RU195123U1 - Wind power plant with exhaust air outflow amplifier - Google Patents

Wind power plant with exhaust air outflow amplifier Download PDF

Info

Publication number
RU195123U1
RU195123U1 RU2018146210U RU2018146210U RU195123U1 RU 195123 U1 RU195123 U1 RU 195123U1 RU 2018146210 U RU2018146210 U RU 2018146210U RU 2018146210 U RU2018146210 U RU 2018146210U RU 195123 U1 RU195123 U1 RU 195123U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exhaust air
wind
wind turbine
amplifier
movable
Prior art date
Application number
RU2018146210U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Дмитриевич Шапошников
Валерий Андреевич Эвиев
Балюта Иренденевна Беляева
Сергей Николаевич Романенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова"
Priority to RU2018146210U priority Critical patent/RU195123U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU195123U1 publication Critical patent/RU195123U1/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
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • 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 области сельского хозяйства, а именно к устройствам для получения электроэнергии.Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является увеличение коэффициента полезного действия ветрового агрегата.Энергетическая установка с усилителем оттока отработанного воздуха содержит ветродвигатель с ветроколесом, состоящим из лопастных элементов, прикрепленных к вертикальному валу, имеющему кинематическую связь с электрогенератором. Ветродвигатель содержит подвижный корпус с опорным поворотным устройством, к верхней части подвижного корпуса ветродвигателя прикреплен усилитель оттока отработанного воздуха, при этом нижний диаметр усилителя оттока отработанного воздуха соответствует верхнему диаметру подвижного корпуса ветродвигателя, а верхний диаметр усилителя оттока отработанного воздуха меньше нижнего. К подвижному корпусу ветродвигателя с безветренной стороны прикреплен стабилизатор флюгерного типа, а с ветреной стороны установлено входное сопло, внутри ветродвигателя имеется стабилизатор давления шиберного типа.The utility model relates to the field of agriculture, namely, devices for generating electricity. The objective of which the utility model is aimed is to increase the efficiency of the wind unit. A power plant with an exhaust air outflow amplifier contains a wind turbine with a wind wheel consisting of blade elements, attached to a vertical shaft having a kinematic connection with an electric generator. The wind turbine contains a movable housing with a supporting rotary device, an exhaust air outflow amplifier is attached to the upper part of the movable windmill housing, while the lower diameter of the exhaust air outflow amplifier corresponds to the upper diameter of the movable wind turbine housing, and the upper diameter of the exhaust air outflow amplifier is smaller than the lower. A wind vane type stabilizer is attached to the movable housing of the wind turbine on the windless side, and an inlet nozzle is installed on the wind side, there is a slide type pressure stabilizer inside the wind turbine.

Description

Ветровая энергетическая установка с усилителем оттока отработанного воздухаWind power plant with exhaust air outflow amplifier

Полезная модель относится к области ветроэнергетики, а именно к устройствам для получения электроэнергии.The utility model relates to the field of wind energy, namely, devices for generating electricity.

Известно устройство ветроэнергетической установки (патент RU 74670, дата публикации 10.07.2008 г.). Полезная модель содержит ветроэнергетическую установку, содержащую установленную на фундаменте опору, на верхней части которой жестко установлен блок-каркас с двенадцатью входными соплами на его вертикальной для входа потока воздуха поверхности и с диффузором для выхода потока воздуха на его верхней крышке, установленную в блок - каркасе ветровую турбину, жестко связанную с вертикальным валом, который имеет кинематическую связь с электрогенератором посредством тормозной гидравлической системы с маховиком, нижнего редуктора, который выполнен в виде заднего моста автомобиля, корпус которого жестко связан с фундаментом, и муфты, при этом вертикальный вал установлен в подшипниках с возможностью вращения, а опора выполнена секционной. Данное устройство принято в качестве ближайшего аналога.A device for a wind power installation is known (patent RU 74670, publication date July 10, 2008). The utility model contains a wind power installation containing a support on the foundation, on the top of which a block frame is rigidly mounted with twelve inlet nozzles on its vertical surface for air inlet air inlet and with a diffuser for air outlet on its upper cover mounted in the block frame a wind turbine rigidly connected to a vertical shaft, which has a kinematic connection with the electric generator by means of a hydraulic brake system with a flywheel, of a lower gear, which made in the form of the rear axle of the car, the body of which is rigidly connected to the foundation, and the coupling, while the vertical shaft is mounted in bearings with the possibility of rotation, and the support is made sectional. This device is accepted as the closest analogue.

