RU211743U1 - Vertical wind turbine with increased performance - Google Patents
Vertical wind turbine with increased performance Download PDFInfo
- Publication number
- RU211743U1 RU211743U1 RU2021114625U RU2021114625U RU211743U1 RU 211743 U1 RU211743 U1 RU 211743U1 RU 2021114625 U RU2021114625 U RU 2021114625U RU 2021114625 U RU2021114625 U RU 2021114625U RU 211743 U1 RU211743 U1 RU 211743U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protective screen
- wind
- generator
- weather vane
- shaft
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 56
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к ветроэнергетике, а именно к ветродвигателям роторного типа с вертикальным валом вращения, и может быть использована в электромашиностроении для повышения КПД ветрогенератора. Задачей полезной модели является создание простой и надежной конструкции вертикального ветрогенератора с повышенной производительностью за счет применения защитного экрана с поворотной системой. Технический результат достигается тем, что вертикальный ветрогенератор с повышенной производительностью содержит лопасти, закрепленные на валу и соединенные с генератором посредством гибкой муфты, вал и генератор закрыты в защитном корпусе для защиты от влаги и пыли, а центрирование вала по корпусу выполнено за счет подшипников. Согласно предложенному решению ветрогенератор также содержит защитный экран в виде пустотелой половины цилиндра, с двумя посадками под подшипники в верхней и нижней частях и флюгер, который представляет собой прямоугольник с размером, равным радиусу цилиндра, и прикреплен к защитному экрану, при этом лопасти прямолинейные не менее трех. Флюгер может быть жестко прикреплен к защитному экрану. Флюгер также может иметь форму четверти круга, и быть закрепленным на защитном экране с возможностью поворота, и ограничен упором с одной стороны и кронштейном - с другой, позволяющим принимать два положения – вертикальное и горизонтальное. В верхней и нижней частях защитного экрана могут быть расположены приводы, нижний отвечает за поворот экрана с помощью зубчатого соединения, а верхний – за положения флюгера с помощью кронштейна, кроме того, приводы соединены с блоком управления, который размещен в защитном корпусе вместе с генератором. Результатом заявляемого решения является увеличение срока службы высокопроизводительного ветрогенератора и его автономности. The utility model relates to wind energy, namely to rotary-type wind turbines with a vertical shaft of rotation, and can be used in electrical engineering to increase the efficiency of a wind generator. The objective of the utility model is to create a simple and reliable design of a vertical wind turbine with increased productivity through the use of a protective screen with a swivel system. The technical result is achieved by the fact that the vertical wind generator with increased productivity contains blades fixed on the shaft and connected to the generator by means of a flexible coupling, the shaft and the generator are closed in a protective housing to protect against moisture and dust, and the shaft is centered along the housing by means of bearings. According to the proposed solution, the wind generator also contains a protective screen in the form of a hollow half of the cylinder, with two landings for bearings in the upper and lower parts and a weather vane, which is a rectangle with a size equal to the radius of the cylinder, and is attached to the protective screen, while the blades are straight at least three. The weather vane can be rigidly attached to the protective screen. The weather vane can also have the shape of a quarter of a circle, and be fixed on a protective screen with the possibility of rotation, and limited by a stop on one side and a bracket on the other, allowing it to take two positions - vertical and horizontal. Drives can be located in the upper and lower parts of the protective screen, the lower one is responsible for turning the screen using a gear connection, and the upper one is responsible for the positions of the weather vane using a bracket, in addition, the drives are connected to the control unit, which is located in the protective housing along with the generator. The result of the proposed solution is to increase the service life of a high-performance wind generator and its autonomy.
Description
Полезная модель относится к ветроэнергетике, а именно к ветродвигателям роторного типа с вертикальным валом вращения, и может быть использована в электромашиностроении для повышения КПД ветрогенератора.The utility model relates to wind energy, namely to rotary-type wind turbines with a vertical shaft of rotation, and can be used in electrical engineering to increase the efficiency of a wind generator.
