RU2010106C1

RU2010106C1 - Wind power plant

Info

Publication number: RU2010106C1
Application number: SU884618362A
Authority: RU
Inventors: Василий Фотеевич Маркелов
Original assignee: Василий Фотеевич Маркелов
Priority date: 1988-11-05
Filing date: 1988-11-05
Publication date: 1994-03-30

Abstract

FIELD: wind power engineering. SUBSTANCE: plant has a windmill connected to c compressor which communicates with a compressed air accumulator connected to the float of a pneumatic engine. The actual compressed air volume in the float is determined from a formula V_a=V_i(1+0.5P) where V_i is the compressed air volume at the initial float filling, p is the pressure increase coefficient depending on the depth of the float submersion. EFFECT: improved efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для обеспечения потребителей энергией, запасенной в аккумуляторе сжатого воздуха. The invention relates to wind energy and can be used to provide consumers with energy stored in a compressed air accumulator.

Известна ветроэнергетическая установка, которая содержит ветродвигатель и воздушный компрессор, сжатый воздух последнего питает пневмодвигатель. В схеме использованы пневмоаккумулятор и электрогенератор (см. заявку Великобритании N 2112463, кл. F 03 D 9/02, опублик. 1983). Однако в этой установке применен поршневой пневмодвигатель и поэтому не используется отбор теплоты от жидкости, когда происходит всплытие расширяющегося объема газа внутри поплавка-колокола, что снижает КПД. Known wind power installation, which contains a wind turbine and an air compressor, the compressed air of the latter feeds the air motor. A pneumatic accumulator and an electric generator were used in the circuit (see UK application N 2112463, class F 03 D 9/02, published. 1983). However, a piston air motor is used in this installation and therefore, heat is not taken from the liquid when an expanding volume of gas emerges inside the bell float, which reduces the efficiency.

Известна также ветроэнергетическая установка, содержащая компрессор с ветросиловым приводом, подключенный к выходу компрессора аккумулятор сжатого воздуха и соединенный с ним пневмодвигатель (см. авт. св. СССР N 1163029, кл. F 03 D 3/00, 1983). Но в этой установке не используются механическая и тепловая энергия отработанного воздуха, что также снижает КПД. A wind power installation is also known, comprising a compressor with a wind-driven drive, a compressed air accumulator connected to the compressor output and an air motor connected to it (see ed. St. USSR N 1163029, class F 03 D 3/00, 1983). But this installation does not use the mechanical and thermal energy of the exhaust air, which also reduces the efficiency.

Известна ветроэнергетическая установка, принятая за прототип, содержащая ветродвигатель, связанный с компрессором, сообщенным с аккумулятором сжатого воздуха, соединенным с поплавком пневмодвигателя. Хотя в прототипе использован поплавковый пневмодвигатель, но не разработаны расчетные формулы для определения действующего объема сжатого воздуха, первоначально подаваемого в поплавок, а это не позволяет определять параметры установки и приводит к снижению КПД. Known wind power plant, adopted as a prototype, containing a wind turbine associated with a compressor in communication with a compressed air accumulator connected to the float of an air motor. Although the prototype used a float air motor, design formulas for determining the effective volume of compressed air initially supplied to the float were not developed, and this does not allow to determine the installation parameters and leads to a decrease in efficiency.

Целью изобретения является повышение КПД ветроэнергетической установки. The aim of the invention is to increase the efficiency of a wind power installation.

В предложенной ветроэнергетической установке существенно то, что объем сжатого воздуха в поплавке определяется из соотношения
V_д = V_п(1+0,5Р), где V_д - объем сжатого воздуха в поплавке;
V_п - объем сжатого воздуха при первоначальном заполнении поплавка;
Р - коэффициент увеличения давления в зависимости от глубины погружения поплавка.In the proposed wind power installation, it is essential that the volume of compressed air in the float is determined from the ratio
V _d = V _p (1 + 0.5P), where V _d is the volume of compressed air in the float;
V _p - the volume of compressed air during the initial filling of the float;
P is the coefficient of pressure increase depending on the immersion depth of the float.

На фиг. 1 приведена схема ветроэнергетической установки; на фиг. 2 - диаграмма работы единицы объема сжатого воздуха. In FIG. 1 shows a diagram of a wind power installation; in FIG. 2 is a diagram of a unit volume of compressed air.

Ветроэнергетическая установка содержит ветродвигатель 1, связанный с компрессором 2, сообщенным с аккумулятором сжатого воздуха 3, соединенным с поплавком 4 пневмодвигателя 5. The wind power installation comprises a wind turbine 1 connected to a compressor 2 in communication with a compressed air accumulator 3 connected to a float 4 of an air motor 5.

На фиг. 2 показано, как с уменьшением Н - высоты погружения поплавка 4, растет усилие всплытия и работа, так как при всплытии поплавка 4 уменьшается давление водяного столба, а воздух, поступающий из аккумулятора 3, имеет постоянное рабочее давление. При этом объем поплавка равен V = V_пР.In FIG. 2 shows how, with decreasing H, the immersion height of the float 4, the ascent force and work increase, since when the float 4 ascends, the pressure of the water column decreases, and the air coming from the accumulator 3 has a constant working pressure. The volume of the float is equal to V = V _p R.

При работе установки сжатый воздух поступает в поплавок 4 из аккумулятора 3, поплавок 4 всплывает и приводит в действие рабочую машину (не показана). Количество работы, произведенное объемом воздуха V при всплытии с глубины Н, равно
A = V_п(1+0,5Р)Н или в (1+0,5Р) раз больше, чем количество работы, произведенное объемом герметичного поплавка.During operation of the installation, compressed air enters the float 4 from the battery 3, the float 4 floats and drives a working machine (not shown). The amount of work produced by the air volume V when floating from depth H is
A = V _p (1 + 0.5P) N or (1 + 0.5P) times more than the amount of work produced by the volume of the pressurized float.

Технико-экономическая эффективность выражается в извлечении энергии ветра из практически неисчерпаемого источника энергии, легко доступного и экологически чистого, как энергия, запасенная в воде и воздухе. (56) Авторское свидетельство СССР N 1413265, кл. F 03 D 9/02, 1986. Feasibility is expressed in the extraction of wind energy from an almost inexhaustible source of energy, easily accessible and environmentally friendly, like energy stored in water and air. (56) Copyright certificate of the USSR N 1413265, cl. F 03 D 9/02, 1986.

Claims

A WIND POWER PLANT containing a wind turbine connected to a compressor connected to a compressed air accumulator connected to a pneumatic motor float, characterized in that, in order to increase the efficiency, the volume of compressed air in the float is determined from the ratio
V _d = V _p (1 + 0.5P),
where V _d is the volume of compressed air in the float;
V _p - the volume of compressed air during the initial filling of the float;
P is the coefficient of pressure increase depending on the immersion depth of the float.