RU2393365C1 - Installation for utilisation of wind power - Google Patents
Installation for utilisation of wind power Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393365C1 RU2393365C1 RU2009119550/06A RU2009119550A RU2393365C1 RU 2393365 C1 RU2393365 C1 RU 2393365C1 RU 2009119550/06 A RU2009119550/06 A RU 2009119550/06A RU 2009119550 A RU2009119550 A RU 2009119550A RU 2393365 C1 RU2393365 C1 RU 2393365C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- additional
- main
- horizontal guides
- horizontal
- 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 области использования как энергии ветра, так и энергии водного потока для выработки электроэнергии или для выполнения механической работы.The invention relates to the use of both wind energy and water flow energy for generating electricity or for performing mechanical work.
Известны устройства для использования энергии ветра, включающие мачту, на которой на горизонтальном валу закреплены лопасти пропеллерного типа и электрогенератор (Шефтер Я.И. Изобретателю о ветродвигателях и ветроустановках. М., 1957, стр.6-12).Known devices for using wind energy, including a mast, on which a propeller-type blade and an electric generator are fixed on a horizontal shaft (Schefter Y.I. To the inventor on wind motors and wind turbines. M., 1957, pp. 6-12).
Недостатками известных устройств являются относительно небольшая площадь соприкосновения лопастей с ветровым потоком, необходимость сооружения мачты большой высоты при увеличении размера лопастей,The disadvantages of the known devices are the relatively small contact area of the blades with the wind flow, the need to build a mast of high height with increasing size of the blades,
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков к заявленному устройству является ротор ветродвигателя (патент РФ №2029886).The closest in technical essence and combination of essential features to the claimed device is a wind turbine rotor (RF patent No. 2029886).
Устройство включает вертикальную ось, укрепленную на ней раму, связанную со стойками, на которых расположены лопасти, установленные на горизонтальных осях с возможностью ограниченного поворота, отличающееся тем, что с целью повышения эффективности оно снабжено дополнительными поворотными криволинейными лопастями, шарнирно закрепленными в местах соединений горизонтальных осей и стоек, а горизонтальные оси скреплены под углом одна к другой и имеют длину, увеличивающуюся от центра к периферии. Дополнительные лопасти служат только для увеличения общей площади лопастей.The device includes a vertical axis, a frame mounted on it, connected with uprights on which the blades are located, mounted on horizontal axes with the possibility of limited rotation, characterized in that in order to increase efficiency it is equipped with additional rotary curved blades pivotally mounted at the joints of the horizontal axes and racks, and the horizontal axes are fastened at an angle to one another and have a length that increases from the center to the periphery. Additional blades serve only to increase the total area of the blades.
Однако это устройство имеет ряд существенных недостатков, таких как повышенная сложность исполнения устройства; невозможность регулирования скорости вращения вала в зависимости от ветровой нагрузки; сложность в эксплуатации и остановки работы при профилактическом осмотре и ремонте. Причем основные лопасти в данном устройстве укреплены эксцентрично по отношению к горизонтальной оси, поэтому поворот лопастей с наветренной стороны в горизонтальное положение возможен только при определенной скорости ветра, что ведет к частичной потере мощности. Все это в целом снижает эффективность данного устройства.However, this device has a number of significant disadvantages, such as increased complexity of the device; the impossibility of controlling the speed of rotation of the shaft depending on the wind load; difficulty in operation and shutdown during routine inspection and repair. Moreover, the main blades in this device are mounted eccentrically with respect to the horizontal axis, so the rotation of the blades from the windward side to the horizontal position is possible only at a certain wind speed, which leads to a partial loss of power. All this in general reduces the effectiveness of this device.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении эффективности использования ветровой энергии посредством автоматического регулирования скорости вращения приводного вала в зависимости от силы ветрового потока; упрощения эксплуатации и профилактического ремонта устройства.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to increase the efficiency of using wind energy by automatically controlling the speed of rotation of the drive shaft depending on the strength of the wind flow; simplification of operation and preventive repair of the device.
