RU181069U1 - Ветроэлектростанция - Google Patents
Ветроэлектростанция Download PDFInfo
- Publication number
- RU181069U1 RU181069U1 RU2017137222U RU2017137222U RU181069U1 RU 181069 U1 RU181069 U1 RU 181069U1 RU 2017137222 U RU2017137222 U RU 2017137222U RU 2017137222 U RU2017137222 U RU 2017137222U RU 181069 U1 RU181069 U1 RU 181069U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- wind
- blade
- wind farm
- structures
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
-
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/30—Wind power
-
- 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
- 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)
- Power Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Техническое решение относится к ветроэнергетике и предназначено для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию вращения ротора с последующим ее преобразованием в электрическую энергию. Ветроэлектростанция включает опорную раму, с расположенным на ней валом, и лопастную систему, закрепленную на валу. Вал выполнен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и функционально соединен с электрогенератором. Опорная рама выполнена с возможностью крепления как минимум на трех радиально расположенных сооружениями. Площадь одной лопасти лопастной системы равна от 20 до 1000 кв.м. Ветроэлектростанция может включать дополнительные лопастные системы, расположенные на валу одна над другой. За счёт закрепления рамы между тремя радиально расположенными сооружениями достигается увеличение жесткости и прочности конструкции, что позволяет использовать лопастные системы с большей площадью лопастей и размещать несколько лопастных систем на одном валу. Создаваемый тремя радиально расположенными зданиями воздушный коридор позволяет формировать усиленные потоки ветра при любом его направлении. Технический результат заключается в повышении эффективности работы ветроэлектростанции.
Description
Техническое решение относится к ветроэнергетике и предназначено для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию вращения лопастной системы с последующим ее преобразованием в электрическую энергию.
Из уровня техники известно техническое решение «Ветроэлектростанция», содержащая корпус и рабочий вал, установленный в корпусе с возможностью свободного вращения вокруг вертикальной оси, закрепленное на вале ветроколесо, выполненное в виде усеченного конуса, с лопастями, закрепленными вдоль образующих конуса. Корпус содержит стойку-кронштейн и основание. Патент РФ на полезную модель №155147, МПК F03D 3/06, F03D 11/00, опубликован 20.09.2015 г.
Общими признаками приведенного решения и заявляемого решения являются:
наличие рамы,
наличие вала, закрепленного на раме с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и функционально соединенного с электрогенератором,
наличие ветроколеса, закрепленного на вале.
Отличительными признаками приведенного решения и заявляемого решения являются:
выполнение рамы с возможностью закрепления между тремя радиально расположенными сооружениями.
Недостатком данного решения является низкая мощность ветроэлектростанции, так как предложенные конструкция корпуса и варианты закрепления вала и ветроколеса не обеспечивают жесткость конструкции и устойчивость ветроэлектростанции, достаточную для использования лопастных систем с большими площадями лопастей.
Из уровня техники известно техническое решение, выбранное в качестве наиболее близкого аналога, «СИРОТЫ БАШНЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ», содержащее опорную конструкцию, вокруг которой расположено несколько вертикальных башен, кольцевую платформу, закрепленную с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, и лопасти, размещенные на кольцевой платформе. Кольцевая платформа размещается на опорной конструкции в верхней ее части. Патент РФ на изобретение №2508470, МПК F03D 3/00, F03D 11/04, опубликован 27.02.2014.
Общими признаками приведенного решения и заявляемого решения являются:
наличие рамы,
наличие вала, закрепленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и функционально соединенного с электрогенератором,
наличие лопастей, закрепленных на кольцевой платформе.
Отличительными признаками приведенного решения и заявляемого решения являются:
выполнение рамы с возможностью закрепления между тремя радиально расположенными сооружениями.
Недостатком данного решения является высокая материалоемкость конструкции ветроэлектростанции, так как для достижения высоты конструкции, где потенциал ветровой энергии становится наиболее эффективным и приближается практически к постоянному действию с весьма незначительными колебаниями, требуется сооружение конструкции с высотой, приближающейся к 200 метрам. И в то же время необходимо ограничить частоту вращения кольцевой платформы, для исключения колебательных нагрузок на всю конструкцию ветроэлектростанции.
Задача заявляемого решения состоит в преодолении недостатков известных решений и в создании ветроэлектростанции, обладающей высокой эффективностью и надежностью.
Технический результат заявляемого технического решения заключается в повышении эффективности работы ветроэлектростанции.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в ветроэлектростанции, включающей как минимум одну опорную раму с расположенным на ней валом, выполненным с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и функционально соединенным с электрогенератором, и лопастную систему, закрепленную на валу, согласно заявляемому решению опорная рама выполнена с возможностью крепления, как минимум, между тремя радиально расположенными сооружениями. Площадь одной лопасти лопастной системы выбирают из диапазона от 20 до 1000 кв.м. Ветроэлектростанция может включать дополнительные лопастные системы, расположенные на валу одна над другой. Лопасть лопастной системы может быть выполнена в форме, например, в форме паруса.
