LV14921B - Vertikālas vēja turbīnas sistēma - Google Patents

Vertikālas vēja turbīnas sistēma Download PDF

Info

Publication number
LV14921B
LV14921B LVP-13-37A LV130037A LV14921B LV 14921 B LV14921 B LV 14921B LV 130037 A LV130037 A LV 130037A LV 14921 B LV14921 B LV 14921B
Authority
LV
Latvia
Prior art keywords
fluid flow
turbine
turbines
vertical
blades
Prior art date
Application number
LVP-13-37A
Other languages
English (en)
Other versions
LV14921A (lv
Inventor
Jurijs Kiseļovs
Original Assignee
Fiļipovs Ģirts
Jurijs Kiseļovs
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 Fiļipovs Ģirts, Jurijs Kiseļovs filed Critical Fiļipovs Ģirts
Priority to LVP-13-37A priority Critical patent/LV14921B/lv
Priority to JP2016504273A priority patent/JP6431524B2/ja
Priority to PCT/LV2014/000004 priority patent/WO2014148879A1/ru
Priority to BR112015024278A priority patent/BR112015024278A2/pt
Priority to US14/779,304 priority patent/US10018176B2/en
Priority to AU2014238605A priority patent/AU2014238605B2/en
Priority to CN201480024322.8A priority patent/CN105164407A/zh
Priority to EP14767752.0A priority patent/EP2977605B1/en
Priority to RU2015142425A priority patent/RU2667732C2/ru
Priority to CA2907787A priority patent/CA2907787C/en
Publication of LV14921A publication Critical patent/LV14921A/lv
Publication of LV14921B publication Critical patent/LV14921B/lv

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 
    • F03D3/04—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
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • 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
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12—Blades; Blade-carrying 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
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16—Stators
    • F03B3/18—Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • 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 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • 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 
    • F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of 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
    • F03D3/0436—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 for shielding one side of the rotor
    • 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
    • F03D3/0436—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 for shielding one side of the rotor
    • F03D3/0445—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 for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor
    • F03D3/0454—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 for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor and only with concentrating action, i.e. only increasing the airflow speed into the rotor, e.g. divergent outlets
    • 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
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Description

IZGUDROJUMA APRAKSTS
Izgudrojums attiecas uz vertikālajiem elektroenerģijas ģeneratoriem, īpaši uz vertikālajiem ģeneratoriem ar plūsmas virzītājiem. Minētais ģenerators var darboties dažādās vidēs - gaisā vai ūdenī.
Zināma tehnikas līmeņa analīze
Esošais tehnikas līmenis piedāvā dažādus vertikālus vējģeneratorus. Kā tipiskākais variants ir vertikālais vēj ģenerators, kas satur vertikālu statni vai asi, uz kuras ir uzmontēts rotators, uz kura savukārt ir izvietotas lāpstiņas.
Viena no būtiskākajām problēmām, ar ko saskaras vertikālie vēj ģeneratori, ir tā, ka tikai viena puse no rotatora lāpstiņā dara lietderīgo darbu. Otra puse pārvietojas pretēji vēja plūsmai un bremzē rotatoru. Tādējādi samazinās vējģeneratora efektivitāte. Lai atrisinātu šo problēmu, tiek piedāvāti vertikālie vēj ģeneratori, kur tā puse, kas darbojas pret vēju, tiek noklāta ar vēja novirzītāju. Attiecīgi vēja plūsma trāpa tikai tām vēja ģeneratora lāpstiņām, kas dara efektīvo darbu. Šāds risinājums ir aprakstīts ASV patentā US 4017204, kur tā rotora daļa, kas ir vērsta pretēji vēja plūsmai, ir nosegta. Vēja plūsma tiek novirzīta vai nu prom no turbīnas vai uz to turbīnas daļu, kur lāpstiņas pārvietojas vēja plūsmas virzienā.
Ir zināmi vertikālie vēj ģeneratori, kas satur divas turbīnas un kuros tiek izmantots iepriekš minētais princips par pretēji rotējošās daļas nosegšanu. Attiecīgi starp abām turbīnām to priekšpusē ir izvietotas vēja novirzītājs. Šādi risinājumi ir aprakstīti ASV patentā 4156580 un Japānas patenta pieteikumā JP 1193084 A.
Bez tam ASV patentā US 7488150 B ir aprakstīts vertikālais vējģenerators ar profilētu ieplūdes kanālu. Virs vēja turbīnas ir izvietota burai līdzīgs gaisa plūsmas novirzītājs, kas virs turbīnas ejošo vēja plūsmu novirza uz turbīnas augšdaļu. Minētā vēja plūsma ieplūst perpendikulāri lāpstiņu kustībai, kas ievērojami samazina novirzītās plūsmas efektivitāti vai pat izslēdz to.
