RU2310090C1 - Ветроэнергетическое устройство - Google Patents
Ветроэнергетическое устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310090C1 RU2310090C1 RU2006106038/06A RU2006106038A RU2310090C1 RU 2310090 C1 RU2310090 C1 RU 2310090C1 RU 2006106038/06 A RU2006106038/06 A RU 2006106038/06A RU 2006106038 A RU2006106038 A RU 2006106038A RU 2310090 C1 RU2310090 C1 RU 2310090C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- cone
- turbine
- blades
- wind
- Prior art date
Links
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
-
- 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
- Y02E10/728—Onshore wind turbines
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии. В ветроэнергетическом устройстве, включающем в себя конструкционную базу, усилитель скорости ветра, образованный двумя конусами - внешним и внутренним, которые расположены навстречу друг другу своими вершинами, а так же включающем в себя турбину с лопастями, закрученными в направлении, противоположном ее вращению, и электрогенератор, соединенный общим валом с турбиной, причем внешний конус и электрогенератор укреплены на конструкционной базе, внутренний конус усилителя скорости ветра своим основанием укреплен на общем валу, а по конической поверхности - снабжен лопастями, образуя турбину, на выходе из которой выполнен сопловый аппарат, расположенный в пространстве между крышкой внешнего конуса и основанием внутреннего конуса усилителя скорости ветра, кроме того, на противоположной внутреннему конусу стороне его основания укреплены лопасти, закрученные в одном направлении с лопастями турбины и образующие, в совокупности с основанием внутреннего конуса и крышкой внешнего конуса, центростремительное колесо, выходной канал которого направлен в сторону электрогенератора и охватывает общий вал. Использование изобретения обеспечит повышение КПД устройства, стабильность работы устройства при малых значениях скорости ветра, а также принудительное охлаждение генератора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии на базе наиболее экологически безопасного источника - энергии движения воздуха в атмосфере.
Известна классическая схема ветроэнергетической установки, использованная, например, в изделии американской фирмы «Roralight». В состав установки входит трехлопастное ветроколесо, снабженное центробежным регулятором и приводом поворота лопастей, коллекторный электрогенератор, расположенный позади ветроколеса, стойка с поворотной опорой и хвостовое оперение флюгерного типа, для установки ветроколеса на ветер (Е.М.Фатеев Ветродвигатели и ветроустановки. М., изд. «Огиз-сельхозгиз», 1948, с.255). Недостатком данного технического решения является его низкий коэффициент полезного действия и сравнительно большие габариты.
Известна ветротурбинная электростанция, включающая ветротурбинный двигатель и электрический генератор, причем ветротурбинный двигатель содержит в своем составе усилитель скорости ветра, представляющий собой два конуса - внешний и внутренний, расположенные навстречу друг другу своими вершинами, в состав электростанции входят так же две последовательно расположенные воздушные турбины, между осями которых расположен редуктор (патент RU №2191288, 2001.03.11). Недостатком этого технического решения являются его большие габариты.
Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является ветроэнергетическое устройство для генераторов, состоящее из сужающегося воздуховода с отверстиями, расширяющегося воздуховода с отверстиями, впереди сужающегося воздуховода установлены наклонные навстречу ветровому потоку желобообразные ветроускорители, а лопастная крыльчатка расположена за выходным отверстием воздуховодов (патент RU №2215184, 2001.10.19). При всех несомненных достоинствах данного технического решения оно не способствует получению высокого коэффициента полезного действия, поскольку активным элементом ветродвигателя является открытая крыльчатка - низкоэффективная разновидность осевой турбины.
Изобретение имеет своей целью усовершенствование ветроэнергетического оборудования. При использовании изобретения достигаются следующие технические результаты:
1) повышается коэффициент полезного действия ветроэнергетического устройства;
2) обеспечивается стабильность работы устройства при малых значениях скорости ветра;
3) обеспечивается принудительное охлаждение электрогенератора.
