RU108502U1 - Трубная ветроэнергетическая установка - Google Patents
Трубная ветроэнергетическая установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU108502U1 RU108502U1 RU2011111990/06U RU2011111990U RU108502U1 RU 108502 U1 RU108502 U1 RU 108502U1 RU 2011111990/06 U RU2011111990/06 U RU 2011111990/06U RU 2011111990 U RU2011111990 U RU 2011111990U RU 108502 U1 RU108502 U1 RU 108502U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind wheel
- wind
- bell
- solar panels
- pipe
- 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
Трубная ветроэнергетическая установка с горизонтальной осью, шарнирно закрепленная на вертикальной мачте, содержащая последовательно установленные входной раструб с поперечной защитной сеткой, участок трубы с ветроколесом и электрогенератором внутри, диффузором с выходным раструбом и солнечные панели, отличающаяся тем, что за выходным раструбом на расстоянии 0,5÷1,0 диаметра ветроколеса размещен круглый экран с хвостовым обтекателем, а перед ветроколесом находятся подпружиненные перепускные клапаны, причем внутренние поверхности установки покрыты шумопоглощающим материалом, кроме того, на ее внешних поверхностях установлены солнечные панели, вырабатывающие электричество, а защитная сетка, вогнутая в направлении потока, имеет полусферическую форму.
Description
Полезная модель относится к ветроэнергетике, а именно к ветродвигателям.
В настоящее время известно много вариантов ветроэнергетических установок с вертикальной или горизонтальной осью вращения. Наиболее распространена традиционная схема, в которой над землей на мачте размещен 3-х лопастный пропеллер с горизонтальной осью вращения. Он устанавливается на ветер с помощью специального устройства, в котором предусмотрены датчик направления ветра, мотор и привод (Фатеев Е.М. Ветродвигатели. Госэнергоиздат, М. - Л., 1946, стр.42). Основным недостатком этого ветродвигателя является экологический вред, наносимый окружающей среде: шум, вибрации и опасность для птиц. Эти факторы создают дискомфорт для любых живых существ, в том числе, и для человека.
Известны также ветродвигатели серии "Модуль" с горизонтальной осью вращения, в которых пропеллер размещен внутри кольцевого обтекателя (журнал "Наука и жизнь" №9, 2003 г., стр.50, патент РФ №12195, пр. 31.05.1999 г.). К недостаткам упомянутого ветродвигателя следует отнести конструктивную сложность и, следовательно, большую себестоимость по сравнению с традиционной схемой.
Известна также ветроэнергетическая установка "Модуль с лепестками", в которой с помощью пластин-лепестков на выходе создается разрежение в выходном сечении модуля, что, как показали испытания, позволяет повысить мощность установки почти в 1,5 раза (патент РФ №38364 от 04.02.2004 г.). Однако в этой конструкции мощность повышается за счет увеличения габаритов установки, а, кроме того, установка конструктивно сложная и недостаточно прочная.
Известна ветроэнергетическая установка с ускорением потока (патент РФ №2256818 от 22.11.2000 г.), в которой поток ветра разгоняется в сужающемся канале, где в минимальном сечении ("в горле") установлено ветроколесо.
Проведенные испытания (журнал "Наука и жизнь" №9, 2003 г., стр.50) показали, что данная конструкция не увеличивает коэффициент использования энергии ветра.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является «Гелиоветровая энергетическая установка» (патент РФ №2349792 от 13.06.2007 г.), которая представляет собой осесимметричную трубную ветроэнергетическую установку (ТВУ) с горизонтальной осью, шарнирно закрепленную на вертикальной мачте, содержащую последовательно установленные входной раструб с поперечной защитной сеткой, участок трубы, 3 ветроколеса: внутри и снаружи горизонтальной трубы, электрогенератор, диффузор с выходным раструбом, а также плоскую солнечную панель, установленную на хвостовом вертикальном оперении. Недостатком этой установки является неоправданно сложная и аэродинамически неэффективная конструкция.