Однако эта энергоустановка характеризуется недостаточными функциональными возможностями. Главным недостатком аналога является недостаточный КПД.However, this power plant is characterized by insufficient functionality. The main disadvantage of the analogue is the lack of efficiency.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель является увеличение коэффициента полезного действия энергетической установки.The task to which the utility model is directed is to increase the efficiency of a power plant.

Технический результат направлен на создание недорогого, простого в изготовлении и эксплуатации ветроэнергетического устройства для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию вращения ветрового колеса с дальнейшим преобразованием в электрическую энергию.The technical result is aimed at creating an inexpensive, easy to manufacture and operate wind energy device for converting the kinetic energy of the wind into mechanical energy of rotation of the wind wheel with further conversion to electrical energy.

Указанный технический результат достигается посредством энергетической установки с усилителем оттока отработанного воздуха, содержащей установленную на железобетонном фундаменте опору, причем вертикальный вал ветроколеса имеет кинематическую связь с электрогенератором, при этом опора закреплена через резьбовое соединение на анкерных болтах; к верхней части опоры прикреплено опорное поворотное устройство при помощи резьбового соединения и подшипников для перемещения подвижного корпуса ветродвигателя, а к верхней части подвижного корпуса ветродвигателя прикреплен через резьбовое соединение усилитель оттока отработанного воздуха; к подвижному корпусу ветродвигателя с безветренной стороны через резьбовое соединение прикреплен стабилизатор флюгерного типа, с ветреной стороны установлено входное сопло; стабилизатор давления шиберного типа внутри ветродвигателя.The specified technical result is achieved by means of a power plant with an amplifier for outflow of exhaust air containing a support mounted on a reinforced concrete foundation, and the vertical shaft of the wind wheel has a kinematic connection with the electric generator, while the support is fixed through threaded joints to anchor bolts; a rotary support device is attached to the upper part of the support by means of a threaded connection and bearings to move the movable wind turbine housing, and an exhaust air outflow amplifier is attached through the threaded connection to the upper part of the movable wind turbine housing; from the windless side of the wind turbine through the threaded connection, a vane-type stabilizer is attached, an inlet nozzle is installed on the windy side; shear type pressure stabilizer inside the wind turbine.

На фиг. 1 представлен общий вид ветровой энергетической установки, на фиг. 2 изображен вид сверху.In FIG. 1 shows a general view of a wind power plant; FIG. 2 shows a top view.

Сущность полезной модели заключается в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Ветровая энергетическая установка с усилителем оттока отработанного воздуха», содержит установленную на железобетонном фундаменте (14) опору (13), которая закреплена через резьбовое соединение. К верхней части опоры (13) закрепляется с помощью резьбового соединения и подшипников (7) опорное поворотное устройство (8) для перемещения подвижного корпуса (3) ветродвигателя. К верхней части подвижного корпуса (3) ветроколеса прикрепляется через резьбовое соединение усилитель оттока отработанного воздуха (5). Вертикальный вал (2) ветроколеса (1) имеет кинематическую связь с электрогенератором (11) через систему подшипников (7). У основания поверхности земли к системе вертикальных рабочих валов установленных в подшипники (7) и резьбовое соединение прикреплен автомобильный диск (9) с гидравлической системой торможения для остановки вращения вертикального вала (2), редуктор (10) через вал (2) и соединительную муфту (12), который установлен в подшипниках (7), прикреплен к автомобильному диску (9) с гидравлической системой торможения и остановки вертикального вала (2), соединительная муфта (12) соединяет жестко редуктор (10) с электрогенератором (11). К подвижному корпусу (3) ветродвигателя с безветренной стороны через резьбовое соединение прикреплен стабилизатор флюгерного типа (6), с ветреной стороны устанавливается входное сопло (4), а внутри ветродвигателя имеется стабилизатор давления шиберного типа (на чертеже не показан).Wind power installation with an exhaust air outflow amplifier ”, contains a support (13) mounted on a reinforced concrete foundation (14), which is fixed through a threaded connection. A rotary support device (8) is fastened to the upper part of the support (13) by means of a threaded connection and bearings (7) for moving the movable housing (3) of the wind turbine. An exhaust air amplifier (5) is attached to the upper part of the movable casing (3) of the wind wheel through a threaded connection. The vertical shaft (2) of the wind wheel (1) has a kinematic connection with the electric generator (11) through a bearing system (7). At the base of the earth's surface, a car disk (9) with a hydraulic braking system is attached to the system of vertical working shafts installed in the bearings (7) and the threaded connection to stop the rotation of the vertical shaft (2), the gearbox (10) through the shaft (2) and the coupling ( 12), which is installed in the bearings (7), is attached to the car disk (9) with a hydraulic braking and stopping system for the vertical shaft (2), the coupling (12) couples the gearbox (10) rigidly to the electric generator (11). On the windless side of the wind turbine (3) through a threaded connection, a vane type stabilizer (6) is attached, an inlet nozzle (4) is installed on the wind side, and there is a slide type pressure stabilizer inside the wind turbine (not shown in the drawing).

