RU106675U1 - Ветрогенератор - Google Patents
Ветрогенератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU106675U1 RU106675U1 RU2010149175/28U RU2010149175U RU106675U1 RU 106675 U1 RU106675 U1 RU 106675U1 RU 2010149175/28 U RU2010149175/28 U RU 2010149175/28U RU 2010149175 U RU2010149175 U RU 2010149175U RU 106675 U1 RU106675 U1 RU 106675U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- wind generator
- screw
- elements
- blade
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
1. Ветрогенератор, включающий корпус, установленный на мачте, и лопастной винт, отличающийся тем, что на корпусе перед винтом установлен направляющий аппарат в виде лопастей, причем лопасти направляющего аппарата и лопасти винта состоят из переднего и заднего элементов, каждый из которых представляет собой аэродинамический профиль, расстояние между элементами лопастей направляющего аппарата и элементами лопастей винта подобрано таким образом, что образованная ими щель выполняет функцию эжектора. ! 2. Ветрогенератор по п.1, отличающийся тем, что между корпусом ветрогенератора и мачтой установлено демпфирующее устройство.
Description
Полезная модель относится к области ветроэнергетики и может быть использована в лопастных устройствах, преобразующих кинетическую энергию ветра в электрическую или какую-либо другую энергию.
Существующие, в настоящее время, ветрогенераторы, используют фронтальную силу ветра и, соответственно, преобразовывают только малую часть ее энергии. Все, без исключения, ветрогенераторы вращаются с невысокой скоростью и на них стараются установить минимальное количество лопастей, а причина одна - желание избежать помпажа (запирания потока воздуха диском, созданным вращающимся винтом). Пришли к компромиссному решению - минимальное количество лопастей и минимальные обороты, но нужны мощности - отсюда, совершенно не оправданные, гигантские размеры современных ветрогенераторов, лопасти которых, в первую очередь тормозят поток и лишь частично используют его для вращения, соответственно и КПД подобной конструкции оставляет желать много лучшего. Увеличение длины лопастей, проблему не решает, а только усугубляет ее.
Прототипом предлагаемой полезной модели является ветрогенератор самоуправляемый, включающий вал, генератор, установленный на вращающейся опоре с обмотками на валу, и хвост. Перед генератором на валу установлена коническая насадка с лопатками, лопатки установлены на кронштейнах с возможностью их поворота до установки поверхности лопаток параллельно оси вала, кронштейны имеют пружины, один конец которых соединен с кронштейном, а второй - с основанием лопатки. Пружины подобраны таким образом, что обеспечивают при штормовом ветре поворот лопаток до положения, при котором их поверхности параллельны оси вала (RU, патент №2365781, МПК 6 F03D 1/02, 1997 г.).
Недостатками прототипа являются низкий коэффициент полезного действия (КПД), высокая зона рабочих скоростей ветров, а так же невысокая надежность устройства.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении КПД и совершенствовании конструкции. Это обеспечивается тем, что в ветрогенераторе, содержащем корпус, позади, которого расположен лопастной винт, на корпусе перед винтом, установлен направляющий аппарат в виде лопастей. Каждая из лопастей направляющего аппарата и лопастей винта состоят из двух элементов, переднего и заднего, которые имеют свой, характерный для каждого них, профиль, причем, расстояние между передним и задним элементами, как лопастей направляющего аппарата, так и лопастей винта, и их взаимное положение подбирается таким образом, чтобы спрофилированная ими щель, выполняла функцию эжектора. Лопасти направляющего аппарата и винта имеют изогнутую форму (аэродинамический профиль). Кроме того, имеется два механизма разворота лопастей. Один механизм, расположенный в корпусе ветрогенератора, обеспечивает разворот лопастей направляющего аппарата, второй - расположенный во втулке винта, обеспечивает разворот лопастей самого винта. Причем, при развороте лопастей, каждый из четырех элементов, может поворачиваться вокруг своей оси.
Каждый из четырех элементов (две лопасти направляющего аппарата и две лопасти винта) имеет свой, характерный только для него, профиль, меняющийся по мере удаления от корневой нервюры, обеспечивая тем самым, аэродинамическую крутку самой лопасти. Причем, в большей степени, это касается элементов лопасти винта, поскольку, чем более удалено от оси вращения сечение лопасти, тем выше его линейная скорость, а, соответственно, увеличивается скорость и меняется направление ветрового потока, относительно этого сечения.
Профилированная щель, образованная двумя элементами лопасти, как у направляющего аппарата, так и у винта, выполняет функцию эжектора и направляет воздушный поток вдоль подветренной поверхности лопасти, обеспечивая тем самым ее плавное (ламинарное) обтекание, что в данном случае имеет решающее значение. Количество лопастей направляющего аппарата выбирается из условий эффективного разворота потока воздуха по всей площади, образованной винтом.
На фиг.1 общий вид ветрогенератора;
на фиг.2 рабочее положение лопастей ветрогенератора.
Ветрогенератор содержит корпус 1, втулку винта 2, мачту 3, на корпусе 1 перед втулкой винта 2 расположен направляющий аппарат в виде лопастей, состоящих из переднего 4, заднего 5 элементов и, образованной ими, профилированной щели 8, на втулке винта 2 расположены лопасти винта, также состоящие из переднего 6, заднего 7 элементов и, образованной ими, профилированной щели 9. Между корпусом 1 ветрогенератора и мачтой 3 установлено демпфирующее устройство 10, препятствующее резким разворотам/раскачкам ветрогенератора во время резкой/частой смены направления ветра.
Ветрогенератор работает следующим образом.