На сегодня проблема энергодефицита особо актуальна для удаленных населенных пунктов, в основном Северных районов Российской Федерации. В связи с тем, что основные линии энергопередач находятся на большом расстоянии, из-за большой стоимости прокладка до дальних районов становится невозможной, также из-за условий ландшафта, грунтов, природных условий и так далее. В связи с этим основным источником электроэнергии являются малые электрогенераторы, такие как дизель станции, которые требуют постоянный подвоз горюче-смазочных жидкостей и обслуживание. Что касается центральных районов – электрифицированных, с каждым годом возрастает потребительский спрос, и в дальнейшем будет наблюдаться энергодефицит, что приведет к удорожанию стоимости электроэнергии.Today, the problem of energy shortage is especially relevant for remote settlements, mainly in the Northern regions of the Russian Federation. Due to the fact that the main power transmission lines are at a great distance, due to the high cost, laying to distant areas becomes impossible, also due to landscape conditions, soils, natural conditions, and so on. In this regard, the main source of electricity are small power generators, such as diesel stations, which require constant supply of fuel and lubricants and maintenance. As for the central regions - electrified, consumer demand is increasing every year, and in the future there will be an energy shortage, which will lead to an increase in the cost of electricity.
Основным, экологическим, способом покрытия энергодефицита является применение возобновляемых источников энергии – это солнечная радиация и ветровые потоки. Но так как на большей части Северных районов России наблюдается малый световой день и длинные полярные ночи, то для этих районов актуальным является ветроэнергетика. The main, ecological, way to cover the energy deficit is the use of renewable energy sources - these are solar radiation and wind flows. But since in most of the northern regions of Russia there is a small daylight hours and long polar nights, wind energy is relevant for these regions.
Если рассмотрим на примере Томской области и конкретно города Томска, то среднегодовая скорость ветра около 2-3 м/с. Большие ветроустановки не будут себя окупать и будут неэффективны, следовательно актуальными являются малые ветрогенераторы. Но в связи с непостоянством ветра, малыми скоростями и его частыми переменами направления стандартный ветрогенератор с вертикальной осью вращения малоэффективен. If we consider the example of the Tomsk region and specifically the city of Tomsk, then the average annual wind speed is about 2-3 m/s. Large wind turbines will not pay for themselves and will be inefficient, therefore small wind turbines are relevant. But due to the inconstancy of the wind, low speeds and its frequent changes in direction, a standard wind generator with a vertical axis of rotation is ineffective.
Существует множество устройств и патентных решений, которые решают задачу повышения КПД ветрогенератора.There are many devices and patent solutions that solve the problem of increasing the efficiency of a wind turbine.
Известна высокоэффективная ветряная турбина с вертикальной осью (патент на изобретение US2018149135, приоритет от 31.05.2018), содержащая два ротора, вращающихся в противоположных направлениях, каждый из которых содержит множество прямых лопастей. Один ротор расположен на первой вертикальной оси, а другой ротор - на второй вертикальной оси. Первая и вторая вертикальные оси расположены на опорной конструкции, проходящей между ними. Опорная конструкция и первая вертикальная ось вращения и вторая вертикальная ось вращения могут вращаться вокруг промежуточной оси вращения, которая расположена в средней точке между первой вертикальной осью вращения и второй вертикальной осью вращения. Угловой защитный экран крепится к раме на промежуточной оси вращения или вокруг нее. Во время работы вершина защитного экрана направлена навстречу встречному ветру. Защитный экран содержит две симметричные отклоняющие поверхности, которые проходят от вершины к роторам. На каждой отклоняющей поверхности расположены один или несколько генераторов вихрей.Known high-efficiency wind turbine with a vertical axis (patent for invention US2018149135, priority dated 05/31/2018), containing two rotors rotating in opposite directions, each of which contains a plurality of straight blades. One rotor is located on the first vertical axis, and the other rotor is located on the second vertical axis. The first and second vertical axes are located on a support structure passing between them. The support structure and the first vertical axis of rotation and the second vertical axis of rotation can rotate about an intermediate axis of rotation, which is located at a midpoint between the first vertical axis of rotation and the second vertical axis of rotation. The corner protective screen is attached to the frame on or around the intermediate axis of rotation. During operation, the top of the protective screen is directed towards the headwind. The protective screen contains two symmetrical deflecting surfaces that extend from the top to the rotors. One or more vortex generators are located on each deflecting surface.
