２１】
図１は、２つのラジアルタービン１、２およびＶ字状の風スプリッタ３を備えた本発明による風力発電機の斜視図である。ラジアルタービンと風スプリッタは、全体として鉛直軸の周りに回転可能（旋回可能）であるように鋼マスト５または他の基部６に取り付けられている。
風力発電機の効率は実質上Ｖ字状の風スプリッタの位置に依存しており、タービンブレードとタービンシャフトの距離と傾斜に基づく。風力発電機は、風速に合わせてＶ字状の風スプリッタの最適な位置が設定できるように、さらに技術的に有利に備えられる。この設定は一方で平均的な（最も可能性の高い）風速に対して固定した設置として配置することが出来る。また一方で、現風速に基づいて最適な位置に自動的に設定し直す事も可能である。
【００２２】
全高２０メートルについて、タービンの高さは１０メートルである。タービンは、１メートルの直径を有する。沿岸のサイト（そこでは風力発電機は循環する海岸風を捕捉する。）について期待される容量は、３８％の年間平均効率で、約２１７００ｋＷｈである。
【００２３】
図２は、図３中のＡ−Ａに対応する側から見たときの、一実施形態の管状マスト搭載システムの構造の詳細を示している。３つの支持板７、８、９が、２０メートル高の鋼マスト５に対して、鋼マスト５の縦軸１５の周りに回転可能であるようにベアリング１０、１１、１２、１３、１４によって取り付けられている。下側の支持板７は、鋼マスト５上の３つの回転ベアリング１０と、タービンシャフト１８上の２つのタービンベアリング１６、１７とを有している。中央の支持板８は、３つの回転ベアリング１２と、２つのタービンベアリング１９、２０とを有している。また、上側の支持板９は、３つの回転ベアリング１４と、２つのタービンベアリング２１、２２とを有している。タービンベアリング１７、２０および２２は、図２には示されておらず、他方のタービンに属している。
【００２４】
一方では回転ベアリング１０、１１、他方では１３、１４は、距離にスペーサカラー２３、２４によって或る距離に保たれている。スペーサカラーは、中空管の形態にある。
【００２５】
最後に、図３は風力タービンの平面図である。タービンブレード２５が見られる。また、Ｖ字状の風スプリッタ３の先端が風に対向して指すというような仕方で、本発明による風力発電機が風に向いたときの、風向きが矢印で示されている。
【００２６】
本発明のシステムで、スレッドテスト（thread test）として知られているものが実行された（図５）。６メートル／秒までの風２８が、本システム内に吹き込んでいた。風に対するタービンの周速の比は３：１までであった。スレッド方向が壊れる点が図５中に明確に見られる（図の下部で）。本発明によるシステムは、移動する空気の運動エネルギからだけではなく、風の圧力差またはポテンシャルエネルギからエネルギを抽出することができる。
【００２７】
図５中の参照符号の意義は、参照符号のリスト（符号の説明）に見られる。
【００２８】
副作用は、斜めの気流中に「吊された」ピンポン球である。コアンダ（Coanda）効果の結果として、気流の流れが上記球から剥がされるのではなく、剥がされることなしに（殆ど）完全に上記球の周りを取り囲む。上記球が気流の中心よりも少し下に吊されていることから、空気は上記球の周りを対称的には流れない。流速と流れの断面積が上記球の上側よりも下側で低いことから、より多くの空気が下方へ偏向される。結果として、上記球は上向きの力を受ける。これはマグナス効果（ボールが回転する）に重畳される。両方の効果は各々、上記球が下方へ落ちるのを妨げ、上記球が上記気流の下側に沿って「スリップ」するのを許すのみである。流れに対する上記球の抵抗は、ノズルから或る距離に上記球を保持する。また、重力は上記球が単に吹き飛ばされるのを妨げる。したがって、上記球は、多かれ少なかれ安定した位置に浮かぶことができる。
【００２９】
図６から図８は、変更された変形例の偏向面２９と、追加の集中板３０を示している。
【００３０】
メールス（Moers）における１メートルの長さと１メートルの直径を有する本発明による風力タービン上の、静的および動的トルク測定の評価  
【００３１】
評価では、次のデータが直接または間接的に考慮されている：
・  ２０１０年９月２４日から２６日までの静的トルク測定（静止トルク）
・  ２０１０年１１月４日から８日までの期間の動的トルク測定
【００３２】
また、各々の場合に、動的トルク測定中に渦電流ブレーキ（それを用いて、コイル電流を変化させることによって、様々な制動力が設定され得る。）が使用された。
