RU2118700C1 - Windmill electric generating plant - Google Patents

Windmill electric generating plant Download PDF

Info

Publication number
RU2118700C1
RU2118700C1 RU96110991/06A RU96110991A RU2118700C1 RU 2118700 C1 RU2118700 C1 RU 2118700C1 RU 96110991/06 A RU96110991/06 A RU 96110991/06A RU 96110991 A RU96110991 A RU 96110991A RU 2118700 C1 RU2118700 C1 RU 2118700C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
head
tower
wind
outlet
generator
Prior art date
Application number
RU96110991/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96110991A (en
Inventor
Владимир Васильевич Огнев
Станислав Ефимович Василенко
Original Assignee
Владимир Васильевич Огнев
Станислав Ефимович Василенко
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 Владимир Васильевич Огнев, Станислав Ефимович Василенко filed Critical Владимир Васильевич Огнев
Priority to RU96110991/06A priority Critical patent/RU2118700C1/en
Publication of RU96110991A publication Critical patent/RU96110991A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2118700C1 publication Critical patent/RU2118700C1/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
    • 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
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: wind-power engineering. SUBSTANCE: plant has semi-tower 1 with outlet bore at bottom and hollow self-aligning head 2 on top, two windwheels one of which is mounted on shaft secured in head 6, and power generator 6 connected to user. Head 2 is provided with wicket-gate mechanism 4 installed in inlet bore on common shaft with first loosely mounted windwheel 5; generator is placed at outlet bore of tower space; second windwheel 7 is installed on shaft of generator 6 for aerodynamic interaction with first windwheel 5 through delivery line 8 formed by spaces of head 2 and tower 1. EFFECT: provision for preventing plant icing and for operation at weak winds. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к силовым установкам. The invention relates to wind energy, namely to power plants.

Известны ветроэнергетические установки (ВЭУ) (см., например, патент РФ N 2018028, МКИ F 03 D /00, авт. св. СССР NN 1682621, 1560781, 1471709, 1242636, кл. F 03 D 1/00), содержащие башню (мачту), одно или несколько самоустанавливающихся ветроколес, генератор, установленный непосредственно у ветроколеса на одной оси с ним, и передающее соединение при использовании генератора, установленного у основания башни. Known wind power plants (wind turbines) (see, for example, RF patent N 2018028, MKI F 03 D / 00, ed. St. USSR NN 1682621, 1560781, 1471709, 1242636, class F 03 D 1/00) containing a tower (mast), one or more self-aligning wind wheels, a generator installed directly at the wind wheel on the same axis with it, and a transmitting connection when using a generator installed at the base of the tower.

Недостатком рассмотренных ВЭУ является относительно невысокий КПД. The disadvantage of the wind turbines considered is the relatively low efficiency.

Известна ветросиловая установка (см. патент Германии N 2932293, кл. F 03 D 1/02 - прототип), содержащая несущую опору (башню), два ветроколеса, самоустанавливающуюся поворотную головку, два генератора, один из которых (верхний) установлен в поворотной головке на одной оси с ветроколесами. Другой (нижний) генератор посредством механической передачи соединен валами с первым (верхним) генератором. Known wind power installation (see German patent N 2932293, class F 03 D 1/02 - prototype), containing the bearing support (tower), two wind wheels, self-adjusting rotary head, two generators, one of which (upper) is installed in the rotary head on the same axis with wind wheels. The other (lower) generator is mechanically coupled by shafts to the first (upper) generator.

Недостатком рассмотренной ветросиловой установки является также относительно невысокий КПД. The disadvantage of the considered wind power installation is also a relatively low efficiency.

Задачей предлагаемых технических решений является повышение КПД и мощности ветроэнергетической установки за счет создания воздушной турбины с наиболее эффективным использованием ветроэнергии. The objective of the proposed technical solutions is to increase the efficiency and power of the wind power installation by creating an air turbine with the most efficient use of wind energy.

