RU106919U1 - HIGH POWER WIND POWER PLANT - Google Patents
HIGH POWER WIND POWER PLANT Download PDFInfo
- Publication number
- RU106919U1 RU106919U1 RU2010131593/06U RU2010131593U RU106919U1 RU 106919 U1 RU106919 U1 RU 106919U1 RU 2010131593/06 U RU2010131593/06 U RU 2010131593/06U RU 2010131593 U RU2010131593 U RU 2010131593U RU 106919 U1 RU106919 U1 RU 106919U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- wind power
- power installation
- wind
- installation according
- 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
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
1. Ветроэнергетическая установка, состоящая из многолопастной продольной турбины и электрических генераторов, отличающаяся тем, что установка выполняется в виде продольной многолопастной турбины с радиальными спиралевидными лопастями, устанавливаемой горизонтально на определенной высоте от поверхности земли, при этом ось турбины всегда направлена ортогонально направлению ветра, для чего турбина устанавливается на поддерживающих фермах, поворачивающихся на колесах по круговым конструкциям, путем воздействия датчика направления ветра через систему автоматики на привод ведущего поворотного колеса. ! 2. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что по торцам турбины устанавливаются крышки. ! 3. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что спиралевидные лопасти крепятся к полому продольному цилиндру диаметром от 0,1 до 0,6 диаметра ветроколеса. ! 4. Ветроэнергетическая установка по п.3, отличающаяся тем, что внутри цилиндра встраивается многополюсный электрический генератор. ! 5. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что диаметр колеса значительно больше его длины. ! 6. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что ниже оси турбины на несущих конструкциях устанавливается кожух в виде сегмента цилиндра. ! 7. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что на несущих конструкциях дополнительно устанавливается парусная ветроэнергетическая установка, выполненная в виде конического конфузора, предназначенного для забора воздуха и многолопастной турбины с горизонтальной или вертикальной осью вращения, непрерывно поворачивающихся навстречу 1. Wind power installation, consisting of a multi-blade longitudinal turbine and electric generators, characterized in that the installation is performed in the form of a longitudinal multi-blade turbine with radial spiral blades mounted horizontally at a certain height from the earth's surface, while the turbine axis is always directed orthogonally to the direction of the wind, for whereby the turbine is installed on supporting trusses that rotate on wheels in circular structures by the action of the direction sensor ra through automation system on the drive leading rotary wheel. ! 2. The wind power installation according to claim 1, characterized in that covers are installed at the ends of the turbine. ! 3. The wind power installation according to claim 1, characterized in that the spiral-shaped blades are attached to a hollow longitudinal cylinder with a diameter of 0.1 to 0.6 of the diameter of the wind wheel. ! 4. Wind power installation according to claim 3, characterized in that a multipolar electric generator is built in the cylinder. ! 5. Wind power installation according to claim 1, characterized in that the diameter of the wheel is significantly greater than its length. ! 6. Wind power installation according to claim 1, characterized in that a casing in the form of a cylinder segment is installed below the axis of the turbine on the supporting structures. ! 7. The wind power installation according to claim 1, characterized in that the supporting structures are additionally equipped with a sailing wind power installation made in the form of a conical confuser designed for air intake and a multi-blade turbine with a horizontal or vertical axis of rotation, continuously turning towards
Description
Полезная модель относится к электроэнергетике, в частности к конструкциям ветроэнергетических установок с осью вращения турбины перпендикулярной направлению потока ветра и может быть использовано для сооружения ветроэнергетических установок (ВЭУ) большой единичной мощности.The utility model relates to the electric power industry, in particular, to the construction of wind power plants with a turbine rotation axis perpendicular to the direction of the wind flow and can be used to construct large-capacity wind power plants (wind turbines).
