RU2295649C2 - Wind plant - Google Patents
Wind plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295649C2 RU2295649C2 RU2005112551/06A RU2005112551A RU2295649C2 RU 2295649 C2 RU2295649 C2 RU 2295649C2 RU 2005112551/06 A RU2005112551/06 A RU 2005112551/06A RU 2005112551 A RU2005112551 A RU 2005112551A RU 2295649 C2 RU2295649 C2 RU 2295649C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- blades
- vertical support
- wind turbine
- tool
- Prior art date
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
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к конструкциям ветроэнергетических установок, и может быть использовано для выработки электроэнергии в отдаленной от электрических сетей местности или в качестве привода к различным механическим устройствам, в т.ч. к водяным насосам для подъема воды из скважин или для подзарядки блока аккумуляторов.The invention relates to wind energy, in particular to the construction of wind power plants, and can be used to generate electricity in a location remote from electrical networks or as a drive to various mechanical devices, including to water pumps for lifting water from wells or for recharging a battery pack.
Известен ветроагрегат, содержащий рабочее колесо с вертикальной осью вращения, на котором установлены с возможностью поворота вокруг вертикальных осей лопасти, имеющие индивидуальный механизм поворота, выполненный в виде флюгера, кинематически соединенный с осью поворота лопасти (см. патент РФ 2119094, F 03 D 7/06 от 20.09.98 г). Однако указанная конструкция является достаточно сложной, а связь между флюгером и механизмом поворота лопасти постоянно нагружена, что можно отнести к недостаткам известной конструкции.Known wind turbine containing an impeller with a vertical axis of rotation, on which are mounted rotatably around the vertical axis of the blade, having an individual rotation mechanism made in the form of a weather vane, kinematically connected to the axis of rotation of the blade (see RF patent 2119094, F 03
Известен ветродвигатель, содержащий установленное на вертикальном валу рабочее колесо с верхними и нижними спицами, между которыми на их концах размещены поворотные балансировочные лопасти, валы которых через муфты связаны цепной передачей с общим флюгером (см. а.с. 1483081 от 30.05.89 г. М. кл. F 03 D 3/02). Выполнение лопастей поворотными позволяет оптимально ориентировать их в процессе работы, что обеспечивает оптимальную аэродинамику лопастей при движении по потоку ветра и против.A wind turbine is known that contains an impeller mounted on a vertical shaft with upper and lower spokes, between which rotary balancing blades are located at their ends, whose shafts are connected via a clutch to a common weather vane via clutches (see AS 1483081 dated 05/30/89 M. C. F 03 D 3/02). The performance of the rotary blades allows them to be optimally oriented during operation, which ensures optimal aerodynamics of the blades when moving along the wind stream and against.
Однако общий механизм поворота лопастей, представляющий собой цепную передачу, связывающую флюгер с каждой лопастью, сложен, что снижает надежность работы устройства. Кроме того, цепная передача не может быть достаточно жесткой, что вызывает повышенный уровень автоколебаний, что в свою очередь является причиной неожиданных отказов в работе ветродвигателя и низкая эффективность самозащиты ветродвигателя от сильных ветров. Все это и является недостатками известного ветродвигателя.However, the general rotation mechanism of the blades, which is a chain transmission connecting the vane with each blade, is complex, which reduces the reliability of the device. In addition, the chain transmission cannot be stiff enough, which causes an increased level of self-oscillations, which in turn is the cause of unexpected failures in the operation of the wind turbine and the low efficiency of self-protection of the wind turbine from strong winds. All this is the disadvantages of the famous wind turbine.