Austrālijas patentā AU 2005203573 B2 ir aprakstīts vertikālais vējģenerators, kas satur vienu vertikālu turbīnu, kas ir pilnībā nosegta. Turbīna ir atvērta vēja ieplūdes daļā un izplūdes daļā. Papildus tam vertikālās turbīnas augšdaļā ir izvietots vēja novirzītājs, kas pa augšu plūstošo gaisu novirza turbīnā perpendikulāri lāpstiņu kustības virzienam. Minētais vēja novirzītājs ir paredzēts rotācijas ātrumā ierobežošanai, jo perpendikulāri lāpstiņām ieplūstošā plūsma bremzē turbīnu.
Izgudrojuma mērķis un būtība
Izgudrojuma mērķis ir radīt vertikālo ģeneratoru vai vertikālās turbīnas sistēmu, kas lietderīgajam darbam izmantotu visu vertikālo turbīnu, tādējādi radot efektīvāku ģeneratoru, t.i., ģeneratoru ar lielāku lietderības koeficientu.
Minētais mērķis ir sasniegts izveidojot vertikālo turbīnu sistēmu, kas satur tādus galvenos elementus kā vertikālu turbīnu, priekšējo fluīda plūsmas no virzītāju fluīda plūsmas novirzīšanai un aizmugurējo fluīda plūsmas no virzītāju, kas paredzēts fluīda plūsmas novirzīšanai turbīnas aizmugurē, radot sekundāro fluīda plūsmu. Sekundārā fluīda plūsma plūst ģeneratora iekšpusē pretēji galvenajai fluīda plūsmai, radot papildus lietderīgo darbu uz turbīnu lāpstiņām.
Izgudrojumā vēja plūsma vai ūdens plūsma tiek saukta par fluīda plūsmu. Attiecīgi tiek norādīts, ka minētā sistēma var darboties gaisā kā vertikālas vēja turbīnas sistēma vai ūdenī kā ūdens plūsmas turbīnas sistēma. Attiecīgi minēto sistēmu var izmantot upēs, jūrās un citās ūdens tilpnēs, kurās ir novērojama ūdens masu plūsma.
Vertikālā vēja turbīna satur vertikālu asi, uz kuras ir uzstādīts rotors, uz kura ir izvietotas lāpstiņas. Minētās lāpstiņas ir konstruētas tā, lai uztvertu uz tām virzīto fluīda plūsmu.
Vertikālas turbīnas sistēma satur pārsegu, kas izvietots virs turbīnas, un vismaz daļēji nosedz to no augšas. Papildus ir iebūvēts priekšējās fluīda plūsmas novirzītājs galvenās fluīda plūsmas novirzīšanai. Tas ir izvietots turbīnas priekšpusē un daļēji nosedz to. Bez tam priekšējais fluīda plūsmas novirzītājs ir konfigurēts tā, lai minēto galveno fluīda plūsmu novirzītu uz sāniem uz turbīnas atsegtajām lāpstiņām un virs pārsega, kā arī zem turbīnas. Vertikālās turbīnas sistēma papildus satur aizmugurējo fluīda plūsmas novirzītāju, kas izvietots aiz turbīnas un kas konfigurēts tā, lai novirzītu virs pārsega plūstošo fluīda plūsmu uz turbīnas aizmugurējo daļu, radot turbīnas lāpstiņās sekundāro fluīda plūsmu.
Ir arī iespējams variants, ka sistēma satur divas blakus viena otrai izvietotas turbīnas. Vienīgā atšķirība no sistēmas ar vienu turbīnu ir divu turbīnu esamība. Divu turbīnu sistēma savā veidā veido vienas turbīnas sistēmas spoguļskatu. Vertikālas turbīnas sistēma, kas papildus satur divas blakus esošas vertikālas turbīnas, līdzīgi kā vienas turbīnas sistēmas gadījumā satur pārsegu, kas izvietots virs turbīnām, vismaz daļēji nosedzot tās no augšas, un priekšējo fluīda plūsmas novirzītāju galvenās fluīda plūsmas novirzīšanai, kas izvietots abu turbīnu priekšpusē un daļēji nosedz katru no minētajām turbīnām. Pie kam priekšējais fluīda plūsmas no virzītājs ir konfigurēts tā, lai minēto galveno fluīda plūsmu novirzītu uz abiem sāniem uz turbīnas atsegtajām lāpstiņām un virs pārsega, kā arī zem turbīnām. Sistēma arī satur aizmugurējo fluīda plūsmas novirzītāju, kas izvietots aiz abām turbīnām un kas konfigurēts tā, lai novirzītu virs pārsega plūstošo fluīda plūsmu uz turbīnu aizmugurējo daļu, radot turbīnas lāpstiņās sekundāro fluīda plūsmu. Bez tam turbīnu vertikālās asis pret horizontālo plakni var būt savērstas no 0 līdz 10 grādiem, vēlams no 0 līdz 5 grādiem. Savērsuma vērtību nosaka no aizmugurējā fluīda plūsmas novirzītajā nākošā sekundārā fluīda plūsma. Ir vēlams, lai sekundārā fluīda plūsma būtu paralēla turbīnu lāpstiņu rotācijas virzienam.
