RU2362906C1 - Rotary wind electric generating plant - Google Patents

Rotary wind electric generating plant Download PDF

Info

Publication number
RU2362906C1
RU2362906C1 RU2008101057/06A RU2008101057A RU2362906C1 RU 2362906 C1 RU2362906 C1 RU 2362906C1 RU 2008101057/06 A RU2008101057/06 A RU 2008101057/06A RU 2008101057 A RU2008101057 A RU 2008101057A RU 2362906 C1 RU2362906 C1 RU 2362906C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
rotor
blade
angle
corner
Prior art date
Application number
RU2008101057/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Давыдович Востропятов (RU)
Иван Давыдович Востропятов
Original Assignee
Иван Давыдович Востропятов
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 Иван Давыдович Востропятов filed Critical Иван Давыдович Востропятов
Priority to RU2008101057/06A priority Critical patent/RU2362906C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2362906C1 publication Critical patent/RU2362906C1/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
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering.
SUBSTANCE: invention relates to wind power engineering and can be used in wind electric plants with rotation. Rotary wind electric generating plant is made in the form of module consisting of rotor with vertical axis rotation and loop-type guide vanes connected to it. Rotor blades are made in the form of cylindrical parabola as per canonical formula y2=2PX, where 3≤P≥1, with bending of blade end at the corner of 45°-60°. Guide vanes are made of fixed plane with clinch at the corner of 30°-45° to guide air flow to the vane, rotating plane with two smooth bends of its ends into opposite direction with corner of 30°-45°, having holes in bends. Ends of vanes are mechanically closed in loop, thereat loop has inertial clamp downwards.
EFFECT: invention provides increase in wind delivery.
3 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к конструированию ветроэлектрических станций с вертикальной осью вращения - РВЭС. Технический результат - повышение ветроотдачи за счет использования лопасти ротора в форме параболического цилиндра и использование направляющего аппарата с загибом его концов в сторону вращения ротора. Известна РВЭС /1/, выполненная из одного модуля, состоящего из ротора с вертикальной осью вращения и соединенного с ним кольцевого направляющего аппарата, лопасти выполнены в форме аэродинамических крыльев по радиусу. Недостатком является форма лопасти, выполненная по радиусу, где ламинарный воздушный поток, ударяясь о лопасть и отражаясь, встречается в центре радиуса, создавая шумы, снижая ветроотдачу. Выпуклая сторона направляющего аппарата создает встречное отражение воздушного потока, что также снижает ветроотдачу. Известен ветродвигатель /2/, содержащий вертикальную турбину с вертикальной осью, расположенную внутри системы ветронаправляющих экранов, которые в свою очередь поворачиваются вокруг своей оси. Недостатком является то, что не предусмотрена система динамичного изменения ветронаправляющих экранов с помощью подвижных и неподвижных стопоров системы при изменении направлении ветрового потока, что снижает ветроотдачу.The invention relates to wind energy, namely to the design of wind power stations with a vertical axis of rotation - RVES. The technical result is an increase in wind recovery through the use of a rotor blade in the form of a parabolic cylinder and the use of a guide apparatus with the bend of its ends in the direction of rotation of the rotor. Known RVES / 1 /, made of one module, consisting of a rotor with a vertical axis of rotation and an annular guide apparatus connected to it, the blades are made in the form of aerodynamic wings along the radius. The disadvantage is the shape of the blade, made along the radius, where the laminar air flow, hitting the blade and reflecting, occurs in the center of the radius, creating noise, reducing wind loss. The convex side of the guide vane creates a counter reflection of the air flow, which also reduces wind loss. Known wind turbine / 2 /, containing a vertical turbine with a vertical axis, located inside the system of wind directional screens, which in turn rotate around its axis. The disadvantage is that there is no system for dynamically changing the wind-guiding screens with the help of movable and fixed stoppers of the system when changing the direction of the wind flow, which reduces wind loss.

Технический результат - повышение ветроотдачи в роторной ветроэлектростанции (РВЭС), выполненной в виде модуля, состоящего из ротора с вертикальной осью вращения и соединенного с ним кольцевого направляющего аппарата, достигается тем, что лопасти ротора выполнены в форме цилиндрической параболы по канонической формуле: y2=2PX, где 3≤P≥1, с загибом конца лопасти на угол 45-60°, направляющий аппарат выполнен из неподвижной плоскости с плавно загнутым концом на угол 30-45° для направления воздушного потока на лопасть и подвижной, вращающейся плоскости с двумя плавными загибами ее концов в противоположные стороны на угол 30-45° и с отверстиями на загибах, при этом концы лопастей механически замкнуты кольцом, причем внизу кольцо имеет инерционный обруч.EFFECT: increased wind recovery in a rotary wind power station (RVES), made in the form of a module consisting of a rotor with a vertical axis of rotation and an annular guide apparatus connected to it, is achieved by the fact that the rotor blades are made in the form of a cylindrical parabola according to the canonical formula: y 2 = 2PX, where 3≤P≥1, with the bend of the end of the blade at an angle of 45-60 °, the guide apparatus is made of a fixed plane with a smoothly bent end at an angle of 30-45 ° to direct the air flow to the blade and a movable, rotating plane spine with two smooth bends its ends in opposite directions at an angle of 30-45 ° with the holes on the rims, the ends of the blades are mechanically closed ring, wherein the ring has an inertial hoop below.

