RU202075U1 - Ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия - Google Patents
Ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия Download PDFInfo
- Publication number
- RU202075U1 RU202075U1 RU2020131169U RU2020131169U RU202075U1 RU 202075 U1 RU202075 U1 RU 202075U1 RU 2020131169 U RU2020131169 U RU 2020131169U RU 2020131169 U RU2020131169 U RU 2020131169U RU 202075 U1 RU202075 U1 RU 202075U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure chamber
- cylindrical shell
- flexible
- attached
- hollow cylinder
- Prior art date
Links
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
- 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
- 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)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области энергетики и предназначена для извлечения электрической энергии из ветра. Устройство содержит привод, обмотку, магнитную систему генератора, вытяжную трубу, сверху которой установлена насадка и снизу напорная камера, причем привод выполнен в виде подпружиненного пустотелого цилиндра с горизонтальной осью и установлен в напорной камере с возможностью вертикальных возвратно-поступательных перемещений, обмотка выполнена поверх двухполюсного постоянного магнита и несколько обмоток, параллельно соединенных между собой, размещено в немагнитном прямоугольном коробе, который установлен в центре пустотелого цилиндра с возможностью перемещения вдоль горизонтальных направляющих, закрепленных в боковых стенках напорной камеры, магнитная система выполнена в виде нескольких двухполюсных постоянных магнитов, стационарно установленных в полости пустотелого цилиндра с зазором у боковых сторон немагнитного прямоугольного короба, так что в зазорах полюса постоянных магнитов совпадают с полюсами постоянных магнитов обмотки, вытяжная труба выполнена в виде гибкого трубопровода и прикреплена к тросу, насадка выполнена в виде гибкой цилиндрической оболочки, внутри которой размещен тройник, два патрубка которого соединены с окнами, выполненными на боковой поверхности гибкой цилиндрической оболочки, а нижний патрубок соединен с верхним концом гибкого трубопровода, остальное пространство гибкой цилиндрической оболочки заполнено газом, плотность которого меньше плотности воздуха, на основаниях гибкой цилиндрической оболочки прикреплены стабилизаторы так, что плоскости стабилизаторов составляют с общей осью окон угол 90°, нижний конец гибкого трубопровода крепится к диффузору напорной камеры. 5 ил.
Description
Полезная модель относится к области энергетики и предназначена для извлечения электрической энергии из ветра.
Известна ветроэнергетическая установка, содержащая ветровое колесо с лопастями, ось вращения которого совпадает с направлением ветра, мачту, в верхней части которой посредством подшипникового узла закреплен вал ветрового колеса, и закрепленную с возможностью поворота на мачте платформу с регулирующими номинальную скорость вращения ветрового колеса генераторами электрической энергии, при этом ветровое колесо представляет собой смонтированную на его валу форменную конструкцию, включающую кинематически связанный с генераторами обод колеса, радиальные элементы, расположенные между ободом и ступицей колеса, осевые элементы, стропила для закрепления тех концов лопастей, что расположены ближе к ободу, и поперечные элементы, на которых совместно с радиальными элементами закреплены лопасти, отличающаяся тем, что радиальные элементы проходят посередине вдоль лопастей и закреплены в ступице так, что общая площадь поверхности всех лопастей превышает площадь описываемого лопастями при вращении колеса круга [Патент RU №72512, 2007].
Недостатки аналога: сложная конструкция, громоздкость и тихоходность.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия, состоящая из ветрового колеса, вала и генератора, отличающаяся тем, что ветровое колесо расположено в сопле, заключенном в звукопоглощающую камеру корпуса вытяжной трубы, на которой сверху установлена насадка и имеются регулировочно-предохранительные клапаны, а в нижней части находится напорная камера, за которой расположены ветроприемники с направляющими лопатками, с внешними и внутренними шторками [Патент RU №2095619, F03D, 1/04, 1995]..
Недостатки прототипа: сложная конструкция, громоздкость и тихоходность.
Техническая проблема заключается в том, использование ветровых колес связано с тремя недостатками: низкий коэффициент полезного действия, большой диаметр ветрового колеса и шумовые помехи в зоне установки ветровой электростанции.
Технический результат, на достижение которого направлено данная полезная модель, заключается в упрощении конструкции путем замены громоздкой стационарной вытяжной трубы на гибкий трубопровод, у верхнего конца которого установлена насадка, выполненная в виде гибкой цилиндрической оболочки заполненной газом, плотность которого меньше плотности воздуха, а нижний конец гибкого трубопровода крепится к диффузору напорной камеры и в использовании вибрирующего в воздушном потоке цилиндра-привода вместо ветрового колеса.