Недостатком такой турбины является то, что защитный экран соединен с турбинами и поворачивается по ветру всей системой, для чего необходим усиленный поворотный механизм и привод для поворота, что усложняет конструкцию, а также дополнительные затраты энергии для начальной работы и поддержания системы.The disadvantage of such a turbine is that the shield is connected to the turbines and rotates downwind throughout the system, which requires a reinforced swivel mechanism and a drive to rotate, which complicates the design, as well as additional energy costs for initial operation and maintenance of the system.
Известен многороторный ветроагрегат (патент РФ на изобретение №2701664 с приоритетом от 10.01.2019), содержащий роторные ветропреобразователи с вертикальной осью вращения, где роторные ветропреобразователи выполнены с возможностью передачи вращения на общий вторичный преобразователь энергии, при этом ветроагрегат содержит ветронаправляющий аппарат, представляющий собой конфузор, боковые поворотные пластины которого связаны с датчиком ветрового напора в виде паруса, а роторные ветропреобразователи дополнительно оснащены дефлекторами для распределения ветропотока на большую часть общего числа лопастей каждого роторного ветропреобразователя.A multi-rotor wind turbine is known (RF patent for invention No. 2701664 with priority dated January 10, 2019), containing rotary wind turbines with a vertical axis of rotation, where the rotor wind turbines are configured to transfer rotation to a common secondary energy converter, while the wind turbine contains a wind guide apparatus, which is a confuser , the side rotary plates of which are connected to the wind pressure sensor in the form of a sail, and the rotor wind converters are additionally equipped with deflectors for distributing the wind flow to a large part of the total number of blades of each rotor wind converter.
Недостатком данного патентного решения является сложность конструкции. Кроме того, при сужении и обтекании ветровой потока имеет турбулентный характер, и в замкнутой системе будет создавать тормозящий эффект, который будет тормозить лопасти, мешая их вращению, что сказывается на производительности системы.The disadvantage of this patent solution is the complexity of the design. In addition, when narrowing and flowing around, the wind flow is turbulent in nature, and in a closed system it will create a braking effect that will slow down the blades, preventing their rotation, which affects the performance of the system.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является ветровой дефлектор для ветряной турбины (патент на изобретение US2009220339, приоритет от 03.09.2009), имеющий вертикальную поверхность для отклонения ветра, перемещаемую по круговой траектории вокруг ветряной турбины для обращения в преобладающее направление ветра.The closest in technical essence to the claimed invention is a wind deflector for a wind turbine (patent for invention US2009220339, priority dated 09/03/2009), having a vertical surface for wind deflection, moving along a circular path around the wind turbine to turn in the prevailing wind direction.
Недостатками данного патентного решения является сложность конструкции, что ведет к высокой трудоемкости процесса обслуживания, а также незначительное повышение КПД за счет сложности конструкции, а использование каплевидных лопастей типа Дарье не позволят полностью воспринимать поток ветра, который отводится от защитного экрана.The disadvantages of this patent solution is the complexity of the design, which leads to a high complexity of the maintenance process, as well as a slight increase in efficiency due to the complexity of the design, and the use of drop-shaped blades of the Darrieus type will not allow to fully perceive the wind flow that is diverted from the protective screen.
Задачей полезной модели является создание простой и надежной конструкции вертикального ветрогенератора с повышенной производительностью за счет применения отводящего экрана с поворотной системой. The objective of the utility model is to create a simple and reliable design of a vertical wind generator with increased productivity through the use of a diverter screen with a rotary system.
Техническим результатом заявляемого решения является увеличение срока службы высокопроизводительного ветрогенератора и его автономности. The technical result of the proposed solution is to increase the service life of a high-performance wind generator and its autonomy.
Технический результат достигается тем, что вертикальный ветрогенератор с повышенной производительностью содержит лопасти, закрепленные на валу и соединенные с генератором посредством гибкой муфты, вал и генератор закрыты в защитном корпусе для защиты от влаги и пыли, а центрирование вала по корпусу выполнено за счет подшипников. Согласно предложенному решению ветрогенератор содержит защитный экран в виде пустотелой половины цилиндра, с двумя посадками под подшипники в верхней и нижней частях и флюгер, который представляет собой прямоугольник с размером, равным радиусу цилиндра, и прикреплен к защитному экрану, при этом лопастей прямолинейных не менее 3.The technical result is achieved by the fact that the vertical wind generator with increased productivity contains blades fixed on the shaft and connected to the generator by means of a flexible coupling, the shaft and the generator are closed in a protective housing to protect against moisture and dust, and the shaft is centered along the housing by means of bearings. According to the proposed solution, the wind generator contains a protective screen in the form of a hollow half of a cylinder, with two landings for bearings in the upper and lower parts and a weather vane, which is a rectangle with a size equal to the radius of the cylinder, and is attached to the protective screen, while the straight blades are at least 3 .
