RU173789U1 - BLADE OF A WIND POWER PLANT - Google Patents

BLADE OF A WIND POWER PLANT Download PDF

Info

Publication number
RU173789U1
RU173789U1 RU2016124246U RU2016124246U RU173789U1 RU 173789 U1 RU173789 U1 RU 173789U1 RU 2016124246 U RU2016124246 U RU 2016124246U RU 2016124246 U RU2016124246 U RU 2016124246U RU 173789 U1 RU173789 U1 RU 173789U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
blade
truncated cone
blade according
check valve
Prior art date
Application number
RU2016124246U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Михайлович Шадрин
Original Assignee
Руслан Михайлович Шадрин
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 Руслан Михайлович Шадрин filed Critical Руслан Михайлович Шадрин
Priority to RU2016124246U priority Critical patent/RU173789U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU173789U1 publication Critical patent/RU173789U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D15/00Transmission of mechanical power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к ветроэнергетике, в частности к лопастям ветроэнергетических установок карусельного типа, и может быть использована в установке для преобразования энергии ветра в другие виды энергии, например в электрическую.Сущность заявляемого устройства заключается в следующем.Лопасть ветроэнергетической установки выполнена в виде полусферы. В отличие от прототипа, лопасть содержит осевое отверстие и полый усеченный конус внутри, жестко соединенный большим основанием с отверстием, при этом меньшее основание конуса снабжено заслонкой с обратным клапаном.Технический результат заключается в повышении коэффициента использования энергии ветра и прочности при одновременном увеличении модуля быстроходности ветроэнергоустановки при экстремальных погодных условиях. 10 з.п. ф-лы, 5 фиг.The utility model relates to wind energy, in particular to the blades of wind turbines of the carousel type, and can be used in the installation for converting wind energy into other types of energy, for example, electric. The essence of the claimed device is as follows. The blade of the wind power installation is made in the form of a hemisphere. Unlike the prototype, the blade contains an axial hole and a hollow truncated cone inside, rigidly connected by a large base to the hole, while the smaller base of the cone is equipped with a check valve with a check valve. The technical result is to increase the wind energy utilization and strength while increasing the wind speed module under extreme weather conditions. 10 s.p. f-ly, 5 Fig.

Description

Полезная модель относится к ветроэнергетике, в частности к лопастям ветроэнергетических установок карусельного типа, и может быть использована в установке для преобразования энергии ветра в другие виды энергии, например в электрическую.The utility model relates to wind energy, in particular to the blades of wind turbines of the carousel type, and can be used in the installation for converting wind energy into other types of energy, for example, into electric energy.

Известно устройство для преобразования энергии ветра, содержащее корпус, выполненный трубообразным, внутренняя поверхность которого выполнена с последовательным сужением и с расширением по ходу набегающего воздушного потока и, по крайней мере, часть наружной поверхности которого выполнена с расширением по ходу набегающего воздушного потока, причем внутренняя поверхность корпуса сообщена каналом с его наружной поверхностью, преобразователь, установленный внутри корпуса, и выполненный, с возможностью преобразования вращения лопастей ротора его турбины преимущественно в электрическую энергию, отличающееся тем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена из пластин, сопряженных своими сторонами в продольном и в поперечном направлении трубообразного корпуса [Патент на полезную модель № RU 35385, дата публикации 10.01.2004, дата приоритета 13.10.2003].A device for converting wind energy is known, comprising a tube-shaped body, the inner surface of which is made with sequential narrowing and with expansion along the incoming air flow and at least part of the outer surface of which is made expanding along the incoming air flow, the inner surface the housing is communicated by a channel with its outer surface, a converter mounted inside the housing, and made with the possibility of converting rotation of the blade the rotor of its turbine is predominantly electric energy, characterized in that the inner surface of the casing is made of plates joined by their sides in the longitudinal and transverse directions of the tube-shaped casing [Utility Model Patent No. RU 35385, publication date 10.01.2004, priority date 13.10.2003 ].

Известна ветротурбина, снабженная соплом с диффузором для направления потока воздуха в лопатки турбины для увеличения скорости ветра при приближении к лопаткам турбины [Заявка № US 2012230810, дата публикации 13.09.2012, дата приоритета 13.03.2012].Known wind turbine equipped with a nozzle with a diffuser for directing air flow into the turbine blades to increase wind speed when approaching the turbine blades [Application No. US 2012230810, publication date 13.09.2012, priority date 13.03.2012].

