GR20160100360A - Υβριδικο συστημα ανεμογεννητριας καθετου αξονα με φωτοβολταϊκα στην ιδια κατασκευη - Google Patents

Υβριδικο συστημα ανεμογεννητριας καθετου αξονα με φωτοβολταϊκα στην ιδια κατασκευη Download PDF

Info

Publication number
GR20160100360A
GR20160100360A GR20160100360A GR20160100360A GR20160100360A GR 20160100360 A GR20160100360 A GR 20160100360A GR 20160100360 A GR20160100360 A GR 20160100360A GR 20160100360 A GR20160100360 A GR 20160100360A GR 20160100360 A GR20160100360 A GR 20160100360A
Authority
GR
Greece
Prior art keywords
wind
wind turbine
hybrid system
vertical
photovoltaic cells
Prior art date
Application number
GR20160100360A
Other languages
English (en)
Inventor
Βασιλεια Μπομπολεση
Original Assignee
Ανανεωσιμες Πηγες Ενεργειες Επε Με Δτ Green Sanis
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ανανεωσιμες Πηγες Ενεργειες Επε Με Δτ Green Sanis filed Critical Ανανεωσιμες Πηγες Ενεργειες Επε Με Δτ Green Sanis
Priority to GR20160100360A priority Critical patent/GR20160100360A/el
Publication of GR20160100360A publication Critical patent/GR20160100360A/el

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Η εφεύρεση αφορά μια στιβαρή κατασκευή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον ήλιο και αέρα. Δεν επηρεάζεται από εξωτερικούς παράγοντες ούτε από καιρικές συνθήκες και έχει πολύ μεγάλη αντοχή στον χρόνο. Είναι σχεδόν αθόρυβη με μέγιστο θόρυβο κάτω από τα 35 db, είναι μια κατασκευή, που συντηρείται παρά πολύ εύκολα, όπως και συναρμολογείται εξίσου εύκολα. Παράγει ηλεκτρική ενεργεία τις περισσότερες ώρες και ήμερες του χρόνου, γιατί είναι ένα υβριδικό σύστημα.