Ir iespējams variants, ka nevis turbīnas vertikālā ass tiek sasvērta, bet turbīnas lāpstiņas. Šādā gadījumā turbīnas ass ir perpendikulāra pret horizontālo plakni, bet lāpstiņas ir savērstas no 0 līdz 10 grādiem, vēlams no 0 līdz 5 grādiem. Arī šajā gadījumā savērsuma vērtību nosaka no aizmugurējā fluīda plūsmas novirzītajā nākošā sekundārā fluīda plūsma. Priekšējais fluīda plūsmas no virzītājs galvenās fluīda plūsmas novirzīšanai ir izvietots turbīnas vai abu turbīnu priekšpusē un daļēji nosedz katru no minētajām vēja turbīnām. Daļējā nosegšana ietver turbīnas nosegšanu uz vienu pusi no tās ass. Papildus tam ar priekšpusi ir domāta tā daļa, kas pirmā nāk kontaktā ar virsū plūstošo fluīda plūsmu, konkrēti galveno fluīda plūsmu. Bez tam priekšējais novirzītājs ir konfigurēts tā, lai minēto galveno fluīda plūsmu novirzītu uz sāniem uz turbīnas lāpstiņām un virs pārsega, kā arī zem turbīnām. Katrā pusē esošā turbīna ir izvietota tā, lai gar sāniem plūstošais fluīds, t.i., sadalītā sānu fluīda plūsma, uz katrā pusē esošajām lāpstiņām būtu vienāda.
Turbīnas sistēma raksturīga ar to, ka papildus satur aizmugurējo novirzītāju, kas izvietots aiz vienas vai abām turbīnām. Aizmugurējais novirzītājs konfigurēts tā, lai novirzītu virs turbīnas vai turbīnām plūstošo galveno fluīda plūsmu uz turbīnu aizmugurējo daļu, turbīnas lāpstiņās radot sekundāro fluīda plūsmu. Tieši aizmugurējā novirzītāja esamība un konfigurācija nodrošina to, ka vēja turbīna strādā pilnībā, jo tiek izmantotas visas turbīnas lāpstiņas.
Bez tam divu blakus esošu turbīnu gadījumā aizmugurējais no virzītājs ir konfigurēts tā, ka galvenā fluīda plūsma tiek novirzīta turbīnu aizmugurē starp abu turbīnu vertikālajām asīm, veidojot uz vertikālo turbīnu sistēmas iekšpusē esošajām lāpstiņām sekundāro fluīda plūsmu. Sekundāro fluīda plūsma plūst būtībā paralēli lāpstiņu rotācijas virzienam un pretēji galvenajai fluīda plūsmai.
Ir iespējams risinājums, kur aizmugurējais fluīda plūsmas no virzītājs satur plūsmu virzošās lāpstiņas, kas palīdz plūstoši novirzīt aizmugurējā fluīda plūsmas no virzītājā ienākošo fluīda plūsmu uz turbīnu aizmuguri, radot sekundāro fluīda plūsmu. Papildus tam aizmugurējais fluīda plūsmas novirzītājs tā apakšējā daļā satur izvirzījumu, kas plešas zem turbīnām vismaz daļēji tās nosedzot. Ir iespējami varianti, kad minētais izvirzījums plešas līdz turbīnas vai turbīnu asīm vai pāri tām, vai arī beidzas pirms tām.
Virs pašas turbīnas vai turbīnām ir izvietots pārsegs, kas vismaz daļēji tās nosedz no augšas. Bez tam augšējais pārsegs ir savienots ar minēto priekšējo fluīda plūsmas no virzītāju un plešas līdz pat aizmugurējam fluīda plūsmas novirzītajam. Tādējādi no priekšējā fluīda plūsmas no virzītāja uz augšu novirzītā plūsma plūst pāri pārsegam līdz aizmugurējam fluīda plūsmas novirzītājam. Virs pārsega plūstošā fluīda plūsma ieiet aizmugurējā fluīda plūsmas no virzītājā, kur tā pāriet sekundārajā fluīda plūsmā.