Задачей предложенной полезной модели является уменьшение стоимости киловатта мощности, а также сведение к минимуму экологического вреда, наносимого окружающей среде.
Технический результат заключается в повышении эффективности ветродвигателя, упрощении конструкции, снижении уровня шума и вибраций.
Технический результат достигаются тем, что трубная ветроэнергетическая установка с горизонтальной осью, шарнирно закрепленная на вертикальной мачте, содержит последовательно установленные входной раструб с поперечной защитной сеткой, участок трубы с ветроколесом и электрогенератором внутри, диффузором с выходным раструбом и солнечные панели, за которым на расстоянии 0,5÷1,0 диаметра ветроколеса размещен круглый экран с хвостовым обтекателем.
Технический результат достигается также тем, что трубная ветроэнергетическая установка содержит подпружиненные перепускные клапаны перед ветроколесом.
Технический результат достигается также тем, что внутренние поверхности установки покрыты шумопоглощающим материалом, а солнечные панели, вырабатывающие электричество, покрывают внешние поверхности установки.
Технический результат достигается также тем, что защитная сетка вогнута в направлении потока и имеет полусферическую форму.
На фиг.1 приведена схема предлагаемого ветродвигателя.
На фиг.2 приведен вид ветродвигателя спереди.
Ветродвигатель ТВУ содержит: входной участок 1 в виде конфузорного раструба, на входе в который имеется защитная сетка 2 от попадания птиц, участок 3 - круглую трубу с ветроколесом 4 и электрогенератором 5, диффузор 6, который заканчивается выходным раструбом 7, за ним на расстоянии 0,5÷1,0 диаметра ветроколеса размещен круглый сплошной экран 8 с хвостовым обтекателем 9 полусферической формы. Перед ветроколесом выполнены подпружиненные перепускные клапаны 10. Ветродвигатель шарнирно установлен на мачте 11.
Обоснованием геометрических размеров и соотношений является следующее:
1. Входной раструб обеспечивает минимальные гидравлические потери полного давления р* 1 перед ветроколесом, т.е.
p* 1=0,996р* н,
р* н=рн+1/2ρV2 н,
где р* н - скоростной напор, создаваемый ветром,
рн - атмосферное давление,
ρ - плотность воздуха,
Vн - скорость ветра.
2. Диффузор с экраном обеспечивает минимальные потери полного давления р2 за ветроколесом
р2=ζ1/2ρV2 в/к+р3,
где ζ=0,8÷0,82 - коэффициент гидравлических потерь, (см. Идельчик. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М., 1975, стр.443.)
Vв/к - скорость воздуха перед ветроколесом,
Р3 - давление разрежения в зоне между выходным раструбом и экраном.
Проведенные эксперименты показали, что для создания максимального разрежения, необходимого для повышения эффективности ветродвигателя, оптимальное расстояние по оси от максимального сечения выходного раструба до экрана составляет 0,5÷1,0 диаметра ветроколеса.
ТВУ работает следующим образом.
Под действием ветра ТВУ, шарнирно закрепленная на мачте 11, поворачивается входным раструбом навстречу ветру. Входящий в раструб поток попадает на ветроколесо и приводит его во вращение, а электрогенератор, закрепленный на валу ветроколеса, вырабатывает электричество, которое передается потребителю. За ветроколесом поток тормозится в диффузоре и устремляется в зону разрежения между выходным раструбом и экраном. При увеличении ветра до ураганных значений открываются перепускные клапаны 10, и часть потока уходит наружу через отверстия в трубе перед ветроколесом. Для повышения эффективности установки (уменьшения шума и увеличения мощности) ее внутренние поверхности могут быть покрыты шумопоглощающим материалом, а внешние поверхности покрыты солнечными элементами. Снижение шума и вибраций происходит также за счет того, что ветроколесо (основной источник шума и вибраций) заключено в трубу, т.е. отделено от наружной среды стенками трубы.