Description

                                                     ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
        Υβριδικό σύστημα ανεμονεννήτριας κάθετου άξονα με φωτοβολταϊκά στην Ιδια κατασκευή.
       Η παρούσα εφεύρεση αφορά ένα πλήρες σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από μια ανεμογεννήτρια καθέτου άξονα με πτερύγια συλλογής και συγκέντρωσης του ανέμου και υποστήριξη από σύστημα φωτοβολταϊκών τοποθετημένα στην
       κατασκευή του πυλώνα της ανεμογεννήτριας.
       Υπάρχουν αρκετές ανεμογεννήτριες καθέτου άξονα κατασκευασμένες μέχρι
       σήμερα μα καμία δεν χρησιμοποιεί περιφερικά του ρότορα (5) πτερύγια συγκέντρωσης του ανέμου με αποτέλεσμα να χρειάζονται αρκετό αέρα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας,.
        Η ανεμογεννήτρια κάθετου άξονα με πτερύγια συγκέντρωσης αέρα (1) και φωτοβολταίκά(2) στοιχεία στην ίδια κατασκευή, μπορεί να αποδώσει τουλάχιστον διπλάσια
       παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας , ( από τις ήδη υπάρχουσες ανεμογεννήτριες κάθετου άξονα ) στην ίδια ταχύτητα ανέμου και σε περίπτωση νηνεμίας παράγει ηλεκτρική ενέργεια από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια που βρίσκονται τοποθετημένα πάνω στην βάση στήριξης της ανεμογεννήτριας.
       Το χαρακτηριστικό αυτής της ανεμογεννήτριας είναι πρώτον τα πτερύγια (1) συγκέντρωσης και συσσώρευσης του αέρα με περισσότερη ορμή κατά το διπλάσιο και την μεγαλύτερη ταχύτητα στρέψης του ρότορα με αποτέλεσμα περισσότερη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και δεύτερον τα φωτοβολταϊκά πλαίσια (2)που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια τις ημέρες με νηνεμία.
       Το  σχήμα  των  πτερυγίων    που  μοιάζουν   σαν  φύλλο  από  λουλούδι   έχουν  την  ιδιότητα  να σχηματίζουν ένα χωνί με αποτέλεσμα ο άνεμος που συσσωρεύεται στην αρχή να καταλήγει με μεγαλύτερη πίεση (άρα ορμή - ταχύτητα ) στην εσωτερική μεριά
της ανεμογεννήτριας όπου βρίσκεται ο ρότορας (5).
Όλη η κατασκευή είναι από μέταλλο για μεγάλες αντοχές στις αντίξοες συνθήκες. Όλα τα μέρη της ανεμογεννήτριας μπορούν πολύ εύκολα να αντικατασταθσύν σε περίπτωση καταστροφής κάποιου γιατί δεν υπάρχει σχεδόν τίποτα κολλημένο μόνιμα και όλα τα μέρη είναι αποσπώμενα . Έτσι μπορεί ο καθένας να την επιδιορθώσει ή και ακόμα να την συναρμολογήσει από την αρχή γιατί το όλο σύστημα είναι σε κομμάτια και συναρμολογητή στο μέρος όπου τοποθετείται.
Ο ρότορας (5) ο όποιος αποτελεί το βασικότερο μέρος της ανεμογεννήτριας είναι και αυτός κατασκευασμένος από λαμαρίνα για να είναι ανθεκτικός στις δύσκολες καιρικές συνθήκες. Οι έλικες στην περίπτωσή μας έχουν σχήμα ημικυλινδρικό (μισού βαρελιού ) που σημαίνει ότι έχουμε μεγαλύτερη επιφάνια πίεσης του ανέμου για την περιστροφή της γεννήτριας. Όταν σε μια ανεμογεννήτρια έχουμε συνολικό εμβαδόν πτερυγίων περίπου δυο τετραγωνικά μέτρα στην περίπτωσή μας έχουμε πάνω από πέντε.
 Η τοποθέτηση του κινούμενου μέρους της ανεμογεννήτριας βρίσκεται πάνω σε ρουλεμάν που οι βάσεις του (έδρανα) είναι φτιαγμένα με τέτοιον τρόπο ώστε να μην χρειάζεται λίπανση συχνά . Επίσης έχουν την ιδιότητα να κεντράρουν τον άξονα σε σε ακριβώς κάθετη θέση με αποτέλεσμα να αποφεύγονται οι θόρυβοι από την παράκεντρη περιστροφή των πτερυγίων (6). Ο θόρυβος της ανεμογεννήτριας είναι πάντα μικρότερος από τον θόρυβο του ανέμου γι' αυτό και χαρακτηρίζεται ως αθόρυβη. Τα πτερύγια περιστροφής (6) ενισχύονται με νεύρα (αντηρίδες) για την καλύτερη αντοχή στους άνεμους. Τοποθετούνται πάνω στον άξονα σε ίσα μέρη ανά τριάδες για να μην χάνεται καθόλου αιολική ενέργεια. Βασικό πλεονέκτημα της ανεμογεννήτριας είναι ότι δεν χρειάζεται προσανατολισμό ανέμου και εκμεταλλεύεται όλων των κατευθύνσεων τους ανέμους καθώς επίσης και τον στροβιλισμό που πιθανότατα να υπάρχει (πάντα κοντά στο έδαφος ο άνεμος δημιουργεί στροβιλισμό).
  Τα φωτοβολταΐκά πάνελ(2) τοποθετούνται πάνω στον ιστό στήριξης της ανεμογεννήτριας και γίνεται κατά τέτοιον τρόπο ώστε να προσανατολίζονται στο μέγιστο δυνατό βαθμό και επειδή η τοποθέτησή τους γίνεται σε κάποιο ύφος αποφεύγονται έτσι οι φθορές και οι βλάβες από διάφορους παράγοντες του εδάφους και από τυχόν διάφορες απροσεξίες των κατοίκων.
 Το μοτέρ παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (4) είναι από ενισχυμένο ντουραλουμίνιο και είναι τελευταίας τεχνολογίας τριφασικό με μόνιμους μαγνήτες και ονομαστική τάση εξόδου 24, 48, 220 και 360 volts. Στην βάση στήριξης υπάρχει ένας ηλεκτρονικός ελεγκτής ο οποίος κανονίζει τις λειτουργίες της ανεμογεννήτριας όπως το ηλεκτρικό φρενάρισμα σε περίπτωση ισχυρότατων ανέμων(θεομηνία).
  Ο ιστός στήριξης (3) είναι από ενισχυμένη σωλήνα διαμέτρου Φ 280 mm και από το εσωτερικό της γίνονται οι οδεύσεις των ηλεκτρικών καλωδίων. Το ύφος του ιστού ποικίλει από την μορφολογία του εδάφους όμως πάντοτε είναι τόσο ώστε να μην φτάνει κάποιος τα κινητά μέρη της ανεμογεννήτριας.
Συγκεντρώνοντας όλες τις παραπάνω πληροφορίες καταλήγουμε στο ότι η κατασκευή μας δουλεύει ως εξής. Ο άνεμος που φυσάει από οποιαδήποτε κατεύθυνση οδηγείται από τα εξωτερικά φύλλα προς το ρότορα με αποτέλεσμα την περιστροφική κίνηση του ο οποίος με την σειρά του περιστρέφει την γεννήτρια μονίμω μαγνητων(4)και σαν αποτέλεσμα έχουμε την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Σε περίπτωση όμως άπνοιας η ηλεκτρική ενεργεία παράγεται από τον ήλιο μέσω των φωτοβολταικών πάνελ (4).
 Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τις παραπάνω πηγές μετατρέπεται από έναν ρυθμιστή τάσης (inverter) στην επιθυμητή ισχύ για την ηλεκτροδότηση οποιουδήποτε φορτίου.