При вводе ветрогенератора в работу задаются необходимые параметры системе управления механизма разворота лопастей направляющего аппарата и лопастей винта. Происходит следующее:
- передний элемент 4 направляющего аппарата лишь слегка разворачивает поток воздуха, а задний элемент 5 направляющего аппарата, расположенный на незначительном расстоянии, разворачивается таким образом, чтобы довернуть поток на необходимый угол (см. фиг.2). В итоге получаем, развернутый на необходимый угол, ламинарный поток за лопастью направляющего аппарата. Расстояние между передним 4 и задним 5 элементами лопасти направляющего аппарата и их взаимное положение подбирается таким образом, чтобы спрофилированная этими элементами щель 8, выполняла функцию эжектора. Благодаря избыточному давлению, воздух, с наветренной стороны лопасти, через профилированную щель 8, выполняющую функцию эжектора, с большой скоростью перетекает на подветренную поверхность заднего элемента 5 лопасти направляющего аппарата и, двигаясь вдоль нее, увлекает за собой поток воздуха. Развернутый на необходимый угол, поток воздуха безударно направляется на передний элемент 6 лопасти винта, благодаря вращению которого, энергия воздуха преобразуется в механическую энергию. Передний 6 и задний 7 элементы лопасти винта занимают такое положение, при котором, заторможенный с наветренной стороны лопасти, поток воздуха, создает на ней избыточное давление, результирующая (давящая) сила которого, близка, либо совпадает с направлением вращения лопасти.
На подветренной стороне лопасти винта наблюдается такая же картина обтекания, что и на лопасти направляющего аппарата - на «горбу» переднего элемента 6 лопасти винта скорость потока возрастает, и чтобы, при его дальнейшем обтекании поверхности лопасти, исключить падение скорости потока и его отрыв от ее поверхности, спрофилированная передним 6 и задним 7 элементами лопасти щель 9, выполняя функцию эжектора, направляет струю воздуха вдоль наружной поверхности заднего элемента 7 лопасти винта, которая, увлекает за собой поток воздуха, выполняя поставленную задачу. В результате обтекания потоком воздуха, подветренной (наружной) поверхности лопасти, на ее поверхности создается разряжение, результирующая сила которого, тянет лопасть по направлению, совпадающим или близким с направлением ее вращения. В итоге на лопастях развивается максимальный крутящий момент благодаря тому, что обе силы (избыточное давление с наветренной стороны и разряжение с подветренной) действуют в одном направлении, совпадающим с направлением вращения лопастей.
Применение данной полезной модели позволит значительно увеличить КПД ветрогенератора, поскольку, для вращения лопастей винта, максимально используется энергия ветра, а не действие фронтальной силы; исключается (сводится к минимуму) явление помпажа (снижается вибрация); расширяется зона рабочих скоростей ветра; при меньших размерах (размахах лопастей) получаются большие крутящие моменты, а значит - большее количество энергии.
Claims (2)
1. Ветрогенератор, включающий корпус, установленный на мачте, и лопастной винт, отличающийся тем, что на корпусе перед винтом установлен направляющий аппарат в виде лопастей, причем лопасти направляющего аппарата и лопасти винта состоят из переднего и заднего элементов, каждый из которых представляет собой аэродинамический профиль, расстояние между элементами лопастей направляющего аппарата и элементами лопастей винта подобрано таким образом, что образованная ими щель выполняет функцию эжектора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149175/28U RU106675U1 (ru) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Ветрогенератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149175/28U RU106675U1 (ru) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Ветрогенератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU106675U1 true RU106675U1 (ru) | 2011-07-20 |
Family
ID=44752931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010149175/28U RU106675U1 (ru) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Ветрогенератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU106675U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2752748C1 (ru) * | 2020-08-26 | 2021-08-02 | Гершевицкая Ирина Степановна | Лопасть винта ветрогенератора горизонтального типа |
-
2010
- 2010-11-30 RU RU2010149175/28U patent/RU106675U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2752748C1 (ru) * | 2020-08-26 | 2021-08-02 | Гершевицкая Ирина Степановна | Лопасть винта ветрогенератора горизонтального типа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8602719B2 (en) | Vertical axis wind turbine | |
AU2008267780B2 (en) | A wind turbine having an airflow deflector | |
US7726934B2 (en) | Vertical axis wind turbine | |
CA2710524C (en) | Wind turbine blade and assembly | |
US20090257884A1 (en) | Wind turbine blade and assembly | |
CA2781455A1 (en) | A turbine with a shield member | |
JP2014518358A (ja) | 直径と角度が可変性の垂直軸タービン | |
RU136100U1 (ru) | Комбинированный ветродвигатель | |
RU106675U1 (ru) | Ветрогенератор | |
RU2012102010A (ru) | Ветровая турбина | |
JP2010133416A (ja) | ロータ−ステータ配列の発電タービン | |
KR101566501B1 (ko) | 휘어진 블레이드 팁을 갖는 다운윈드 풍력 발전 장치 | |
WO2012074432A1 (ru) | Ветрогенератор | |
JP2015166562A (ja) | 強風による過回転を防止できる垂直軸抗力型風車及び風力発電装置 | |
GB2513674A (en) | Vertical wind turbine with constant output speed | |
WO2013109133A1 (en) | A wind turbine | |
KR101263935B1 (ko) | 터빈 블레이드 및 이를 구비한 풍력 발전기 | |
WO2020219001A1 (ru) | Ветроэнергетическая установка ортогонального типа | |
US11795908B2 (en) | Vertical-axis renewable-power generator | |
KR20140123324A (ko) | 공조용 수평축 풍력발전시스템 | |
KR102133201B1 (ko) | 수평축 항력형 발전장치 | |
RU110138U1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
GB2404699A (en) | A turbine | |
JP2005076624A (ja) | 水平軸可変羽根付垂直軸風車 | |
KR20100024299A (ko) | 풍력발전기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20121201 |