【００３３】
それらの測定値は、様々な平均化とフィルタリングの方法を用いて、妥当性がチェックされ、評価された。
【００３４】
次の表中に、２ｍ／ｓ−８ｍ／ｓの間の風速についての結果データがまとめられている。
表１：  
メールスで直径１メートル、長さ１メートルの本発明による風力タービン上の、静的および動的トルク測定の評価（２０１０年９月／１１月）の結果データ
0005895002.tif 000002
0005895002.tif 000003
【００３５】
図９と図１０は、対応する内挿されたラインを持つ、グラフ表示である。
【００３６】
図９：トルク対回転速度特性、平均電力係数（ＰＣ）３５％で内挿
トルク［Ｎｍ］対回転速度［ｒｐｍ］；パラメータ風速［ｍ／ｓ］
【００３７】
【表Ａ】
0005895002.tif 000004
【００３８】
図１０：特性
機械的動力
最大電力範囲で平均ＰＣ＝３５％で外挿
機械的動力［Ｗ］対トルク［ｒｐｍ］；パラメータ風速［ｍ／ｓ］
【００３９】
【表Ｂ】
0005895002.tif 000005
【００４０】
動的測定がこれまで比較的弱い制動力のみで行われてきたことから、これまで確立されてきた測定範囲外での内挿は破線で示されている。この関連で、最大電力点で３５％の電力係数（電力係数）が得られていることが仮定されてきた。結果データの分散から、用いられた測定技術についての十分正確な校正検証は、約３０−４０％に入ると仮定される。それ以外の場合は、測定技術におけるシステマチックな誤差が追加して考慮に入れられなければならない。もし、より高い制動力での測定が考慮されれば、電力係数はより正確に決定され得る。
【００４１】
本発明によるタービンシステムは、水の流れからエネルギを得るために、すなわち「海洋タービンシステム」として、水中で有利に使用され得る。
【００４２】
付加的な２つの偏向板３８，８９（図１１参照）を取り付けることは、ベンチュリ（Venturi）効果として知られるものをもたらす。ベンチュリ効果はタービンの効率を増大させる。
【００４３】
発展として、予備研究において荒れ狂う風の中高い効率値を明示する更なる実施形態を説明する。
【００４４】
独立な方位角調整と「ノーズ（鼻）」の形にある偏向板のためのピボット地点が最適化される（図１２および図１３ａ参照）。この場合、タービンシステムはタービンの支持システムが適切に取り付けられれば風速略１．０ｍ／ｓから風の方へ最適に向く。
【００４５】
タワー状部の上方はタワー状部の下方に対して回転可能に取り付けらるのが望ましい。その取り付け方は、風圧を考慮に入れて風速略１．０ｍ／ｓを超えても、方位角方向の回転力がベアリングのブレーキ力を支障なく克服するのに十分となるように構成される。
【００４６】
特許文献１（２００９年１０月２９日付けの優先権を有する）に刊行された解決法とは対照的に、この場合の発明は、自らが風に向き合うよう自動的に方向を定める空気力学的に最適化されたシステムである。風に向き合う方向付けが更なるエネルギ無し（又は殆ど無し）で発生する事が保証されて得る場合のみ効率的な稼働が可能である。これは、なおいっそうＶＡＷＴ（鉛直軸風力タービン）型の風力発電機に適合し、低高度で微風な領域においてより動作し易いものである。
【００４７】
更には、上述の特許出願の原理は既にある特別な形態として２箇月より前に出願されていた（特許文献２参照。２００９年８月２８日付けの優先権を有する。）。より早い時期の優先権を有する前述の出願からの差異としては、この装置は風速が低いと自らが風に向き合うよう方向を定めない事に留意すべきであるが、これは例えばパワートランスミッションと連結した発電機とを含めてタービンの直径を略１ｍとすれば、再現性を持って容易に実証することが出来る。先の特許文献に記載された風車羽根の代わりに、この場合「ノーズ（鼻）」の形にある空気力学的に最適化された２つの偏向板が追加して用いられる事で、システム全体の効率を増加させ、かつそれと同時に、風に向き合う自動的な方向付けを、風力１からの微風を含んで、関連のエネルギを有する全ての風において保証する。
【００４８】
本発明に従うＶ字状の「ノーズ（鼻）」（風スプリッタとして参照される）は、そもそも加速器や偏光器として開発されたものではなかった。むしろ、略１乃至１０Ｈｚ領域（すなわち静音）にある可聴下音のための共鳴腔の役割を担う。上記ノーズとロータブレードは、ノーズとノーズの内側にあるロータブレードとの間の圧力の振動を生成するための気流誘導装置を形成する。この圧力の振動はタービンの回転と同調して起こる。微風領域におけるこの静音圧力振動と一般的に非常に小さく震える構成を用いて、タービンの効率は微風領域で増大するが、それは都市領域での使用に著しく適するものである。