Claims (5)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ
  1. Ανεμογεννήτρια κάθετου άξονα με πτερύγια (1)συγκέντρωσης αέρα και αύξηση του στροβιλισμού με ενσωματωμένο φωτοβολταϊκό (2) σύστημα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
2.  Η ανεμογεννήτρια σύμφωνα της αξίωσης 1 δεν χρειάζεται προσανατολισμό στον άνεμο διότι από όπου και αν φυσά τα πτερύγια (1) συγκεντρώνουν τον αέρα και τον οδηγούν προς τον ρότορα.
3.  Η κατασκευή γίνετε από ανθεκτικά υλικά που αντέχουν στις καταπονήσεις των καιρικών συνθηκών.
4.  Η κατασκευή έχει πολύ εύκολη συντήρηση και συναρμολόγηση και μπορεί να γίνει από οποιονδήποτε.
5.  Η κατασκευή παράγει ρεύμα και από τον άνεμο και από τον ήλιο που συνεπάγεται ότι παράγει ρεύμα τις πιο πολλές ώρες το εικοσιτετράωρο.
GR20160100360A 2016-07-06 2016-07-06 Υβριδικο συστημα ανεμογεννητριας καθετου αξονα με φωτοβολταϊκα στην ιδια κατασκευη GR20160100360A (el)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20160100360A GR20160100360A (el) 2016-07-06 2016-07-06 Υβριδικο συστημα ανεμογεννητριας καθετου αξονα με φωτοβολταϊκα στην ιδια κατασκευη

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20160100360A GR20160100360A (el) 2016-07-06 2016-07-06 Υβριδικο συστημα ανεμογεννητριας καθετου αξονα με φωτοβολταϊκα στην ιδια κατασκευη

Publications (1)

Publication Number Publication Date
GR20160100360A true GR20160100360A (el) 2018-03-30

Family

ID=62045009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
GR20160100360A GR20160100360A (el) 2016-07-06 2016-07-06 Υβριδικο συστημα ανεμογεννητριας καθετου αξονα με φωτοβολταϊκα στην ιδια κατασκευη

Country Status (1)

Country Link
GR (1) GR20160100360A (el)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR20220100379A (el) * 2022-05-10 2023-12-11 Νικολαος Αναστασιου Βρουσης - υβριδικο συστημα ανεμογεννητριας & ηλιακων πανελ - συστημα εκτροπης του αερα προς ανεμογεννητρια

