RU2105189C1 - Wind-driven electric plant - Google Patents

Wind-driven electric plant Download PDF

Info

Publication number
RU2105189C1
RU2105189C1 RU96110377A RU96110377A RU2105189C1 RU 2105189 C1 RU2105189 C1 RU 2105189C1 RU 96110377 A RU96110377 A RU 96110377A RU 96110377 A RU96110377 A RU 96110377A RU 2105189 C1 RU2105189 C1 RU 2105189C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
blades
wind
building
stator
Prior art date
Application number
RU96110377A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96110377A (en
Inventor
Александр Арсентьевич Чижиков
Original Assignee
Александр Арсентьевич Чижиков
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 Александр Арсентьевич Чижиков filed Critical Александр Арсентьевич Чижиков
Priority to RU96110377A priority Critical patent/RU2105189C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2105189C1 publication Critical patent/RU2105189C1/en
Publication of RU96110377A publication Critical patent/RU96110377A/en

Links

Images

Classifications

    • 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

Abstract

FIELD: wind-driven electric plants. SUBSTANCE: plant includes cone-shaped building 9 with generator 4 mounted inside it. Generator 4 is connected with wind motor having vertical axis of rotation. Upper tier of blades 3 of motor is connected with rotor of generator 4 by means of shaft 2. Lower tier of blades is connected with generator stator by means of hollow shaft 7. Blades of upper and lower tiers and consequently stator and rotor of generator are mounted for rotation in opposite sides. Plant is provided with ejector 5 consisting of guide funnels which are connected to inner cavity of building 9 and are directed to blades of lower tier. Blades of lower tier may be located over circle of generator stator in two rows in form of inclined fins. EFFECT: enhanced efficiency. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается установок с ветродвигателями, имеющими вертикальную ось вращения. The invention relates to wind energy and relates to installations with wind turbines having a vertical axis of rotation.

Известна ветроэлектрическая установка по авторскому свидетельству СССР N 1307081, кл. F 03 D 3/00, 1987, содержащая вертикальный вал с траверсами, установленные на них лопасти, размещенные ярусами вдоль вала, и электрогенератор, кинематически связанный с валом, при этом лопасти установлены на траверсах с возможностью перемещения вдоль них и снабжены приводными механизмами. Known wind power installation according to the author's certificate of the USSR N 1307081, class. F 03 D 3/00, 1987, comprising a vertical shaft with traverses, blades mounted on them placed in tiers along the shaft, and an electric generator kinematically connected with the shaft, while the blades are mounted on traverses with the ability to move along them and are equipped with drive mechanisms.

Недостатками известной установки является:
1. Громоздкость такой системы.The disadvantages of the known installation is:
1. The bulkiness of such a system.

2. Сложность системы как в изготовлении, так и монтаже. 2. The complexity of the system in both manufacturing and installation.

Наиболее близкой к изобретению является ветроэлектрическая установка, содержащая конусообразное здание, внутри которого установлен генератор, связанный с ветряным двигателем, при этом ветряной двигатель выполнен с вертикальной осью вращения и снабжен двумя ярусами лопастей, вращающихся в противоположные стороны, верхний ярус которых связан валом с ротором генератора, а нижний - посредством полого вала со статором генератора, установленным с возможностью вращения в противоположную ротору сторону, а также направляющую воронку (патент Российской Федерации N 2028504, кл. F 03 D 3/02, 1995). Closest to the invention is a wind power installation containing a cone-shaped building, inside which a generator is installed, connected with a wind turbine, while the wind turbine is made with a vertical axis of rotation and is equipped with two tiers of blades rotating in opposite directions, the upper tier of which is connected by a shaft to the generator rotor and the lower one - by means of a hollow shaft with a generator stator mounted for rotation in the opposite direction to the rotor, as well as a guiding funnel (patent USSIAN Federation N 2028504, cl. F 03 D 3/02, 1995).

Недостатками известной установки является недостаточная ее мощность при большой высоте и сложность изготовления. The disadvantages of the known installation is its insufficient power at high altitude and the complexity of manufacturing.

Задачей изобретения является создание надежной и простой в работе установки, которая по своим характеристикам способна заменить ГЭС, а по масштабам, дешевизне и безопасности превзойти известные АЭС и ГЭС. The objective of the invention is to create a reliable and easy-to-use installation, which in its characteristics can replace hydroelectric power stations, and in terms of scale, low cost and safety, surpass known nuclear power plants and hydroelectric power stations.