Известен более совершенный ветроагрегат - прототип, содержащий рабочее колесо с вертикальной осью вращения, на которой установлены с возможностью поворота вокруг вертикальных осей лопасти, имеющие индивидуальный механизм поворота, выполненный в виде флюгера, кинематически соединенного с осью поворота лопасти, причем верхний конец каждой лопасти выполнен с возможностью отклонения в плоскости лопасти симметрично относительно вертикальной оси на расстояние не более В/5,27, где В - максимальное значение ширины лопасти. Каждый флюгер кинематически соединен с осью поворота лопасти посредством механизма разгрузки, который выполнен в виде предохранительной муфты (см. патент Российской Федерации №2193688, М. кл. F 03 D 7/06).Known for a more advanced wind turbine - a prototype containing an impeller with a vertical axis of rotation, on which are mounted rotatably around the vertical axis of the blade, having an individual rotation mechanism made in the form of a weather vane kinematically connected to the axis of rotation of the blade, the upper end of each blade being made with the possibility of deviation in the plane of the blade symmetrically with respect to the vertical axis by a distance of not more than B / 5.27, where B is the maximum value of the width of the blade. Each weather vane is kinematically connected to the axis of rotation of the blade by means of an unloading mechanism, which is made in the form of a safety clutch (see patent of the Russian Federation No. 2193688, M. cl. F 03
Известная конструкция ветроагрегата - прототипа является достаточно сложной и не предотвращает нежелательных и нерегулируемых колебаний лопастей во время работы установки, что снижает надежность работы установки, может привести к ее разрушению и на что затрачивается дополнительная энергия, что и можно отнести к недостаткам известного устройства.The known design of the wind turbine prototype is quite complex and does not prevent unwanted and unregulated vibrations of the blades during operation of the installation, which reduces the reliability of the installation, can lead to its destruction and what additional energy is expended, which can be attributed to the disadvantages of the known device.
Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности повышение надежности, эффективности и упрощение конструкции ветроустановки.The objective of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prototype, in particular improving reliability, efficiency and simplifying the design of a wind turbine.
Поставленная изобретением задача достигается тем, что средство, воспринимающее поток ветра, выполнено в виде двух лопастей, жестко связанных друг с другом и смонтированных на одной горизонтально расположенной поворотной оси по разные стороны от вертикальной опоры ветроустановки, причем лопасти одного средства, смонтированы по отношению друг к другу под углом в 85-95 градусов, а каждое последующее средство смонтировано на вертикальной опоре под углом в 90 градусов по отношению к другому, при этом каждое средство снабжено ограничителем поворота.The object of the invention is achieved by the fact that the tool that receives the wind flow is made in the form of two blades rigidly connected to each other and mounted on one horizontally located rotary axis on different sides of the vertical support of the wind turbine, and the blades of one means are mounted relative to each other to each other at an angle of 85-95 degrees, and each subsequent tool is mounted on a vertical support at an angle of 90 degrees with respect to the other, with each tool provided with a limiter company.
Ограничитель поворота средства, воспринимающего поток ветра, жестко смонтирован на горизонтальной оси поворота каждого средства и контактно связан с вертикальной опорой ветроустановки.The rotation limiter of the means receiving the wind flow is rigidly mounted on the horizontal axis of rotation of each means and is contacted with the vertical support of the wind turbine.
Ограничитель поворота выполнен в виде упругого рычага.The rotation limiter is made in the form of an elastic lever.
Признаки того, что средство, воспринимающее поток ветра, выполнено в виде двух лопастей, жестко связанных друг с другом и смонтированных на одной горизонтально расположенной поворотной оси по разные стороны от вертикальной опоры ветроустановки, причем лопасти одного средства смонтированы по отношению друг к другу под углом в 85-95 градусов, а каждое последующее средство смонтировано на вертикальной опоре под углом в 90 градусов по отношению к другому, при этом каждое средство снабжено ограничителем поворота, являются признаками существенными, неочевидными, неожиданными, необходимыми и достаточными для достижения поставленной изобретением задачи. Так, выполнение лопастей, воспринимающих поток ветра под разными углами - одна с опережением на 85-95 градусов по отношению к другой каждого средства, воспринимающего поток ветра, позволяет попеременно и полностью воспринимать поток ветра одной лопастью средства, а другая лопасть при этом, находящаяся по другую сторону поворотной опоры ветроустановки, своей плоскостью расположена вдоль потока ветра, не оказывая сопротивления. Расположение на поворотной опоре одного средства по отношению к другому под углом в 90 градусов позволяет обеспечить равномерность вращения опоры ветроустановки и максимально использовать усилия потока ветра.Signs that the means receiving the wind flow are made in the form of two blades rigidly connected to each other and mounted on one horizontally located rotary axis on different sides of the vertical support of the wind turbine, and the blades of one means are mounted with respect to each other at an angle of 85-95 degrees, and each subsequent tool is mounted on a vertical support at an angle of 90 degrees relative to another, while each tool is equipped with a rotation limiter, are signs of significant which are non-obvious, unexpected, necessary and sufficient to achieve the objectives of the invention. So, the implementation of the blades that receive the wind flow at different angles - one ahead of 85-95 degrees in relation to the other of each tool that receives the wind flow, allows you to alternately and completely perceive the wind flow with one blade of the tool, and the other blade at the same time, located at the other side of the rotary support of the wind turbine, its plane is located along the wind flow, without any resistance. The location on the rotary support of one tool relative to another at an angle of 90 degrees allows you to ensure uniform rotation of the support of the wind turbine and maximize the use of wind flow.