Поставленная задача достигается тем, что в ветроэнергетической установке (вариант 1), содержащей полую башню с выходным отверстием в нижней части, с полой самоустанавливающейся головкой наверху, два ветроколеса, первое из которых установлено на оси, закрепленной в головке, и генератор энергии, имеющий выход на потребителя, предлагается головку снабдить направляющим аппаратом, закрепленным во входном отверстии и на общей оси с первым ветроколесом, закрепленным свободно, генератор установить у выходного отверстия полости башни, а второе ветроколесо установить на валу генератора с возможностью аэродинамического взаимодействия с первым ветроколесом, посредством напорной магистрали, образованной полостями головки и башни. The task is achieved in that in a wind power installation (option 1), containing a hollow tower with an outlet in the lower part, with a hollow self-aligning head at the top, two wind wheels, the first of which is mounted on an axis fixed in the head, and an energy generator having an output for the consumer, it is proposed to provide the head with a guide apparatus fixed in the inlet and on a common axis with the first wind wheel fixed freely, install the generator at the outlet of the tower cavity, and the second in trokoleso mounted on the generator shaft with the possibility of aerodynamic interaction of the first wind wheel through the pressure line formed by the cavities and the turret head.

Поставленная задача достигается также тем, что в ветроэнергетической установке (вариант 2), содержащей полую башню с выходным отверстием в нижней части, с полой самоустанавливающейся головкой наверху, два ветроколеса, первое из которых установлено на оси, закрепленной во входном отверстии головки, и генератор энергии, имеющий выход на потребителя, предлагается головку выполнить в виде трубы, при этом на одном ее конце и на одной оси с первым ветроколесом закрепить первый направляющий аппарат, полости которого являются первым входом головки. Полость башни снабдить изогнутой напорной магистралью и верхним концом закрепить ее между первым и вторым направляющими аппаратами, закрепленными концентрично и в одной плоскости на другом конце в полости головки. Причем на оси направляющего аппарата, закрепленного внутри изогнутой напорной магистрали, установить третье ветроколесо с возможностью аэродинамического взаимодействия его лопастей с полостями обоих направляющих аппаратов. Генератор установить у нижнего выходного отверстия напорной магистрали. На его валу установить второе ветроколесо с возможностью аэродинамического взаимодействия с третьим ветроколесом. The task is also achieved by the fact that in a wind power installation (option 2), containing a hollow tower with an outlet in the lower part, with a hollow self-aligning head at the top, two wind wheels, the first of which is mounted on an axis fixed in the head inlet, and an energy generator having an outlet to the consumer, it is proposed that the head be made in the form of a pipe, while at its one end and on the same axis as the first wind wheel, the first guide vane is fixed, the cavities of which are the first head inlet and. To provide the cavity of the tower with a curved pressure line and the upper end to fix it between the first and second guide devices, fixed concentrically and in one plane on the other end in the head cavity. Moreover, on the axis of the guide vane fixed inside the curved pressure line, install a third wind wheel with the possibility of aerodynamic interaction of its blades with the cavities of both guide vanes. Install the generator at the lower outlet of the pressure line. Install a second wind wheel on its shaft with the possibility of aerodynamic interaction with the third wind wheel.

Ветроэнергетическая установка для обоих вариантов может быть снабжена дополнительной изогнутой выходной напорной магистралью, установленной концентрично, например, относительно поверхности полости башни и напорной магистрали. The wind power installation for both options can be equipped with an additional curved outlet pressure line installed concentrically, for example, relative to the surface of the cavity of the tower and pressure line.

На фиг. 1 представлен первый вариант ВЭУ;
на фиг. 2 - второй вариант ВЭУ.In FIG. 1 shows a first version of a wind turbine;
in FIG. 2 - the second option wind turbine.

Ветроэнергетическая установка (вариант 1, фиг. 1) содержит полую башню 1 с выходным отверстием в нижней части. Наверху башни 1 закреплена с возможностью вращения полая (самоустанавливающаяся) поворотная головка 2, во входном отверстии в полость которой на оси 3 направляющего аппарата 4 свободно закреплено ветроколесо 5. Генератор 6 энергии, имеющий выход на потребителя, установлен у выходного отверстия полости башни 1, при этом второе ветроколесо 7 установлено на валу генератора 6 с возможностью аэродинамического взаимодействия с первым ветроколесом 5 посредством напорной магистрали, образованной полостью поворотной головки 2 и полостью башни 1. Wind power installation (option 1, Fig. 1) contains a hollow tower 1 with an outlet in the lower part. At the top of the tower 1, a hollow (self-aligning) pivoting head 2 is mounted rotatably, in the inlet of the cavity of which on the axis 3 of the guiding apparatus 4 the wind wheel 5 is freely fixed. An energy generator 6 having an outlet to the consumer is installed at the outlet of the cavity of the tower 1 this second wind wheel 7 is installed on the shaft of the generator 6 with the possibility of aerodynamic interaction with the first wind wheel 5 through the pressure line formed by the cavity of the rotary head 2 and the cavity of the tower 1.