На фиг.1 представлена структурная схема РВЭС, на фиг.2 представлен вид 1-1 на фиг.1; на фиг.3 представлен общий вид РВЭС.Figure 1 presents the structural diagram of the RVES, figure 2 presents a view 1-1 in figure 1; figure 3 presents a General view of the RVES.

Конструкция РВЭС содержит 1 - ротор, 2 - лопасти ротора, 2а - плавный загиб лопасти на угол 45-60°, 2в - двойная лопасть, 3 - труба для крепления лопасти, вращающаяся около оси - 4, с грозозащитой - 4а, 9 - неподвижная плоскость с плавным загибом - 9а на угол 30-45°, служащая для направления воздушного потока на рабочую поверхность лопасти 2, 10 - подвижная направляющая плоскость с плавным загибом - 10а на угол 30-45° с отверстиями - 10в, 11 - плоская пружина, на которой вращается подвижная направляющая плоскость - 10 на угол 70-90° - 10с, 12 - подпружиненный шарик, скользящий по синусоидальной плоскости - 12а, имеющей максимальные /стопорные/ углубления в начальном и конечном положениях, концы лопастей механически замкнуты кольцом, причем нижняя сторона лопасти снабжена массивным инерционным ободом - 6, 13 - постамент РВЭС, 7 - генератор, 14 - преобразователь, 15 - коммутатор, 8 - компрессор, 18 - баллоны, 17 - регулятор давления, 5, 5а - внешний вертикальный образ РВЭС и ротора.The design of the RVES contains 1 - rotor, 2 - rotor blades, 2a - a smooth bend of the blade at an angle of 45-60 °, 2c - a double blade, 3 - a pipe for mounting the blade, rotating around the axis - 4, with lightning protection - 4a, 9 - fixed a plane with a smooth bend - 9a at an angle of 30-45 °, which serves to direct the air flow to the working surface of the blade 2, 10 - a movable guide plane with a smooth bend - 10a at an angle of 30-45 ° with holes - 10c, 11 - a flat spring, on which the movable guide plane rotates - 10 at an angle of 70-90 ° - 10s, 12 - a spring-loaded ball, sliding the sinusoidal plane - 12a, having maximum / retaining / recesses in the initial and final positions, the ends of the blades are mechanically closed by a ring, and the lower side of the blades is equipped with a massive inertial rim - 6, 13 - pedestal RVES, 7 - generator, 14 - converter, 15 - commutator , 8 - compressor, 18 - cylinders, 17 - pressure regulator, 5, 5a - external vertical image of RVES and rotor.

Модуль состоит из ротора 1 с вертикальной осью вращения и лопастями 2 и направляющего аппарата, который имеет неподвижную плоскость 9 с плавным загибом 9а и подвижную плоскость 10, выполненную с поворотом вокруг оси в виде плоской пружины 11 и имеющую плавные загибы 10а концов в разные стороны на угол 30-45° с отверстиями 10в, служащие для повышения аэродинамического сопротивления при снежном буране и поворачивающие направляющую плоскость 10 при скорости ветра более 10 м/сек, когда при нормальном ветре поворот происходит при скорости ветра более 15 м/сек. Поворот регламентируется /проект/ подпружиненным шариком 12, который продвигается по поверхности 12а, имеющей синусоидальную насечку с максимальными углублениями в начальном /нулевом/ положении и конечном положении /не показано/. При отсутствии сильного ветра направляющая 10 устанавливается пружиной 11 в свое начальное положение. Концы лопасти 2 плавно загнуты на угол 45-60° для использования центробежного потока в рабочем направлении, лопасть при этом может формироваться из двух плоскостей - 2в. Для снижения свободных колебаний /шумов/ концы лопастей 2 механически замкнуты кольцом, причем нижняя сторона лопасти 2 снабжена массивным инерционным ободом 6, служащим для поддержания оборотов ротора при периодическом снижении скорости ветра на время от 2-х до 3-х мин. Внешний вид РВЭС и его ротора образуются /проект/ в форме цилиндра или в форме параболы y1=K1X2, где 3≤K1≥1, учитывая предпочтительно уменьшение скорости ветра у поверхности земли, тогда масса ветра может быть уравнена на ротор по всей высоте.The module consists of a rotor 1 with a vertical axis of rotation and blades 2 and a guiding apparatus, which has a fixed plane 9 with a smooth bend 9a and a movable plane 10, made with rotation around the axis in the form of a flat spring 11 and having smooth bends 10a of the ends in different directions on an angle of 30-45 ° with openings 10b, which serve to increase aerodynamic drag during a snowstorm and rotate the guide plane 10 at a wind speed of more than 10 m / s, when in normal wind a turn occurs at a wind speed of more than 15 / Sec. The rotation is regulated / project / spring ball 12, which moves along the surface 12A, having a sinusoidal notch with maximum recesses in the initial / zero / position and end position / not shown /. In the absence of strong wind, the guide 10 is installed by the spring 11 in its initial position. The ends of the blade 2 are smoothly bent at an angle of 45-60 ° to use the centrifugal flow in the working direction, while the blade can be formed from two planes - 2B. To reduce free vibrations / noise / the ends of the blades 2 are mechanically closed by a ring, and the lower side of the blade 2 is equipped with a massive inertial rim 6, which serves to maintain the rotor speed while periodically reducing the wind speed for a period of 2 to 3 minutes. The appearance of the RVES and its rotor are formed / project / in the form of a cylinder or in the form of a parabola y 1 = K 1 X 2 , where 3≤K 1 ≥1, taking into account preferably a decrease in wind speed at the earth's surface, then the wind mass can be equalized to the rotor all over the place.