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4269563A (en) * 1979-08-09 1981-05-26 Errol W. Sharak Wind turbine
US20020109358A1 (en) * 2001-02-12 2002-08-15 Roberts Gary D. Omni-directional vertical-axis wind turbine
JP2005127293A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Kazuo Suzuki 案内羽根付き籠型風車
WO2007025387A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 John Christopher Burtch Apparatus for production of hydrogen gas using wind and wave action
WO2010098656A2 (en) * 2009-02-24 2010-09-02 Universiti Malaya Wind, solar and rain harvester
JP2013070190A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Primary Kk 通信装置
US20130118555A1 (en) * 2011-11-12 2013-05-16 Nebula Energy Inc. Solar energy collectors and methods for capturing solar energy
WO2014126453A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-21 Universiti Malaya Outdoor light harnessing renewable energy
US20160099570A1 (en) * 2014-10-06 2016-04-07 Stephens Sin-Tsun The' Compact Omnidirectional Modular Power Harvesting System

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4269563A (en) * 1979-08-09 1981-05-26 Errol W. Sharak Wind turbine
US20020109358A1 (en) * 2001-02-12 2002-08-15 Roberts Gary D. Omni-directional vertical-axis wind turbine
JP2005127293A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Kazuo Suzuki 案内羽根付き籠型風車
WO2007025387A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 John Christopher Burtch Apparatus for production of hydrogen gas using wind and wave action
WO2010098656A2 (en) * 2009-02-24 2010-09-02 Universiti Malaya Wind, solar and rain harvester
JP2013070190A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Primary Kk 通信装置
US20130118555A1 (en) * 2011-11-12 2013-05-16 Nebula Energy Inc. Solar energy collectors and methods for capturing solar energy
WO2014126453A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-21 Universiti Malaya Outdoor light harnessing renewable energy
US20160099570A1 (en) * 2014-10-06 2016-04-07 Stephens Sin-Tsun The' Compact Omnidirectional Modular Power Harvesting System

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR20220100379A (el) * 2022-05-10 2023-12-11 Νικολαος Αναστασιου Βρουσης - υβριδικο συστημα ανεμογεννητριας & ηλιακων πανελ - συστημα εκτροπης του αερα προς ανεμογεννητρια

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. Blade design and performance testing of a small wind turbine rotor for low wind speed applications
EP2561222B1 (en) Vertical axis wind turbine
Ragheb Vertical axis wind turbines
US8157501B2 (en) Vertical axis sail-type windmill power transfer device
US20110089698A1 (en) Combination solar and dual generator wind turbine
US10012210B2 (en) Horizontal-axis wind turbine using airfoil blades with uniform width and thickness
US10770952B2 (en) Device for converting kinetic energy of a flowing medium to electrical energy
US20140271216A1 (en) Horizontal axis wind or water turbine with forked or multi-blade upper segments
DK2012007T3 (en) A wind turbine with the vertical axis
US20080007068A1 (en) Spherical wind turbine for generating electricity
US20140212285A1 (en) Combined omnidirectional flow turbine system
US9890768B2 (en) Hybrid vertical axis wind turbine
WO2020159688A1 (en) Devices and methods for fluid mass power generation systems
US20150118053A1 (en) High efficiency vertical axis wind turbine apparatus
KR20130015687A (ko) 건물일체형 풍력발전장치
US11313347B2 (en) Scalable wind power station
GR20160100360A (el) Υβριδικο συστημα ανεμογεννητριας καθετου αξονα με φωτοβολταϊκα στην ιδια κατασκευη
TWM462792U (zh) 垂直軸式風力發電機
WO2015176611A1 (zh) 一种可控输出功率的垂直轴型风能机
US11421649B2 (en) Horizontal and vertical axis wind generator
KR101387351B1 (ko) 수직축형 풍력 발전 장치
Tillman Improvements to vertical axis wind turbine blades to aid in self-starting
US20140227077A1 (en) Magnowind Turbine
US20160333851A1 (en) Wind power generating apparatus
Sampath et al. Estimation of power in low velocity vertical axis wind turbine