RU2059105C1 - Wind power plant - Google Patents

Wind power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2059105C1
RU2059105C1 RU9494016764A RU94016764A RU2059105C1 RU 2059105 C1 RU2059105 C1 RU 2059105C1 RU 9494016764 A RU9494016764 A RU 9494016764A RU 94016764 A RU94016764 A RU 94016764A RU 2059105 C1 RU2059105 C1 RU 2059105C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
wind wheel
wind
blade
windwheel
Prior art date
Application number
RU9494016764A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94016764A (en
Inventor
Ю.Н. Горбунов
А.И. Забегаев
В.В. Демкин
Ю.И. Новак
Я.Г. Соболь
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Общемаш-Инжиниринг"
Научно-производственное объединение "Ветроэн"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Общемаш-Инжиниринг", Научно-производственное объединение "Ветроэн" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Общемаш-Инжиниринг"
Priority to RU9494016764A priority Critical patent/RU2059105C1/en
Publication of RU94016764A publication Critical patent/RU94016764A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2059105C1 publication Critical patent/RU2059105C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: wind power engineering. SUBSTANCE: power plant has shaft and windwheel mounted on the shaft. The windwheel has blades and vortex generators made up as wings having aerodynamic profile. The vortex generators are mounted at the ends of the blades perpendicular to the end part of the blade. The plant is provided with the second windwheel mounted on the shaft downstream of the first one. The outer diameter of the blades of the second windwheel are 0.9- 1.4 of the blade radius of the first windwheel up to the vortex generator. The second wind wheel blades are at a distance of 0.3-1.0 of the vortex generator chord from the vortex generator face along the shaft axis. The second wind wheel is rigidly mounted on the shaft. The tangential size in the rotation plane from the trailing edge of the blade of the first windwheel to the front edge of the blade of the second windwheel along the radius of the vortex generator assembling is in the range of 0.8-2.5 of its chord. The blades of the second windwheel are telescopic and radius of their fixed parts is 0.9-1.1 of the radius of the first windwheel blade. The second windwheel blades are inclined to the plane of rotation in the wind direction at 2-7°. Extensible parts of the blades of the second wind wheel are provided with end washers which in length and width are not less than the chord and width of the end sections of the fixed part of the blade, respectively. EFFECT: enhanced efficiency. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно ветроэнергетическим установкам с несколькими ветроколесами. The invention relates to wind energy, namely wind power plants with several wind wheels.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая два ветроколеса, установленные на валах и имеющие лопасти с изменяемым радиусом (авт. св. СССР N 1612107, кл. F 03 D 7/02, 9.11.87). A known wind power installation containing two wind wheels mounted on shafts and having blades with a variable radius (ed. St. USSR N 1612107, class F 03 D 7/02, 9.11.87).

Эта установка имеет следующие недостатки. This installation has the following disadvantages.

При использовании ее в диапазоне малых скоростей ветра 2,5-6,2 м/с не обеспечивается получение номинальных мощностей. Это обусловлено тем, что при выработке электроэнергии первое ветроколесо не оказывает практического действия на второе ветроколесо, установленное по другую сторону башни. Площадь лопастей не меняется при изменении радиуса ветроколеса, что ограничивает эффективность съема мощности с ветропотока при увеличении радиуса. When using it in the range of low wind speeds of 2.5-6.2 m / s, it is not possible to obtain rated power. This is due to the fact that when generating electricity, the first wind wheel does not have a practical effect on the second wind wheel installed on the other side of the tower. The area of the blades does not change when the radius of the wind wheel changes, which limits the efficiency of power removal from the wind flow with increasing radius.

Наиболее близкой к предлагаемой является ветроэнергетическая установка, содержащая вал и установленное на нем ветроколесо, имеющее лопасти и вихреобразователи в виде крыла с аэродинамическим профилем, установленные на концах лопастей, перпендикулярно концевой части лопасти (авт.св.СССР N 1657720, кл. F 03 D 1/06, 20.12.88). Closest to the proposed one is a wind power installation containing a shaft and a wind wheel mounted on it, having blades and vortex generators in the form of a wing with an aerodynamic profile mounted on the ends of the blades, perpendicular to the end part of the blade (ed. St. USSR no. 1657720, class F 03 D 1/06, 12.20.88).

Однако в этой установке не используется энергия воздушного потока с увеличенной скоростью, образуемого при работе вихреобразователя. However, this installation does not use the energy of the air flow with an increased speed generated during the operation of the vortex generator.