Количество лопастей ротора и плоскостей направляющего аппарата устанавливается не менее 6 шт., они предпочтительно изготавливаются из композиционных материалов, при этом длина лопасти выбирается не более 1 м, а общая длина направляющего аппарата 1,5-2 м.The number of rotor blades and the planes of the guide apparatus is set to at least 6 pcs., They are preferably made of composite materials, while the length of the blades is selected no more than 1 m, and the total length of the guide apparatus is 1.5-2 m.

Воздушный поток со скоростью V поступает через направляющий аппарат - 10, 9, несколько повышая скорость в сужающемся раструбе, образованном загибом 9а конца неподвижной направляющей 9, который направляет поток непосредственно на рабочую плоскость лопасти 2, выполненной в форме цилиндрической параболы с фокусом, лежащим близко к оси вращения. Загиб 2а конца лопасти 2 повышает приемистость по сравнению с /1/ более 5%. Лопасть 2 вращает ротор, который вращает ось электрогенератора 7, который через преобразователь 14 и через коммутатор 15 выдает напряжение в сеть. Ротор также вращает ось компрессора 8, который подкачивает баллоны 18 и через регулятор давления воздух по необходимости может подаваться к ротору и направляющему аппарату, обеспечивая продувку от снега или для поддержки вращения ротора при ослаблении силы ветра в течение 1-2 часов, в зависимости от емкости баллонов. Лопасти ротора механически замкнуты кольцом для снижения свободных колебаний не менее чем в трех местах, причем нижнее кольцо имеет массивный обод 6 для поддержания оборотов при снижении силы ветра на 1-3 мин. При сильном ветре, снежном буране подвижная плоскость 10 направляющего аппарата поворачивается вокруг оси на максимальный угол 10с, перекрывая раструб с наиболее сильным потоком ветра - 15 м/сек и потоком ветра со снегом - 10 м/сек при забивке отверстий - 10в, при этом поворот может происходить в разные стороны, так как концы плоскостей 10 также направлены в разные стороны - 10а. Приведенные сравнительные испытания с /1/ на изготовленных макетах лопастей показали повышение ветроотдачи более 10%.The air flow with a speed V enters through the guiding apparatus - 10, 9, slightly increasing the speed in the tapering bell formed by the bend 9a of the end of the stationary guide 9, which directs the flow directly to the working plane of the blade 2, made in the form of a cylindrical parabola with the focus lying close to axis of rotation. The bend 2A of the end of the blade 2 increases the throttle response compared to / 1 / more than 5%. The blade 2 rotates the rotor, which rotates the axis of the generator 7, which through the Converter 14 and through the switch 15 provides voltage to the network. The rotor also rotates the axis of the compressor 8, which pumps the cylinders 18 and, if necessary, air can be supplied to the rotor and the guide apparatus, providing purge from snow or to support the rotation of the rotor when the wind is weakened for 1-2 hours, depending on capacity cylinders. The rotor blades are mechanically closed by a ring to reduce free vibrations in at least three places, and the lower ring has a massive rim 6 to maintain speed while reducing wind power by 1-3 min. In strong winds, snowstorms, the movable plane 10 of the guiding apparatus rotates around its axis by a maximum angle of 10 s, blocking the bell with the strongest wind flow - 15 m / s and wind flow with snow - 10 m / s when driving holes - 10 v, while turning can occur in different directions, since the ends of the planes 10 are also directed in different directions - 10A. The above comparative tests with / 1 / on the fabricated models of the blades showed an increase in wind recovery of more than 10%.