Первым существенным признаком, достаточным для достижения указанного выше технического результата, является наличие рабочих органов усилителя оттока отработанного воздуха (5) и ветрового двигателя состоящего из: ветрового колеса (1), которое имеет кинематическую связь с электрогенератором (11), стабилизатора флюгерного типа (6), подвижного корпуса (3), входного сопла (4).The first essential sign sufficient to achieve the above technical result is the presence of working bodies of an exhaust air outflow amplifier (5) and a wind engine consisting of: a wind wheel (1), which has a kinematic connection with an electric generator (11), a vane type stabilizer (6 ), movable housing (3), inlet nozzle (4).

Вторым существенным признаком достаточным для достижения указанного выше технического результата является наличие рабочих органов: стабилизатор давления (шиберного типа) внутри ветрового двигателя, действие которых в случае сильных и буревых порывов ветра позволяют поддерживать работу ветродвигателя в режиме близким к режиму максимальной мощности. Также наличие такого устройства в значительной степени уменьшат текущие затраты и увеличат срок службы ветровой энергетической установки.The second essential sign sufficient to achieve the above technical result is the presence of working bodies: a pressure stabilizer (slide type) inside the wind engine, the action of which in the case of strong and gusty wind gusts allows maintaining the operation of the wind turbine in a mode close to the maximum power mode. Also, the presence of such a device will significantly reduce operating costs and increase the life of the wind power plant.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Воздушный поток действует на стабилизатор флюгерного типа (6), вследствие этого действия выполняется поворот подвижного корпуса ветроколеса (3), так как он установлен на опорно-поворотном устройстве (8), что фиксирует положение входного сопла (4). Воздушный поток, проходя через входное сопло (4), сжимается вследствие его конструктивной особенности пропорционально соотношению наружной площади входа и внутренней площади; все это приводит в совокупности к увеличению аэродинамической силы и увеличению силового воздействия на лопастные элементы ветрового колеса (1) ветрового двигателя, что приводит к вращательному моменту ветрового колеса (1) ветрового двигателя, состоящего из вертикального вала ветрового колеса (2) и прикрепленных к нему лопастных элементов, который передает при помощи кинематической связи вращающий момент на электрогенератор (11). Воздушный поток воздуха, взаимодействуя с лопастными элементами ветроколеса (1) затормаживается, что приводит к уменьшению аэродинамической скорости потока и падению кинетической энергии.The air flow acts on the stabilizer of the vane type (6), as a result of this action, the movable body of the wind wheel (3) is rotated, since it is mounted on the support-rotary device (8), which fixes the position of the inlet nozzle (4). The air flow passing through the inlet nozzle (4) is compressed due to its design feature in proportion to the ratio of the outer inlet area and the inner area; all this leads to an increase in aerodynamic force and an increase in the force acting on the blade elements of the wind wheel (1) of the wind engine, which leads to the torque of the wind wheel (1) of the wind engine, consisting of a vertical shaft of the wind wheel (2) and attached to it blade elements, which transmits a torque via a kinematic connection to an electric generator (11). The air flow, when interacting with the blade elements of the wind wheel (1), is inhibited, which leads to a decrease in the aerodynamic velocity of the flow and a drop in kinetic energy.