Отсутствие неопределенно и непредвиденно колеблющихся при восприятии потока ветра частей ветроустановки обеспечивает надежность и долговечность ее работы.The absence of uncertainly and unexpectedly oscillating parts of the wind turbine during the perception of the wind flow ensures the reliability and durability of its operation.
Наличие ограничителя поворота средства, воспринимающего поток ветра, жестко связанного с горизонтальной осью поворота каждого средства и контактно связанного с вертикальной опорой ветроустановки, позволяет точно установить одну поверхность лопасти средства, воспринимающего напор ветрового потока во фронтальной плоскости, а другую в горизонтальной плоскости и добиться этим самым максимально возможных усилий поворота вертикальной оси ветроустановки при данном напоре ветра.The presence of a rotation limiter of the tool, perceiving the wind flow, rigidly connected with the horizontal axis of rotation of each tool and contacted with the vertical support of the wind turbine, allows you to accurately set one surface of the blade of the tool that receives the pressure of the wind flow in the frontal plane, and the other in the horizontal plane and thereby achieve the maximum possible effort to rotate the vertical axis of the wind turbine at a given wind pressure.
Выполнение ограничителя поворота в виде упругого рычага позволяет плавно без стуков по мере увеличения угла поворота лопасти установить поверхность лопасти воспринимающей поток ветра во фронтальной плоскости.The implementation of the rotation limiter in the form of an elastic lever allows smoothly without knocking as the angle of rotation of the blade increases, establish the surface of the blade receiving the wind flow in the frontal plane.
На фиг.1 схематично представлена предлагаемая ветроустановка в момент восприятия потока ветра лопастями левой стороны.Figure 1 schematically shows the proposed wind turbine at the time of perception of the wind flow by the blades of the left side.
На фиг.2 представлено положение лопастей средства, воспринимающего поток ветра.Figure 2 shows the position of the blades of the tool that receives the wind flow.
Ветроустановка состоит из поворотной опоры 1, удерживаемой в вертикальном положении несколькими боковыми стяжками 2, и основания 3. По высоте опоры 1 смонтирован, по крайней мере, один ряд спаренных по две лопасти 4 и 5 средств 6, воспринимающих поток ветра, причем лопасть 4 каждого средства 6, воспринимающего поток ветра по отношению к лопасти 5, смонтирована под углом в 85-95 градусов. Упор 7 жестко связан с поворотной горизонтальной осью 8 каждой пары лопастей 4, 5 каждого средства 6, воспринимающего поток ветра, и контактно связан с наружной поверхностью поворотной опоры 1. В нижней части поворотной опоры 1 смонтирован привод 9 с ведущим диском 10 редуктором 11 и генератором 12. В центре опорного подшипника 13 поворотной опоры 1 установлен вал 14, связанный при помощи фланца 15 с опорой 1. На валу 14 закреплена кулиса 16 для снятия механических усилий и их передачи различным устройствам, например водяному насосу 17. В верней части поворотной опоры 1 ветроустановки на подшипнике 18 смонтирована крестовина 19. Стяжки 2 удерживают поворотную опору 1 в вертикальном положении.The wind turbine consists of a
Предлагаемая ветроустановка работает следующим образом.The proposed wind turbine operates as follows.
