RU110138U1

RU110138U1 - WIND POWER PLANT

Info

Publication number: RU110138U1
Application number: RU2011119587/06U
Authority: RU
Inventors: Николай Владимирович Долинов
Original assignee: Николай Владимирович Долинов
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2011-11-10

Abstract

Ветроэнергетическая установка, содержащая вертикальную опору, ветроколесо, головку, выполненную с возможностью вращения вокруг вертикальной опоры, корпус в форме конуса и расположенные в нем ось генератора и генератор, отличающаяся тем, что генератор оснащен обтекателем, выполненным в форме конуса, на оси генератора расположено несколько дополнительных ветроколес с лопастями, имеющими разные углы атаки, а корпус имеет руль направления. A wind power installation comprising a vertical support, a wind wheel, a head rotatably rotatable around a vertical support, a cone-shaped body and the axis of the generator and a generator located therein, characterized in that the generator is equipped with a cone-shaped cowl, several additional wind wheels with blades having different angles of attack, and the hull has a rudder.

Description

Полезная модель относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразующим энергию ветра в другие виды энергии.The utility model relates to wind energy, namely, devices that convert wind energy into other types of energy.

Известна ветроэнергетическая установка малой мощности крыльчатого типа, содержащая входной конфузор и ветроколесо, направляющий аппарат с гладкой конической поверхностью, установленный в конфузоре перед ветроколесом и жестко связанный с валом ветродвигателя механической энергии вращения вала в электрическую энергию, поворотную головку с устройством ориентации ветроколеса по ветру и мачту. Установка дополнительно снабжена вторым соосным ветроколесом такого же диаметра, но с меньшим количеством лопастей, причем оба ветроколеса жестко связаны с валом ветродвигателя и размещены в цилиндрическом турбинном отсеке, к передающему торцу которого присоединен входной конфузор, а к заднему прикреплен режектор, при этом, ветроколесо с большим количеством лопастей расположено со стороны входного конфузора. Суммарная площадь выходных окон режектора превышает площадь отверстия входного конфузора.[1]Known is a wind turbine of low power of a wing type, containing an inlet confuser and a wind wheel, a guiding apparatus with a smooth conical surface, installed in the confuser in front of the wind wheel and rigidly connected to the wind turbine shaft of mechanical energy for rotating the shaft into electrical energy, a rotary head with a device for orienting the wind wheel in the wind and mast . The installation is additionally equipped with a second coaxial wind wheel of the same diameter, but with fewer blades, both wind wheels being rigidly connected to the wind turbine shaft and placed in a cylindrical turbine compartment, to the transmitting end of which is connected an inlet confuser, and a notch is attached to the rear end, while a wind wheel with a large number of blades located on the side of the inlet confuser. The total area of the output windows of the notch exceeds the opening area of the inlet confuser. [1]

Недостатком данной установки является малая мощность.The disadvantage of this installation is its low power.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является ветроэнергетическая установка, содержащая опору, головку, размещенную на ее верхней части, выполненную с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, и состоящую из корпуса, имеющего форму конуса, с крышкой в основании, и расположенных в корпусе горизонтальной оси и по крайней мере одного электрогенератора, кинетически соединенного с горизонтальной осью, один концевой участок которой размещен в верхней части конуса, а другой выступает из крышки, и на нем установлено ветроколесо, состоящее из крепежных элементов и радиальных лопастей крыловидной формы, при этом большая часть каждой лопасти выступает над кромкой конуса. [2]The closest analogue in technical essence and the achieved effect is a wind power installation containing a support, a head placed on its upper part, made to rotate around a vertical axis, and consisting of a cone-shaped case with a cover in the base and located in the case horizontal axis and at least one electric generator kinetically connected to the horizontal axis, one end portion of which is located in the upper part of the cone, and the other protrudes from the lid, and not It found wind wheel consisting of the fastening elements and the radial vanes of the wing shape, with the greater part of each blade edge projects above the cone. [2]

Недостатком прототипа является то, что в кинетической цепи соединения генератора с горизонтальной осью происходит потеря мощности.The disadvantage of the prototype is that in the kinetic circuit of the connection of the generator with the horizontal axis there is a loss of power.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение КПД установки за счет эффективного использования энергии ветра.The technical result of the proposed technical solution is to increase the efficiency of the installation due to the efficient use of wind energy.