Указанная задача решается тем, что ветроэлектрическая установка, содержащая конусообразное здание, внутри которого установлен генератор, связанный с ветряным двигателем, при этом ветряной двигатель выполнен с вертикальной осью вращения и снабжен двумя ярусами лопастей, вращающихся в противоположные стороны, верхний ярус которых связан валом с ротором генератора, а нижний - посредством полого вала со статором генератора, установленным с возможностью вращения в противоположную ротору сторону, она снабжена эжектором, состоящим из направляющих воронок, подключенных к внутренней полости здания и направленных на лопасти нижнего яруса. This problem is solved in that the wind power installation containing a cone-shaped building, inside which there is a generator connected to the wind turbine, while the wind turbine is made with a vertical axis of rotation and is equipped with two tiers of blades rotating in opposite directions, the upper tier of which is connected by a shaft with a rotor generator, and the lower one - by means of a hollow shaft with a generator stator mounted for rotation in the opposite direction to the rotor, it is equipped with an ejector consisting of funnel connected to the internal cavity of the building and directed to the lower tier blades.

Лопасти нижнего яруса ветряного двигателя могут быть расположены непосредственно по окружности статора генератора в два ряда в виде наклонных ребер. The blades of the lower tier of the wind engine can be located directly around the circumference of the generator stator in two rows in the form of inclined ribs.

В здании может быть установлен генератор с приводом, а с наружной стороны здания эжекторные системы - приводы генератора. A generator with a drive can be installed in the building, and ejector systems - generator drives on the outside of the building.

Установка может быть снабжена пусковыми электромоторами. The installation can be equipped with starting electric motors.

На фиг.1 изображена ветроэлектрическая установка, лопасть нижнего яруса ветряного двигателя которой выполнены в виде наклонных ребер, расположенных непосредственно по окружности статора генератора в два ряда. Figure 1 shows a wind power installation, the blade of the lower tier of the wind engine which is made in the form of inclined ribs located directly around the circumference of the generator stator in two rows.

На фиг.2. изображен вид сверху на статор генератора на фиг.1. In figure 2. shows a top view of the stator of the generator in figure 1.

На фиг.3 показана самая простая конструкция ветроэлектрической установки с контрроторным приводом ее вращения, где первый ярус имеет 3-4 лопасти привода. Figure 3 shows the simplest construction of a wind power installation with a counter-rotary drive for its rotation, where the first tier has 3-4 drive blades.

Ветроэлектрическая установка содержит ветряной двигатель, включающий расположенный на фундаменте 1 вертикальный вал 2 с лопастями 3, связанный с ротором электрогенератора 4. Статор 4 электрогенератора 4 соединен с полым валом 7 и обдувается со всех сторон эжекторами 5 с встроенными во вторую ступень (секцию) прямоточными вентиляторами 6. Эжекторные системы 5 собраны из направляющих воронок, подключенных к внутренней полости конусообразного здания 9. Ветряной двигатель содержит два яруса лопастей 3. Верхний ярус лопастей 3 ветряного двигателя соединен с валом 2 и вращает ротор генератора 4 (на чертеже ротор не показан), причем в противоположную статору сторону. Лопасти 3 соединяются с валом 2 при помощи траверс 8. Лопасти 3 нижнего яруса (см. фиг.3) соединены с полым валом 7, который может быть выполнен заодно целое со статором генератора 4 и вращается за счет потока, создаваемого эжектором 5, а отраженный внутри здания 9 ветер затем вращает лопасти 3 верхнего яруса, причем в противоположную сторону по отношению к лопастям нижнего яруса. The wind electric installation includes a wind engine, including a vertical shaft 2 located on the foundation 1 with blades 3, connected to the rotor of the electric generator 4. The stator 4 of the electric generator 4 is connected to the hollow shaft 7 and is blown from all sides by ejectors 5 with direct-flow fans integrated in the second stage (section) 6. The ejector systems 5 are assembled from guide funnels connected to the internal cavity of the conical building 9. The wind engine contains two tiers of blades 3. The upper tier of the blades 3 of the wind turbine connected to the shaft 2 and rotates the rotor of the generator 4 (the rotor is not shown in the drawing), and in the opposite direction to the stator. The blades 3 are connected to the shaft 2 by means of a traverse 8. The blades 3 of the lower tier (see Fig. 3) are connected to the hollow shaft 7, which can be integral with the stator of the generator 4 and rotates due to the flow created by the ejector 5, and the reflected inside the building 9, the wind then rotates the blades 3 of the upper tier, and in the opposite direction with respect to the blades of the lower tier.