Для получения указанного технического результата предложено устройство для использования энергии ветра, содержащее корпус, с вертикальным приводным валом, на котором на несущих горизонтальных направляющих закреплены основные и дополнительные лопасти с возможностью ограниченного поворота, отличием которого согласно изобретению является то, что оно снабжено дополнительными горизонтальными направляющими, закрепленными на вертикальном приводном валу под несущими горизонтальными направляющими, при этом основные лопасти верхними краями шарнирно закреплены на несущих горизонтальных направляющих с возможностью упора при повороте на дополнительные горизонтальные направляющие, а внутри основных лопастей шарнирно закреплены на тех же несущих горизонтальных направляющих дополнительные подпружиненные лопасти.To obtain the specified technical result, a device for using wind energy is proposed, comprising a housing with a vertical drive shaft, on which main and additional blades are mounted on horizontal bearing rails with the possibility of limited rotation, the difference of which according to the invention is that it is provided with additional horizontal rails, fixed on a vertical drive shaft under the bearing horizontal guides, while the main blades are upper edges E articulated on horizontal supporting rails to abut when turning on additional vertical guides, and within the main blades are hinged on the same horizontal guide bearing additional spring-loaded blade.
Целесообразно, чтобы на вертикальном приводном валу был установлен пакет основных и дополнительных лопастей, при этом пружины, удерживающие дополнительные лопасти в одной плоскости с основными лопастями, на различных ярусах были выполнены с различной жесткостью.It is advisable that a package of main and additional blades is installed on the vertical drive shaft, while the springs holding the additional blades in the same plane as the main blades on different tiers were made with different stiffness.
Целесообразно также, чтобы дополнительные горизонтальные направляющие были выполнены в виде толстостенных пластин и закреплены в поворотном устройстве, обеспечивающим их поворот на 90°.It is also advisable that the additional horizontal guides were made in the form of thick-walled plates and fixed in a rotary device, ensuring their rotation by 90 °.
Существенными отличительными признаками предлагаемого изобретения являются следующие.Salient features of the invention are as follows.
1. Верхние края основных лопастей шарнирно закреплены на несущих горизонтальных направляющих (осях).1. The upper edges of the main blades are pivotally mounted on the bearing horizontal guides (axes).
Это обеспечивает легкий поворот лопастей в горизонтальное положение при вращении вертикального вала и резко снижает сопротивление набегающему ветровому потоку.This provides easy rotation of the blades in a horizontal position when the vertical shaft is rotated and sharply reduces the resistance to the incoming wind flow.
2. Выполнение пружин, удерживающих дополнительные лопасти, с различной жесткостью на различных пакетах лопастей.2. The implementation of the springs holding additional blades, with different stiffness on different packages of blades.
Это позволяет обеспечить большую равномерность вращения вала при изменении ветровой нагрузки за счет их отклонения от горизонтального положения посредством отжатия упорных пластин и уменьшения общей рабочей площади лопастей.This allows you to ensure greater uniformity of rotation of the shaft when the wind load changes due to their deviation from the horizontal position by pressing the thrust plates and reducing the total working area of the blades.
3. Поворотное устройство, которое обеспечивает поворот дополнительных горизонтальных направляющих на 90°.3. A swivel device that rotates the additional horizontal rails by 90 °.
При этом дополнительные горизонтальные направляющие, выполненные в виде толстостенных пластин прямоугольного сечения, при повороте их на 90° освобождают от упора на нижние направляющие основные лопасти.In this case, additional horizontal guides made in the form of thick-walled plates of rectangular cross section, when they are rotated 90 °, release the main blades from the stop on the lower guides.
Привод поворотного устройства может быть механическим и выполнен в виде металлической тяги внутри вала или посредством электропривода (не указан).The drive of the rotary device can be mechanical and made in the form of metal traction inside the shaft or by means of an electric drive (not specified).
Использование поворотного устройства целесообразно при штормовом предупреждении, чтобы исключить повреждения лопастей и устройства в целом, а также при выполнении профилактического ремонта. Для этих же целей используется тормоз, закрепленный на приводном валуThe use of a rotary device is advisable during a storm warning, in order to exclude damage to the blades and the device as a whole, as well as during preventive maintenance. For the same purpose, a brake mounted on the drive shaft is used.
На фиг.1 показано устройство в разрезе. На фиг.2 - вид устройства сверху.In Fig.1 shows a device in section. Figure 2 is a top view of the device.