Усилитель оттока отработанного воздуха (5) нижним диаметром соответствует верхнему диаметру подвижного корпуса ветродвигателя, при этом верхний диаметр выпускного воздуховода (5) меньше на 30%, что способствует увеличению скорости воздушного потока, внутри ветродвигателя.The exhaust air outflow amplifier (5) with the lower diameter corresponds to the upper diameter of the movable housing of the wind turbine, while the upper diameter of the exhaust duct (5) is 30% less, which contributes to an increase in the speed of the air flow inside the wind turbine.

Усилитель оттока отработанного воздуха (5) обеспечивает эффективный отток отработанного воздуха из ветрового двигателя.The exhaust air outflow amplifier (5) provides an efficient outflow of exhaust air from the wind engine.

При помощи работы редуктора (10) обороты рабочего вала увеличиваются и его выходной вал жестко соединяется с электрогенератором (11) при помощи соединительной муфты (12). Воздушный поток, взаимодействуя с лопастными элементами ветроколеса (1), завихрятся и затормаживается, наличие в данной конструкции усилителя оттока отработанного воздуха (5) обеспечивает эффективный отток отработанного воздуха из ветродвигателя, что позволяет снизить до 70% потерю скорости воздушного потока внутри ветродвигателя.With the help of the gearbox (10), the speeds of the working shaft are increased and its output shaft is rigidly connected to the electric generator (11) with the help of a coupling (12). The air flow, interacting with the blade elements of the wind wheel (1), swirls and brakes, the presence of an exhaust air outflow amplifier (5) in this design provides an effective outflow of exhaust air from the wind turbine, which reduces the loss of air flow velocity inside the wind turbine by up to 70%.

Предложенная конструкция устройства для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию вращения ветрового колеса с дальнейшим преобразованием в электрическую отличается высокой технологичностью, отсутствием дорогих материалов и минимальной потребностью в механической обработке материалов. Энергетическая установка с усилителем оттока отработанного воздуха имеет относительно простую конструкцию, в первую очередь, по причине того, что для ее производства не требуется высокотехнологичного оборудования. Основными деталями ветряных энергетических установок являются стабилизатор флюгерного типа (6), электрогенератор(11), автомобильный диск с гидравлической системой торможения (9), для остановки вертикального вала (2) ветроколеса (1), усилитель оттока отработанного воздуха (5), подвижный корпус ветродвигателя (3), входное сопло (4), стабилизатор давления шиберного типа внутри ветродвигателя.The proposed design of a device for converting kinetic energy of the wind into mechanical energy of rotation of the wind wheel with further conversion into electrical energy is characterized by high manufacturability, the absence of expensive materials and minimal need for machining of materials. A power plant with an exhaust air outflow amplifier has a relatively simple design, primarily because its production does not require high-tech equipment. The main parts of wind power plants are a weather vane stabilizer (6), an electric generator (11), a car disc with a hydraulic braking system (9), for stopping a vertical shaft (2) of a wind wheel (1), an exhaust air outflow amplifier (5), a movable housing wind turbine (3), inlet nozzle (4), shear-type pressure stabilizer inside the wind turbine.

Claims (1)