В качестве прототипа была выбрана полусферическая лопасть в составе ветроэнергоустановки карусельного типа, которая содержит корпус из четырех ребер жесткости, в котором вертикально закреплен вал с ветроколесом. Ветроколесо состоит из ротора, сообщенного с полусферическими лопастями, покрытыми фотоэлементами, при этом на корпусе расположены дополнительные фотоэлементы с возможностью корректировки их угла наклона по отношению к природному источнику света [Патент на полезную модель № DE 29714614, дата публикации 17.10.1996, дата приоритета 23.08.1996].As a prototype, a hemispherical blade was selected as part of a rotary-type wind turbine, which contains a body of four stiffeners, in which a shaft with a wind wheel is vertically fixed. The wind wheel consists of a rotor in communication with hemispherical blades coated with photocells, with additional photocells located on the body with the possibility of adjusting their angle of inclination with respect to the natural light source [Utility Model Patent No. DE 29714614, publication date 10/17/1996, priority date 23.08 .1996].

Недостатками устройства по прототипу являются повышенная материалоемкость и низкая надежность при шквальных усилениях ветра, поскольку отсутствует механизм сброса избыточной кинетической энергии ветра и аварийной защиты от шквальных усилений ветра. Общим недостатком известных вертикально-осевых ветроэнергоустановок карусельного типа является низкий коэффициент использования ветра (составляет 15-22%) и, как следствие, тихоходность (модуль быстроходности составляет от 1 до 2).The disadvantages of the prototype device are increased material consumption and low reliability during heavy wind amplifications, since there is no mechanism for discharging excess kinetic wind energy and emergency protection from heavy wind amplifications. A common drawback of the well-known vertical-axis wind turbines of the carousel type is the low wind utilization factor (15-22%) and, as a consequence, low-speed (speed modulus is from 1 to 2).

Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности и эффективности ветроэнергетической установки при экстремальных погодных условиях.The objective of the claimed utility model is to increase the reliability and efficiency of a wind power installation in extreme weather conditions.

Технический результат заключается в повышении коэффициента использования энергии ветра и прочности при одновременном увеличении модуля быстроходности ветроэнергоустановки при экстремальных погодных условиях.The technical result consists in increasing the utilization of wind energy and strength while increasing the speed modulus of a wind power installation in extreme weather conditions.

Сущность заявляемого устройства заключается в следующем.The essence of the claimed device is as follows.

Лопасть ветроэнергетической установки выполнена в виде полусферы. В отличие от прототипа, лопасть содержит осевое отверстие и полый усеченный конус внутри, жестко соединенный большим основанием с отверстием, при этом меньшее основание конуса снабжено заслонкой с обратным клапаном.The blade of the wind power installation is made in the form of a hemisphere. Unlike the prototype, the blade contains an axial hole and a hollow truncated cone inside, rigidly connected by a large base to the hole, while the smaller base of the cone is equipped with a shutter with a check valve.

Образующей лопасти может являться усеченный конус или парабола с целью упрощения процесса производства лопасти. Диаметр осевого отверстия полусферической лопасти может составлять от 1/6 до 1/3 внешнего диаметра лопасти, при этом усеченный конус может быть выполнен в виде раструба или, например, сопла Лаваля. Диаметр большего основания раструба совпадает с диаметром отверстия в лопасти, а диаметр меньшего основания раструба составляет от 0 до 0,9 от диаметра отверстия в лопасти. Меньшее основание раструба может быть снабжено выступами для более плотного прилегания подвижного обратного клапана к отверстию. Лопасть и раструб могут быть дополнительно снабжены отверстиями диаметром от 1/6 до 1/3 от диаметра миделевого сечения лопасти в количестве 4+N штук, расположенными симметрично на внешней поверхности лопасти и раструба в их верхней, нижней и боковых частях, при этом отверстия в лопасти снабжены трубами любой формы, сообщенными с отверстиями в раструбе. Трубы, соединяющие отверстия в лопасти и раструбе, обеспечивают работоспособность ветроэнергоустановки при турбулентном движении ветрового потока.The forming blade may be a truncated cone or parabola in order to simplify the manufacturing process of the blade. The diameter of the axial hole of the hemispherical blade can be from 1/6 to 1/3 of the outer diameter of the blade, while the truncated cone can be made in the form of a socket or, for example, a Laval nozzle. The diameter of the larger base of the socket coincides with the diameter of the hole in the blade, and the diameter of the smaller base of the socket is from 0 to 0.9 of the diameter of the hole in the blade. The smaller base of the socket may be provided with protrusions for a snug fit of the movable check valve to the hole. The blade and the bell may be additionally equipped with holes with a diameter of 1/6 to 1/3 of the diameter of the mid-section of the blade in the amount of 4 + N pieces, located symmetrically on the outer surface of the blade and the bell in their upper, lower and lateral parts, while the holes in the blades are equipped with pipes of any shape in communication with the holes in the socket. Pipes connecting the holes in the blades and the socket, ensure the operability of the wind power installation with turbulent movement of the wind flow.