В исходном положении при отсутствии ветра лопасти каждого средства 6, воспринимающего поток ветра, со спаренными лопастями 4, 5 по отношению к вертикальной опоре 1 находятся под углом в 45 градусов.In the initial position, in the absence of wind, the blades of each tool 6, which receives the wind flow, with
При напоре ветра и его воздействии на поверхности лопастей средства 6, воспринимающего поток, каждая из лопастей 4, 5 стремится отклониться под напором ветра по направлению потока ветра. При этом одна, например левая, лопасть 4, поворачиваясь относительно горизонтальной оси 8, воспринимает поток ветра с увеличением поверхности восприятия потока, а правая лопасть 5 за это же время под напором ветра устанавливается в горизонтальное положение и не воспринимает поток ветра и не оказывает сопротивления повороту опоры 1 ветроустановки. При установившемся напоре потока ветра на лопасти средства, воспринимающего поток, каждый раз левая лопасть 4 устанавливается во фронтальной плоскости и максимально воспринимает поток ветра, а правая лопасть 4 отклоняется назад и устанавливается в горизонтальной плоскости. Напор ветра, воздействуя на левую сторону лопастей 4 ветроустановки, начинает ее поворачивать относительно вертикальной оси вращения. Как только правая лопасть 5 установится напротив вертикальной оси опоры, ее плоскость из горизонтального положения по мере поворота последовательно переходит по отношению к поворотной опоре 1 ветроустановки сначала под углом в 45 градусов и далее, постепенно поворачиваясь, переходит на левую сторону ветроустановки и начинает воспринимать поток с увеличением поверхности восприятия ветрового потока, а плоскость 4, которая была с левой стороны опоры 1, также постепенно по мере поворота вертикальной опоры 1 ветроустановки поворачивается на другую сторону опоры 1 и переходит в горизонтальное положение в горизонтальную плоскость с минимальным сопротивлением вращению опоры и потоку ветра.When the pressure of the wind and its impact on the surface of the blades means 6, perceiving the stream, each of the
Таким образом, напор ветрового потока постоянно воздействует на левую сторону ветроустановки и вращает ее. При этом вращение ветроустановки, если на нее смотреть сверху, осуществляется по часовой стрелке независимо от направления ветра. Передаваемое генератору 12 через ведущий диск 10 и редуктор 11 вращение опоры 1 ветроустановки обеспечивает выработку электроэнергии и позволяет снимать с вращающейся кулисы 16 привода механическую энергию, например, к насосу 17 крестовина 19, смонтированная на подшипнике 18 опоры 1, обеспечивает свободное вращение опоры 1.Thus, the pressure of the wind flow constantly affects the left side of the wind turbine and rotates it. In this case, the rotation of the wind turbine, when viewed from above, is carried out clockwise, regardless of the direction of the wind. The rotation of the
Действующая модель предлагаемой ветроустановки авторами была изготовлена и были проведены опытные испытания. Ветроустановка с площадью поверхности на одной стороне опоры 1, воспринимающей ветровой поток в 6 м2 и скоростью ветра 7 м/сек успешно через редуктор приводила в действие автомобильный генератор и вырабатывала электрическую энергию около 200 Вт/час, которой хватало на работу телевизора, одной лампы освещения мощностью в 40 Вт и на подзарядку аккумуляторов.The current model of the proposed wind turbine was made by the authors and pilot tests were carried out. A wind turbine with a surface area on one side of the
При соединении поворотной кулисы 16 через систему рычагов с насосом ветроустановка обеспечивала перекачку воды из одной емкости в другую производительностью около 200 литров в час. Считаем, что соединение ветроустановки с насосом скважины обеспечит при перекачивании воды не меньшую производительность.When connecting the rotary link 16 through a system of levers with a pump, the wind turbine provided the transfer of water from one tank to another with a capacity of about 200 liters per hour. We believe that the connection of a wind turbine with a well pump will ensure no less productivity when pumping water.
