RU175592U1

RU175592U1 - WIND POWER PLANT

Info

Publication number: RU175592U1
Application number: RU2016152336U
Authority: RU
Inventors: Борис Леонидович Россов
Original assignee: Куми Вячеслав Владимирович; Борис Леонидович Россов
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2017-12-11

Abstract

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использована для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую.Для увеличения КПД в предлагаемой ветроэнергетической установке (ВЭУ), необходимо минимизировать паразитные нагрузки.Технический результат - минимизация паразитных нагрузок.Решение указанной задачи достигнуто в ветроэнергетической установке, содержащей рабочий орган, систему передачи энергии и преобразователь энергии, тем, что рабочий орган выполнен в виде ветроуловителя, жестко закрепленного в верхней части упругой несущей мачты, опирающейся опорной муфтой, находящейся в нижней части мачты, на амортизационные пружины. 3 ил.The utility model relates to wind energy and can be used to convert kinetic wind energy into electrical energy. To increase the efficiency in the proposed wind energy installation (WEC), it is necessary to minimize spurious loads. The technical result is to minimize spurious loads. The solution to this problem was achieved in a wind power installation containing a working body, energy transfer system and energy converter, in that the working body is made in the form of a scoop, rigidly fixed to the top parts of the elastic carrier mast, supported by a support sleeve located in the lower part of the mast, on the damping springs. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использована для преобразования энергии воздушного потока в электрическую, механическую, тепловую и другие виды энергии.The utility model relates to wind energy and can be used to convert the energy of the air flow into electrical, mechanical, thermal and other types of energy.

Известна ветровая энергетическая установка по патенту РФ на изобретение №2277642 С2, F03D 3/00, 06.10.2006 г., содержащая опору и стержень, прикрепленный одним окончанием к опоре при помощи шарнирного соединения, при этом стержень соединен с устройством, которое обладает поверхностной площадью и способностью сопротивляться ветровому потоку, а также в автоматическом и (или) ручном режиме может менять величину своей поверхностной площади и перемещаться вдоль стержня, при этом устройство, сопротивляясь ветровому потоку, осуществляет отклонение стержня относительно шарнирного соединения при воздействии на это устройство ветрового потока, стержень также соединен с компенсатором, удерживающим этот стержень в исходном вертикальном положении при отсутствии воздействия ветрового потока на установку и возвращающим стержень в исходное вертикальное положение после окончания воздействия ветрового потока на ветровую энергетическую установку.Known wind power installation according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2277642 C2, F03D 3/00, 10/06/2006, containing a support and a rod attached with one end to the support using a swivel, while the rod is connected to a device that has a surface area and the ability to resist the wind flow, as well as in automatic and (or) manual mode, can change the value of its surface area and move along the rod, while the device, resisting the wind flow, carries out the deflection of the rod relative to swivel under the action of this device is the wind flow, the rod is also connected with compensator, holding the rod in the initial vertical position in the absence of exposure to the wind flow for installation and returns the rod to its initial upright position after the impact of the wind flow on the wind power plant.

Недостатком данного изобретения является использование гидравлических устройств для выработки электроэнергии, которые могут воспринимать возмущение только по одной оси с незначительными отклонениями от оси, что снижает коэффициент полезного действия, также в данном устройстве предусмотрен механизм для поворота органа, воспринимающий возмущение в зависимости от направления возмущения, что ведет к затратам энергии.The disadvantage of this invention is the use of hydraulic devices for generating electricity, which can perceive the disturbance only on one axis with slight deviations from the axis, which reduces the efficiency, this device also has a mechanism for rotating the organ, perceiving the disturbance depending on the direction of the disturbance, which leads to energy costs.