Заслонка представляет собой шайбу, снабженную обратным клапаном внутри раструба. Клапан может представлять собой пластину на пружинах, расположенных на противоположных сторонах заслонки в отдельных корпусах. При этом крепление пластины к заслонке осуществляется с помощью шпилек, сообщенных с пружинами, а внутри корпусов для пружин выполнено отверстие для движения шпильки по нему. Работа обратного клапана обеспечивается движением шпильки в отверстии при растяжении пружины пластиной клапана, на которую действует ветровой поток. Размеры заслонки и пластины определены диаметром раструба и выступами на его меньшем основании. Крепление заслонки с клапаном к раструбу может осуществляться с помощью шарнира или рычага на шарнире или любого другого известного средства, обеспечивающего подвижное соединение заслонки и раструба.The damper is a washer equipped with a check valve inside the socket. The valve may be a plate on springs located on opposite sides of the valve in separate housings. In this case, the plate is attached to the shutter by means of pins in communication with the springs, and a hole is made inside the spring housings for the stud to move along it. The operation of the check valve is ensured by the movement of the stud in the hole when the spring is stretched by the valve plate, which is affected by the wind flow. The dimensions of the shutter and plate are determined by the diameter of the bell and the protrusions on its smaller base. The flap with the valve can be secured to the socket by means of a hinge or a lever on the hinge or by any other known means providing a movable connection between the flap and the socket.

С целью увеличения хода обратного клапана, он может быть дополнительно снабжен ветровым экраном. Ветровой экран может быть выполнен в виде полого цилиндра, одно из оснований которого снабжено шайбой, а другое - ступицей, с помощью которой осуществляется крепление ветрового экрана к пластине клапана. При этом шайба жестко соединена с цилиндром по внутреннему диаметру, который совпадает с диаметром цилиндра, а основание ступицы меньше диаметра основания цилиндра. Основание цилиндра ветрового экрана, снабженное ступицей, может быть выполнено в виде лепестковой шайбы. Ветровой экран может быть выполнен в форме параллелепипеда, снабженного квадратной шайбой, или в любой другой известной форме, обеспечивающей тот же результат.In order to increase the stroke of the check valve, it can be additionally equipped with a wind screen. The wind screen can be made in the form of a hollow cylinder, one of the bases of which is equipped with a washer, and the other is a hub, with the help of which the wind screen is fixed to the valve plate. In this case, the washer is rigidly connected to the cylinder by an internal diameter that coincides with the diameter of the cylinder, and the base of the hub is smaller than the diameter of the base of the cylinder. The base of the cylinder of the wind screen, equipped with a hub, can be made in the form of a petal washer. The wind screen may be in the form of a parallelepiped equipped with a square washer, or in any other known form that provides the same result.

Площадь ветрового экрана и упругость пружин обратного клапана рассчитывается в зависимости от величины давления ветрового потока при его превышении в пределах от 0% до 15% от давления при расчетной скорости ветра до 11 м/с.The area of the wind screen and the elasticity of the check valve springs are calculated depending on the pressure of the wind flow when it is exceeded in the range from 0% to 15% of the pressure at a design wind speed of up to 11 m / s.

