RU212222U1

RU212222U1 - wind turbine

Info

Publication number: RU212222U1
Application number: RU2022103996U
Authority: RU
Inventors: Людмила Прокопьевна Андрианова; Регина Тагировна Хазиева; Зухра Хасановна Павлова; Петр Игоревич Васильев
Filing date: 2022-02-15
Publication date: 2022-07-12

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для преобразования ветровой энергии в механическую, преимущественно для получения электрической энергии. Технический результат - повышение мощности ветродвигателя. Ветродвигатель выполнен в виде двух вертикальных валов, закрепленных на общей раме, с радиальными ветровыми лопастями, выполненных по касательным окружностям, а направляющий аппарат установлен между ними и снабжен хвостовым оперением ориентации по ветру, при этом он снабжен поворотным устройством. Валы ветродвигателя снабжены равными контактирующими зубчатыми колесами, находящимися в зацеплении.

The utility model relates to devices for converting wind energy into mechanical energy, mainly for generating electrical energy. The technical result is an increase in the power of the wind turbine. The wind turbine is made in the form of two vertical shafts, fixed on a common frame, with radial wind blades, made along tangent circles, and the guide vane is installed between them and equipped with a wind-oriented tail, while it is equipped with a rotary device. The shafts of the wind turbine are equipped with equal contacting gears that are engaged.

Description

Полезная модель относится к устройствам для преобразования ветровой энергии в механическую, преимущественно для получения электрической энергии.The utility model relates to devices for converting wind energy into mechanical energy, mainly for generating electrical energy.

Прототипом полезной модели является ветродвигатель, включающий в себя вертикальный вал, который снабжен радиальными ветровыми лопастями и кинематической системой передачи энергии потребителю, а также направляющий аппарат с хвостовым оперением ориентации по ветру [https://cyberleninka.ru/article/n/vetrokoleso-s-vertikalnym-valom-i-radialnymi-vetrovymi-lopastyami/viewer Запылихин Ю.С., Андрианова Л.П. Ветроколесо с радиальными ветровыми лопастями // Инновационная наука. - Уфа: Аэтерна. 2017, С. 36-37].The prototype of the utility model is a wind turbine, which includes a vertical shaft, which is equipped with radial wind blades and a kinematic system for transmitting energy to the consumer, as well as a guide vane with tail orientated in the wind [https://cyberleninka.ru/article/n/vetrokoleso-s -vertikalnym-valom-i-radialnymi-vetrovymi-lopastyami/viewer Zapylikhin Yu.S., Andrianova L.P. Wind wheel with radial wind blades // Innovative science. - Ufa: Aeterna. 2017, pp. 36-37].

Недостатком прототипа является низкая мощность, т.к. работают ветровые лопасти только в одной четверти их радиальной окружности на величину одной лопасти, а преимущественно воздух обтекает лопасти в окружающей среде.The disadvantage of the prototype is low power, tk. wind blades work only in one quarter of their radial circumference by the size of one blade, and mainly air flows around the blades in the environment.

Задача полезной модели - разработка нового устройства ветродвигателя с достижением следующего технического результата - повышение мощности ветродвигателя.The objective of the utility model is to develop a new wind turbine device with the achievement of the following technical result - increasing the power of the wind turbine.

Поставленная задача решается тем, что ветродвигатель, включающий вертикальный вал, снабженный радиальными ветровыми лопастями и кинематической системой передачи энергии потребителю, направляющий аппарат с хвостовым оперением ориентации по ветру, согласно полезной модели выполнен в виде двух параллельных вертикальных валов, закрепленных на общей раме, радиальные ветровые лопасти которых выполнены по касательным окружностям, при этом валы снабжены равными контактирующими зубчатыми колесами, а рама установлена на поворотной опоре.The problem is solved by the fact that the wind turbine, including a vertical shaft, equipped with radial wind blades and a kinematic system for transmitting energy to the consumer, a guide vane with a tail oriented in the wind, according to the utility model, is made in the form of two parallel vertical shafts mounted on a common frame, radial wind the blades of which are made along tangent circles, while the shafts are provided with equal contact gears, and the frame is mounted on a rotary support.