Целью изобретения является увеличение выработки электроэнергии за счет расширения диапазона рабочих скоростей ветра, повышение коэффициента использования энергии ветра, а также повышение надежности установки. The aim of the invention is to increase the generation of electricity by expanding the range of operating wind speeds, increasing the utilization of wind energy, as well as improving the reliability of the installation.

Цель достигается тем, что ветроэнергетическая установка снабжена вторым ветроколесом, установленным на валу за первым ветроколесом по направлению ветра и имеющим лопасти с наружным радиусом, составляющим 0,9-1,4 радиуса лопастей первого ветроколеса до вихреобразователя, расположенные по оси вала от торца вихреобразователя на расстоянии 0,3-1,0 хорды вихреобразователя, а в плоскости вращения в проекции на нее от задней кромки вихреобразователя до передней кромки лопасти второго ветроколеса на расстоянии 0,8-2,5 хорды вихреобразователя. The goal is achieved in that the wind power installation is equipped with a second wind wheel mounted on the shaft behind the first wind wheel in the direction of the wind and having blades with an outer radius of 0.9-1.4 of the radius of the blades of the first wind wheel to the vortex generator located on the shaft axis from the end of the vortex generator to a distance of 0.3-1.0 chords of the vortex generator, and in the plane of rotation in the projection onto it from the trailing edge of the vortex generator to the leading edge of the blade of the second wind wheel at a distance of 0.8-2.5 chords of the vortex generator.

Кроме того, лопасти второго ветроколеса выполнены телескопическими с радиусами неподвижной части лопасти, составляющим 0,9-1,1 радиуса лопасти первого ветроколеса. In addition, the blades of the second wind wheel are made telescopic with the radii of the stationary part of the blade, comprising 0.9-1.1 of the radius of the blade of the first wind wheel.

Дополнительным отличием является также то, что лопасти второго ветроколеса отклонены от плоскости вращения на угол 2-7о, а выдвижные части телескопических лопастей второго ветроколеса снабжены концевыми шайбами, длина и ширина которых выполнена не меньшими хорды и толщины концевого сечения основной неподвижной части лопасти.A further difference is the fact that the blades of the second propeller rotation plane tilted from an angle of 2-7, and retractable telescopic parts of the second propeller blades are provided with endplates, the length and the width of which is made not lower chord and the thickness of the end section of the main fixed part of the blade.

На фиг. 1 изображена ветроэнергетическая установка; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 направления тока воздуха при работе ветроустановки и эпюры скоростей по радиусу для первого (1ВК) и второго (2ВК) ветроколес; на фиг. 4 установка концевых шайб на втором ветроколесе. In FIG. 1 shows a wind power installation; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 directions of air flow during operation of a wind turbine and speed diagrams along the radius for the first (1VK) and second (2VK) wind wheels; in FIG. 4 installation of end washers on the second wind wheel.

Ветроэнергетическая установка содержит вал 1, установленные на нем первое 2 и второе 3 ветроколеса, поворотное основание 4 и башню 5. The wind power installation contains a shaft 1, the first 2 and second 3 wind wheels installed on it, a rotary base 4 and a tower 5.

Первое ветроколесо 2 содержит лопасти 6 и вихреобразователи 7 в виде крыла с аэродинамическим профилем, установленные на концах лопастей, перпендикулярно концевой части лопасти. The first wind wheel 2 contains blades 6 and vortex generators 7 in the form of a wing with an aerodynamic profile mounted on the ends of the blades, perpendicular to the end part of the blade.

Второе ветроколесо 3 имеет лопасти 8 с наружным радиусом R2, составляющим 0,9-1,4 радиуса R1 лопастей первого ветроколеса. Лопасти 8 расположены от торца вихреобразователя по оси вала на расстоянии L, равном (0,3-1,0)b хорды вихреобразователя.The second wind wheel 3 has blades 8 with an outer radius R 2 of 0.9-1.4 of the radius R 1 of the blades of the first wind wheel. The blades 8 are located from the end of the vortex generator along the axis of the shaft at a distance L equal to (0.3-1.0) b chords of the vortex generator.

В плоскости вращения расстояние l от задней кромки вихреобразователя до передней кромки лопасти второго ветроколеса равно (0,8-2,5)b хорды вихреобразователя. In the plane of rotation, the distance l from the trailing edge of the vortex generator to the leading edge of the blade of the second wind wheel is equal to (0.8-2.5) b vortex chord.