Флюгер может быть жестко прикреплен к защитному экрану.The weather vane can be rigidly attached to the protective screen.
Флюгер может иметь форму четверти круга и быть закрепленным на защитном экране с возможностью поворота, ограничен упором с одной стороны, и кронштейном - с другой, позволяющим принимать два положения – вертикальное и горизонтальное.The weather vane can have the shape of a quarter of a circle and be fixed on a protective screen with the possibility of rotation, limited by a stop on one side, and a bracket on the other, allowing it to take two positions - vertical and horizontal.
В верхней и нижней частях защитного экрана могут быть расположены приводы - нижний отвечает за поворот экрана с помощью зубчатого соединения, а верхний – за положения флюгера с помощью кронштейна, кроме того, приводы соединены с блоком управления, который размещен в защитном корпусе вместе с генератором. Drives can be located in the upper and lower parts of the protective screen - the lower one is responsible for turning the screen using a gear connection, and the upper one is responsible for the positions of the weather vane using a bracket, in addition, the drives are connected to the control unit, which is located in the protective housing along with the generator.
Защитный экран с поворотным механизмом выполняет роль отвода воздушного потока, фокусируя поток на одной из сторон лопастей ветрогенератора. Поворотный механизм способствует позиционировать экран на необходимом сегменте лопастей. Позиционирование защитного экрана происходит за счет флюгера, который может быть жестко прикреплен к защитному экрану, который, в свою очередь, находится на одной оси с лопастями ветрогенератора и поворачивается независимо от лопастей. Поворот происходит за счет выравнивания флюгера по направлению ветру. Защитный экран отводит тормозящие воздушные потоки, создаваемые естественным и искусственным ветрами. За счет применения в устройстве ветрогенератора отводящего экрана с механической поворотной системой возможно добиться увеличение КПД на 20% и более.A protective screen with a swivel mechanism acts as a diversion of the air flow, focusing the flow on one side of the wind generator blades. The rotary mechanism helps to position the screen on the required segment of the blades. The positioning of the protective screen occurs due to the weather vane, which can be rigidly attached to the protective screen, which, in turn, is on the same axis as the wind turbine blades and rotates independently of the blades. The turn occurs due to the alignment of the weather vane in the direction of the wind. The protective screen removes the braking air currents created by natural and artificial winds. Due to the use of a diverting screen with a mechanical rotary system in the device of a wind generator, it is possible to achieve an increase in efficiency by 20% or more.
Кроме того, флюгер может иметь форму четверти круга, быть закрепленным на защитном экране с возможностью поворота и ограничен упором с одной стороны и кронштейном - с другой, позволяющим принимать два положения – вертикальное и горизонтальное, а в верхней и нижней частях защитного экрана могут быть расположены приводы. In addition, the weather vane can have the shape of a quarter of a circle, be fixed on a protective screen with the possibility of rotation and limited by a stop on one side and a bracket on the other, allowing it to take two positions - vertical and horizontal, and in the upper and lower parts of the protective screen can be located drives.
Защитный экран для ветрогенератора работает следующим образом.The protective screen for the wind generator works as follows.
Воздушный поток, воздействуя на флюгер в вертикальном или рабочем положении, поворачивает защитный экран до выравнивания флюгера по направлению ветру, в нижней части рядом с генератором размещен счетчик оборотов с блоком управления, когда скорость оборотов превышает допустимые значения, подается сигнал на верхний привод, который соединен кронштейном с флюгером, переводит его в горизонтальное или нерабочее положение, одновременно в нижней части защитного экрана привод, отвечающий за поворот экран, приводит в круговое движение защитный экран, поворачивая с заданным шагом, пока обороты не снизятся до безопасного значения. После нормализации оборотов верхний привод возвращает уложенным на защитный экран флюгер в вертикальное или рабочее положение.The air flow, acting on the weather vane in a vertical or working position, rotates the protective screen until the weather vane is aligned with the direction of the wind; bracket with a weather vane, puts it in a horizontal or non-working position, at the same time, in the lower part of the protective screen, the drive responsible for turning the screen sets the protective screen in a circular motion, turning with a given step until the speed drops to a safe value. After the speed is normalized, the top drive returns the weather vane laid on the protective screen to a vertical or working position.