【００４９】
Ｖ字状の風スプリッタとタービンの間の距離は変更可能かつ調整可能である事が好ましく、それによって最適な稼働状況が全ての風の状況において達せられ得る。
【００５０】
Ｖ字状の風スプリッタ（３）のエッジは、ひゅうひゅうという音や乱流を形成する傾向を阻むために、丸みを帯びることが望ましい。
【００５１】
実施形態を特徴づける更なるパラメータはタービンの高さおよび／またはタービンの並びである。機能的に、その高さは望ましい程度に大きく調整でき、例えば稼働の場所に合わせてタービンの半径の略０．３乃至１００倍程度にでき、高い（または長い）タービンは密着する連結によって自由に柔軟に連結されるシャフトへ複数のタービンを密着して連結するものとして構成できる。
【００５２】
本実施形態では、高さの比が半径に対して略２０倍に設定されている。この場合、タービンは全て略５ｍ離し、そして柔軟な密着する連結によって相互連結され、直接的またはギアボックスを通じて間接的にシャフトの端にある電流源に連結され、そのベアリングはマストの回転可能部に堅く連結されている。
【００５３】
更なる変形例はタービンの上端または下端に関する。タービンから外端において任意にわずかに、かつ略４５度までで面取りされた平坦な風ガイドプレートによって、風はタービン上で端の領域へより効率的に偏向できる（図１３ａ，１３ｂ参照）。図１３ｂは図１３ａのＡ−Ａ断面平面図を示す。さらには、これによってタービンのサスペンションの安定性が改善される。
【００５４】
重度の嵐が発生したときの危険性を回避するおよび／または減少させるために、上記システムは、ある特定の風速を超えるとタービンが共に近づいて動くようにする事で、自己減衰コントロールシステムを備えることが出来る。それによって「ノーズ（鼻）」後方の背部における動圧は増大し、最終的に回転速度の減衰を招来する事から、この減衰システムが適切大きさとされているならばその回転速度は安全な領域に留められるものである。その減衰は、２つのタービンシャフトの間の距離が３×Ｒ１（Ｒ１＝タービンの半径）よりも小さいとき、検証可能である。追加の力学的ブレーキは、とても起こり得ない程の緊急事態や保守作業においてのみ必要であろう。
【００５５】
タービンシステムの目的は風から最適な量のエネルギを得る事であり、それにおいて電気エネルギの獲得を優先することである。加えて、タービンから発電機への電力の電送を保証するために、タービンシステムに適合した発電機はタービンシャフトと直接的にまたはギアボックスを通して間接的に密着しないまたは密着する方法で力学的に接続され、タービンシャフトは密着しないまたは密着する方法でタービンと接続する。この場合、１つの発電機を２つのタービンのために使用可能であるが、個々のタービンが独立して発電機に接続することも可能である。
【００５６】
その発電機は風速に従って制御され、発電された電力を制御することによって電磁ブレーキトルクはタービンに伝達され、エネルギを変換するために最適な先端速度の比（ＴＳＲともいう。）が定められるが、それはブレーキされないタービンの先端速度との比に基づいて４５％から６５％の間である。結果、可能な限り最大限のエネルギを常に「収穫」することが出来る。
【００５７】
発電された電気エネルギ（直流、交流、３相交流）は複数の方法で活用することが出来る。
ａ）  それはグリッドで同期した交流電圧に変換され、公衆の電力グリッドに供給されることが出来る。
ｂ）  それは局所的なバッテリシステム、すなわち、タワー内部に位置するバッテリシステムにバッファすることが出来る。それはネットワークオペレータの要請に従ってグリッドで同期した交流電圧に変換される。この要請は断続的に高い度合いの効率性を備える一貫して受容できるバッテリシステムの維持を考慮するものであり、そしてそれは公衆の電力グリッドに供給される。この変形例では、充電のみが起きたり、放電のみが起きて電気エネルギがグリッドに供給される時があり、また充電も放電も並行して起きる場合もあるだろう。この変形例は、低い電流の摂取時にはグリッドから電流をバッファするようにしてもよい。この型の実施形態は内部及び外部において用いられ得る統合貯蔵コンポーネントを包含する複合風力エネルギシステムとなる。