Наличие обратного клапана обеспечивает сброс избыточной кинетической энергии через зазор, образовавшийся между клапаном и заслонкой, при движении лопасти по ветру и повышение коэффициента использования энергии ветра при движении лопасти против ветра за счет прохождения части ветрового потока через раструб при открытом подвижном клапане. Часть ветрового потока может проходить через лепестковую шайбу, что обеспечивает дополнительный сброс кинетической энергии ветра.The presence of a non-return valve provides the discharge of excess kinetic energy through the gap formed between the valve and the shutter when the blade moves in the wind and increases the utilization of wind energy when the blade moves against the wind due to the passage of part of the wind flow through the bell with the movable valve open. Part of the wind flow can pass through the flap washer, which provides an additional discharge of kinetic wind energy.

Внешняя поверхность раструба внутри лопасти может быть снабжена ветровыми шайбами. Шайбы представляют собой полусферы с осевым отверстием, расположенные на внешней поверхности раструба с такой частотой, что диаметр осевого и выходного отверстия каждой следующей шайбы уменьшается в пределах от 0% до 20% от диаметра предыдущей шайбы по мере уменьшения диаметра раструба, что позволяет увеличить площадь соприкосновения поверхности лопасти с потоком воздуха и увеличивает коэффициент использования энергии ветра. На поверхности раструба могут быть выполнены отверстия между шайбами с диаметром от 0 до L, где L - расстояние между ветровыми шайбами. Таким образом, часть ветрового потока проходит через отверстия между шайбами, что позволяет дополнительно сбрасывать излишнюю кинетическую энергию.The outer surface of the socket inside the blade can be equipped with wind washers. Washers are hemispheres with an axial hole located on the outer surface of the socket with such a frequency that the diameter of the axial and outlet holes of each subsequent washer decreases from 0% to 20% of the diameter of the previous washer as the diameter of the socket decreases, which allows to increase the contact area the surface of the blade with air flow and increases the utilization of wind energy. Holes between washers with a diameter from 0 to L can be made on the surface of the bell, where L is the distance between the wind washers. Thus, part of the wind flow passes through the holes between the washers, which allows you to additionally dump excess kinetic energy.

При малых габаритах лопасти раструб может быть выполнен без подвижного обратного клапана, ветровых шайб и дополнительных отверстий.With small dimensions of the blade, the bell can be made without a movable check valve, wind washers and additional holes.

За счет наличия отверстий с трубами в лопасти, ветрового экрана, ветровых шайб и отверстий в раструбе, миделевое сечение лопасти остается неизменным, а площадь взаимодействия лопасти с ветровым потоком увеличивается в 1,5 раза и более, в зависимости от габаритов лопасти и количества вышеупомянутых элементов, за счет чего дополнительно увеличивается коэффициент использования энергии ветра.Due to the presence of holes with pipes in the blades, a wind screen, wind washers and holes in the socket, the mid-section of the blade remains unchanged, and the area of interaction of the blade with the wind flow increases by 1.5 times or more, depending on the dimensions of the blade and the number of the above elements due to which the wind energy utilization factor is further increased.

Лопасть может быть расположена на концах горизонтальных стержней ветроэнергетической установки. При этом ветроэнергетическая установка содержит два вертикальных вала, соосно установленные друг в друга, с возможностью вращения в противоположные стороны, каждый из которых снабжен горизонтальными стержнями. Длина внешнего вала меньше длины внутреннего, а разница в длине определяется в зависимости от параметров полусферических лопастей таким образом, чтобы обеспечивалась возможность их беспрепятственного вращения. С целью увеличения мощности ветроэнергоустановки на конце каждого горизонтального стержня перпендикулярно ему может быть расположен дополнительный стержень, при этом лопасти могут располагаться на его концах.The blade may be located at the ends of the horizontal rods of the wind power installation. In this case, the wind power installation contains two vertical shafts coaxially mounted to each other, with the possibility of rotation in opposite directions, each of which is equipped with horizontal rods. The length of the outer shaft is less than the length of the inner, and the difference in length is determined depending on the parameters of the hemispherical blades in such a way as to ensure the possibility of their unhindered rotation. In order to increase the capacity of the wind power installation at the end of each horizontal rod, an additional rod can be located perpendicular to it, while the blades can be located at its ends.