Ветроэнергетическая установка (вариант 2, фиг. 2) содержит полую башню 1 с выходным отверстием в нижней части. Наверху башни 1 закреплена с возможностью вращения полая (самоустанавливающаяся) поворотная головка 2. Поворотная головка 2 выполнена в виде трубы. На одном ее конце на общей оси 3 закреплены направляющий аппарат 4 и ветроколесо 5. Генератор 6 энергии, имеющий выход на потребителя, установлен у выходного отверстия башни 1 и снабжен ветроколесом 7. Полость башни 1 снабжена изогнутой напорной магистралью 8. На другом конце поворотной головки 2 в ее полости закреплено ветроколесо 9 на общей оси с направляющим аппаратом 10, закрепленным внутри изогнутой напорной магистрали. Верхний конец напорной магистрали 8 закреплен между корпусами направляющих аппаратов 10 и 11. Wind power installation (option 2, Fig. 2) contains a hollow tower 1 with an outlet in the lower part. At the top of the tower 1, a hollow (self-aligning) pivoting head 2 is fixed for rotation. The pivoting head 2 is made in the form of a pipe. At its one end, on a common axis 3, a guide apparatus 4 and a wind wheel 5 are fixed. An energy generator 6 having an outlet for the consumer is installed at the outlet of the tower 1 and is equipped with a wind wheel 7. The cavity of the tower 1 is equipped with a curved pressure line 8. At the other end of the rotary head 2, a windwheel 9 is fixed in its cavity on a common axis with a guide apparatus 10 fixed inside a curved pressure line. The upper end of the pressure line 8 is fixed between the bodies of the guide vanes 10 and 11.

Напорная магистраль 8 (для каждого варианта) может быть снабжена дополнительной изогнутой выходной напорной магистралью 12, установленной концентрично, например, относительно поверхности полости башни 1 и напорной магистрали 8. Pressure line 8 (for each option) can be equipped with an additional curved output pressure line 12, mounted concentrically, for example, relative to the surface of the cavity of the tower 1 and pressure line 8.

Кроме того, при необходимости ВЭУ может иметь в своем составе накопитель энергии, например, аккумулятор, установленный около генератора энергии. In addition, if necessary, a wind turbine can include an energy storage device, for example, a battery installed near an energy generator.

Ветроэнергетическая установка (вариант 1, фиг. 1) работает следующим образом. Wind power installation (option 1, Fig. 1) works as follows.

Под давлением ветра поворотная головка 2 самоустанавливается в направлении максимальной скорости ветра. При достижении ветром достаточной скорости ветроколесо 5 начинает вращаться. Воздух поступает на рабочие лопасти ветроколеса 5, сообщающие ему энергию, и далее в осевом направлении через спрямляющий аппарат 4, представляющий собой неподвижные лопасти, между которыми уменьшается скорость воздуха и увеличивается его давление, поступает в напорную магистраль (полость башни 1) и на второе ветроколесо 7, установленное на валу генератора 6 энергии. Кинетическая энергия вращения ветроколеса 7 преобразуется генератором 6 в электрическую, которую можно сразу передать потребителю, а можно запасать в аккумуляторе с последующим использованием. Under wind pressure, the rotary head 2 self-aligns in the direction of maximum wind speed. When the wind reaches a sufficient speed, the wind wheel 5 begins to rotate. Air enters the working blades of the wind wheel 5, giving it energy, and then in the axial direction through the straightening device 4, which is fixed blades, between which the air speed decreases and its pressure increases, it enters the pressure line (tower cavity 1) and the second wind wheel 7 mounted on the shaft of an energy generator 6. The kinetic energy of rotation of the wind wheel 7 is converted by the generator 6 into electrical energy, which can be immediately transferred to the consumer, or can be stored in the battery with subsequent use.

Ветроэнергетическая установка (вариант 2, фиг. 2) работает следующим образом. Wind power installation (option 2, Fig. 2) works as follows.