То, что диаметр ветроколеса в два-три раза меньше габарита установки упрощает конструкцию, т.к. лопасти ветроколеса - наиболее трудоемкий элемент ветроустановки.
Claims (1)
- Трубная ветроэнергетическая установка с горизонтальной осью, шарнирно закрепленная на вертикальной мачте, содержащая последовательно установленные входной раструб с поперечной защитной сеткой, участок трубы с ветроколесом и электрогенератором внутри, диффузором с выходным раструбом и солнечные панели, отличающаяся тем, что за выходным раструбом на расстоянии 0,5÷1,0 диаметра ветроколеса размещен круглый экран с хвостовым обтекателем, а перед ветроколесом находятся подпружиненные перепускные клапаны, причем внутренние поверхности установки покрыты шумопоглощающим материалом, кроме того, на ее внешних поверхностях установлены солнечные панели, вырабатывающие электричество, а защитная сетка, вогнутая в направлении потока, имеет полусферическую форму.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011111990/06U RU108502U1 (ru) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Трубная ветроэнергетическая установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011111990/06U RU108502U1 (ru) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Трубная ветроэнергетическая установка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU108502U1 true RU108502U1 (ru) | 2011-09-20 |
Family
ID=44759084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011111990/06U RU108502U1 (ru) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Трубная ветроэнергетическая установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU108502U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589583C1 (ru) * | 2015-03-30 | 2016-07-10 | Михаил Николаевич Кондратьев | Блочная ярусная с концентраторами, электронагревателями и глушителями ветровая электростанция |
RU2611923C1 (ru) * | 2015-10-05 | 2017-03-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" | Энергоэффективная солнечно-ветровая энергетическая установка |
-
2011
- 2011-03-30 RU RU2011111990/06U patent/RU108502U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589583C1 (ru) * | 2015-03-30 | 2016-07-10 | Михаил Николаевич Кондратьев | Блочная ярусная с концентраторами, электронагревателями и глушителями ветровая электростанция |
RU2611923C1 (ru) * | 2015-10-05 | 2017-03-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" | Энергоэффективная солнечно-ветровая энергетическая установка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wong et al. | Performance enhancements on vertical axis wind turbines using flow augmentation systems: A review | |
EP2776710B1 (en) | Fluid powered turbine | |
CA2951254A1 (en) | Device for converting kinetic energy of a flowing medium to electrical energy | |
JP2010065676A (ja) | 風力エネルギーシステム、風力エネルギー変換システム及び風トンネルモジュール | |
RU144302U1 (ru) | Ветродвигатель | |
AU2016232938A1 (en) | Improved wind turbine suitable for mounting without a wind turbine tower | |
RU108502U1 (ru) | Трубная ветроэнергетическая установка | |
RU2276743C1 (ru) | Ветроустановка | |
RU2349792C1 (ru) | Гелиоветровая энергетическая установка | |
CN203067182U (zh) | 管道式吸气风力发电系统 | |
RU59161U1 (ru) | Ветросолнечная энергетическая установка | |
CN204805034U (zh) | 涡轮高效风力发电机 | |
CN203892120U (zh) | 一种风管发电装置 | |
WO2012159226A1 (zh) | 流体能量提升和转换装置 | |
RU79622U1 (ru) | Ветроэнергоустановка | |
RU175712U1 (ru) | Ветроустановка | |
RU126765U1 (ru) | Малогабаритная гидроэлектростанция | |
JP2011144775A (ja) | 集風・風力発電機 | |
RU159490U1 (ru) | Ветроагрегат | |
RU187220U1 (ru) | Энергетическая установка с ускорением потока | |
RU2455523C2 (ru) | Ветряной двигатель а.н. степанчука | |
CN207470347U (zh) | 一种新型储能风力发电系统 | |
WO2017029557A3 (en) | Scalable wind energy systems | |
Vardar et al. | Design of a wind turbine working with the continuity principal | |
CN202520476U (zh) | 一种风力发电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160331 |