Возможность вращения валов ветроэнергоустановки в противоположные стороны обеспечивается за счет того, что на горизонтальном стержне внутреннего вала лопасти расположены выходным отверстием в одну сторону, а на горизонтальном стержне внешнего вала - в противоположную. Таким образом, при любом направлении потока ветра один из вертикальных валов вращается по направлению движения часовой стрелки, а другой - против направления движения часовой стрелки за счет того, что давление при действии потока ветра на внутреннюю поверхность лопасти много больше давления при действии потока ветра с той же силой на внешнюю поверхность лопасти.The ability to rotate the shafts of the wind turbine in opposite directions is ensured by the fact that the blades are located on the horizontal shaft of the internal shaft with the outlet in one direction, and on the horizontal shaft of the external shaft in the opposite direction. Thus, in any direction of the wind flow, one of the vertical shafts rotates in the direction of clockwise motion, and the other counter-clockwise rotates due to the fact that the pressure under the influence of the wind flow on the inner surface of the blade is much higher than the pressure under the action of the wind flow with the same force on the outer surface of the blade.

Заявляемая лопасть ветроэнергетической установки характеризуется такими отличительными существенными признаками, как осевое отверстие и полый усеченный конус внутри лопасти, жестко соединенный большим основанием с отверстием, а также заслонка с обратным клапаном, которой снабжено меньшее основание конуса, что обеспечивает возможность сброса излишней кинетической энергии ветра при одновременном увеличении коэффициента использования ветра и прочности ветроэнергоустановки, в которой используется полусферическая лопасть, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «новизна».The inventive blade of a wind power installation is characterized by such distinctive essential features as an axial hole and a hollow truncated cone inside the blade, rigidly connected to a large base with a hole, and also a shutter with a check valve, which is equipped with a smaller base of the cone, which makes it possible to discharge excessive kinetic wind energy while an increase in the wind utilization coefficient and the strength of the wind power plant in which a hemispherical blade is used, which allows yaet to conclude that the claimed utility model, the criterion of "novelty".

Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что позволяет судить о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».The inventive utility model can be made of known materials using known means, which allows to judge the compliance of the claimed utility model with the patentability criterion of "industrial applicability".

Заявляемое устройство поясняется следующими чертежами.The inventive device is illustrated by the following drawings.

Фиг. 1. - ветроэнергетическая установка в изометрии;FIG. 1. - wind power installation in isometry;

Фиг. 2 - заслонка с обратным клапаном в разрезе;FIG. 2 - a shutter with a check valve in section;

Фиг. 3 - вид лопасти при движении по ветру;FIG. 3 - view of the blade when moving in the wind;

Фиг. 4 - вид лопасти при движении против ветра;FIG. 4 - view of the blade when moving against the wind;

Фиг. 5 - лопасти, расположенные на горизонтальных стержнях.FIG. 5 - blades located on horizontal rods.