Bez tam priekšējais novirzītājs ir konfigurēts tā, ka nosedz starp abu vēja turbīnu vertikālajām asīm esošo zonu, lai galvenā fluīda plūsma būtu novirzīta tikai uz abu vēja turbīnu ārmalā esošajām lāpstiņām un virs turbīnām. Viens no variantiem pieļauj, ka priekšējais vēja novirzītājs ir izvirzīts uz leju no turbīnas vai turbīnām, tādējādi papildus nosedzot sistēmas apakšējo daļu, kas satur papildu apakšējās sānu sienas un apakšējo pārsegu. Priekšējais novirzītājs ir veidots tā, lai caur turbīnām izejošo sekundāro fluīda plūsmu novirzītu uz leju no turbīnām, t.i., uz āru no sistēmas.
Abi fluīda plūsmas no virzītāji pēc to formas un uzbūves ir konfigurēti tā, lai ārmalā gar vienu (vienas turbīnas gadījumā) vai abiem sāniem (divu turbīnu gadījumā) plūstošās sānu fluīda plūsmas(-u) potenciāls būtu vienāds ar sekundāro fluīda plūsmu. Attiecīgi uz ārpusē esošajām lāpstiņām plūstošo fluīda plūsmu potenciāls ir vienāds ar fluīda plūsmu potenciālu, kas plūst uz iekšpusē esošajām lāpstiņām.
Zīmējumu koncentrēts izklāsts
Pievienotie zīmējumi saistībā ar tehnisko risinājumu piemēriem ilustrē sekojošo:
- Fig.lA ilustrē vertikālas turbīnas sistēmu no priekšas aksinometrijā;
- Fig.lB ilustrē vertikālas turbīnas sistēmu no aizmugures aksinometrijā;
- Fig.2 ilustrē vertikālas turbīnas sistēmu skatā no apakšas, kur īpaši redzams izvirzījums 12 un apakšējais pārsegs 5’ ar tā apakšējām sānu sienām 5”;
- Fig.3 ilustrē vertikālas turbīnas sistēmu skatā no priekšas;
- Fig.4 ilustrē vertikālas turbīnas sistēmu skatā no sāniem, kur uzskatāmības labad ir noņemts sānu pārsegs, lai varētu redzēt turbīnu 1 ar lāpstiņām 4;
- Fig.5 ilustrē vertikālas turbīnas sistēmu skatā no augšas;
- Fig.6 ilustrē vertikālu turbīnu sistēmu, kas raksturīga ar divām blakus esošām turbīnām;
- Fig.7A ilustrē vertikālu turbīnu sistēmu skatā no apakšas;
- Fig.7B ilustrē vertikālu turbīnu sistēmu skatā no apakšas, kur īpaši redzams izvirzījums 12 un apakšējais pārsegs 5’ ar tā apakšējām sānu sienām 5”;
- Fig.8 ilustrē vertikālu turbīnu sistēmu skatā no priekšas;
- Fig.9 ilustrē vertikālās turbīnas sistēmas principiālo shēmu skatā no sāniem;
- Fig. 10 ilustrē vertikālu turbīnu sistēmu skatā no augšas;
- Fig. 11 ilustrē vertikālās turbīnas sistēmas variantu, kur priekšējais fluīda plūsmas novirzītājs 5 nosedz turbīnu 1 priekšpusi starp to asīm un tikai no to augšas līdz apakšai. Priekšējais gaisa plūsmas novirzītājs 5 neizvirzās zemāk par vēja turbīnu apakšējās daļas plakni.
Izgudrojuma vēlamo realizācijas variantu piemēri
Kā redzams no Fig.lA līdz Fig.5, vertikālas vēja turbīnas sistēma satur vertikālu vēja turbīnu 1. Turbīna 1 satur vertikālu asi 2, uz kuras ir uzstādīts rotors 3 ar lāpstiņām 4, kuras ir piemērotas fluīda plūsmas uztveršanai. Turbīnas sistēma satur priekšējo fluīda plūsmas novirzītāju 5 galvenās fluīda plūsmas X novirzīšanai un pārsegu 6 turbīnas 1 augšējās daļas nosegšanai. Turbīnas sistēma raksturīga ar to, ka papildus satur aizmugurējo fluīda plūsmas novirzītāju 10 virs pārsega 6 plūstošās fluīda plūsmas X” uztveršanai un novirzīšanai uz vēja turbīnu 1, veidojot sekundāro fluīda plūsmu Y. Tādējādi tiek izveidota sekundārā fluīda plūsma Y, kas pārvietojas pretēji galvenajai fluīda plūsmai X, kā ari pretēji sānu fluīda plūsmai X’. Minētajā variantā kā fluīds tiek izmantots gaiss.