Вал ветроэлектростанции, закрепленный на опорной раме с возможностью вращения, конструктивно соединен с электрогенератором любым известным из уровня техники способом для передачи вращения, вызванного воздействием кинетической энергии ветра на лопасти лопастной системы, в механическую энергию вращения элементов электрогенератора для преобразования ее в электрическую энергию. При этом сам электрогенератор может быть, как непосредственно связан с вращающимся валом, так и размещен отдельно с использованием известного способа передачи вращения. Вал может быть закреплен на раме любым известным способом, например, в двух точках - в верхней и нижней частях рамы.
Размещение опорной рамы между, как минимум, тремя радиально расположенными сооружениями с закреплением вала к опорной раме обеспечивает устойчивость и надежность всей конструкции, что позволяет использовать лопастные системы с большими параметрами, например, площадь одной лопасти от 20 до 1000 кв.м., что уменьшая колебательные нагрузки на конструкцию ветроэлектростанции, одновременно увеличивая эффективность ее работы и повышая мощность.
Более того, закрепление опорной рамы между, как минимум, тремя радиально расположенными обтекаемыми сооружениями позволяет увеличить эффективность работы ветроэлектростанции, так как создаваемый тремя радиально расположенными сооружениями воздушный коридор позволяет формировать усиленные потоки ветра при любом его направлении для воздействия на лопастную систему даже на таких высотах ее размещения, где ветровые потоки еще не характеризуются постоянным действием.
В целях понимания заявляемого решения необходимо уточнить, что радиально расположенные сооружения означают сооружения, размещенные по направлению радиуса, относительно оси вращения вала и не ограничиваются таким вариантом размещения, когда все сооружения размещены на одинаковом расстоянии от оси вращения. Сооружения могут размещаться и на разных расстояниях от оси вращения вала.
Расчеты и созданные математические модели показали, что оптимальная высота зданий от 5 до 800 м, а высота расположения первой лопастной системы - 5-15 м. Лопастные системы могут располагаться на роторе одна над другой. Параметры и количество лопастных систем при таком расположении рассчитываются отдельно для конкретной высоты зданий.
Выполнение лопастной системы с вертикальной осью также увеличивает эффективность работы ветроэлектростанции и ее надежность, так как такое расположение лопастной системы при любых изменениях направления ветра будет одинаково хорошо воспринимать его кинетическую энергию, опорная рама, на которой такая система закреплена (как и вся конструкция ветроэлектростанции), будет испытывать меньшие нагрузки от потока ветра.
Дополнительно ветроэлектростанция может быть снабжена воздушным обтекателем, выполненным с возможностью перенаправлять попадающий в него воздушный поток, перенаправляя его в лопасти, таким образом, увеличивая эффективность работы ветроэлектростанции. Воздушный обтекатель может быть закреплен на раме.
Суть заявляемого решения поясняется с помощью фигур, на которых представлен один из вариантов конструкции ветроэлектростанции.
На фиг. 1 представлен вид сверху.
На фиг. 2 представлен вид сбоку.
На фиг. 1 и 2 позиции имеют следующее обозначение: 1 опорная рама, 2 - вал, 3 - лопастная система, 4 - обтекатель.
Использование заявляемого технического решения осуществляется следующим образом.
Возводят любым известным способам три сооружения, в частности, многоэтажных здания, выполненных в такой форме, которая позволяет потокам ветра плавно их обтекать. Сооружения могут быть размещены как на равном расстоянии друг от друга, так и на разных, таким образом, что между ними в центре образуется пространство для расположения ветроэлектростанции. Далее к каркасам сооружений в трех точках жестко крепят опорную раму (1) на заранее рассчитанной высоте, например, для 80 этажного здания высота расположения нижней лопастной системы может быть равна 8 метрам. Затем на данной раме (1) крепят вал (2) с вертикальной осью вращения, функционально соединенный с электрогенератором. На валу (2) размещают лопастную систему (3). Параметры и количество лопастей рассчитывают, исходя из ветровых показателей местности, энергетических потребностей, высоты сооружений и т.д. Образованный тремя сооружениями воздушный коридор позволяет усиливать воздушные потоки любого направления ветра, которые, встречаясь с обтекаемыми частями, будут направляться в центральную часть, где расположена лопастная система (3), способная воспринимать кинетическую энергию ветра и, вращаясь, передавать движение на вал (2) и к электрогенератору, где происходит преобразование вращательной энергии в электрическую. Согласно математическим расчетам, данная ветроэлектростанция, содержащая 7-8 лопастных систем, расположенных одна над другой на валу, закрепленном на раме между 80 этажными зданиями, может обеспечивать потребности в электроэнергии трех 80 этажных зданий, вырабатывая не менее 7,5 МВт с каждой лопастной системы. К электрогенератору могут быть дополнительно подключены накопители электроэнергии. Дополнительно ветроэлектростанция может быть снабжена воздушным обтекателем (4), выполненным с возможностью перенаправлять попадающий в него воздушный поток, перенаправляя его в лопасти.
Представленные фигуры и описание конструкции не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения в объеме заявляемой формулы.