Известны и широко распространены крыльчатые ветроэнергетические установки, имеющие ветродвигатели с одним, двумя, тремя и более лопастями (Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. 2-е изд., перераб. и доп. М. Энергоатомиздат, 1983, с.72-73)Winged wind turbines are known and widely used, having wind motors with one, two, three or more blades (Shefter Y.I. Use of wind energy. 2nd ed., Revised and additional M. Energoatomizdat, 1983, p. 72- 73)
Общим недостатком указанных ВЭУ является их высокая стоимость, а также ограниченность максимальной единичной мощности (порядка 2-3 МВт) из-за недостаточной прочности существующих материалов лопастей.A common drawback of these wind turbines is their high cost, as well as the limited maximum unit power (about 2-3 MW) due to the insufficient strength of existing blade materials.
Известны ветроэнергетические установки с горизонтальной осью вращения, перпендикулярной направлению ветра и воздуховодом в виде параллелепипеда с открытыми торцами-окнами (RU 2248465 2001.06.13).Known wind power plants with a horizontal axis of rotation perpendicular to the direction of the wind and the duct in the form of a parallelepiped with open ends-windows (RU 2248465 2001.06.13).
Недостатком данной конструкции является ее постоянная ориентация в преобладающем направлении ветра и неиспользовании других направлений, что ограничивает возможность ее работы значительное время, так как в большинстве районов, за исключением морских побережий и горных ущелий, "роза ветров" достаточно равномерна.The disadvantage of this design is its constant orientation in the predominant direction of the wind and the non-use of other directions, which limits the possibility of its operation for a considerable time, since in most areas, with the exception of sea coasts and mountain gorges, the "wind rose" is quite uniform.
Кроме того, данная конструкция с закрытым воздуховодом не позволяет выполнить установку большой мощности (порядка нескольких МВт).In addition, this design with a closed duct does not allow the installation of high power (of the order of several MW).
Известна также ветроэнергетическая установка с силовым колесом, выполненным в виде мельничного водяного колеса (RU 2171397, 26.02.1997).Also known is a wind power installation with a power wheel made in the form of a mill water wheel (RU 2171397, 02.26.1997).
Основным недостатком ее является постоянная ориентация в преобладающем направлении ветра, что также снижает возможность использования установки во многих районах значительное время.Its main disadvantage is the constant orientation in the prevailing wind direction, which also reduces the possibility of using the installation in many areas for a considerable time.
Известна также парусная ветроэнергетическая установка, выполненная в виде диффузора и продольной многолопастной турбины с горизонтальным расположением вала, устанавливаемых на круговой поворотной конструкции и постоянно поворачивающихся навстречу ветру (заявка PCT/BY 2007/000005).Also known is a sailing wind power installation made in the form of a diffuser and a longitudinal multi-blade turbine with a horizontal shaft mounted on a circular rotary structure and constantly turning towards the wind (PCT / BY 2007/000005).
По совокупности совпадающих признаков данная установка принята в качестве прототипа.Based on the totality of coinciding features, this installation is adopted as a prototype.
Недостатком данной установки является низкий коэффициент использования энергии ветрового потока в связи с потерей напора ветра на трение о стенки диффузора.The disadvantage of this installation is the low utilization of wind flow energy in connection with the loss of wind pressure due to friction against the walls of the diffuser.
Задачей предлагаемого изобретения является создание такой конструкции установки, которая бы обеспечивала возможность сооружения ВЭУ большой единичной мощности даже при небольших скоростях ветра и при этом наиболее эффективно использовала энергию ветрового потока.The objective of the invention is the creation of such a design of the installation, which would provide the possibility of constructing wind turbines of large unit power even at low wind speeds and at the same time most effectively used the energy of the wind flow.