Указанный результат достигается тем, что в ветроэнергетической установке, содержащей вертикальную опору, ветроколесо, головку, выполненную с возможностью вращения вокруг вертикальной опоры, корпус в форме конуса и расположенные в нем ось генератора и генератор, генератор оснащен обтекателем, выполненным в форме конуса, на оси генератора расположено несколько дополнительных ветроколес с лопастями, имеющими разные углы атаки, а корпус имеет руль направления.This result is achieved by the fact that in a wind power installation containing a vertical support, a wind wheel, a head rotatable around a vertical support, a cone-shaped body and the generator axis and a generator located therein, the generator is equipped with a cone-shaped cowl on the axis The generator has several additional wind wheels with blades having different angles of attack, and the hull has a rudder.

Корпус и обтекатель генератора имеют форму конуса и взаимно расположены своими вершинами навстречу друг другу. Такое расположение обеспечивает сжатие воздушного потока, за счет чего увеличивается скорость ветра, что, соответственно, увеличивает ветровой напор на ветроколеса.The casing and cowl of the generator are conical in shape and mutually arranged with their peaks towards each other. This arrangement provides compression of the air flow, due to which the wind speed increases, which, accordingly, increases the wind pressure on the wind wheels.

Для получения наилучших эксплуатационных характеристик ветроколес, вращающихся на оси генератора, необходимо обеспечить постоянную коллениарность оси генератора и направления ветра. Необходимость ориентации на ветер требует наличия в конструкции ветроэнергетической установки механизма ориентации на ветер для непрерывного слежения за ветровой обстановкой, поиска направления с максимальным ветровым потенциалом и расположения ветроколес в этом направлении. Руль направления при взаимодействии с воздушным потоком обеспечивает разворот головки на ветер без настройки по розе ветров.To obtain the best performance characteristics of wind wheels rotating on the axis of the generator, it is necessary to ensure constant articulation of the axis of the generator and the direction of the wind. The need for wind orientation requires the presence of a wind orientation mechanism in the design of the wind power plant for continuous monitoring of the wind situation, finding directions with the maximum wind potential and the location of the wind wheels in this direction. The rudder when interacting with the air stream provides a head turn to the wind without adjusting the wind rose.

За счет выбора оптимального угла атаки, достигается повышение коэффициента использования ветра. При трогании угол атаки должен быть больше, а по мере увеличения угловой скорости уменьшаться. Наличие дополнительных ветроколес с лопастями, имеющими разные углы атаки, обеспечивает эффективную работу хотя бы одного из них при различной силе ветра, что повышает эффективность использования энергии ветра.By choosing the optimal angle of attack, an increase in wind utilization is achieved. When starting off, the angle of attack should be larger, and decrease with increasing angular velocity. The presence of additional wind wheels with blades having different angles of attack ensures the efficient operation of at least one of them with different wind forces, which increases the efficiency of using wind energy.

Таким образом, за счет эффективного использования энергии ветра повышается КПД установки.Thus, due to the efficient use of wind energy, the efficiency of the installation is increased.

Заявляемое устройство иллюстрируется чертежом, где на фигуре изображен общий вид ветроэнергетической установки.The inventive device is illustrated in the drawing, where the figure shows a General view of a wind power installation.