Энергетическая установка с усилителем оттока отработанного воздуха, содержащая ветродвигатель с ветроколесом, состоящим из лопастных элементов, прикрепленных к вертикальному валу, имеющему кинематическую связь с электрогенератором, отличающаяся тем, что ветродвигатель содержит подвижный корпус с опорным поворотным устройством, к верхней части подвижного корпуса ветродвигателя прикреплен усилитель оттока отработанного воздуха, при этом нижний диаметр усилителя оттока отработанного воздуха соответствует верхнему диаметру подвижного корпуса ветродвигателя, а верхний диаметр усилителя оттока отработанного воздуха меньше нижнего, при этом к подвижному корпусу ветродвигателя с безветренной стороны прикреплен стабилизатор флюгерного типа, а с ветреной стороны установлено входное сопло, а внутри ветродвигателя имеется стабилизатор давления шиберного типа.Power plant with an amplifier for outflow of exhaust air, comprising a wind turbine with a wind wheel, consisting of blade elements attached to a vertical shaft having kinematic connection with an electric generator, characterized in that the wind turbine comprises a movable housing with a supporting rotary device, an amplifier is attached to the upper part of the movable wind turbine housing outflow of exhaust air, while the lower diameter of the amplifier outflow of exhaust air corresponds to the upper diameter of the movable first turbine housing, while the upper diameter of the exhaust air outflow amplifier is less than the lower one, thus the movable body with turbine attached windless side stabilizer vane type, and is installed with the windy side inlet nozzle and inside of a wind turbine has a sliding-type pressure regulator.
RU2018146210U 2018-12-24 2018-12-24 Wind power plant with exhaust air outflow amplifier RU195123U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018146210U RU195123U1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 Wind power plant with exhaust air outflow amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018146210U RU195123U1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 Wind power plant with exhaust air outflow amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU195123U1 true RU195123U1 (en) 2020-01-15

Family

ID=69167337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018146210U RU195123U1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 Wind power plant with exhaust air outflow amplifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU195123U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200999698Y (en) * 2007-01-25 2008-01-02 李培华 Tower type wind power generation plant
US20100196144A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-05 Richard Morris Vertical axis wind turbine system
RU2412372C1 (en) * 2009-08-20 2011-02-20 Филонов Владимир Николаевич Wind-driven plant and wind turbine (versions)
US20140369826A1 (en) * 2012-10-05 2014-12-18 Steven Rohring Tornado wind energy conversion system wind turbine
RU157835U1 (en) * 2015-02-20 2015-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калмыцкий государственный университет" POWER UNIT WITH EXHAUST DUCT

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200999698Y (en) * 2007-01-25 2008-01-02 李培华 Tower type wind power generation plant
US20100196144A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-05 Richard Morris Vertical axis wind turbine system
RU2412372C1 (en) * 2009-08-20 2011-02-20 Филонов Владимир Николаевич Wind-driven plant and wind turbine (versions)
US20140369826A1 (en) * 2012-10-05 2014-12-18 Steven Rohring Tornado wind energy conversion system wind turbine
RU157835U1 (en) * 2015-02-20 2015-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калмыцкий государственный университет" POWER UNIT WITH EXHAUST DUCT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8232664B2 (en) Vertical axis wind turbine
JP4954066B2 (en) Wind energy extraction system
CN104912742A (en) Vertical axis wind turbine with protecting device capable of adjusting wind wheel radius
RU2169857C1 (en) Windmill plant
CN204677370U (en) A kind of adjustable wind wheel radius vertical axis windmill with protective gear
JP2008506877A5 (en)
JP2013534592A (en) Vertical axis windmill
GB2471272A (en) Vertical axis magnus effect wind turbine
GB2296048A (en) Vertical axis wind turbine
RU195123U1 (en) Wind power plant with exhaust air outflow amplifier
CN101749179B (en) Rectification speed increasing tower used for vertical axis wind turbine
RU157835U1 (en) POWER UNIT WITH EXHAUST DUCT
RU2688095C1 (en) Adjustable windmill unit with vertical axis of rotation
CN202187867U (en) Split blade vertical shaft wind-driven generator
RU112289U1 (en) WIND POWER PLANT
RU2426004C1 (en) Wind-electric plant for multi-storey buildings and structures
RU103857U1 (en) WIND POWER INSTALLATION TURBINE TYPE
RU2210000C1 (en) Rotary windmill
RU74669U1 (en) WIND POWER PLANT
RU74670U1 (en) WIND POWER PLANT
GB2468863A (en) Vertical Axis Wind Turbine with non-newtonian fluid damped auto pitching and air brake
RU2118700C1 (en) Windmill electric generating plant
KR200212985Y1 (en) Compressed air generating device of wind power system
AU2014301698A1 (en) Wind turbine for electric vehicle
RU2205292C1 (en) Wind-operated power plant

Legal Events

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

Effective date: 20200106