Использование в устройстве ветрогенератора прямых лопастей, выполненных из прямоугольников, позволит сэкономить на производстве без потерь мощности устройства и сделать его простым в обслуживании и замене лопастей. Возможен вариант использования от 3 лопастей и более. Простой прямолинейный профиль в системе с данным типом защитного экрана с закрытием от четверти до половины сегментов лопастей обусловлен отсутвием тормозящих потоков ветра, соотвественно нет необходимости в обтекающей форме лопастей. The use of straight blades made of rectangles in the wind generator device will save on production without loss of power of the device and make it easy to maintain and replace the blades. It is possible to use from 3 blades or more. A simple rectilinear profile in a system with this type of protective screen with a quarter to half of the blade segments is due to the absence of decelerating wind flows, and accordingly there is no need for a streamlined shape of the blades.
Экран предствляет собой пустотелый цилиндр, закрывающий от четверти до половины сегментов лопастей. Размещен на одной оси с центром лопастей и вращается независимо за счет закрепления на подшипниках. Свободное и независимое вращениенеобходимо для позиционирования по направлению ветра за счет использования в верхней части пластины, которая используется как флюгер. The screen is a hollow cylinder covering from a quarter to a half of the blade segments. It is placed on the same axis with the center of the blades and rotates independently due to the fastening on bearings. Free and independent rotation is necessary for positioning in the direction of the wind through the use of a plate in the upper part, which is used as a weather vane.
Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства ветрогенератора с вертикальной осью вращения по п.1 формулы.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a wind turbine device with a vertical axis of rotation according to
На фиг. 2 представлена принципиальная схема устройства ветрогенератора с вертикальной осью вращения по п.4 формулы.In FIG. 2 shows a schematic diagram of a wind turbine device with a vertical axis of rotation according to
На фиг. 3 схематически представлено движение ветра к ветрогенератору без защитного экрана.In FIG. 3 schematically shows the movement of wind towards the wind generator without a protective screen.
На фиг. 4 схематически представлено движение ветра к ветрогенератору с защитным экраном, гдеIn FIG. 4 is a schematic representation of the movement of wind towards a wind turbine with a protective screen, where
на фиг. 1 – 4: 1 - генератор , 2 – гибкая муфта для соединения вала генератора с валом лопастей или передача крутящего момента на генератор, 3 –вал, 4 – прямолинейные лопасти типа Савониуса, 5 – защитный экран, 6 – флюгер, 7 – подшипники и место крепления защитного экрана на валу, 8 - набегающий поток ветра, 9 - втулка с магнитным наконечником, 10 – блок управления, 11 – нижний привод, 12 – упор, 13 – верхний привод, 14 – кронштейн, 15 – рама, 16 - отрицательный тормозящий поток ветра, 17 - положительный движущий поток ветра. in fig. 1 - 4: 1 - generator, 2 - flexible coupling for connecting the generator shaft to the shaft of the blades or transmitting torque to the generator, 3 - shaft, 4 - straight blades of the Savonius type, 5 - protective screen, 6 - weather vane, 7 - bearings and place where the protective screen is attached to the shaft, 8 - wind flow, 9 - sleeve with magnetic tip, 10 - control unit, 11 - bottom drive, 12 - stop, 13 - top drive, 14 - bracket, 15 - frame, 16 - negative decelerating wind flow, 17 - positive driving wind flow.