Задача решается следующим образом:The problem is solved as follows:
Ветроэнергетическая установка (ВЭУ) выполняется в виде продольной многолопастной турбины с горизонтальной осью вращения и радиальными спиралевидными лопастями, устанавливаемой на определенной высоте от поверхности земли, при этом ось турбины всегда направлена перпендикулярно направлению ветра, для чего турбина устанавливается на поддерживающих фермах, поворачивающихся по круговым конструкциям, выполненным, например, из монорельса или из рельсового пути.The wind power installation (WEC) is made in the form of a longitudinal multi-blade turbine with a horizontal axis of rotation and radial spiral-shaped blades mounted at a certain height from the earth’s surface, while the turbine’s axis is always directed perpendicular to the wind direction, for which the turbine is mounted on supporting trusses that rotate in circular structures made, for example, from a monorail or from a rail track.
Для снижения потерь ветровой энергии по торцам турбины устанавливают крышки.To reduce wind energy losses, covers are installed at the ends of the turbine.
Для придания жесткости всей конструкции турбины, по меньшей мере в одном месте, по ее длине устанавливают поперечные дисковые ребра жесткости.To impart rigidity to the entire turbine structure, at least in one place, transverse disk stiffeners are installed along its length.
Электрические генераторы устанавливают по торцам турбины и/или, по меньшей мере в одном месте, по ее длине и соединяют с валом турбины с помощью муфты, редуктора, цепной, ременной или зубчатой передачи.Electric generators are installed at the ends of the turbine and / or, at least in one place, along its length and connected to the turbine shaft using a coupling, gearbox, chain, belt or gear transmission.
С целью защиты установки от опрокидывания к поддерживающим фермам крепят кронштейны с вращающимися роликами, перемещающимися по внутренним сторонам монорельсов, при этом сами монорельсы жестко крепят к соответствующим фундаментам.In order to protect the installation from tipping over, supporting brackets are fixed to supporting trusses with rotating rollers moving along the inner sides of the monorails, while the monorails themselves are rigidly fixed to the corresponding foundations.
Для этой же цели по центральной вертикальной оси ветроэнергетической установки на поддерживающей ферме устанавливают анкер, ограничивающий вертикальное перемещение фермы.For the same purpose, an anchor is installed on the supporting truss on the central vertical axis of the wind power installation to limit the vertical movement of the truss.
Для защиты от разрушения установки при ураганных скоростях ветра ветроэнергетическая установка поворачивается в этом случае по круговой конструкции таким образом, чтобы спиралевидные лопасти располагались параллельно ветровому потоку или под некоторым углом к нему, чтобы даже при максимальных скоростях ветра ВЭУ оставалась в работе.To protect against the destruction of the installation at hurricane wind speeds, the wind power installation is rotated in this case in a circular design so that the spiral-shaped blades are parallel to the wind flow or at some angle to it, so that even at maximum wind speeds the wind turbine remains in operation.
Поворот ВЭУ может осуществляться автоматически от датчиков скорости (напора) и направления ветра или по команде оператора, основанной на данных метеослужбы.The rotation of the wind turbine can be carried out automatically from the sensors of speed (pressure) and the direction of the wind or at the command of the operator, based on the data of the weather service.
Для максимального использования крутящего момена за счет устранения мертвой зоны вблизи оси турбины и, таким образом, более полного использования кинетической энергии воздушного потока спиралевидные лопасти могут крепиться к полому продольному цилиндру диаметром от 0,1 до 0,6 диаметра ветроколеса.To maximize the use of torque by eliminating the dead zone near the axis of the turbine and, thus, making more complete use of the kinetic energy of the air flow, spiral-shaped blades can be attached to a hollow longitudinal cylinder with a diameter of 0.1 to 0.6 of the diameter of the wind wheel.
В этом случае многополюсный электрический генератор может встраиваться внутрь цилиндра, при этом его ротор (подвижная часть) жестко крепится к внутренней стороне цилиндра, а статор закрепляется на неподвижном валу турбины.In this case, a multi-pole electric generator can be built into the cylinder, while its rotor (movable part) is rigidly attached to the inside of the cylinder, and the stator is fixed to the stationary shaft of the turbine.