Лопасти 8 могут быть выполнены телескопическими, состоящими из неподвижной части 9 с радиусом Rн, составляющим 0,9-1,1 радиуса лопасти 6 R1, и выдвижной лопасти 10, перемещаемой с помощью привода (не показан).The blades 8 can be made telescopic, consisting of a fixed part 9 with a radius R n comprising 0.9-1.1 of the radius of the blade 6 R 1 , and a retractable blade 10, moved by a drive (not shown).

Лопасти 8 могут быть расположены под углом α, равным 2-7о, к плоскости вращения колеса.The blades 8 can be located at an angle α equal to 2-7 about to the plane of rotation of the wheel.

Размеры и расположение лопастей 8 выбраны таким образом, чтобы они находились в зоне потока воздуха с высокой скоростью, создаваемого вихреобразователями 7, за первым ветроколесом. The dimensions and location of the blades 8 are selected so that they are in the zone of high-speed air flow created by the vortex generators 7, behind the first wind wheel.

Лопасти второго ветроколеса 8 дополнительно снабжены концевыми шайбами 11. При выполнении лопасти 8 телескопической размеры (длина и ширина) концевых шайб 11 выбраны из условия герметизации внутреннего объема неподвижной части 9 лопасти, т.е. превышающими соответственно хорду и толщину сечения концевого сечения неподвижной части. The blades of the second wind wheel 8 are additionally equipped with end washers 11. When the blades 8 are telescopic, the dimensions (length and width) of the end washers 11 are selected from the condition of sealing the internal volume of the fixed part 9 of the blade, i.e. exceeding respectively the chord and the thickness of the cross section of the end section of the fixed part.

Кроме того, они снижают индуктивное сопротивление при работе ветроколеса. In addition, they reduce the inductive resistance during operation of the wind wheel.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом. Wind power installation works as follows.

Под действием ветра на лопасти 6 и 8 ветроколес 2 и 3 вращается вал 1, соединенный с электрогенератором, вырабатывающим электроэнергию. При вращении ветроколеса 2 вихреобразователи 7 за счет разности давлений образуют подобие вихревого тора и вовлекают в работу дополнительные массы воздуха, увеличивая расход через ветроколесо. Воздушный поток со значительно увеличенной скоростью воздействует на лопасти 6, увеличивая выработку энергии первым ветроколесом 2. Далее воздушный поток с увеличенной скоростью воздействует на лопасти 8, что увеличивает мощность, снимаемую с второго колеса, по сравнению с колесом, работающим от ветра, на 50-80%
Особенно большой эффект по увеличению выработки электроэнергии обеспечивается при малых скоростях ветра 2,5-6 м/с. Ветер с такой скоростью является преобладающим в большинстве районов мира.
Under the action of the wind on the blades 6 and 8 of the wind wheels 2 and 3, the shaft 1 rotates, connected to an electric generator that generates electricity. When the wind wheel 2 rotates, the vortex generators 7, due to the pressure difference, form a kind of vortex torus and involve additional air masses in the work, increasing the flow rate through the wind wheel. The air flow with a significantly increased speed acts on the blades 6, increasing the energy production of the first wind wheel 2. Further, the air flow with an increased speed acts on the blades 8, which increases the power taken from the second wheel, compared with the wheel running from the wind, by 50- 80%
A particularly large effect on increasing electricity generation is provided at low wind speeds of 2.5-6 m / s. Wind at this speed is predominant in most parts of the world.

Таким образом, предложенная ветроэнергетическая установка обеспечивает увеличение суммарной выработки энергии. Thus, the proposed wind power installation provides an increase in total energy production.

При больших скоростях ветра (свыше 6 м/с) мощность ветроэнергетической установки может быть номинальной и при меньших радиусах лопасти 8, равных 0,9-1,1 радиуса R1 лопасти 6 (например, при убранных выдвижных лопастях).At high wind speeds (more than 6 m / s), the power of the wind power installation can be nominal even with smaller radii of the blade 8, equal to 0.9-1.1 radius R 1 of the blade 6 (for example, when retractable blades are removed).

Выполнение лопасти 8 телескопической обеспечивает повышение мощности установки при малых скоростях ветра 2,5-6 м/с и снижение нагрузок и веса элементов ветроколеса (за счет снижения требований к прочности) при ветре свыше 6 м/с, когда лопасть убрана. The implementation of the telescopic blade 8 provides an increase in the power of the installation at low wind speeds of 2.5-6 m / s and a decrease in the loads and weight of the elements of the wind wheel (by reducing the strength requirements) when the wind exceeds 6 m / s when the blade is removed.