Для достижения указанного технического результата в ветроэнергетической установке напорно-вытяжного действия, содержащей привод, обмотку, магнитную систему генератора, вытяжную трубу, сверху которой установлена насадка и снизу напорная камера, причем привод выполнен в виде подпружиненного пустотелого цилиндра с горизонтальной осью и установлен в напорной камере с возможностью вертикальных возвратно-поступательных перемещений, обмотка выполнена поверх двухполюсного постоянного магнита и несколько обмоток, параллельно соединенных между собой, размещено в немагнитном прямоугольном коробе, который установлен в центре пустотелого цилиндра с возможностью перемещения вдоль горизонтальных направляющих, закрепленных в боковых стенках напорной камеры, магнитная система выполнена в виде нескольких двухполюсных постоянных магнитов стационарно установленных в полости пустотелого цилиндра с зазором у боковых сторон немагнитного прямоугольного короба, так что в зазорах полюса постоянных магнитов совпадают с полюсами постоянных магнитов обмотки, вытяжная труба выполнена в виде гибкого трубопровода и прикреплена к тросу, насадка выполнена в виде гибкой цилиндрической оболочки, внутри которой размещен тройник, два патрубка которого соединены с окнами, выполненными на боковой поверхности гибкой цилиндрической оболочки, а нижний патрубок соединен с верхним концом гибкого трубопровода, остальное пространство гибкой цилиндрической оболочки заполнено газом, плотность которого меньше плотности воздуха, на основаниях гибкой цилиндрической оболочки прикреплены стабилизаторы, так что плоскости стабилизаторов составляют с общей осью окон угол 90°, нижний конец гибкого трубопровода крепится к диффузору напорной камеры.
Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше, наиболее близкого к нему, является то, что привод выполнен в виде подпружиненного пустотелого цилиндра с горизонтальной осью и установлен в напорной камере с возможностью вертикальных возвратно-поступательных перемещений, обмотка выполнена поверх двухполюсного постоянного магнита и несколько обмоток, параллельно соединенных между собой, размещено в немагнитном прямоугольном коробе, который установлен в центре пустотелого цилиндра с возможностью перемещения вдоль горизонтальных направляющих, закрепленных в боковых стенках напорной камеры, магнитная система выполнена в виде нескольких двухполюсных постоянных магнитов, стационарно установленных в полости пустотелого цилиндра с зазором у боковых сторон немагнитного прямоугольного короба, так что в зазорах полюса постоянных магнитов совпадают с полюсами постоянных магнитов обмотки, вытяжная труба выполнена в виде гибкого трубопровода и прикреплена к тросу, насадка выполнена в виде гибкой цилиндрической оболочки, внутри которой размещен тройник, два патрубка которого соединены с окнами, выполненными на боковой поверхности гибкой цилиндрической оболочки, а нижний патрубок соединен с верхним концом гибкого трубопровода, остальное пространство гибкой цилиндрической оболочки заполнено газом, плотность которого меньше плотности воздуха, на основаниях гибкой цилиндрической оболочки прикреплены стабилизаторы, так что плоскости стабилизаторов составляют с общей осью окон угол 90°, нижний конец гибкого трубопровода крепится к диффузору напорной камеры.
Благодаря наличию этих признаков применение предлагаемого устройства позволит упростить конструкцию привода генератора и вытяжной трубы и снизить капитальные и эксплутационные затраты.
Предлагаемое устройство - ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 показана ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия.
На фиг. 2 - поперечный разрез А-А по окнам гибкой цилиндрической оболочки.
На фиг. 3 - план напорной камеры (разрез - вид по В-В).
На фиг. 4 - поперечный разрез С-С входа в напорную камеру.
На фиг. 5 - поперечный разрез D-D подпружиненного цилиндра-привода.
Ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия размещена на открытой площадке и включает: напорную камеру 1 с диффузором 2, гибкий трубопровод 3, гибкую цилиндрическую оболочку 4, заполнено газом 5, плотность которого меньше плотности воздуха, стабилизаторы 6 в виде пластин в форме полуокружностей, окна 7 на боковой поверхности гибкой цилиндрической оболочки 4, трос 8 и груз 9 на земле 10. Стрелкой 11 обозначено направление ветра. Стрелкой 12 обозначено направление движения воздуха в гибком трубопроводе 3 (фиг. 1 и 2). Напорная камера 1 имеет входное 13 прямоугольное поперечное сечение (фиг. 4), в боковых стенках которой выполнены ниши 14, предназначенные для размещения цилиндра-привода 15, а выходное прямоугольное сечение напорной камеры 1 соединено с диффузором 2 (фиг. 3). Цилиндр-привод 15 на боковой поверхности имеет консоли 16 с отверстиями 17 для прохода стержня 18, на который насажена жесткая пружина 19. Стержни 18 крепятся к нижним балкам 20, а верхние балки 21 могут демонтироваться в период установки цилиндра-привода 15 в рабочее положение. В полости цилиндра-привода 15 в зоне консолей 16 крепятся консоли-ниши 22, в которых с интервалом по длине цилиндра-привода 15 размещены постоянные двухполюсные магниты 23 (фиг. 5). В боковых стенках напорной камеры 1 в зоне ниш 14 выполнены отверстия 24 прямоугольного поперечного сечения с направляющими 25 для установки внутрь цилиндра-привода 15 немагнитного короба 26 прямоугольного поперечного сечения, в котором с интервалом по длине цилиндра-привода 15, равным интервалу размещения консолей-ниш 22, установлены постоянные двухполюсные магниты 27, поверх которых намотаны обмотки 28, соединенные параллельно. У боковых стенок немагнитного прямоугольного короба 26 имеются зазоры 29, в которых полюса постоянных двухполюсных магнитов 22 цилиндра-привода 15 совпадают с полюсами постоянных двухполюсных магнитов 27 обмоток 28. На фиг. 5 пунктирной линией показано вертикальное смещение цилиндра-привода 15 в процессе обтекания его течением воздуха в напорной камере 1.
Работа ветроэнергетической установки напорно-вытяжного действия осуществляется следующим образом. При направлении ветра 11 происходит обтекание контура гибкой цилиндрической оболочки 4, заполненной газом 5.
Гибкая цилиндрическая оболочка 4 удерживается на месте при помощи троса 8, прикрепленного к грузу 9 на земле 10. Под действием ветра стабилизаторы 6 устанавливаются торцами в направлении 11. Поток воздуха срывается в местах окон 7, вызывая понижение давления в этих зонах, что приводит к засасыванию воздуха из гибкого трубопровода 3 в направлении 12. Этот воздух поступает через входное прямоугольное сечение 13 напорной камеры 1 и далее увеличивает свою скорость в диффузоре 2 и поступает в гибкий трубопровод 3 и через окна 7 выходит в атмосферу. Этому процессу способствуют следующие факторы: теплый воздух у земли имеет температуру выше, чем на высоте (100 и более метров) и поэтому будет стремиться вверх; на высоте воздух разряжен и потому направление воздуха в гибком трубопроводе 3 будет снизу вверх. В напорной камере 1 в нишах 14 размещен полый цилиндр-привод 15, который установлен с возможность возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскость при обтекании его контура течением воздуха. Известно, что с контура цилиндра поочередно срываются вихри, образуя дорожку Кармана [Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя, «Наука», 1974]. В момент отрыва вихря образуется сила, которая направлена по линии диаметра цилиндра в направлении к противоположной точке на контуре цилиндра. При образовании вихря сверху цилиндра-привода 15 эта сила сместит его вниз. Нижние пружины 19 сожмутся, а затем разожмутся и цилиндр-привод 15 переместится вверх. При срыве вихря с нижней кромки цилиндра-привода 15 картина повторится в обратном направлении. Таким образом, цилиндр-привод 15 будет совершать колебательные движения в вертикальной плоскости. Конструктивные элементы: консоли 16, отверстия 17, стержни 18, жесткая пружина 19, нижняя балка 20, верхняя балка 21 обеспечивают и поддерживают это колебательное движение цилиндра-привода 15. Вместе с цилиндром-приводом 15 совершают колебания и постоянные двухполюсные магниты 23, установленные в консолях-нишах 22. Эти колебания совершаются в зазоре 29 перед постоянными двухполюсными магнитами 27, установленными в немагнитном коробе 26, которые вводятся в полость цилиндра-привода 15 через отверстия 24 по направляющим 25. При вертикальных возвратно-поступательных колебаниях в обмотке 28 периодически возбуждается электрический ток. Этот ток увеличивается за счет параллельного соединения всех обмоток 28.
По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволит значительно упростить конструкцию.