Ветроэнергетическая установка содержит подставку 1, содержащую четыре ножки с костылями 2 и талреп 3, мультипликатор с приводом 4 и два соосных вращающихся вала 5 и 6, установленные один в другой. Каждый вал снабжен горизонтальным стержнем 7, на концах которого расположены полусферические лопасти 8. На горизонтальном стержне внутреннего вала 5 лопасти расположены выходным отверстием в одну сторону, а на горизонтальном стержне внешнего вала 6 - в противоположную. Мультипликатор содержит корпус с крышкой, внутри которого расположен горизонтальный вал, сообщенный с вертикальными вращающимися валами посредством конической зубчатой передачи (не показано на чертежах). Горизонтальный вал сообщен с генератором посредством клиноременной передачи через фрикционную муфту предельного момента (не показано на чертежах). Полусферические лопасти 8 содержат осевое отверстие 9 и раструб 10 в виде полого усеченного конуса внутри, жестко соединенный большим основанием с осевым отверстием 9, при этом меньшее основание конуса снабжено заслонкой 11 с обратным клапаном 12. Заслонка 11 представляет собой шайбу, снабженную обратным клапаном 12 внутри раструба. Клапан выполнен в виде пластины 13 на пружинах 14, расположенных на противоположных сторонах заслонки в отдельных корпусах 15. При этом крепление пластины 13 к заслонке 11 осуществляется с помощью шпилек 16, сообщенных с пружинами 14, а внутри корпусов 15 для пружин выполнено отверстие 17 для движения по нему шпильки 16. Обратный клапан 12 снабжен ветровым экраном 18, выполненным в виде полого цилиндра, одно из оснований которого снабжено шайбой 19, а другое - ступицей 20, с помощью которой осуществляется крепление ветрового экрана 18 к пластине клапана 13. При этом шайба 19 жестко соединена с цилиндром по внутреннему диаметру, который совпадает с диаметром цилиндра, а основание ступицы 20 меньше диаметра основания цилиндра. Основание цилиндра ветрового экрана, снабженное ступицей 20, выполнено в виде лепестковой шайбы 21. Подвижное соединение заслонки 11 с клапаном 12 к раструбу обеспечивается рычагом на шарнире 22. На внешней поверхности раструба расположены ветровые шайбы 23, выполненные в виде полусфер с осевым отверстием, с такой частотой, что диаметр каждой следующей шайбы уменьшается в пределах от 0% до 20% от диаметра предыдущей шайбы по мере уменьшения диаметра раструба 10, при этом на поверхности раструба между шайбами выполнены отверстия 24.The wind power installation includes a stand 1, containing four legs with crutches 2 and a lanyard 3, a multiplier with a drive 4 and two coaxial rotating shafts 5 and 6, installed one into the other. Each shaft is equipped with a horizontal rod 7, at the ends of which hemispherical blades are located 8. On the horizontal rod of the inner shaft 5, the blades are located with the outlet in one direction, and on the horizontal rod of the outer shaft 6 - in the opposite direction. The multiplier includes a housing with a cover, inside of which there is a horizontal shaft, connected with the vertical rotating shafts by means of a bevel gear (not shown in the drawings). The horizontal shaft is in communication with the generator by means of a V-belt transmission of a limit torque (not shown in the drawings) through a friction clutch. Hemispherical blades 8 contain an axial hole 9 and a bell 10 in the form of a hollow truncated cone inside, rigidly connected with a large base to the axial hole 9, while the smaller base of the cone is provided with a shutter 11 with a check valve 12. The shutter 11 is a washer equipped with a check valve 12 inside bell The valve is made in the form of a plate 13 on springs 14 located on opposite sides of the shutter in separate housings 15. Moreover, the plate 13 is fixed to the shutter 11 by means of studs 16 connected to the springs 14, and a hole 17 for movement is made inside the spring housings 15 on it, the pins 16. The non-return valve 12 is provided with a wind screen 18 made in the form of a hollow cylinder, one of the bases of which is equipped with a washer 19, and the other with a hub 20, by means of which the wind screen 18 is fixed to the valve plate 13. When this washer 19 is rigidly connected with the cylinder inner diameter, which coincides with the cylinder bore and the base of hub 20 is less than the diameter of the cylinder base. The base of the cylinder of the wind screen, equipped with a hub 20, is made in the form of a petal washer 21. The movable connection of the shutter 11 with the valve 12 to the socket is provided by a lever on the hinge 22. On the outer surface of the socket there are wind washers 23 made in the form of hemispheres with an axial hole, with such the frequency that the diameter of each subsequent washer decreases from 0% to 20% of the diameter of the previous washer as the diameter of the bell 10 decreases, while holes 24 are made on the surface of the bell between the washers.

Принцип действия заявляемой лопасти в составе ветроэнергетической установки заключается в следующем.The principle of operation of the inventive blades as part of a wind power installation is as follows.