Пуск и работа установки при ветре в пределах 2,5-6 м/с осуществляется при выпущенных выдвижных лопастях 10. При ветре свыше 6 м/с по команде системы управления выдвижная лопасть убирается (или не выдвигается). Start-up and operation of the installation when the wind is within 2.5-6 m / s is carried out when the retractable blades are released 10. When the wind is more than 6 m / s, the retractable blade is removed (or does not extend) upon the command of the control system.

Возможны различные варианты использования второго ветроколеса: оно может быть жестко установлено на одном валу с первым ветроколесом с вращением в одну сторону или вращаться в противоположную первому ветроколесу сторону при использовании второго полого вала, установленного коаксиально с первым и связанного с соответствующим генератором (независимые решения). There are various options for using the second wind wheel: it can be rigidly mounted on the same shaft as the first wind wheel with one-way rotation or rotate in the opposite direction to the first wind wheel using a second hollow shaft mounted coaxially with the first one and connected to the corresponding generator (independent solutions).

Существенным является вторичное использование дополнительного расхода воздуха, обеспечиваемое работой первого ветроколеса, оснащенного вихреобразователями. В качестве примера для основного варианта рассматривается "сдвоенное" ветроколесо с жесткой установкой второго ветроколеса на валу. The secondary use of the additional air flow rate, which is ensured by the operation of the first wind wheel equipped with vortex generators, is essential. As an example for the main version, a “double” wind wheel with a rigid installation of the second wind wheel on the shaft is considered.

Как видно на эпюрах скоростей потоков, наблюдаемых в сечениях потоков (фиг. 3), проходящих через ометаемую ветроколесом площадь плоскости вращения первого и второго ветроколес, эпюра скоростей потока, достигающего второго ветроколеса, "размыта" по радиусу относительно эпюры скоростей в первом ветроколесе, причем "размыв" смещен за счет радиальной составляющей скорости потока в сторону увеличения радиуса. As can be seen on the diagrams of the flow velocities observed in the cross sections of the flows (Fig. 3) passing through the area of the plane of rotation of the first and second windwheels swept by the windwheel, the diagram of the flow velocities reaching the second windwheel is “blurred” along the radius relative to the velocity diagram in the first windwheel, and The “erosion” is shifted due to the radial component of the flow velocity in the direction of increasing radius.

Выполнение лопастей второго ветроколеса радиусом, равным 0,9-1,4 радиуса первого ветроколеса при установке второго ветроколеса от первого на расстоянии L=(0,3-1,0)bвк хорды вихреобразователя, позволяет практически полностью захватить вторым ветроколесом дополнительный поток, создаваемый при работе вихреобразователей.Making a second rotor blade radius equal to the radius of the first propeller 0.9-1.4 when installing the second propeller at a distance from the first L = (0,3-1,0) b VC chord shedder allows almost completely capture the second wind wheel additional flow created by the operation of vortex generators.

Верхнее значение величины радиуса лопастей второго ветроколеса в диапазоне R1=(0,9-1,4)R2 назначено, исходя их размеров вихрей, формируемых вихреобразователем, с тем, чтобы лопасть второго ветроколеса находилась в зоне местного увеличения скорости потока.The upper value of the radius of the blades of the second wind wheel in the range of R 1 = (0.9-1.4) R 2 is assigned based on the size of the vortices formed by the vortex generator so that the blade of the second wind wheel is in the zone of local increase in flow velocity.

При этом для R2=1,4R1 и L=1,0bвк в концевых частях второго ветроколеса прирост скорости ΔV по осевой составляющей над скоростью невозмущенного потока V больше или равен 10% максимального прироста ΔV2max. При величине ΔV<10% от ΔV2max с учетом радиальной составляющей скорости потока прирост мощности, развиваемой вторым ветроколесом, становится незначительным. Поэтому значение R2= 1,4R1 выбрано в качестве верхнего предела соотношения для радиуса второго ветроколеса.In addition, for R 2 = 1,4R 1 and L = 1,0b VC at the end portions of the second propeller ΔV 2 * speed gain of the axial component of the velocity of the undisturbed flow V greater than or equal to 10% of the maximum increment ΔV 2max. When ΔV 2k <10% of ΔV 2max , taking into account the radial component of the flow velocity, the increase in power developed by the second wind wheel becomes insignificant. Therefore, the value of R 2 = 1,4R 1 is selected as the upper limit of the ratio for the radius of the second wind wheel.