Известна парусная импульсная ветроэлектрическая установка патент РФ 2469209 С2, F03D 5/06, 10.12.2012, содержащая рабочий орган, преобразователь энергии и устройство защиты от запредельных ветровых нагрузок, при этом рабочим органом в ней является гибкий парус, преобразователь выполнен в виде объединенных в общую схему генераторов импульсов с электромагнитами, якоря которых связаны с секциями паруса, с возможностью автоматического управления силой действующего на него ветрового потока путем, например, изменения угла между крыльями паруса.Known sailing pulsed wind power installation RF patent 2469209 C2, F03D 5/06, 12/10/2012, containing a working body, an energy converter and a device for protection from transcendental wind loads, while the working body in it is a flexible sail, the converter is made in the form of combined into a common a circuit of pulse generators with electromagnets, the anchors of which are connected to sections of the sail, with the ability to automatically control the force of the wind flow acting on it by, for example, changing the angle between the wings of the sail.

Недостатки: сложность конструкции, малый диапазон чувствительности к скорости ветра, повышенный уровень шума.Disadvantages: design complexity, small range of sensitivity to wind speed, increased noise level.

Известна ветровая энергетическая установка по патенту РФ №2528793, МПК F03D 5/06, опубл. 20.09.2014 г., прототип.Known wind power plant according to the patent of the Russian Federation No. 2528793, IPC F03D 5/06, publ. 09/20/2014, the prototype.

Этот ветрогенератор содержит рабочий орган, преобразователь энергии и устройство защиты от запредельных ветровых нагрузок. Рабочий орган выполнен в виде упругого элемента, а преобразователь энергии - в виде трехкоординатного генератора колебательного типа, соединенного через устройство защиты от запредельных ветровых нагрузок с упругим элементом. Устройство защиты от запредельных ветровых нагрузок состоит из первого и второго постоянных магнитов сферической формы, расположенных разноименными полюсами относительно друг друга. Упругий элемент может быть выполнен в виде конуса. Полезная модель обеспечивает повышение коэффициента полезного действия и энергетической эффективности путем расширения функциональных возможностей благодаря обеспечению восприятия потока среды во всех координатных плоскостях и минимизации потерь энергии за счет использования магнитного устройства защиты от запредельных ветровых нагрузок.This wind generator contains a working body, an energy converter and a device for protection against transcendent wind loads. The working body is made in the form of an elastic element, and the energy converter is in the form of a three-coordinate oscillator-type generator connected through a protection device from beyond the limit of wind loads with an elastic element. The protection device against transcendental wind loads consists of the first and second permanent magnets of spherical shape, located opposite poles relative to each other. The elastic element can be made in the form of a cone. The utility model provides an increase in the efficiency and energy efficiency by expanding the functionality by providing the perception of the flow of the medium in all coordinate planes and minimizing energy losses through the use of a magnetic device for protection against transcendent wind loads.

Недостатками вышеуказанных устройств являются:The disadvantages of the above devices are:

1. Сложное техническое выполнение рабочих и исполнительных элементов.1. The complex technical implementation of the working and actuating elements.

2. Потери, связанные с преобразованием входящей энергии в механических и гидравлических преобразователях. Потери, связанные с ориентацией по направлению ветрового потока2. Losses associated with the conversion of incoming energy in mechanical and hydraulic converters. Losses associated with wind direction orientation

3. Утилизация избыточной мощности ветрового потока.3. Utilization of excess wind flow power.

4. Повышенный уровень шума при работе.4. The increased noise level during the work.

Техническая задача создания полезной модели: минимизация паразитных нагрузок. Технический результат: минимизация паразитных нагрузок.The technical task of creating a utility model: minimizing spurious loads. Technical result: minimization of spurious loads.

Решение указанной задачи достигнуто в ветроэнергетической установке, содержащей рабочий орган, систему передачи энергии и преобразователь энергии, тем, что рабочий орган выполнен в виде ветроуловителя, жестко закрепленного в верхней части упругой несущей мачты, опирающейся опорной муфтой, находящейся в нижней части мачты на амортизационные пружины.The solution to this problem was achieved in a wind power installation containing a working body, an energy transfer system and an energy converter, in that the working body is made in the form of a scoop, rigidly fixed in the upper part of the elastic carrier mast, supported by a support clutch located on the lower part of the mast on damping springs .