Claims (3)
1. Ветроэлектростанция, включающая как минимум одну опорную раму с расположенным на ней валом, выполненным с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и функционально соединенным с электрогенератором, и лопастную систему, закрепленную на валу, отличающаяся тем, что опорная рама выполнена с возможностью крепления, как минимум, между тремя радиально расположенными сооружениями.
2. Ветроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что площадь одной лопасти лопастной системы равна от 20 до 1000 кв.м.
3. Ветроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что включает дополнительные лопастные системы, расположенные на валу одна над другой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017137222U RU181069U1 (ru) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | Ветроэлектростанция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017137222U RU181069U1 (ru) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | Ветроэлектростанция |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU181069U1 true RU181069U1 (ru) | 2018-07-04 |
Family
ID=62813424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017137222U RU181069U1 (ru) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | Ветроэлектростанция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU181069U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184844U1 (ru) * | 2018-09-12 | 2018-11-12 | Денис Валентинович Тяглин | Ветроэлектростанция |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4059969A (en) * | 1974-07-01 | 1977-11-29 | Awalt Jr Thomas Y | Air conditioned shelter |
RU58625U1 (ru) * | 2006-06-13 | 2006-11-27 | Виктор Дмитриевич Долгополов | Ветроэнергетическая установка |
RU2345248C2 (ru) * | 2007-03-28 | 2009-01-27 | Александр Николаевич Русецкий | Способ использования энергии потока среды и энергетический комплекс для его осуществления |
RU2455523C2 (ru) * | 2010-02-08 | 2012-07-10 | Аркадий Николаевич Степанчук | Ветряной двигатель а.н. степанчука |
RU2508470C2 (ru) * | 2011-08-26 | 2014-02-27 | Владимир Анатольевич Сирота | Сироты башня ветроэнергетическая |
US9249807B2 (en) * | 2011-01-03 | 2016-02-02 | Yup Power Inc. | Fluidic flow capture and acceleration apparatus for hyper-conversion |
-
2017
- 2017-10-24 RU RU2017137222U patent/RU181069U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4059969A (en) * | 1974-07-01 | 1977-11-29 | Awalt Jr Thomas Y | Air conditioned shelter |
RU58625U1 (ru) * | 2006-06-13 | 2006-11-27 | Виктор Дмитриевич Долгополов | Ветроэнергетическая установка |
RU2345248C2 (ru) * | 2007-03-28 | 2009-01-27 | Александр Николаевич Русецкий | Способ использования энергии потока среды и энергетический комплекс для его осуществления |
RU2455523C2 (ru) * | 2010-02-08 | 2012-07-10 | Аркадий Николаевич Степанчук | Ветряной двигатель а.н. степанчука |
US9249807B2 (en) * | 2011-01-03 | 2016-02-02 | Yup Power Inc. | Fluidic flow capture and acceleration apparatus for hyper-conversion |
RU2508470C2 (ru) * | 2011-08-26 | 2014-02-27 | Владимир Анатольевич Сирота | Сироты башня ветроэнергетическая |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184844U1 (ru) * | 2018-09-12 | 2018-11-12 | Денис Валентинович Тяглин | Ветроэлектростанция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4036916A (en) | Wind driven electric power generator | |
US8546971B2 (en) | Apparatus for generating electricity from wind power | |
RU2014129884A (ru) | Гондола ветровой энергетической установки | |
JP2023095968A (ja) | 風力発電所 | |
US10938274B2 (en) | Devices and methods for fluid mass power generation systems | |
RU181069U1 (ru) | Ветроэлектростанция | |
WO2008088921A2 (en) | Vertical windmills and methods of operating the same | |
KR20110004803A (ko) | 터보형 수직축 풍력장치 | |
RU2766497C1 (ru) | Ветроэлектростанция | |
RU184844U1 (ru) | Ветроэлектростанция | |
KR100763752B1 (ko) | 대형풍력발전시스템 | |
CN107076121B (zh) | 垂直轴风力机转子的塔架结构 | |
KR20100026912A (ko) | 풍력발전기에 연설되는 태양광 발전장치 | |
EA042446B1 (ru) | Ветроэлектростанция | |
RU179627U1 (ru) | Ветроэлектростанция | |
RU182523U1 (ru) | Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию | |
JP2018507352A (ja) | 風力発電システム | |
WO2015092443A1 (en) | Support mast for a vertical axis wind turbine | |
WO2018212683A1 (ru) | Ветроэлектростанция | |
KR101250260B1 (ko) | 멀티형 풍력 발전 장치 | |
CN220599928U (zh) | 一种新型并列式双风轮风机 | |
KR20110094168A (ko) | 풍력발전기에 연설되는 태양광 발전장치 | |
RU2248463C2 (ru) | Пирамидальный ветряной двигатель | |
CN117231427A (zh) | 基于风能的检修现场临时供电装置 | |
JP2003139042A (ja) | 風力発電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MG9K | Termination of a utility model due to grant of a patent for identical subject |
Ref document number: 2673280 Country of ref document: RU Effective date: 20181123 |