Fig.6, Fig. 10 un Fig. 12 ir ilustrēta vertikālu turbīnu sistēma, kas raksturīga ar to, ka papildus vienai turbīnai 1 satur otru blakus esošu turbīnu 1. Dotā vertikālo turbīnu sistēma satur divas blakus esošas vertikālas turbīnas 1. Katra turbīna 1 satur vertikālu asi 2, uz kuras ir uzstādīts rotors 3 ar lāpstiņām 4, kuras ir piemērotas fluīda plūsmas uztveršanai. Turbīnu sistēma satur priekšējo fluīda plūsmas novirzītāju 5 galvenās fluīda plūsmas X novirzīšanai un pārsegu 6 turbīnu 1 augšējās daļas nosegšanai. Turbīnu sistēma papildus satur aizmugurējo fluīda plūsmas novirzītāju 10 virs pārsega 6 plūstošā fluīda plūsmas X” uztveršanai un novirzīšanai uz turbīnām 1, veidojot sekundāro fluīda plūsmu Y. Tādējādi tiek izveidota sekundārā fluīda plūsma Y, kas pārvietojas pretēji galvenajai fluīda plūsmai X, kā arī pretēji sānu fluīda plūsmai X’.
Minētais priekšējais fluīda plūsmas no virzītājs 5 ir izvietots abu turbīnu 1 priekšpusē un daļēji nosedz katru no minētajām turbīnām 1. Tādējādi tiek nosegts starp abu turbīnu 1 asīm 2 esošais laukums. Atklātas paliek abu turbīnu 1 ārējā malā esošās lāpstiņas 4, uz kurām iedarbojas sānu fluīda plūsma X’. Priekšējais fluīda plūsmas no virzītājs 5 ir konfigurēts tā, lai minēto galveno fluīda plūsmu X sadalītu vairākas fluīdu plūsmās: divās proporcionālās sānu fluīda plūsmās X’, virs pārsega 6 plūstošā fluīda plūsmā X” un apakšā plūstošā apakšējā fluīda plūsmā X’”.
Vertikālo turbīnu sistēma ir papildināma ar papildus pārsegiem 5’ un izvirzījumiem 12, kā redzams Fig.7B. Fig.7A ir ilustrēta vertikālo turbīnu sistēma, kurai apakšējā daļā nav pārsegu. Ir iespējams variants (Fig.7B), kad iepriekš aprakstītais risinājums ir papildināts ar izvirzījumu 12. Minētais aizmugurējais fluīda plūsmas no virzītājs 10 tā apakšējā daļā ir aprikots ar izvirzījumu 12. Minētais izvirzījums stiepjas līdz turbīnu 1 asīm 2, nosedzot daļu no sistēmas apakšējās daļas. Papildus tam sistēma ir aprīkota ar fluīda plūsmas no virzītāja 5 apakšējo pārsegu 5”, kas arī daļēji nosedz sistēmas apakšējo daļu. Bez tam apakšējā pārsega 5” sānos ir ierīkotas apakšējās sānu sienas 5’.
Fig.8 un Fig.9 ir ilustrēta vertikālo vēja turbīnu sistēma, kur priekšējais fluīda plūsmas no virzītājs 5 ir papildus izvirzīts uz leju, veidojot citādāku fluīda plūsmas applūdi sistēmas apakšējā daļā.
Izgudrojumu nekādā ziņā neierobežo iepriekš aprakstītie tā realizācijas piemēri. Nozares speciālisti var izmainīt un modificēt izgudrojuma detaļu konkrēto izpildījumu, neatkāpjoties no pretenziju jēgas un apjoma.

Claims (9)

PRETENZIJAS
1. Vertikālas turbīnas sistēma, kas satur:
- vertikālu turbīnu (1), uz kuras ir uzstādīts rotors (3), kas satur lāpstiņas (4), kuras ir piemērotas fluīda plūsmas uztveršanai,
- pārsegu (6), kas izvietots virs turbīnas (1), vismaz daļēji nosedzot to no augšas,
- priekšējo fluīda plūsmas novirzītāju (5) galvenās fluīda plūsmas (X) novirzīšanai, kas izvietots turbīnas (1) priekšpusē un daļēji nosedz to, pie kam priekšējais fluīda plūsmas no virzītājs (5) ir konfigurēts tā, lai minēto galveno fluīda plūsmu (X) novirzītu sāniski uz turbīnas (1) atsegtajām lāpstiņām (4) un virs pārsega (6), kā arī zem turbīnas (1), pie kam vertikālās turbīnas sistēma papildus satur aizmugurējo fluīda plūsmas novirzītāju (10), kas izvietots aiz turbīnas (1) un kas konfigurēts tā, lai novirzītu virs pārsega (6) plūstošo fluīda plūsmu (X”) uz turbīnas (1) aizmugurējo daļu, radot turbīnas (1) lāpstiņās (4) sekundāro fluīda plūsmu (Y).