Нижний предел R2=0,9R1 выбран из величины достигаемого сверхсуммарного эффекта: дополнительный прирост мощности, обусловленный наличием вихреобразователя на первом ветроколесе при установке второго ветроколеса с L=0,3bвк и R2= 0,9R1, составляет 10% от суммарной мощности обоих независимо работающих ветроколес. Выбор минимальных границ диапазонов R2 и L связан с особенностями вихреобразования, размерами вихрей и профилем эпюр потока на втором ветроколесе при различных величинах R2 и L.Lower limit of R 2 = 0,9R 1 is selected from the values achieved sverhsummarnogo effect: additional power gain, due to the presence at the first shedder when installed second propeller wind wheel with L = 0,3b VC and R 2 = 0,9R 1, 10% of the total power of both independently operating wind wheels. The choice of the minimum boundaries of the ranges R 2 and L is associated with the features of the vortex formation, the size of the vortices and the profile of the flow diagrams on the second wind wheel at various values of R 2 and L.

При центральных значениях L и максимальном R2 сверхсуммарный эффект может обеспечивать увеличение мощности, как показали исследования, до 1,8-2,0 раза по сравнению с суммарной мощностью двух отдельно работающих ветроколес.With central values of L and maximum R 2, the supertotal effect can provide an increase in power, as studies have shown, up to 1.8-2.0 times compared with the total power of two separately operating wind wheels.

Для такой сложной системы ветроколес, которая имеет место в предлагаемой установке, нельзя говорить о классическом понимании коэффициента использования энергии ветра. For such a complex system of windwheels, which takes place in the proposed installation, one cannot speak of a classical understanding of the coefficient of utilization of wind energy.

С одной стороны, в сечение круга, ометаемого ветроколесом, втягивается дополнительный поток воздуха, что, увеличивая расход, фактически "увеличивает" диаметр ветроколеса. С другой стороны, поток воздуха, прошедший через первое ветроколесо, используется дополнительно на втором ветроколесе. On the one hand, an additional air flow is drawn into the cross-section of the circle swept by the wind wheel, which, increasing the flow rate, actually "increases" the diameter of the wind wheel. On the other hand, the air flow passing through the first wind wheel is additionally used on the second wind wheel.

Поэтому можно говорить только о приведенном значении коэффициента Ср мощности, который учитывает инженерное решение системы ветроколес.Therefore, we can only talk about the reduced value of the power factor C p , which takes into account the engineering solution of the wind wheel system.

Исследования показали, что заявляемое решение может обеспечивать значения Ср≈1,5-2,5 и даже более.Studies have shown that the claimed solution can provide values With p ≈1.5-2.5 and even more.

Следует отметить, что ветроустановка с системой двух ветроколес, обладающая заявляемыми характеристиками, устойчива к провалам скорости ветра и позволяет работать на отдачу мощности при кратковременном снижении скорости V и до таких величин, при которых классические ветроустановки работать не могут, т. е. система, вследствие увеличенного расхода воздуха через ометаемую ветроколесом площадь, обладает запасом устойчивости по режимам работы. Дополнительно положительную роль при этом играет второе ветроколесо, обладая повышенными тяговыми характеристиками при низких скоростях потоков вследствие большего радиуса.It should be noted that a wind turbine with a system of two wind wheels, which has the claimed characteristics, is resistant to wind speed dips and allows you to work on power output with a short-term decrease in speed V and to such values at which classical wind turbines cannot work, i.e. the system due to the increased air flow through the area swept by the windwheel, it has a margin of stability in operating modes. In addition, the second wind wheel plays a positive role, having increased traction characteristics at low flow rates due to the larger radius.