В настоящее время в стадии изготовления находится ветроустановка предлагаемой конструкции с рабочей поверхностью, с одной стороны воспринимающей поток ветра в 10 м2, которая будет установлена в Горном Алтае на пастбище фермера для выработки электроэнергии для освещения, работы радиоприемника и подогрева воды для скота.Currently, a wind turbine of the proposed design with a working surface, on one side receiving a wind flow of 10 m 2 , which will be installed in a mountain pasture in Gorny Altai for generating electricity for lighting, radio and heating livestock, is currently under construction.
Считаем, что предлагаемая ветроустановка найдет широкое применение в фермерских хозяйствах, обществах, занимающихся выращиванием овощей и фруктов, при поливах лесопосадок и питомников, а также может быть использована для создания резервуаров воды для орошения лесополос и тушения пожаров, на стоянках чабанов, у синоптиков, лесников, в охотничьих хозяйствах и т.д., особенно в местах, где отсутствует электроэнергия.We believe that the proposed wind turbine will find wide application in farms, societies involved in the cultivation of vegetables and fruits, when watering plantations and nurseries, and can also be used to create water reservoirs for irrigation of forest belts and extinguishing fires, at shepherd’s sites, at weather forecasters, foresters , in hunting farms, etc., especially in places where there is no electricity.
Ветроустановка проста по конструкции и надежна в работе.The wind turbine is simple in design and reliable in operation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005112551/06A RU2295649C2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Wind plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005112551/06A RU2295649C2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Wind plant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005112551A RU2005112551A (en) | 2006-11-20 |
RU2295649C2 true RU2295649C2 (en) | 2007-03-20 |
Family
ID=37501534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005112551/06A RU2295649C2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Wind plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2295649C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU169504U1 (en) * | 2016-08-30 | 2017-03-21 | Александр Николаевич Стрелецкий | WIND INSTALLATION |
RU170842U1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-05-11 | Александр Николаевич Стрелецкий | WIND INSTALLATION |
-
2005
- 2005-04-25 RU RU2005112551/06A patent/RU2295649C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170842U1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-05-11 | Александр Николаевич Стрелецкий | WIND INSTALLATION |
RU169504U1 (en) * | 2016-08-30 | 2017-03-21 | Александр Николаевич Стрелецкий | WIND INSTALLATION |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005112551A (en) | 2006-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2488748B1 (en) | Wind turbine | |
US9041240B2 (en) | Wind turbine apparatus | |
US3986786A (en) | Wind motors | |
US20090224549A1 (en) | Oscillating Windmill | |
US20020015639A1 (en) | Horizontal axis wind turbine | |
US20090224551A1 (en) | Oscillating Windmill | |
CN201096056Y (en) | Wind power generator | |
US3988072A (en) | Wind motors | |
RU2295649C2 (en) | Wind plant | |
KR100962241B1 (en) | Wind power apparatus | |
US20150211485A1 (en) | Vertical-axis fluid turbine | |
US3957397A (en) | Conversion of wind energy to mechanical energy | |
CN100402839C (en) | Multi-directional wind power generator | |
WO2010082011A4 (en) | River / tidal energy converter | |
RU96191U1 (en) | WIND POWER INSTALLATION "KARUSEL" (OPTIONS) | |
CN211831933U (en) | Small weeding operation device capable of swinging along with land | |
CN211008952U (en) | Novel fan blade device | |
CN210164574U (en) | Wind power generator with auxiliary power | |
CN101169105A (en) | Method for wind energy pumping, generation and irrigation | |
CN201358884Y (en) | Horizontal wind machine | |
WO1981003683A1 (en) | Air collecting plate device for vertical shaft windmill | |
JP6249258B1 (en) | Wind power generation system and wind receiving blade used therefor | |
RU47449U1 (en) | POWER INSTALLATION | |
WO2003098036A1 (en) | Orbital-rotating turbine and propeller | |
RU2254495C1 (en) | Wind plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070426 |