С целью использования фактора увеличения скорости ветра в зависимости от высоты над землей, тем более что мощность ВЭУ зависит от скорости ветра в третьей степени, диаметр ветроколеса может быть в несколько раз больше его длины (определяется технико-экономическим расчетом).In order to use the factor of increasing wind speed depending on the height above the ground, especially since the wind turbine power depends on the wind speed in the third degree, the diameter of the wind wheel can be several times its length (determined by the technical and economic calculation).
Для снижения потерь напора ветра необходимых для преодоления сопротивления ветру лопатками турбины движущимися навстречу ветру (расположенными ниже оси турбины) на несущих фермах устанавливают ветрозащитный кожух в виде сегмента цилиндра.To reduce wind pressure losses necessary to overcome wind resistance by turbine blades moving towards the wind (located below the turbine axis), a windproof casing in the form of a cylinder segment is installed on the bearing trusses.
Для более полного использования приземного потока воздуха, а также более полного использования несущих конструкций, в пространстве от нижнего края ветроколеса до земли может дополнительно устанавливаться парусная ветроэнергетическая установка по заявке PCT/BY 2007/000005.For a more complete use of surface air flow, as well as a more complete use of load-bearing structures, a sailing wind power installation can be additionally installed in the space from the lower edge of the wind wheel to the ground according to PCT / BY 2007/000005.
При большой длине ветроколеса несущих конструкций может быть больше двух.With a large length of the wind wheel of the supporting structures, there can be more than two.
Действие установки по настоящей полезной модели происходит по аналогии с водяным колесом, сходно с его принципом действия и конструктивного исполнения.The operation of the installation according to this utility model occurs by analogy with a water wheel, similar to its principle of operation and design.
На фиг.1 показана ветроэнергетическая установка в плане.Figure 1 shows the wind power installation in plan.
На фиг.2 показан разрез А-А.Figure 2 shows a section aa.
На фиг.3 показан узел С.Figure 3 shows the node C.
На фиг.4 показана ВЭУ с цилиндром.Figure 4 shows a wind turbine with a cylinder.
На фиг.5 показана ВЭУ, совмещенная с парусной ветроэнергетической установкой, вид сбоку.Figure 5 shows a wind turbine, combined with a sailing wind power installation, side view.
На фиг.6 показан электрогенератор, встроенный в цилиндр.6 shows an electric generator integrated in the cylinder.
Ветроэнергетическая установка включает в себя многолопастную продольную спиралевидную турбину 1 и электрический генератор 2, установленные на круговую поворотную направляющую конструкцию 3 через поддерживающую ферму 4, имеющую торцевое ребро жесткости 5 и промежуточное ребро жесткости 6. Механическая связь турбины 1 с генератором 2 может осуществляться через ременную (клиноременную) передачу 7 или соединительные муфты (не показаны) при установке генераторов 2 по торцам турбины 1. Направляющие колеса 8 и направляющее колесо с приводом для передвижения 9 служат для вращения круговой поворотной направляющей конструкции 3. Датчик направления ветра 10 и система автоматики 11 обеспечивают необходимую круговую ориентацию ветроэнергетической установки. Кронштейны 12 с роликами обеспечивают защиту ВЭУ от опрокидывания, многолопастная продольная спиралевидная турбина 1 содержит защитный кожух 13. Предусмотрено исполнение ВЭУ, при котором турбина 1 содержит цилиндр 14 со встроенным электрогенератором, включающим в себя ротор 15, жестко прикрепленный к цилиндру 14 и статор 16, смонтированный на неподвижном валу 17. На заявляемую ВЭУ может быть установлена также парусная ветроэнергетическая установка 18.The wind power installation includes a multi-blade longitudinal spiral turbine 1 and an electric generator 2 mounted on a circular rotary guide structure 3 through a supporting truss 4 having an end stiffener 5 and an intermediate stiffener 6. The mechanical connection of the turbine 1 with the generator 2 can be carried out via a belt ( V-belt) transmission 7 or couplings (not shown) when installing generators 2 at the ends of the turbine 1. Guide wheels 8 and guide wheel with drive for redvizheniya 9 serve for rotating the rotatable circular track structure 3. The wind direction sensor 10 and the automatic control system 11 provide the necessary circumferential orientation of the wind power installation. The brackets 12 with rollers provide protection of the wind turbine against tipping, the multi-blade longitudinal spiral turbine 1 contains a protective casing 13. A wind turbine 1 is designed in which the turbine 1 contains a cylinder 14 with an integrated electric generator, including a rotor 15, which is rigidly attached to the cylinder 14 and the stator 16, mounted on a fixed shaft 17. On the inventive wind turbine can also be installed sailing wind power installation 18.