2. Vertikālas turbīnas sistēma saskaņā ar 1. pretenziju, kas raksturīga ar to, ka papildus satur divas blakus esošas vertikālas turbīnas (1), kas satur:
- pārsegu (6), kas izvietots virs turbīnām (1), vismaz daļēji nosedzot tās no augšas,
- priekšējo fluīda plūsmas novirzītāju (5) galvenās fluīda plūsmas (X) novirzīšanai, kas izvietots abu turbīnu (1) priekšpusē un daļēji nosedz katru no minētajām turbīnām (1), pie kam priekšējais fluīda plūsmas novirzītājs (5) ir konfigurēts tā, lai minēto galveno fluīda plūsmu (X) novirzītu uz abiem sāniem uz turbīnas (1) atsegtajām lāpstiņām (4) un virs pārsega (6), kā ari zem turbīnām (1), pie kam vertikālās turbīnas sistēma papildus satur aizmugurējo fluīda plūsmas novirzītāju (10), kas izvietots aiz abām turbīnām (1) un kas konfigurēts tā, lai novirzītu virs pārsega (6) plūstošo fluīda plūsmu (X”) uz turbīnu (1) aizmugurējo daļu, radot turbīnas (1) lāpstiņās (4) sekundāro fluīda plūsmu (Y).
3. Vertikālas turbīnas sistēma saskaņā ar 1. vai 2. pretenziju, kas raksturīga ar to, ka aizmugurējais fluīda plūsmas novirzītājs (10) ir konfigurēts tā, ka virs pārsega (6) plūstošā fluīda plūsma (X”) tiek novirzīta turbīnu (1) aizmugurē, veidojot uz turbīnu (1) iekšpusē esošajām lāpstiņām (4) sekundāro fluīda plūsmu (Y), kas būtībā plūst paralēli lāpstiņu (4) rotācijas virzienam un pretēji galvenajai fluīda plūsmai (X).
4. Vertikālas turbīnas sistēma saskaņā ar 2. vai 3. pretenziju, kas raksturīga ar to, ka priekšējais fluīda plūsmas novirzītājs (5) ir konfigurēts tā, ka būtībā nosedz starp abu turbīnu (1) vertikālajām asīm (2) esošo zonu, lai galvenā fluīda plūsmu (X) novirzītu uz abu turbīnu (1) ārmalā esošajām lāpstiņām (4), katrā pusē veidojot sānu fluīda plūsmu (Xj.
5. Vertikālas turbīnas sistēma saskaņā ar jebkuru no iepriekšējām pretenzijām, kas raksturīga ar to, ka priekšējais fluīda plūsmas novirzītājs (5) ir papildus izvirzīts uz leju no turbīnas vai turbīnām (1), veidojot papildu apakšējās sānu sienas (5’) un apakšējo pārsegu (5”).
6. Vertikālas turbīnas sistēma saskaņā ar jebkuru no iepriekšējām pretenzijām, kas raksturīga ar to, ka priekšējais fluīda plūsmas novirzītājs (5) ir veidots tā, lai no turbīnām (1) izejošo sekundāro fluīda plūsmu (Y) novirzītu uz leju.
7. Vertikālas turbīnas sistēma saskaņā ar jebkuru no iepriekšējām pretenzijām, kas raksturīga ar to, ka aizmugurējais fluīda plūsmas novirzītājs (10) papildus satur plūsmu virzošas lāpstiņas, kas palīdz plūstoši novirzīt aizmugurējā fluīda plūsmas novirzītajā (10) ienākošo fluīda plūsmu uz turbīnu (1) aizmuguri, radot sekundāro fluīda plūsmu (Y).
8. Vertikālas turbīnas sistēma saskaņā ar jebkuru no iepriekšējām pretenzijām, kas raksturīga ar to, ka aizmugurējais fluīda plūsmas novirzītājs (10) tā apakšējā daļā satur izvirzījumu (12), kas plešas zem turbīnas vai turbīnām (1), vismaz daļēji tās nosedzot.