Трогание с места - запуск в работу установки происходит с помощью двух или четырех электромоторов, установленных в нижней части статора генератора 4 с 2-4 его сторон (на чертеже не показано), с пусковым моментом в 3-5 с. Starting off - the installation is launched using two or four electric motors installed in the lower part of the generator stator 4 from 2-4 of its sides (not shown in the drawing), with a starting moment of 3-5 s.

Статор генератора 4 имеет специальную беговую дорожку, контактирующую с пусковыми электромоторами. The stator of the generator 4 has a special treadmill in contact with the starting electric motors.

Строят такую установку на возвышенности (на кургане) или возводят искусственную насыпь, где по окружности у подошвы устанавливают ряд чередующихся эжекторных устройств. Such an installation is built on a hill (on a barrow) or an artificial embankment is erected, where a number of alternating ejector devices are installed around the circumference at the sole.

Конусообразная форма здания 9 выполняется с целью свободного выхода воздушного потока, создаваемого ребрами статора или лопастями 3 ветряного двигателя. The conical shape of the building 9 is performed with the aim of the free exit of the air flow created by the stator ribs or the blades 3 of the wind engine.

Эжекторная система может выполняться в двух уровнях (см. фиг.1). С нижнего уровня подача потока идет на нижний ряд ребер статора, с верхнего - соответственно на верхний ряд ребер. The ejector system can be performed in two levels (see figure 1). From the lower level, the flow flows to the lower row of stator ribs, from the upper level, respectively, to the upper row of ribs.

Эжекторы 5 располагают по окружности с наклоном примерно в 45o по отношению к генератору 4. Воздух поступает в первую ступень эжектора 5, где ускоряется за счет конусообразной формы эжектора и прогоняется по ряду других последовательно установленных ступеней, последняя из них заканчивается воронкой с боковым подсосом воздуха для данной эжекции и выходит из сопла с повышенной скоростью, набегая затем на ребра статора генератора 4 и раскручивая таким образом его.The ejectors 5 are arranged around the circumference with an inclination of approximately 45 ° with respect to the generator 4. The air enters the first stage of the ejector 5, where it is accelerated by the cone-shaped ejector and driven through a number of other sequentially installed stages, the last of which ends with a funnel with a side air intake for this ejection and leaves the nozzle at an increased speed, then running onto the stator ribs of the generator 4 and thus spinning it.

При работе вентилятора 6 забор воздуха происходит от сопла первой ступени эжектора 5 с подводом в концевую часть второй. При работе вентилятора 6 забор потока создает нужное движение воздуха в первой ступени эжектора 5, а подача во вторую ступень создает нужную скорость прокачки через эжектор 5 и это все за счет работы вентилятора 6. Эжектор 5 может служить и архитектурным украшением установки и особенно при наклонном варианте ее исполнения, причем форма воронки может быть различной: круглой, граненой формы или квадратной и различной длины каждая ступень, может быть и одна длинная (как исключение) и в наборе, а также в зависимости от мощности установки. When the fan 6 is in operation, air intake takes place from the nozzle of the first stage of the ejector 5 with supply to the end part of the second. When the fan 6 is operating, the flow intake creates the desired air movement in the first stage of the ejector 5, and the supply to the second stage creates the desired pumping speed through the ejector 5 and this is all due to the operation of the fan 6. The ejector 5 can also serve as an architectural decoration of the installation, and especially with the tilted version its execution, moreover, the shape of the funnel may be different: round, faceted, or square and of different lengths, each step may be one long (as an exception) in the set, as well as depending on the capacity of the installation.

Эжектор 5 может быть установлен почти горизонтально или наклонно. Первая ступень эжектора 5 имеет сравнительно большой диаметр входного окна (раструба) с целью забора большого количества воздуха, особенно при постоянном потоке ветра, дующем в одном лишь направлении, и, наоборот, последняя ступень должна иметь предельно малый диаметр как входной части, так и сопла, чтобы создать значительное давление на завершающей фазе эжекции. The ejector 5 can be mounted almost horizontally or obliquely. The first stage of the ejector 5 has a relatively large diameter of the inlet window (bell) for the purpose of taking a large amount of air, especially with a constant wind flow blowing in one direction only, and, conversely, the last stage should have an extremely small diameter of both the inlet and nozzle to create significant pressure in the final phase of ejection.