Сущность полезной модели поясняется на чертежах фиг. 1…3, где:The essence of the utility model is illustrated in the drawings of FIG. 1 ... 3, where:

- на фиг. 1 приведена схема вероэнергетической установки,- in FIG. 1 shows a diagram of a faith-generating installation,

- на фиг. 2 приведен второй вариант ветроуловителя,- in FIG. 2 shows a second version of a scoop,

- на фиг. 3 приведен третий вариант ветроуловителя.- in FIG. 3 shows a third version of a scoop.

Предложенная ветроэнергетическая установка (ВЭУ) содержит: ветроуловитель 1, жестко закрепленный на конце упругой несущей мачты 2, сидящей на опорной муфте 3, упирающейся на амортизационные пружины 4, внутри несущей мачты 2 проходит трос 5, проходящий через успокоительные ролики 6, находящиеся в нижнем конце несущей мачты 2, и проходящий успокоительный элемент.The proposed wind energy installation (wind turbine) contains: a scoop 1, rigidly fixed to the end of the elastic carrier mast 2, sitting on the support sleeve 3, resting on the shock absorbing springs 4, inside the carrier mast 2 passes a cable 5 passing through the soothing rollers 6 located at the lower end carrier mast 2, and a passing sedative element.

Успокоительный элемент представляет собой прижимные ролики 7 и трубчатый центратор 8.The calming element is a pinch rollers 7 and a tubular centralizer 8.

Трос 5 закреплен одним концом в верхней части несущей мачты 2, а другим к пружине 9, связанной с грузом 10, с которым жестко соединен шток 11, входящий в стабилизирующий преобразователь 12, трансформирующий входящую энергию ветрового потока в полезную энергию. ВЭУ монтируется на основании 13, которое опирается на три регулируемых опоры 14, закрепленные на анкерных элементах 15, входящих в вертикальные фундаменты 16.The cable 5 is fixed at one end in the upper part of the carrier mast 2, and the other to a spring 9 connected to the load 10, to which the rod 11 is rigidly connected, which is included in the stabilizing transducer 12, transforming the incoming energy of the wind flow into useful energy. The wind turbine is mounted on the base 13, which is supported by three adjustable supports 14, mounted on the anchor elements 15 included in the vertical foundations 16.

РАБОТА ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИOPERATION OF A WIND POWER INSTALLATION

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом: воздушный поток воздействует на ветроуловитель 1, жестко закрепленный на конце упругой несущей мачты 2, что приводит к ее колебанию в направлении воздействия при этом натяжение троса 5, проходящего внутри мачты и через успокоительные ролики 6, прижимные ролики 7 и трубчатый центратор 8, изменяется и передается на пружину 9, которая инициирует колебания груза 10, который колеблясь вдоль вертикальной оси приводит к возвратно-поступательному движению штока 11, находящегося в преобразователе 12, откуда снимается полезная мощность.The wind power installation works as follows: the air flow acts on the scoop 1, rigidly fixed to the end of the elastic carrier mast 2, which leads to its oscillation in the direction of action while the tension of the cable 5 passing inside the mast and through the soothing rollers 6, pinch rollers 7 and tubular the centralizer 8, is changed and transmitted to the spring 9, which initiates oscillations of the load 10, which oscillates along the vertical axis leads to the reciprocating movement of the rod 11, which is in the conversion body 12, from where the useful power is removed.

1. В предлагаемой ветроэнергетической установке были минимизированы паразитные нагрузки.1. In the proposed wind power installation, parasitic loads were minimized.

Для получения электроэнергии - оптимально совмещение преобразователя 12 с линейным электрогенератором пат. №162949.To obtain electricity - the optimal combination of the Converter 12 with a linear electric generator Pat. No. 162949.

Claims

A wind power installation containing a working body, an energy transfer system and an energy converter, characterized in that the working body is made in the form of a scoop, rigidly fixed in the upper part of the elastic carrier mast, supported by a support clutch located in the lower part of the mast, to damping springs.