Под давлением ветра поворотная головка 2, выполненная в виде трубы, самоустанавливается в направлении максимальной скорости ветра. При достижении ветром достаточной скорости ветроколесо 5 начинают вращаться. Воздух поступает на рабочие лопасти ветроколеса, сообщающие ему энергию. Далее воздух перемещается в осевом направлении через спрямляющий аппарат 4, при этом скорость его падает, а давление возрастает. После спрямляющего аппарата 4 воздух уже под давлением через направляющий аппарат 1 ускоряет вращение ветроколеса 9, которое в свою очередь придает давление поступающему динамическому давлению воздуха на его лопасти, повышает скорость его перемещения через спрямляющий аппарат 1, еще более увеличивающий давление воздуха перемещающегося по напорной магистрали 8 на ветроколесо 7 генератора 6 энергии. Under wind pressure, the rotary head 2, made in the form of a pipe, self-aligns in the direction of the maximum wind speed. When the wind reaches a sufficient speed, the wind wheel 5 begins to rotate. Air enters the blades of the wind wheel, giving it energy. Further, the air moves in the axial direction through the rectifier 4, while its speed drops, and the pressure increases. After the straightening apparatus 4, air already under pressure through the directing apparatus 1 accelerates the rotation of the wind wheel 9, which in turn gives pressure to the incoming dynamic air pressure on its blades, increases its speed through the straightening apparatus 1, further increasing the pressure of the air moving along the pressure line 8 on a wind wheel 7 energy generator 6.

Для удобства отбора энергии из напорной магистрали выход ее можно снабдить дополнительной изогнутой выходной магистралью 12. For the convenience of energy extraction from the pressure line, its output can be provided with an additional curved output line 12.

Отличие данной ВЭУ от предыдущего варианта заключается в увеличении ее мощности за счет предложенных выше конструктивных особенностей. The difference between this wind turbine from the previous version is to increase its power due to the design features proposed above.

Ветроэнергетические установки предлагаемой конструкции могут быть представлены типорядом по мощности и размерам в зависимости от энергетической потребности и климатических условий эксплуатации, т.к. не подвергаются обледенению и работают даже от слабых ветров благодаря конструкции установки в целом и заделке ветроколес в воздухоприемнике, в частности. Wind power plants of the proposed design can be represented in a series in terms of power and size, depending on energy requirements and climatic operating conditions, because they are not iced up and work even from weak winds due to the design of the installation as a whole and the incorporation of wind wheels in the air intake, in particular.

Claims (3)