【００５８】
バッテリシステムの過充電またはグリッド供給への変流器の過負荷を安全に排除するため、本実施形態でそのコントロールシステムは、電気エネルギを過度に生成することを許容するが、その電気エネルギはバッテリへの充電もグリッドへの供給も出来ず、安全で損耗のない方法で、チョッパ抵抗によって熱へ変換される。このコントロールシステムによって、関連する風速の適用範囲は最適化され得る。
【００５９】
さらなる変形例は広告媒体としてまたは道路照明としての使用に関する。あらゆる望ましい高効率な照明源が、例えば広告照明や道路照明のためのＬＥＤが、外部の形状特定部位（タービン、ノーズ型の偏向板、上端および下端のカバー）に接着されてタービンシステムに取り付けられ得る。その電流はバッテリシステムから直接供給されるであろうし、そしてそれ故グリッドから独立してもいる。
【００６０】
タービンシステムのコントロールシステムもまたグリッドから独立している。なぜならそれは耐火性のあるやり方で蓄電され、永久的にモニタされる独立なバッテリによって電力が供給されるからである。
【００６１】
さらなる変形例は、都市のインフラストラクチャ手段の支持部としての使用に関し、例えば警報装置、監視カメラ、携帯電話のアンテナ、都市の無線ＬＡＮイントラネット、ディスプレイボード、交通誘導装置、ブロードバンドインターネット接続等である。この場合、特に有利な点は独立の電流源（バッテリストレージ）が現地のその場で得られることである。
【００６２】
電気エネルギへの需要が低い時、風力およびソーラーエネルギは後々の使用のために局所的に蓄える事が可能であり、そしてピーク時に選択的に放電することにより特に経済的な使用を達成することが出来る。
【００６３】
さらなる実施形態では、ラティスマスト構造（それは特定の蓄電池とタービン搭載システムのためのフレームとして使用され及び／又は使用され得る。）が、静止マストに固定されている回転連結部の上方に設けられている（図１３ａ参照。）。ラティスマスト内部の空洞は、蓄電池を安全に設置し固定するため及び荷重制御のための十分なスペースを提供している。同時に、発電機からのケーブル長は、オーミック損失を低く保つように、短く保たれ得る。
【００６４】
分散ネットワーク通信エネルギ供給システムおよび他の応用を形成するために、複数の風トラッカを寄せ集めることは有利である。それゆえ、本発明によるタービンシステムのおよび／または風トラッカの配置を、街路、自動車道路、鉄道、運河のような交通インフラストラクチャに沿って設けることが提案される。その配置は、付加的に、通信のため、または低電力取り込み時にグリッドからの電流を緩衝するため、および／または広告媒体としておよび／または街路照明としての使用ため、および／または安全スペースを提供するために、設けられる。
【符号の説明】
【００６５】
１  ラジアルタービン
２  ラジアルタービン
３  風スプリッタ  
５  鋼マスト
６  基板
７  支持板
８  支持板
９  支持板
１０  （回転）ベアリング
１１  （回転）ベアリング
１２  （回転）ベアリング
１３  （回転）ベアリング
１４  （回転）ベアリング
１５  縦軸
１６  タービンベアリング
１７  タービンベアリング
１８  タービンシャフト
１９  タービンベアリング
２０  タービンベアリング
２１  タービンベアリング
２２  タービンベアリング
２３  スペーサカラー
２４  スペーサカラー
２５  タービンブレード  
２６  上側カラーフランジ
２７  案内フランジ  
２８  風
２９  変更された偏向面
３０  集中板または集中面
３１  マグナス効果
３２  コアンダ効果
３３  マグナス／コアンダ重ね合わせ
３４  高揚力
３５  負圧
３６  過圧
３７  スレッド方向が壊れる
３８  外部の偏向板
３９  外部の偏向板
４０  タービンまたはタービンブレード
４１  タービンの回転中心
４２  タービンシステムの方位角方向の回転中心
４３  ノーズ型の偏向板
４４  風ガイドプレートの上方または下方の極限
３０１  タービンまたはタービンブレードの外半径
３０２  風ガイドプレートの丸まり
３０３  風ガイドプレート
３０４  ラティスマスト
３０５  Ｖ字状の風スプリッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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