9. Vertikālas turbīnas sistēma saskaņā ar jebkuru no iepriekšējām pretenzijām, kas raksturīga ar to, ka abi fluīda plūsmas novirzītāji (5, 10) pēc to formas ir konfigurēti tā, lai ārmalā gar abiem sāniem plūstošo fluīda plūsmu (X’) potenciāls būtu vienāds ar sekundāro fluīda plūsmu (Y).
LVP-13-37A 2013-03-22 2013-03-22 Vertikālas vēja turbīnas sistēma LV14921B (lv)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-13-37A LV14921B (lv) 2013-03-22 2013-03-22 Vertikālas vēja turbīnas sistēma
JP2016504273A JP6431524B2 (ja) 2013-03-22 2014-03-21 フローダイバータを伴う垂直型タービンシステム
PCT/LV2014/000004 WO2014148879A1 (ru) 2013-03-22 2014-03-21 Система вертикальной турбины с направителями потока
BR112015024278A BR112015024278A2 (pt) 2013-03-22 2014-03-21 sistema compreendendo uma turbina vertical com guias de fluxo
US14/779,304 US10018176B2 (en) 2013-03-22 2014-03-21 System comprising a vertical turbine with flow guides
AU2014238605A AU2014238605B2 (en) 2013-03-22 2014-03-21 System comprising a vertical turbine with flow guides
CN201480024322.8A CN105164407A (zh) 2013-03-22 2014-03-21 具有流体流转向器的立式涡轮机系统
EP14767752.0A EP2977605B1 (en) 2013-03-22 2014-03-21 System comprising a vertical turbine with flow guides
RU2015142425A RU2667732C2 (ru) 2013-03-22 2014-03-21 Система вертикальной турбины с направителями потока
CA2907787A CA2907787C (en) 2013-03-22 2014-03-21 Vertical turbine system with flow diverters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-13-37A LV14921B (lv) 2013-03-22 2013-03-22 Vertikālas vēja turbīnas sistēma

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LV14921A LV14921A (lv) 2014-10-20
LV14921B true LV14921B (lv) 2015-02-20

Family

ID=51580459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LVP-13-37A LV14921B (lv) 2013-03-22 2013-03-22 Vertikālas vēja turbīnas sistēma

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10018176B2 (lv)
EP (1) EP2977605B1 (lv)
JP (1) JP6431524B2 (lv)
CN (1) CN105164407A (lv)
AU (1) AU2014238605B2 (lv)
BR (1) BR112015024278A2 (lv)
CA (1) CA2907787C (lv)
LV (1) LV14921B (lv)
RU (1) RU2667732C2 (lv)
WO (1) WO2014148879A1 (lv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2579102B1 (es) * 2015-02-04 2017-06-28 Miguel Ángel HIERRO PEREZ Aerogenerador de eje vertical
TW201716688A (zh) * 2015-11-05 2017-05-16 guo-zhang Huang 風力發電用葉片裝置
US10487799B2 (en) * 2015-12-18 2019-11-26 Dan Pendergrass Pressure and vacuum assisted vertical axis wind turbines
TW201901028A (zh) * 2017-05-17 2019-01-01 黃國彰 流力發電用葉片裝置
CN112901395A (zh) * 2019-11-02 2021-06-04 深圳市鑫神科技开发有限公司 一种汇流绕射法及汇流绕射换能机
CN111852725A (zh) * 2020-06-16 2020-10-30 王玉刚 一种水能发电系统

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1315595A (en) * 1919-09-09 John m
GB158974A (en) * 1919-11-12 1921-02-14 Henry Gardiner Lloyd Improvements in or relating to fluid-current motors
US3895882A (en) * 1974-04-17 1975-07-22 Robert D Moyer Windmill structure
US4017204A (en) 1974-06-28 1977-04-12 Sellman Donald L Wind motors
FR2300235A1 (fr) * 1975-02-04 1976-09-03 Doriel Joseph Moteur a energie eolienne
JPS521251A (en) 1975-06-23 1977-01-07 Setsuo Shigaki Wind strength generator
US4156580A (en) 1977-08-18 1979-05-29 Pohl Lothar L Wind-turbines
US4191505A (en) * 1978-02-24 1980-03-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Wind wheel electric power generator
US4234289A (en) * 1978-09-05 1980-11-18 Lebost Barry Alan Fluid turbine
JPH01193084A (ja) 1988-01-29 1989-08-03 Yoshio Soda 風安内路付可動風車
FI920208A0 (fi) * 1992-01-17 1992-01-17 Anna Esteri Kivilammi Vindkraftverk.
US5332354A (en) * 1993-07-15 1994-07-26 Lamont John S Wind turbine apparatus
US5495128A (en) * 1994-10-11 1996-02-27 Brammeier; Fred L. Wind powered generator
BE1009775A6 (nl) * 1995-11-23 1997-08-05 Euler Willy Windmolen met zeer hoog rendement.