Давление на внутреннюю конструкцию лопасти много больше при ее движении по ветру, чем лобовое давление на внешнюю поверхность лопасти, расположенной на другом конце данного горизонтального стержня, за счет этого вертикальные валы, на которых расположены горизонтальные стержни с лопастями, вращаются в противоположные стороны. При увеличении скорости потока ветра до 11 м/с, под действием давления ветрового потока на ветровой экран 18 и обратный клапан 12 лопасти, движущейся по ветру, преодолевая силу упругости пружин 14, обратный клапан 12 приоткрывается и в образовавшийся зазор между пластиной клапана 13 и заслонкой 11, а также через отверстия в раструбе 24 между ветровыми шайбами 23, проходит часть ветрового потока. Под действием давления потока ветра на лопасть, движущуюся против ветра, заслонка 11 с обратным клапаном 12 поворачивается на шарнире рычага 22 и часть ветрового потока проходит сквозь лопасть через раструб 10. Кинетическая энергия вращения лопастей на горизонтальных валах 7 преобразуется путем передачи вращательного момента через клиноременную передачу и фрикционную муфту предельного момента на генератор.The pressure on the inner structure of the blade is much greater when it moves in the wind than the frontal pressure on the outer surface of the blade located at the other end of this horizontal rod, due to this the vertical shafts on which the horizontal rods with blades are located rotate in opposite directions. When the wind speed increases to 11 m / s, under the influence of the pressure of the wind flow on the wind screen 18 and the non-return valve 12 of the blade moving in the wind, overcoming the elastic force of the springs 14, the non-return valve 12 opens and into the gap formed between the valve plate 13 and the shutter 11, and also through the openings in the socket 24 between the wind washers 23, a part of the wind flow passes. Under the influence of pressure of the wind flow on the blade, moving against the wind, the valve 11 with a check valve 12 rotates on the hinge of the lever 22 and part of the wind flow passes through the blade through the bell 10. The kinetic energy of rotation of the blades on the horizontal shafts 7 is converted by transmitting torque through a V-belt transmission and a friction clutch of the limiting moment to the generator.

Claims (11)

1. Лопасть ветроэнергетической установки, выполненная в виде полусферы, отличающаяся тем, что содержит осевое отверстие и полый усеченный конус внутри, жестко соединенный большим основанием с отверстием, при этом меньшее основание конуса снабжено заслонкой с обратным клапаном.1. The blade of the wind power installation, made in the form of a hemisphere, characterized in that it contains an axial hole and a hollow truncated cone inside, rigidly connected to a large base with the hole, while the smaller base of the cone is equipped with a shutter with a check valve. 2. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр осевого отверстия составляет от 1/6 до 1/3 внешнего диаметра лопасти.2. The blade according to claim 1, characterized in that the diameter of the axial hole is from 1/6 to 1/3 of the outer diameter of the blade. 3. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что лопасть и полый усеченный конус снабжены отверстиями, при этом отверстия в лопасти сообщены трубами с отверстиями в полом усеченном конусе.3. The blade according to claim 1, characterized in that the blade and the hollow truncated cone are provided with holes, while the holes in the blades are communicated by pipes with holes in the hollow truncated cone. 4. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что заслонка представляет собой шайбу, снабженную обратным клапаном внутри усеченного конуса.4. The blade according to claim 1, characterized in that the damper is a washer equipped with a check valve inside a truncated cone. 5. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что обратный клапан представляет собой пластину на пружинах, расположенных на противоположных сторонах заслонки в отдельных корпусах.5. The blade according to claim 1, characterized in that the check valve is a plate on springs located on opposite sides of the valve in separate housings. 6. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что крепление заслонки с клапаном к полому усеченному конусу осуществляется с помощью рычага на шарнире.6. The blade according to claim 1, characterized in that the fastening of the shutter with the valve to the hollow truncated cone is carried out using a lever on the hinge. 7. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что обратный клапан снабжен ветровым экраном.7. The blade according to claim 1, characterized in that the check valve is provided with a wind screen. 8. Лопасть по п. 7, отличающаяся тем, что ветровой экран выполнен в виде полого цилиндра, одно из оснований которого снабжено шайбой, а другое выполнено в виде лепестковой шайбы и снабжено ступицей для крепления ветрового экрана к пластине обратного клапана.8. The blade according to claim 7, characterized in that the wind screen is made in the form of a hollow cylinder, one of the bases of which is equipped with a washer, and the other is made in the form of a petal washer and provided with a hub for attaching the wind screen to the check valve plate. 9. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что внешняя поверхность полого усеченного конуса внутри лопасти снабжена ветровыми шайбами.9. The blade according to claim 1, characterized in that the outer surface of the hollow truncated cone inside the blade is equipped with wind washers. 10. Лопасть по п. 9, отличающаяся тем, что шайбы представляют собой полусферы с осевым отверстием, расположенные на внешней поверхности полого усеченного конуса с такой частотой, что внешний диаметр и диаметр осевого отверстия каждой следующей шайбы уменьшается по мере уменьшения диаметра полого усеченного конуса.10. The blade according to claim 9, characterized in that the washers are hemispheres with an axial hole located on the outer surface of the hollow truncated cone with such a frequency that the outer diameter and diameter of the axial hole of each subsequent washer decreases as the diameter of the hollow truncated cone decreases. 11. Лопасть по п. 9, отличающаяся тем, что на поверхности полого усеченного конуса выполнены отверстия между шайбами, диаметр которых не более расстояния между ветровыми шайбами.11. The blade according to claim 9, characterized in that on the surface of the hollow truncated cone holes are made between the washers, the diameter of which is not more than the distance between the wind washers.
RU2016124246U 2016-06-17 2016-06-17 BLADE OF A WIND POWER PLANT RU173789U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016124246U RU173789U1 (en) 2016-06-17 2016-06-17 BLADE OF A WIND POWER PLANT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016124246U RU173789U1 (en) 2016-06-17 2016-06-17 BLADE OF A WIND POWER PLANT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173789U1 true RU173789U1 (en) 2017-09-11