Сущность изобретения заключается в следующем: в ветроэнергетическом устройстве, включающем в себя конструкционную базу, усилитель скорости ветра, образованный двумя конусами - внешним и внутренним, которые расположены навстречу друг другу своими вершинами, а так же включающем в себя турбину с лопастями, закрученными в направлении, противоположном ее вращению, и электрогенератор, соединенный общим валом с турбиной, причем внешний конус и электрогенератор укреплены на конструкционной базе, внутренний конус усилителя скорости ветра своим основанием укреплен на общем валу, а по конической поверхности - снабжен лопастями, образуя турбину, на выходе из которой выполнен сопловый аппарат, расположенный в пространстве между крышкой внешнего конуса и основанием внутреннего конуса усилителя скорости ветра, кроме того, на противоположной внутреннему конусу стороне его основания укреплены лопасти, закрученные в одном направлении с лопастями турбины и образующие, в совокупности с основанием внутреннего конуса и крышкой внешнего конуса, центростремительное колесо, выходной канал которого направлен в сторону электрогенератора и охватывает общий вал.
Обозначенная сущность изобретения связана с заявленными техническими результатами следующим образом соответственно.
1. Повышение энергетической эффективности (к.п.д.) установки обусловлено тремя причинами:
1.1 центростремительное колесо обеспечивает выход воздушного потока из ветроэнергетического устройства в зоне, приближенной к оси устройства с подветренной стороны, т.е. в зоне аэродинамической тени с минимальным давлением, поэтому общий напор воздушного потока, используемый в устройстве, возрастает за счет его пьезометрической составляющей;
1.2 в устройстве использован усилитель скорости ветра и осевая турбина, размах лопастей которой убывает пропорционально уменьшению радиального сечения канала в усилителе скорости ветра, что позволяет наиболее эффективно использовать скоростной напор ветра;
1.3 в устройстве применено центростремительное колесо, позволяющее осуществить дальнейшее преобразование энергии воздушного потока, выходящего из турбины в механическую энергию вращения и, далее, в электроэнергию.
2. Стабильность работы устройства при малых значениях скорости ветра обеспечивается за счет возрастания общего напора воздушного потока, за счет пьезометрической составляющей (см. п.1.1).
3. Принудительное охлаждение электрогенератора обеспечивается воздушным потоком, который выходит из центростремительного колеса в зоне, приближенной к оси устройства, т.е. в зоне расположения генератора.
На чертеже изображено ветроэнергетическое устройство.
Ветроэнергетическое устройство содержит усилитель скорости ветра, образованный двумя конусами - внешним (1) и внутренним (2), которые расположены навстречу друг другу своими вершинами, также включает в себя турбину (3) и электрогенератор (4), соединенные общим валом (5). Внутренний конус (2) усилителя скорости ветра своим основанием (6) укреплен на общем валу (5), а по конической поверхности - снабжен лопастями (7), образуя турбину (3), на выходе из которой выполнена кольцевая полость (8) и сопловый аппарат (9), расположенные в пространстве между крышкой (10) и основанием (6), кроме того, на противоположной внутреннему конусу (2) стороне его основания (6) укреплены лопасти (11), образующие в совокупности с основанием (6) и внутренней поверхностью крышки (10) центростремительное колесо, выходной канал которого (12) выполнен в крышке (10), направлен в сторону электрогенератора (4) и охватывает общий вал (5). Закрутка лопастей (7) и лопастей (11) по ходу воздушного потока противоположна направлению вращения турбины (3). Электрогенератор (4), внешний конус (1) и его крышка (10) неподвижны и связаны с конструкционной базой (13) устройства, в качестве которой может выступать, например, башня или мачта.
Ветроэнергетическое устройство функционирует следующим образом. Ветровой поток, обладающий напором, который складывается из скоростного напора, обусловленного скоростью ветра и пьезометрического напора, обусловленного разностью давлений на входе в устройство и на его выходе, в сужающемся кольцевом пространстве между внешним конусом (1) и внутренним конусом (2) усилителя скорости ветра, преобразуется в ускоренный воздушный поток, который воздействует на лопасти (7) турбины (3) и вращает ее, сообщая крутящий момент общему валу (5) электрогенератора (4), в результате чего энергия ветрового потока преобразуется в электроэнергию. Далее, подкрученный турбиной (3) воздушный поток поступает в кольцевую полость (8), где тормозится, в результате чего возрастает его давление, и через сопловый аппарат (9), представляющий собой спрофилированную щель между основанием (6) и крышкой (10), радиально направляется к выходному каналу (12), расположенному в крышке (10), воздействуя при этом на лопасти (11) центростремительного колеса, чем сообщается дополнительный крутящий момент турбине (3). Отработанный воздушный поток выходит из канала (12) и обдувает электрогенератор (4), охлаждая его.