Ветроэнергетическая установка содержит вертикальную опору 1, ветроколесо 2, головку 3, выполненную с возможностью вращения вокруг вертикальной опоры 1, корпус 4 в форме конуса, ось генератора 5 и генератор 6, расположенные в корпусе 4. Генератор 6 оснащен обтекателем 7, выполненным в форме конуса. На оси генератора 6 расположено несколько дополнительных ветроколес 8 с лопастями, имеющими разные углы атаки, корпус 4 имеет руль направления 9 в виде пластины, установленной в вертикальной плоскости.The wind power installation comprises a vertical support 1, a wind wheel 2, a head 3 rotatably around the vertical support 1, the cone-shaped body 4, the axis of the generator 5 and the generator 6 located in the body 4. The generator 6 is equipped with a cone 7 made in the shape of a cone . On the axis of the generator 6 there are several additional wind wheels 8 with blades having different angles of attack, the housing 4 has a rudder 9 in the form of a plate mounted in a vertical plane.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом. Закрепляют вертикальную опору 1 на установочной поверхности и придают ей устойчивость с помощью растяжек 10. Ветроколеса крыльчатого типа 2, 8 вращаются на оси генератора 5, так что их необходимо поворачивать на ветер, чтобы получить наилучшие эксплуатационные характеристики. Руль направления 9 - пластина, установленная в вертикальной плоскости, обеспечивает при взаимодействии с воздушным потоком разворот головки 3 на ветер без настройки по розе ветров. Благодаря конической форме корпуса 4 воздушный поток ускоряется. Под воздействием давления ветрового потока, передаваемого на лопасти ветроколес 2, 8 лопасти начинают вращаться, передавая крутящий момент на ось генератора 5 и на генератор 6. Из нескольких ветровых колес 8 по крайней мере одно имеет лопасти с большими углами атаки, поэтому вращение начинается даже при малых скоростях ветра. Обтекатель 7 укрывает генератор 6 и ветроколеса 2, 8 от атмосферных осадков. Корпус 4 и обтекатель генератора 7 имеют форму конуса и взаимно расположены своими вершинами навстречу друг другу. Такое расположение обеспечивает сжатие воздушного потока, за счет чего увеличивается скорость ветра, что, соответственно, увеличивает ветровой напор на ветроколеса.Wind power installation works as follows. Fix the vertical support 1 on the mounting surface and give it stability with the help of stretch marks 10. The impeller type 2, 8 wind wheels rotate on the axis of the generator 5, so they need to be turned in the wind to get the best performance. The rudder 9 - a plate mounted in a vertical plane, provides, when interacting with the air flow, the head 3 turns to the wind without adjusting to the wind rose. Due to the conical shape of the housing 4, the air flow is accelerated. Under the influence of the pressure of the wind flow transmitted to the blades of the wind wheels 2, 8, the blades begin to rotate, transmitting torque to the axis of the generator 5 and to the generator 6. Of the several wind wheels 8, at least one has blades with large angles of attack, so the rotation begins even when low wind speeds. Fairing 7 covers the generator 6 and wind turbines 2, 8 from precipitation. The housing 4 and the fairing of the generator 7 have a conical shape and are mutually arranged with their peaks towards each other. This arrangement provides compression of the air flow, due to which the wind speed increases, which, accordingly, increases the wind pressure on the wind wheels.

Невысокая стоимость, простота устройства и установки, легкая транспортировка позволяют применять данную ветроэнергетическую установку в различных районах и климатических поясах.The low cost, simplicity of the device and installation, easy transportation make it possible to use this wind power installation in various regions and climatic zones.

Источники информации:Information sources:

1. Заявка на изобретение №2001130861 (Федичев А.З., Шумахер Ю.В., Луцишин А.И., Михайличенко О.П.), 12.11.2000 г., «Ветроэнергетическая установка малой мощности крыльчатого типа».1. Application for invention No. 2001130861 (Fedichev A.Z., Schumacher Yu.V., Lutsishin A.I., Mikhaylichenko O.P.), 12.11.2000, “Wind power plant of low power of the wing type”.

2. Патент РФ на изобретение №2177562 (Потапов Ю.С., Потапов С.Ю., Толмачев Г.Ф.), 03.04.2002 г., «Ветроэнергетическая установка».2. RF patent for the invention No. 2177562 (Potapov Yu.S., Potapov S.Yu., Tolmachev GF), 04/03/2002, "Wind power installation."

Claims

A wind power installation comprising a vertical support, a wind wheel, a head rotatably rotatable around a vertical support, a cone-shaped body and the generator axis and a generator located therein, characterized in that the generator is equipped with a cone-shaped cowl, several additional wind wheels with blades having different angles of attack, and the hull has a rudder.