Устройство состоит из генертора 1, соединеного с валом 3 с помощью гибкой муфты 2 для передачи крутящего момента с лопастей на генератор. Лопасти 4 закрепленены с валом 3 жесткой связью для предотвращения прокрутки (возможно с помощью шпонки для быстого съема и замены). С помощью подшипников 7, установленных на валу 3, закреплен защитный экран 5 с возможностью независимого поворота. Флюгер 6 жестко закреплен на защитном экране 5. The device consists of a
Кроме того, в нижней части под защитным экраном 5 может располагаться нижний привод 11, который имеет зубчатое соединение с защитным экраном 5 для возможности поворота. Нижний привод 11 закреплен на раме 15, которая имеет форму прямоугольника и придает жесткость. Под рамой 15 закреплен блок управления 10, который представляет собой датчик оборотов и плату управления. Под блоком управления 10 размещена втулка с магнитным наконечником 9, втулка 9 закреплена на валу 3 для расчета оборотов вала. В верхней части защитного экрана 5 закреплен флюгер 6. Флюгер 6 повторяет форму верхней части защитного экрана 5 с возможностью закрытия и принятия горизонтального положения. Флюгер 6 ограничен от опрокидывания на лопасти 4 упором 2, который выполняет роль поворотного крепления к защитному экрану 5 и упора. На защитном экране 5 размещен верхний привод 13, который соединен с флюгером 6 с помощью кронштейна 14, позволяющим переводить флюгер 6 из горизонтального (нерабочего положения) в вертикальный (рабочее положение) и обратно. Данный механизм служит для защиты экрана 5 от порывистых ветров. Соединение привода 13 и привода 11 с блоком управления 10 осуществляет за счет кабель канала, размещённого в раме 15.In addition, in the lower part under the
При поступлении ветра на лопасти 4 набегающий поток ветра 8 воздействует на систему, флюгер 6 вынуждает повернуть для уровновешивания или выравнивания по направлению ветра защитный экран 5, который закреплен на поворотной оси на подшипниках, и перекрыть часть лопастей 4. Поток 8 воздействует на лопасти 4, так как лопасти 4 закреплены на повижной оси, они начинают вращение, которое передается на гибкую муфту 2 и далее на генератор 1. При изменении направления потока 8 происходит поворот на угол, необходимый для выравнивания флюгера 6.When the wind enters the
Если же в верхней и нижней частях защитного экрана расположены приводы, а флюгер имеет форму четверти круга, закреплен на защитном экране с возможностью поворота и ограничен упором с одной стороны и кронштейном - с другой, то флюгер 6, выравниваясь по направлению потока 8, поворачивает защитный экран 5, тем самым увеличивая скорость вращения лопастей 4, обороты считываются, блок управления 10, когда обороты превышают допустимые значения, подает сигнал на привод 13, который приводит в горизонтальное положение с помощью кроншетйна 14, флюгер 6, одновременно поворачивая защитный экран 5, с помощью нижнего привода 11 с заданным шагом до снижения оборотов до безопасных для эксплуатации значений, после нормализации или снижения оборотов подается сигнал на верхний привод 13, который возвращает флюгер 6 в вертикальное положение. If drives are located in the upper and lower parts of the protective screen, and the weather vane has the shape of a quarter of a circle, is fixed on the protective screen with the possibility of rotation and is limited by a stop on one side and a bracket on the other, then the
Принцип действия заключается в повышении КПД ветроустановки за счет независимого поворачивающегося защитного экрана, который позиционируется в зависимости от направления ветра, закрывая одну из половин лопастей. The principle of operation is to increase the efficiency of the wind turbine due to an independent rotating protective screen, which is positioned depending on the direction of the wind, covering one of the halves of the blades.
Теоретическое обоснованиеTheoretical justification
На фиг.3 представлен варинт без защитного экрана. Воздушный поток 8 как распределенная нагрузка воздействует на одну из сторон ветрогенратора. Поток ветра 8 можно разделить на положительный движущий поток ветра 17 и отрицательный тормозящий поток ветра 16. Вращения лопастей 4 начинается, когда движущая сила 17 превосходит тормозящую 16 и внутренние сопротивления системы, тогда начанается вращение, в остальное время система находится в неподвижном или колебательном состоянии. Figure 3 shows a variant without a protective screen. Air flow 8 acts as a distributed load on one side of the wind generator. The
На фиг.4 представлен вариант с защитным экраном 5. Принцип аналогичный, но отрицательный или тормозящий поток 16 отводится от лопастей, оставляя только положительный – движущую силу ветра 17 и внутренние сопротивления системы, увеличивая эффективность системы на 20% и более по сравнению с использованием без защитного экрана 5.Figure 4 shows a variant with a
Заявленная конструкция вертикального ветрогенератора может применяться в малой ветроэнергетике и в идеальных условиях производить до 20 кВт электроэнергии. Кроме того, ветрогенератор имеет простую и надежную конструкцию, но при этом повышенную производительность. The claimed design of a vertical wind generator can be used in small wind energy and, under ideal conditions, produce up to 20 kW of electricity. In addition, the wind generator has a simple and reliable design, but at the same time increased performance.