Claims (1)
- Ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия, включающая генератор, вытяжную трубу, сверху которой установлена насадка и снизу напорная камера, отличающаяся тем, что привод генератора выполнен в виде подпружиненного пустотелого цилиндра с горизонтальной осью, установленного в напорной камере с возможностью вертикальных возвратно-поступательных перемещений, при этом в центре пустотелого цилиндра с возможностью перемещения вдоль горизонтальных направляющих, закрепленных в боковых стенках напорной камеры, установлен немагнитный прямоугольный короб, в немагнитном прямоугольном коробе прямоугольного поперечного сечения с интервалом по длине цилиндра-привода установлены постоянные двухполюсные магниты, поверх которых намотаны обмотки, соединенные параллельно, причем в полости пустотелого цилиндра стационарно установлены двухполюсные магниты с зазором у боковых сторон немагнитного прямоугольного короба так, что в зазорах полюса этих постоянных магнитов совпадают с полюсами постоянных магнитов с обмотками, при этом вытяжная труба выполнена в виде гибкого трубопровода и прикреплена к тросу, насадка выполнена в виде гибкой цилиндрической оболочки, внутри которой размещен тройник, два патрубка которого соединены с окнами, выполненными на боковой поверхности гибкой цилиндрической оболочки, а нижний патрубок соединен с верхним концом гибкого трубопровода, кроме того, на основания гибкой цилиндрической оболочки прикреплены стабилизаторы таким образом, что их плоскости составляют с общей осью окон угол 90°, а нижний конец гибкого трубопровода прикреплен к диффузору напорной камеры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020131169U RU202075U1 (ru) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020131169U RU202075U1 (ru) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU202075U1 true RU202075U1 (ru) | 2021-01-28 |
Family
ID=74551002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020131169U RU202075U1 (ru) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU202075U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2095619C1 (ru) * | 1995-11-21 | 1997-11-10 | Александр Евгеньевич Филиппов | Ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия |
RU93893U1 (ru) * | 2009-12-25 | 2010-05-10 | Александр Никитович Колесников | Ветряной генератор |
WO2010054844A2 (de) * | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Tim Brocks | Verfahren zum betreiben einer windkraftanlage und windkraftanlage |
US20140023500A1 (en) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | Humberto Antonio RUBIO | Vertical axis wind and hydraulic turbine with flow control |
-
2020
- 2020-09-22 RU RU2020131169U patent/RU202075U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2095619C1 (ru) * | 1995-11-21 | 1997-11-10 | Александр Евгеньевич Филиппов | Ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия |
WO2010054844A2 (de) * | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Tim Brocks | Verfahren zum betreiben einer windkraftanlage und windkraftanlage |
RU93893U1 (ru) * | 2009-12-25 | 2010-05-10 | Александр Никитович Колесников | Ветряной генератор |
US20140023500A1 (en) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | Humberto Antonio RUBIO | Vertical axis wind and hydraulic turbine with flow control |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6215199B1 (en) | Wind-driven electrical energy generating device | |
US4031173A (en) | Efficiency and utilization of cooling towers | |
CN101328863B (zh) | 空气力学塔式风力发电系统 | |
WO2010099025A2 (en) | Fluid flow energy concentrator | |
RU2358148C2 (ru) | Ветротурбинный двигатель с горизонтальным ротором | |
CN101790640B (zh) | 垂直轴线的双涡流顺风内流冲击式风力涡轮机 | |
US20100215488A1 (en) | Fluid flow energy concentrator | |
RU202075U1 (ru) | Ветроэнергетическая установка напорно-вытяжного действия | |
KR102147538B1 (ko) | 회오리 유도 발전장치 | |
CN201225236Y (zh) | 空气力学塔式风力发电系统 | |
RU2511780C1 (ru) | Ветровой энергетический модуль с вертикальной центростремительной турбиной и высокоэффективная энергетическая установка для производства переменного электрического тока | |
RU115019U1 (ru) | Ветрогенератор электромобиля | |
US11236721B2 (en) | Vertical axis wind turbines | |
RU2661567C2 (ru) | Ветроэнергетическая установка и способ получения электроэнергии | |
KR101732145B1 (ko) | 풍력발전장치 | |
RU182523U1 (ru) | Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию | |
RU184213U1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
RU2204050C2 (ru) | Ветрогенератор | |
RU2258155C1 (ru) | Ветровая установка савина для аккумулирования энергии | |
KR101409717B1 (ko) | 임펠러 좌우 변위형 풍력발전시스템 | |
RU202693U1 (ru) | Вибрационный привод волновой электростанции | |
RU203983U1 (ru) | Устройство для получения электрической энергии | |
RU193554U1 (ru) | Модуль выработки электроэнергии | |
RU2663928C1 (ru) | Турбогенератор "Поток" | |
KR101102427B1 (ko) | 해상 풍력발전소 시공방법 및 그에 따른 해상 풍력발전소 |