Предлагаемая ветроэнергетическая установка работает следующим образом:The proposed wind power installation works as follows:
Датчик направления ветра 10 через систему автоматики 11 воздействует на привод направляющего колеса 9 таким образом, что ось турбины и ее вал всегда направлены перпендикулярно потоку ветра и таким образом ветер приводит во вращение турбину и связанные с ней электрические генераторы для выработки электрической энергии.The wind direction sensor 10 through the automation system 11 acts on the drive of the guide wheel 9 in such a way that the axis of the turbine and its shaft are always directed perpendicular to the wind flow and thus the wind rotates the turbine and its associated electric generators to generate electrical energy.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010131593/06U RU106919U1 (en) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | HIGH POWER WIND POWER PLANT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010131593/06U RU106919U1 (en) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | HIGH POWER WIND POWER PLANT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU106919U1 true RU106919U1 (en) | 2011-07-27 |
Family
ID=44753838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010131593/06U RU106919U1 (en) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | HIGH POWER WIND POWER PLANT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU106919U1 (en) |
-
2008
- 2008-02-19 RU RU2010131593/06U patent/RU106919U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8362631B2 (en) | Marine energy hybrid | |
| US8253264B2 (en) | Orbiting drum wind turbine and method for the generation of electrical power from wind energy | |
| AU2010359619B2 (en) | Vertical axis turbine | |
| US8810057B2 (en) | Wind energy systems and methods of use | |
| TWI525249B (en) | The use of wind - cutting blades to reduce the resistance of the wind turbine wind turbine prime mover | |
| US20020015639A1 (en) | Horizontal axis wind turbine | |
| CN108678908A (en) | Yaw tower barrel section, tower barrel and wind generating set | |
| JP2013534592A (en) | Vertical axis windmill | |
| EP2663768A1 (en) | Dynamic turbine system | |
| KR20110010241A (en) | Wind power generator has eccentric an axis multi cycloid system | |
| WO2012007934A1 (en) | Dual vertical wind turbine | |
| RU2327056C2 (en) | Wind-driven electric plant and support | |
| KR20180004713A (en) | Rotor for electric generators | |
| CA2666048A1 (en) | Buktukov-3 wind power plant | |
| RU2294452C1 (en) | Windmill rotating around vertical axle | |
| RU106919U1 (en) | HIGH POWER WIND POWER PLANT | |
| CN203463230U (en) | Power device of vertical gathering fan housing wind power generation power package | |
| RU2426004C1 (en) | Wind-electric plant for multi-storey buildings and structures | |
| WO2009103142A1 (en) | Wind-driven high power electric plant | |
| WO2018203183A1 (en) | Flow turbine for hydro power plants | |
| RU102695U1 (en) | SAILING WIND POWER PLANT | |
| RU71707U1 (en) | ROTARY WIND ENGINE | |
| RU2210000C1 (en) | Rotary windmill | |
| KR102066031B1 (en) | Two axis vertical type wind power generator | |
| RU2631587C2 (en) | Sail horizontal wind-driven turbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130220 |