Такое техническое решение нельзя называть сложением, т.к. ветровая нагрузка проходит между валами, а их ветровые лопасти касательно полностью перекрывают пространство между валами, исключая обтекание воздуха.Such a technical solution cannot be called addition, because the wind load passes between the shafts, and their wind blades tangentially completely cover the space between the shafts, excluding air flow.

На фиг. 1 представлен вид сверху описываемого ветродвигателя. In FIG. 1 shows a top view of the described wind turbine.

На фиг. 2 представлен вид сбоку описываемого ветродвигателя.In FIG. 2 shows a side view of the described wind turbine.

Ветродвигатель включает в себя общую раму 1, на которой установлены два параллельных вертикальных вала 2 с верхними и нижними дисками 3, между которыми на каждом валу 2 установлены радиальные ветровые лопасти 4, выполненные по касательным окружностям. Сверху рама 1 снабжена хвостовым оперением 5 ориентации по ветру. Валы 2 снабжены одинаковыми, находящиеся в зацеплении, зубчатыми колесами 6, а один или каждый из валов 2 через кинематическую зубчатую пару связан с генератором 7 электрической энергии. Рама 1 снабжена поворотной опорой 8 (может быть рельсовая тележка и др.). Ветровые лопасти 4 защищены от ветра кожухами 9, а между ними установлены створки 10 направляющего аппарата.The wind turbine includes a common frame 1, on which two parallel vertical shafts 2 with upper and lower disks 3 are installed, between which radial wind blades 4 are installed on each shaft 2, made along tangent circles. From above the frame 1 is equipped with a tail 5 orientated downwind. The shafts 2 are provided with identical gear wheels 6, which are in engagement, and one or each of the shafts 2 is connected to the generator 7 of electric energy through a kinematic gear pair. Frame 1 is equipped with a swivel support 8 (may be a rail cart, etc.). Wind blades 4 are protected from the wind by shrouds 9, and flaps 10 of the guide vanes are installed between them.

Ветродвигатель работает следующим образом.The wind turbine works as follows.

При напоре ветра хвостовое оперение 5, поворачивая раму 1 на поворотной опоре 8, становится по ветру и устанавливает створки 10 направляющего аппарата встречно ветру. Воздух створками 10 уплотняется и с повышенным динамическим давлением поступает на ветровые лопасти 4 обоих валов 2, а т.к. ветровые лопасти 4 выполнены по касательным окружностям, то они полностью перекрывают сечение между валами 2, все динамическое давление ветра полностью действует на ветровые лопасти 4 и поворачивают их, а они поворачивают валы 2, мощность которых взаимно складываются через зубчатые колеса 6, которые синхронизируют вращения валов 2. Оба или один из валов 2 приводит во вращение ротор генератора 9, который вырабатывает электрическую энергию.When the pressure of the wind, the tail unit 5, turning the frame 1 on the rotary support 8, becomes downwind and sets the flaps 10 of the guide vane against the wind. The air is condensed by flaps 10 and with increased dynamic pressure enters the wind blades 4 of both shafts 2, and since Since the wind blades 4 are made in tangent circles, they completely cover the section between the shafts 2, all the dynamic wind pressure fully acts on the wind blades 4 and turns them, and they turn the shafts 2, the power of which is mutually added through the gears 6, which synchronize the rotation of the shafts 2. Both or one of the shafts 2 drives the rotor of the generator 9, which generates electrical energy.

Claims

A wind turbine comprising a vertical shaft equipped with radial wind blades and a kinematic system for transmitting energy to the consumer, a guiding vane with a wind-oriented tail, characterized in that the wind turbine is made in the form of two parallel vertical shafts mounted on a common frame, the radial wind blades of which are made along tangent circles, while the shafts are equipped with equal contact gears, and the frame is mounted on a rotary support.