Family

ID=59894141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016124246U RU173789U1 (en) 2016-06-17 2016-06-17 BLADE OF A WIND POWER PLANT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173789U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197500U1 (en) * 2019-12-03 2020-05-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный политехнический университет" CUP WIND

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4382190A (en) * 1981-01-19 1983-05-03 Jacobson J Merritt Wind motor having horizontally counter-rotating wind force collectors
SU1590627A1 (en) * 1988-01-22 1990-09-07 А.Г.Кениг Wind wheel
RU2072444C1 (en) * 1994-12-27 1997-01-27 Константин Николаевич Балякин Cap-shaped wind wheel
CN102400857A (en) * 2011-12-05 2012-04-04 唐致远 Equipment for semispherical horizontally rotary wind power generating system
US20130017083A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Graham John F Excessive Wind Portal for Wind Turbines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4382190A (en) * 1981-01-19 1983-05-03 Jacobson J Merritt Wind motor having horizontally counter-rotating wind force collectors
SU1590627A1 (en) * 1988-01-22 1990-09-07 А.Г.Кениг Wind wheel
RU2072444C1 (en) * 1994-12-27 1997-01-27 Константин Николаевич Балякин Cap-shaped wind wheel
US20130017083A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Graham John F Excessive Wind Portal for Wind Turbines
CN102400857A (en) * 2011-12-05 2012-04-04 唐致远 Equipment for semispherical horizontally rotary wind power generating system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197500U1 (en) * 2019-12-03 2020-05-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный политехнический университет" CUP WIND

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090064731A (en) Windmill for a wind power aerogenerator
KR100966523B1 (en) Windmill for a wind power aerogenerator
RU173789U1 (en) BLADE OF A WIND POWER PLANT
RU2391555C1 (en) Wind wheel
US20090285688A1 (en) Double wind turbine
DE102008005553A1 (en) Device for generating electrical energy by utilization of energy of flowing fluid in direction, has generator for generating electrical energy, and pivotably rotated rotor
TW201602452A (en) Fluid mechanic blade device
RU2622728C1 (en) Wind power plant
JP2009543982A (en) Wind power generator
WO2007097659A1 (en) Screw turbine
AU2020275015A1 (en) Elongate wave energy generation devices and methods of using the same
WO2012023866A1 (en) Marine wind turbine with extendable blades
KR20110114043A (en) Ower generater
KR102421509B1 (en) Bidirectional variable aberration for tidal power generation
KR101028204B1 (en) A generator for wave power
EA016960B1 (en) Pendulum wind-powered engine
GB2468863A (en) Vertical Axis Wind Turbine with non-newtonian fluid damped auto pitching and air brake
RU169203U1 (en) VERTICAL ROTARY SHAFT
CN103352801A (en) Centrifugal variable-pitch wind driven generator
KR101287007B1 (en) rotator of hydraulic generator or aerogenerator
GB2508814A (en) Concentric turbine arrangement
RU2447319C2 (en) Wind power plant "cascade"
CN101886616A (en) Movable wind power generator
EA007439B1 (en) Vortical unit
RU106920U1 (en) WIND POWER PLANT

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200618