Например, при скорости V=2,8 м/с, при которой ветроколесо может начинать работать в режиме отдачи мощности (Nmax≥5% Nном), установка при снижении скорости ветра с V=4,0 м/с на 60% до скорости V=2,4 м/с, работавшая на установившемся режиме, при V=4,0 м/с продолжает отдавать мощность Nmax≥10%Nном; (Nном при V=5,0 м/с), т.е. кривые спада мощности лежат выше кривых нарастания мощности, что делает устройство эффективным при низких скоростях ветра и ветровых паузах.For example, at a speed of V = 2.8 m / s, at which the wind wheel can begin to work in the power output mode (N max ≥5% N nom ), installation with a decrease in wind speed from V = 4.0 m / s by 60% up to a speed of V = 2.4 m / s, operating in steady state, at V = 4.0 m / s it continues to give off power N max ≥10% N nom ; (N nom at V = 5.0 m / s), i.e. power decline curves lie above the power rise curves, which makes the device efficient at low wind speeds and wind breaks.

Как видно из схемы расположения вихрей на фиг. 3, периферийная часть второго ветроколеса обтекается потоком, имеющим не только осевое направление, но и выраженную радиальную составляющую. В результате в концевых зонах лопастей второго ветроколеса возрастают потери, связанные с перетеканием потока в радиальном направлении, что снижает эффективность второго колеса. As can be seen from the arrangement of the vortices in FIG. 3, the peripheral part of the second wind wheel flows around a stream having not only an axial direction, but also a pronounced radial component. As a result, in the end zones of the blades of the second wind wheel, losses associated with the flow of the flow in the radial direction increase, which reduces the efficiency of the second wheel.

В связи с этим второе ветроколесо дополнительно снабжено концевыми шайбами (фиг. 4), препятствующими перетеканию потока, что снижает потери. In this regard, the second wind wheel is additionally equipped with end washers (Fig. 4), which prevent the flow from flowing, which reduces losses.

Размеры концевых шайб (фиг. 4) выбраны с учетом того, чтобы телескопическая лопасть в положении с убранной выдвижной частью была загерметизирована, т. е. длина и ширина концевых шайб выполнена не меньшей соответственно хорды и толщины концевых сечений неподвижной части лопасти. Верхние значения длины и ширины выбирают из конструктивных соображений. За счет герметизации внутреннего объема повышается надежность и ресурс привода выдвижения, а соответственно, и характеристика надежности всей ветроэнергетической установки. The dimensions of the end washers (Fig. 4) are selected so that the telescopic blade in the position with the retractable part retracted is sealed, i.e., the length and width of the end washers are made no less than the chord and thickness of the end sections of the fixed part of the blade. The upper values of the length and width are selected from design considerations. Due to the sealing of the internal volume, the reliability and service life of the extension drive are increased, and, accordingly, the reliability characteristic of the entire wind power installation.

Таким образом, предлагаемая ветроэнергетическая установка обеспечивает увеличение выработки электроэнергии и повышение коэффициента использования энергии ветра, особенно при малых скоростях ветра, расширение диапазона рабочих скоростей ветра в сторону низких скоростей, уменьшение массы установки на единицу мощности и удешевление вырабатываемой электроэнергии. При этом выработка увеличивается в 1,8-2,0 раза. Thus, the proposed wind power installation provides an increase in electricity generation and an increase in the utilization of wind energy, especially at low wind speeds, expanding the range of operating wind speeds towards low speeds, reducing the weight of the installation per unit of power and reducing the cost of generated electricity. At the same time, production increases by 1.8-2.0 times.

Установка предназначена для использования в низкоскоростных потоках воздуха преимущественно в центрально-материковых районах континентов, где среднегодовые скорости ветра лежат в диапазоне 2,5-6,2 м/с. The unit is intended for use in low-speed air flows mainly in the central continental regions of the continents, where the average annual wind speeds lie in the range of 2.5-6.2 m / s.

Claims (5)

1. ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая вал, установленное на нем первое ветроколесо, имеющее лопасти и вихреобразователи в виде крыла с аэродинамическим профилем, установленные на концах лопастей перпендикулярно концевой части лопасти, отличающаяся тем, что она снабжена вторым ветроколесом, установленным на валу за первым ветроколесом по направлению ветра и имеющим лопасти с наружным радиусом, составляющим 0,9 1,4 радиуса лопастей первого ветроколеса до вихреобразователя и расположенным по оси вала от торца вихреобразователя на расстоянии 0,3 1,0 хорды вихреобразователя. 1. A wind energy installation comprising a shaft, a first wind wheel mounted on it, having blades and vortex generators in the form of a wing with an aerodynamic profile mounted on the ends of the blades perpendicular to the end part of the blade, characterized in that it is equipped with a second wind wheel mounted on the shaft behind the first wind wheel wind direction and having blades with an outer radius of 0.9 1.4 the radius of the blades of the first wind wheel to the vortex generator and located along the shaft axis from the end of the vortex generator on state 0.3 1.0 chord vortex generator. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что второе ветроколесо установлено жестко на валу, причем тангенциальный размер в плоскости вращения от задней кромки лопасти первого ветроколеса до передней кромки лопасти второго ветроколеса на радиусе установки вихреобразователя выполнен в диапазоне 0,8 2,5 его хорды. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the second wind wheel is rigidly mounted on the shaft, and the tangential size in the plane of rotation from the trailing edge of the blade of the first wind wheel to the front edge of the blade of the second wind wheel at the installation radius of the vortex generator is in the range of 0.8 2.5 his chords. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что лопасти второго ветроколеса выполнены телескопическими с радиусом неподвижной части лопасти, составляющим 0,9 1,1 радиуса лопасти первого ветроколеса. 3. Installation according to claim 1, characterized in that the blades of the second wind wheel are made telescopic with a radius of the fixed part of the blade, which is 0.9 1.1 of the radius of the blade of the first wind wheel. 4. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что лопасти второго ветроколеса установлены с наклоном от плоскости вращения по направлению ветра на угол 2 7o.4. Installation according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the blades of the second wind wheel are installed with an inclination from the plane of rotation in the direction of the wind at an angle of 2 7 o . 5. Установка по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что выдвижные части лопастей второго ветроколеса снабжены концевыми шайбами, размеры которых в длину и ширину выбраны не меньшими хорды и толщины соответственно концевых сечений неподвижной части лопасти. 5. Installation according to paragraphs. 1 and 3, characterized in that the sliding parts of the blades of the second wind wheel are equipped with end washers, the length and width of which are selected not less than the chords and thickness, respectively, of the end sections of the fixed part of the blade.
RU9494016764A 1994-05-05 1994-05-05 Wind power plant RU2059105C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494016764A RU2059105C1 (en) 1994-05-05 1994-05-05 Wind power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494016764A RU2059105C1 (en) 1994-05-05 1994-05-05 Wind power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94016764A RU94016764A (en) 1996-01-20
RU2059105C1 true RU2059105C1 (en) 1996-04-27

Family

ID=20155609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9494016764A RU2059105C1 (en) 1994-05-05 1994-05-05 Wind power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2059105C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7632070B2 (en) 2002-06-04 2009-12-15 Dawson Mark H Telescoping wind turbine blade
WO2012074432A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Glyuzdin Bogdan Nikolaevich Wind generator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1657720, кл. F 03D 1/06, 1991. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7632070B2 (en) 2002-06-04 2009-12-15 Dawson Mark H Telescoping wind turbine blade
WO2012074432A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Glyuzdin Bogdan Nikolaevich Wind generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0610905B1 (en) Wind powered turbine
US8303250B2 (en) Method and apparatus for increasing lift on wind turbine blade
US5151610A (en) Wind machine with electric generators and secondary rotors located on rotating vertical blades
EA006361B1 (en) Improved turbine
JPS63502044A (en) Wind turbine with Savonius rotor
JP2011521169A (en) Blades for wind turbine or hydro turbine rotor
US6602045B2 (en) Wingtip windmill and method of use
US9046075B2 (en) Wind turbine generator
JP2010537113A (en) Wind power equipment
WO2015003718A1 (en) Wind turbine blade assembly with a noise attenuator on the blade tip
JP4184847B2 (en) Windmill device and wind power generator using the same
US20200132044A1 (en) Wind turbine
RU2059105C1 (en) Wind power plant
CN105840428A (en) Self-adaption variation paddle vertical shaft wind driven generator with blades provided with flaps
CN113217272A (en) Lift-drag composite vertical axis wind turbine unit for wind-solar integrated power generation system
JPS59147879A (en) Down wind type wind force generator
CN116745518A (en) Wind power generation device capable of being mounted on mobile body
KR20020005538A (en) Half Elliptic Tube Shaped Vertical Axis Wind Turbine Blade with Air-foil type Damper
RU2066396C1 (en) Windmill
RU2075631C1 (en) Windmill
RU2063545C1 (en) Windmill
CN2828366Y (en) Cylindrical rotor horizontal axis wind-mill generator
RU2210001C1 (en) Windmill-electric power unit
RU2716635C1 (en) Wind-driven power plant of orthogonal type
US20220307462A1 (en) Wind Turbine Blades and Wind Turbine Systems That Include a Co-flow Jet