Источники информацииInformation sources

1. RU 2215898, 10.03.2003.1. RU 2215898, 03/10/2003.

2. RU 2074980, 10.03.1997.2. RU 2074980, 03/10/1997.

Claims (1)

Роторная ветроэлектростанция, выполненная в виде модуля, состоящего из ротора с вертикальной осью вращения и соединенного с ним кольцевого направляющего аппарата, отличающаяся тем, что лопасти ротора выполнены в форме цилиндрической параболы по канонической формуле: y2=2РX, где 3≤P≥1, с загибом конца лопасти на угол 45-60°, направляющий аппарат выполнен из неподвижной плоскости с плавно загнутым концом на угол 30-45° для направления воздушного потока на лопасть и подвижной вращающейся плоскости с двумя плавными загибами ее концов в противоположные стороны на угол 30-45° и с отверстиями на загибах, при этом концы лопастей механически замкнуты кольцом, причем внизу кольцо имеет инерционный обруч. A rotary wind power station made in the form of a module consisting of a rotor with a vertical axis of rotation and an annular guide apparatus connected to it, characterized in that the rotor blades are made in the form of a cylindrical parabola according to the canonical formula: y 2 = 2РX, where 3≤P≥1, with the bend of the end of the blade at an angle of 45-60 °, the guide apparatus is made of a fixed plane with a smoothly bent end at an angle of 30-45 ° to direct the air flow to the blade and a movable rotating plane with two smooth bends of its ends against ozhnye side at angle 30-45 ° with holes on the rims, the ends of the blades are mechanically closed ring, wherein the ring has an inertial hoop below.
RU2008101057/06A 2008-01-18 2008-01-18 Rotary wind electric generating plant RU2362906C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008101057/06A RU2362906C1 (en) 2008-01-18 2008-01-18 Rotary wind electric generating plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008101057/06A RU2362906C1 (en) 2008-01-18 2008-01-18 Rotary wind electric generating plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2362906C1 true RU2362906C1 (en) 2009-07-27

Family

ID=41048482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008101057/06A RU2362906C1 (en) 2008-01-18 2008-01-18 Rotary wind electric generating plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2362906C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484297C1 (en) * 2012-04-03 2013-06-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Wind turbine plant
RU2688095C1 (en) * 2018-05-30 2019-05-17 Алексей Владимирович Рябов Adjustable windmill unit with vertical axis of rotation
RU2705531C1 (en) * 2019-04-30 2019-11-07 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА" Rotor of vertical axial wind-driven unit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484297C1 (en) * 2012-04-03 2013-06-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Wind turbine plant
RU2688095C1 (en) * 2018-05-30 2019-05-17 Алексей Владимирович Рябов Adjustable windmill unit with vertical axis of rotation
RU2705531C1 (en) * 2019-04-30 2019-11-07 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА" Rotor of vertical axial wind-driven unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200362813A1 (en) Fluid turbine systems
US3918839A (en) Wind turbine
EP2038979A2 (en) Wind turbine having variable pitch airfoils
US20110006542A1 (en) Helix Turbine System and Energy Production Means
WO2006119648A1 (en) Helical wind turbine
US20140356163A1 (en) Turbomachine
RU2362906C1 (en) Rotary wind electric generating plant
CN103670918B (en) A kind of fan blade and wind wheel
US8105010B2 (en) Wind energy conversion apparatus
US20150118053A1 (en) High efficiency vertical axis wind turbine apparatus
CN101413480B (en) Flexible outer ring type wind power generator
WO2017022746A1 (en) Vertical-type wind-power generation system, and control method for vertical-type wind-power generation system
CA2687928A1 (en) Power-generating turbine in a rotor-stator arrangement
US20150322919A1 (en) Electricity Generating Wind Turbine
RU2390654C1 (en) Wind-driven power plant
JP2015166562A (en) Vertical axis drag type wind turbine capable of preventing its overspeed under strong wind and wind power generator
CA2787022C (en) Method and apparatus for fluid turbine having a linear actuator
KR101503358B1 (en) Horizontal wind power generator
RU106675U1 (en) WIND GENERATOR
KR20160147329A (en) A Blade Variable Turbine
JP2022113156A (en) Vertical type wind power generation system
WO2012074432A1 (en) Wind generator
CN105156273B (en) Without stator high frequency slow-speed of revolution electronics core wind-driven generator
WO2023220330A1 (en) Vertical axis turbines and blades for vertical axis turbines
US9297359B1 (en) Pitch control assembly for vertical axis wind turbine

Legal Events

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

Effective date: 20120119