Конструкция вертикального ветрогенератора в предложенной совокупности существенных признаков в известных источниках информации не выявлена, что подтверждает ее новизну. The design of a vertical wind generator in the proposed set of essential features in known sources of information has not been identified, which confirms its novelty.
Заявляемый вертикальный ветрогенератор с повышенной производительностью соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку он может быть многократно произведен и использован по своему назначению с достижением указанного технического результата.The claimed vertical wind generator with increased productivity meets the criterion of "industrial applicability", since it can be repeatedly produced and used for its intended purpose with the achievement of the specified technical result.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU211743U1 true RU211743U1 (en) | 2022-06-21 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU226944U1 (en) * | 2024-02-14 | 2024-06-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Rotor sail |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2902157A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-14 | Imarko Res Sa | Vertical axis rotor e.g. savonius rotor, for transforming wind energy into e.g. mechanical energy, has cylindrical sheath coaxial to cylindrical turbine and with vertical opening to permit penetration of wind into sheath to act on vanes |
EP3009671A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-20 | VanHoonacker, Francis | Vertical wind turbine |
RU2638120C1 (en) * | 2016-11-09 | 2017-12-11 | Сергей Николаевич Белозеров | Wind turbine plant |
FR3064693A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-05 | Henri Becu | DEVICE FOR CONTROLLING THE IMPACT OF THE WIND ON THE AUBES OF A VERTICAL AXIS WIND TURBINE |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2902157A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-14 | Imarko Res Sa | Vertical axis rotor e.g. savonius rotor, for transforming wind energy into e.g. mechanical energy, has cylindrical sheath coaxial to cylindrical turbine and with vertical opening to permit penetration of wind into sheath to act on vanes |
EP3009671A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-20 | VanHoonacker, Francis | Vertical wind turbine |
RU2638120C1 (en) * | 2016-11-09 | 2017-12-11 | Сергей Николаевич Белозеров | Wind turbine plant |
FR3064693A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-05 | Henri Becu | DEVICE FOR CONTROLLING THE IMPACT OF THE WIND ON THE AUBES OF A VERTICAL AXIS WIND TURBINE |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU226944U1 (en) * | 2024-02-14 | 2024-06-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Rotor sail |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8657560B2 (en) | Energy extraction device with at least one bank of blades | |
CN102536643B (en) | Vertical axis wind turbine | |
US20090191057A1 (en) | Multi-Axis Wind Turbine With Power Concentrator Sail | |
US9664170B2 (en) | Hydroelectric generator | |
CN102678469A (en) | Diversion type vertical shaft wind turbine | |
CN1730934A (en) | Vane speed regulator for electricity generation by wind power and ocean current | |
CN103114969A (en) | Cam type blade angle adjusting mechanism of vertical shaft fluid transducer | |
CN202690315U (en) | Wave energy conversion device | |
RU211743U1 (en) | Vertical wind turbine with increased performance | |
CN102011686A (en) | Wind-guiding device for vertical spindled windmill generator | |
CN106870258B (en) | River flow blade variable-angle hydroelectric generating set | |
CN202187867U (en) | Split blade vertical shaft wind-driven generator | |
CN104454362B (en) | Reciprocating type wind power generation system | |
US20030001393A1 (en) | Linear motion wind driven power generator | |
CN102619690A (en) | Vertical axis wind turbine capable of adjusting attack angle by using wind power | |
CN101487443B (en) | Track sail power-generating apparatus | |
CA2958532C (en) | Wind turbine with translational movement | |
CN205445888U (en) | Wind collecting type wind driven generator | |
RU2693554C1 (en) | Wind-driven power generating unit | |
CN220487758U (en) | Variable pitch eccentric vertical axis wind turbine | |
WO2019073189A1 (en) | Vertical axis wind turbine | |
CN219691673U (en) | Wind energy generator set adapting to wind direction | |
RU2297550C2 (en) | Windmill electric generating plant | |
NZ239140A (en) | Vertical axis windmill with paired feathering and | |
CN220470109U (en) | Multistage wind-force collection structure |