1. Ветроэнергетическая установка, содержащая полую башню с выходным отверстием в нижней части, с полой самоустанавливающейся головкой наверху, два ветроколеса, первое из которых установлено на оси, закрепленной в головке, и генератор энергии, имеющий выход на потребителя, отличающаяся тем, что головка снабжена направляющим аппаратом, закрепленным во входном отверстии и на общей оси с первым ветроколесом, закрепленным свободно, генератор установлен у выходного отверстия полости башни, а второе ветроколесо установлено на валу генератора с возможностью аэродинамического взаимодействия с первым ветроколесом, посредством напорной магистрали, образованной полостями головки и башни. 1. Wind power installation comprising a hollow tower with an outlet in the lower part, with a hollow self-aligning head at the top, two wind wheels, the first of which is mounted on an axis fixed in the head, and an energy generator having an outlet to the consumer, characterized in that the head is provided a guide apparatus fixed in the inlet and on a common axis with the first wind wheel fixed freely, the generator is installed at the outlet of the tower cavity, and the second wind wheel is mounted on the generator shaft with the possibility of aerodynamic interaction with the first wind wheel, through the pressure line formed by the cavities of the head and tower. 2. Ветроэнергетическая установка, содержащая полую башню с выходным отверстием в нижней части, с полой самоустанавливающейся головкой наверху, два ветроколеса, первое из которых установлено на оси, закрепленной во входном отверстии головки, и генератор энергии, имеющий выход на потребителя, отличающаяся тем, что головка выполнена в виде трубы, при этом на одном ее конце и на одной оси с первым ветроколесом закреплен первый направляющий аппарат, полости которого являются первым входом головки, полость башни снабжена изогнутой напорной магистралью, верхним концом закрепленной между первым и вторым направляющими аппаратами, закрепленными концентрично и в одной плоскости на другом конце в полости головки, причем на оси направляющего аппарата, закрепленного внутри изогнутой напорной магистрали, установлено третье ветроколесо с возможностью аэродинамического взаимодействия его лопастей с полостями обоих направляющих аппаратов, генератор установлен у нижнего выходного отверстия напорной магистрали, на его валу установлено второе ветроколесо с возможностью аэродинамического взаимодействия с третьим ветроколесом. 2. Wind power installation containing a hollow tower with an outlet in the lower part, with a hollow self-aligning head at the top, two wind wheels, the first of which is mounted on an axis fixed in the inlet of the head, and an energy generator having an outlet to the consumer, characterized in that the head is made in the form of a pipe, while at its one end and on the same axis as the first wind wheel, a first guide apparatus is fixed, the cavities of which are the first input of the head, the cavity of the tower is equipped with a curved pressure head a third end wind wheel with the possibility of aerodynamic interaction of its blades with the cavities of both guides apparatuses, the generator is installed at the lower outlet of the pressure line, a second wind wheel with the possibility of aerodynamic installation is installed on its shaft whom interaction with the third wind wheel. 3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной изогнутой выходной напорной магистралью, установленной концентрично, например, относительно поверхности полости башни и напорной магистрали. 3. Installation according to claims 1 and 2, characterized in that it is equipped with an additional curved outlet pressure line installed concentrically, for example, relative to the surface of the cavity of the tower and pressure line.
RU96110991/06A 1996-05-29 1996-05-29 Windmill electric generating plant RU2118700C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96110991/06A RU2118700C1 (en) 1996-05-29 1996-05-29 Windmill electric generating plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96110991/06A RU2118700C1 (en) 1996-05-29 1996-05-29 Windmill electric generating plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96110991A RU96110991A (en) 1998-08-20
RU2118700C1 true RU2118700C1 (en) 1998-09-10

Family

ID=20181340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96110991/06A RU2118700C1 (en) 1996-05-29 1996-05-29 Windmill electric generating plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2118700C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466296C1 (en) * 2011-04-07 2012-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Иркутский научно-исследовательский институт лесной промышленности" Daisy-chain wind-driven power plant
RU2498107C1 (en) * 2012-07-24 2013-11-10 Николай Петрович Дядченко Wind-driven plant of tower type
RU2644799C1 (en) * 2016-09-19 2018-02-14 Анатолий Николаевич Зайцев Cascade wind generator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466296C1 (en) * 2011-04-07 2012-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Иркутский научно-исследовательский институт лесной промышленности" Daisy-chain wind-driven power plant
RU2498107C1 (en) * 2012-07-24 2013-11-10 Николай Петрович Дядченко Wind-driven plant of tower type
RU2644799C1 (en) * 2016-09-19 2018-02-14 Анатолий Николаевич Зайцев Cascade wind generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4205943A (en) Hydro-electric generator
US4781522A (en) Turbomill apparatus and method
US4012163A (en) Wind driven power generator
US20040042894A1 (en) Wind-driven electrical power-generating device
DK1327073T4 (en) WINDMILL
US8109732B2 (en) Horizontal-axis wind generator
US8137052B1 (en) Wind turbine generator
US20110169334A1 (en) Renewable Energy Appliance
KR100680915B1 (en) Structure of windmill for wind power generator
GB2296048A (en) Vertical axis wind turbine
US20150008677A1 (en) Wind turbine with hydraulic motor power generation
RU2118700C1 (en) Windmill electric generating plant
US20030011197A1 (en) Wind (Water) turbine with centrifugal weight control
US20100295314A1 (en) Floating wind turbine
US20030001393A1 (en) Linear motion wind driven power generator
US20230287867A1 (en) Vimproved horizontal wind turbine
RU2310090C1 (en) Wind power-generating device
GB2033019A (en) Wind turbine
RU2210000C1 (en) Rotary windmill
CN210164574U (en) Wind power generator with auxiliary power
US20170107972A1 (en) Vertical wind turbine
CN208686520U (en) It is a kind of wind power generation stepped
RU94004735A (en) WIND POWER INSTALLATION
RU2118701C1 (en) Wind-electric generating plant (design versions)
US11795908B2 (en) Vertical-axis renewable-power generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060530