Claims (4)

1. Ветроэлектрическая установка, содержащая конусообразное здание, внутри которого установлен генератор, связанный с ветряным двигателем, при этом ветряной двигатель выполнен с вертикальной осью вращения и снабжен двумя ярусами лопастей, вращающихся в противоположные стороны, верхний ярус которых связан валом с ротором генератора, а нижний посредством полого вала со статором генератора, установленным с возможностью вращения в противоположную ротору сторону, а также направляющую воронку, отличающаяся тем, что она снабжена эжектором, состоящим из направляющих воронок, подключенных к внутренней полости здания и направленных на лопасти нижнего яруса. 1. A wind turbine installation containing a cone-shaped building, inside which a generator is installed connected with a wind turbine, the wind turbine being made with a vertical axis of rotation and provided with two tiers of blades rotating in opposite directions, the upper tier of which is connected by a shaft to the generator rotor, and the lower by means of a hollow shaft with a generator stator mounted for rotation in the opposite direction to the rotor, as well as a guiding funnel, characterized in that it is equipped with an ejector, with standing from guide funnels connected to the internal cavity of the building and directed to the lower tier blades. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что лопасти нижнего яруса ветряного двигателя расположены непосредственно по окружности статора генератора в два ряда в виде наклонных ребер. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the blades of the lower tier of the wind engine are located directly around the circumference of the generator stator in two rows in the form of inclined ribs. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что в здании установлен генератор с приводом, а с наружной стороны здания эжекторные системы привода генератора. 3. Installation according to claim 2, characterized in that a generator with a drive is installed in the building, and ejector systems of the generator drive are installed on the outside of the building. 4. Установка по пп.1 3, отличающаяся тем, что она снабжена пусковыми электромоторами. 4. Installation according to claims 1 to 3, characterized in that it is equipped with starting electric motors.
RU96110377A 1996-05-21 1996-05-21 Wind-driven electric plant RU2105189C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96110377A RU2105189C1 (en) 1996-05-21 1996-05-21 Wind-driven electric plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96110377A RU2105189C1 (en) 1996-05-21 1996-05-21 Wind-driven electric plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2105189C1 true RU2105189C1 (en) 1998-02-20
RU96110377A RU96110377A (en) 1998-06-27

Family

ID=20180976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96110377A RU2105189C1 (en) 1996-05-21 1996-05-21 Wind-driven electric plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2105189C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004031577A2 (en) * 2002-10-03 2004-04-15 Kobi Miller Mechanism for rotating the rotor/s and stator/s an electric power generator/s

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004031577A2 (en) * 2002-10-03 2004-04-15 Kobi Miller Mechanism for rotating the rotor/s and stator/s an electric power generator/s
WO2004031577A3 (en) * 2002-10-03 2004-12-16 Kobi Miller Mechanism for rotating the rotor/s and stator/s an electric power generator/s

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101383849B1 (en) Omni-directional wind turbine
JPH06221259A (en) Altitude difference type wind power generating device
KR101368611B1 (en) Boundary layer wind turbine with tangential rotor blades
CN100470050C (en) Wind powered turbine engine-horizontal rotor configuration
WO2020083940A1 (en) Wind turbine
RU2105189C1 (en) Wind-driven electric plant
RU2093702C1 (en) Vortex wind-power plant
KR101336280B1 (en) Wind power generator of a wind focus type
RU132141U1 (en) WIND POWER PLANT
RU2028504C1 (en) Wind-electric power plant
RU2661567C2 (en) Wind power plant and method of electricity producing
GB2413829A (en) Wind operated turbine.
JP6709002B2 (en) Wind power system
CA2349443C (en) Wind turbine design
RU2191287C2 (en) Windmill-electric generating plant
AU2005318921B2 (en) Omni-directional wind turbine
RU2118700C1 (en) Windmill electric generating plant
US20230287867A1 (en) Vimproved horizontal wind turbine
RU2102630C1 (en) Windmill
RU2204051C2 (en) Wind-power plant
RU2783798C1 (en) Wind power plant
RU2134817C1 (en) Wind installation
RU2162546C1 (en) Windmill electric generating plant
RU2157920C2 (en) Windmill electric generating plant
SU1523708A1 (en) Wind plant with vertical axis