Claims (2)
1. Ветроэнергетическое устройство, включающее в себя конструкционную базу, усилитель скорости ветра, образованный двумя конусами - внешним и внутренним, которые расположены навстречу друг другу своими вершинами, а также включающее в себя турбину с лопастями, закрученными в направлении, противоположном ее вращению, и электрогенератор, соединенный общим валом с турбиной, причем внешний конус и электрогенератор укреплены на конструкционной базе, отличающееся тем, что внутренний конус усилителя скорости ветра своим основанием укреплен на общем валу, а по конической поверхности снабжен лопастями, образуя турбину, на выходе из которой выполнен сопловый аппарат, расположенный в пространстве между крышкой внешнего конуса и основанием внутреннего конуса усилителя скорости ветра, кроме того, на противоположной внутреннему конусу стороне его основания укреплены лопасти, закрученные в одном направлении с лопастями турбины, и образующие, в совокупности с основанием внутреннего конуса и крышкой внешнего конуса, центростремительное колесо, выходной канал которого направлен в сторону электрогенератора и охватывает общий вал.
2. Ветроэнергетическое устройство по п.1, отличающееся тем, что размах лопастей турбины убывает пропорционально уменьшению радиального сечения канала в усилителе скорости ветра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006106038/06A RU2310090C1 (ru) | 2006-02-26 | 2006-02-26 | Ветроэнергетическое устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006106038/06A RU2310090C1 (ru) | 2006-02-26 | 2006-02-26 | Ветроэнергетическое устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2310090C1 true RU2310090C1 (ru) | 2007-11-10 |
Family
ID=38958312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006106038/06A RU2310090C1 (ru) | 2006-02-26 | 2006-02-26 | Ветроэнергетическое устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2310090C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470180C1 (ru) * | 2011-06-22 | 2012-12-20 | Николай Сергеевич Говоров | Ветроэнергетическая установка |
RU200489U1 (ru) * | 2020-04-24 | 2020-10-27 | Роман Ефимович Либерзон | Ветроэлектрогенератор |
RU202500U1 (ru) * | 2020-09-24 | 2021-02-19 | Роман Ефимович Либерзон | Ветроэлектрогенератор |
-
2006
- 2006-02-26 RU RU2006106038/06A patent/RU2310090C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470180C1 (ru) * | 2011-06-22 | 2012-12-20 | Николай Сергеевич Говоров | Ветроэнергетическая установка |
RU200489U1 (ru) * | 2020-04-24 | 2020-10-27 | Роман Ефимович Либерзон | Ветроэлектрогенератор |
RU202500U1 (ru) * | 2020-09-24 | 2021-02-19 | Роман Ефимович Либерзон | Ветроэлектрогенератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4143992A (en) | Wind operated power generator | |
US6492743B1 (en) | Jet assisted hybrid wind turbine system | |
US8128337B2 (en) | Omnidirectional vertical-axis wind turbine | |
US20070014657A1 (en) | Blade for wind turbine | |
EA001034B1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
KR20090073034A (ko) | 다수의 로우터를 구비한 풍차 및 이 풍차의 작동 방법 | |
US20180171966A1 (en) | Wind turbine with rotating augmentor | |
WO2008043367A1 (en) | Aerodynamic wind-driven powerplant | |
RU2310090C1 (ru) | Ветроэнергетическое устройство | |
WO2018088929A1 (ru) | Ветротурбинная установка | |
AU2008235238B2 (en) | Wind wheel | |
RU2276743C1 (ru) | Ветроустановка | |
US8864455B2 (en) | Impulse wind machine | |
RU2642706C2 (ru) | Ветрогенераторная башня | |
US20230287867A1 (en) | Vimproved horizontal wind turbine | |
EP3396153A1 (en) | A combination of a wind jet turbine and a wind turbine | |
US20130149161A1 (en) | Conical wind turbine | |
RU2249722C1 (ru) | Роторная ветроэлектростанция | |
RU2498106C1 (ru) | Ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства | |
KR20140123324A (ko) | 공조용 수평축 풍력발전시스템 | |
EP2137405A2 (en) | Innovative horizontal axis wind turbine of high efficiency | |
RU2118700C1 (ru) | Ветроэнергетическая установка (варианты) | |
RU2792494C1 (ru) | Эжекторная установка ускорения воздушного потока и ее применение (варианты) | |
WO2011061558A1 (en) | Omnidirectional wind turbine for power generation | |
RU2204051C2 (ru) | Ветроустановка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120227 |