JP3392017B2 (ja) 1997-09-16 2003-03-31 株式会社クラレ 防汚性にすぐれた皮革様シート
BY7594C1 (en) * 2001-12-05 2005-12-30 Institut Energetiki Agropromyshlennogo Kompleksa Natsionalnoi Akademii Nauk Belarusi Windmill
AU2005203573B2 (en) 2004-07-19 2012-03-15 John Patrick Ettridge Snr. Improved rotary wind powered device
DE102004060230A1 (de) * 2004-12-15 2006-06-29 Piotr Kliminski Windkraftanlage mit zwei in der Horizontalebene miteinander gekoppelten in Gegenrichtung drehenden Rotoren mit vertikalen Drehachsen
RU2276743C1 (ru) * 2005-03-10 2006-05-20 Виталий Евгеньевич Третьяков Ветроустановка
CN100564869C (zh) * 2005-04-08 2009-12-02 邱垂南 飞轮风力转换装置
US7488150B2 (en) 2005-12-29 2009-02-10 Krippene Brett C Vertical wind turbine system with adjustable inlet air scoop and exit drag curtain
RU59747U1 (ru) * 2006-07-13 2006-12-27 Сергей Анатольевич Кунин Ветроустановка
EP2441952A2 (en) * 2009-06-13 2012-04-18 Ju, Young-dae Wind energy conversion device
KR20110139811A (ko) * 2010-06-24 2011-12-30 문성준 수직축 방식의 풍력발전장치
US8052372B1 (en) * 2010-12-01 2011-11-08 Jim Dvorak Wind turbine
RU2472031C1 (ru) 2011-08-15 2013-01-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) Ветроэнергетическая установка
CN102720628B (zh) * 2012-06-15 2015-03-25 郑贵林 基于压缩流体加速提取波浪能的方法及实现该方法的双向水轮机

Also Published As

Publication number Publication date
CA2907787C (en) 2018-05-01
EP2977605B1 (en) 2018-03-28
EP2977605A4 (en) 2016-11-09
RU2015142425A (ru) 2017-04-25
RU2667732C2 (ru) 2018-09-24
JP2016512866A (ja) 2016-05-09
AU2014238605A1 (en) 2015-11-05
RU2015142425A3 (lv) 2018-03-20
US20160053743A1 (en) 2016-02-25
CN105164407A (zh) 2015-12-16
US10018176B2 (en) 2018-07-10
LV14921A (lv) 2014-10-20
AU2014238605B2 (en) 2017-11-30
WO2014148879A1 (ru) 2014-09-25
EP2977605A1 (en) 2016-01-27
CA2907787A1 (en) 2014-09-25
BR112015024278A2 (pt) 2017-07-18
JP6431524B2 (ja) 2018-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
LV14921B (lv) Vertikālas vēja turbīnas sistēma
US5447412A (en) Wind turbine housing and apparatus
RU2011112620A (ru) Турбинные системы на текучей среде
KR20160123208A (ko) 직접구동식 영구자석 풍력발전기, 시스템 및 이의 스테이터
KR20120063888A (ko) 중앙분리대 설치타입의 풍력발전시스템
US20210317816A1 (en) Fluid Turbine Rotor Blade
AU2013313029B2 (en) Ventilator and blade therefor
US20150219347A1 (en) Rotor ventilator
KR20130058209A (ko) 보조발전유닛이 구비된 풍력 발전기
KR20180061619A (ko) 집풍장치가 구비된 수직축 풍력발전기
US20240318624A1 (en) Wind turbine power generation device
KR20210011450A (ko) 연무 제거기
RU2829100C1 (ru) Способ поворота потока в реверсивном устройстве решетчатого типа
US20110085912A1 (en) Propeller for a wind motor
GB2496142A (en) Roof ridge with turbine with flow optimiser
US11867151B2 (en) Fluid turbine rotor blade
KR200387339Y1 (ko) 풍력발전기용 수직축 풍차구조
EP2920461A1 (en) Flow optimiser
US20240018945A1 (en) Labyrinth seal device for an air passage for cooling air of a cooling system of a generator of a wind power installation and use thereof, and air passage, generator and wind power installation
RU2269674C2 (ru) Ветродвигатель
KR101607998B1 (ko) 지상풍을 활용하는 풍력발전기
RU2116936C1 (ru) Законцовка несущей поверхности летательного аппарата
SU958662A1 (ru) Направл юща лопатка паровой турбины
KR200420323Y1 (ko) 풍력발전용 회전날개
FI81656C (fi) Vindenergi utnyttjande anordning.