Устройство включает вертикальный приводной вал 1, вмонтированный в корпус 2. Приводной вал 1 снабжен несущими горизонтальными направляющими 3 и расположенными под ними дополнительными горизонтальными направляющими 4, при этом дополнительные горизонтальные направляющие 4 выполнены в виде толстостенных пластин. Основные лопасти 5 и дополнительные лопасти 6 посредством шарниров 7 закреплены на несущих направляющих 3 с возможностью ограниченного поворота на угол до 90° относительно несущих направляющих 3. Упором для основных лопастей 5 служат дополнительные горизонтальные направляющие 4, поворот дополнительных лопастей ограничивается пружинами 8, имеющих различную жесткость на разных пакетах лопастей.The device includes a vertical drive shaft 1 mounted in the housing 2. The drive shaft 1 is provided with horizontal supporting rails 3 and additional horizontal rails 4 located below them, while the additional horizontal rails 4 are made in the form of thick-walled plates. The main blades 5 and the
Устройство снабжено поворотным устройством 9 для дополнительных горизонтальных направляющих 4, при повороте которого на 90° основные лопасти 5 освобождаются от упора на дополнительные горизонтальные направляющие 4 (при необходимости остановки вращения приводного вала).The device is equipped with a rotary device 9 for additional horizontal guides 4, when rotated 90 °, the main blades 5 are released from the stop on additional horizontal guides 4 (if necessary, stop the rotation of the drive shaft).
На приводном валу 1 крепятся повышающий редуктор 10, электрогенератор 11 и тормоз 12. Корпус устройства крепится к основанию (например, к крыше здания, ко дну водоема) посредством отверстий 13.On the drive shaft 1 are mounted a reduction gear 10, an
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Устройство отключается от тормозного устройства и за счет давления ветра на лопасти 5, опирающиеся на дополнительные горизонтальные направляющие 4, начинает вращаться вокруг оси, в данном примере против часовой стрелки.The device is disconnected from the brake device and due to wind pressure on the blades 5, supported by additional horizontal guides 4, starts to rotate around the axis, in this example, counterclockwise.
При повороте на угол свыше 90° основные 5 и дополнительные 6 лопасти под действием ветра начинают приподниматься и при повороте на 180° занимают положение, близкое к горизонтальному, и не оказывают существенного сопротивления набегающему ветровому потоку.When turning over an angle of more than 90 °, the main 5 and additional 6 blades under the influence of wind begin to rise and, when turning 180 °, they occupy a position close to horizontal and do not show significant resistance to the incident wind flow.
При повороте на 270° основные лопасти 5 начинают опускаться и упираются на дополнительные горизонтальные направляющие (упоры) 4, а при дальнейшем повороте начинают воспринимать давление ветра.When turning 270 °, the main blades 5 begin to lower and abut against additional horizontal guides (stops) 4, and with a further turn they begin to perceive wind pressure.
Дополнительные лопасти 6 выполняют функцию стабилизатора (регулятора) скорости вращения основных лопастей 5. Чем выше скорость ветра, тем на больший угол отклоняются дополнительные лопасти 6, отжимая пружины 8, тем самым, уменьшая площадь давления ветрового потока.The
Для выполнения ремонтных или профилактических работ приводной вал 1 устройства затормаживается посредством тормозного устройства 12, и вращение лопастей останавливается. При необходимости, дополнительно, посредством поворотного устройства 9 дополнительные горизонтальные направляющие 4 поворачиваются на 90°, освобождая лопасти 5 от упора на них.To perform repair or maintenance work, the drive shaft 1 of the device is braked by the
Преимущества предлагаемого изобретения заключаются в следующем.The advantages of the invention are as follows.
1. Обеспечивается регулирование скорости вращения приводного вала в зависимости от скорости ветра.1. Provides control of the speed of rotation of the drive shaft depending on the wind speed.
2. Упрощается возможность выполнения профилактических и ремонтных работ устройства.2. The ability to perform preventive and repair work of the device is simplified.
3. При реализации устройства нет необходимости строительства мачты большой высоты при любом размере лопастей. Устройство может размещаться на крыше зданий.3. When implementing the device, there is no need to build a mast of high height for any size of the blades. The device can be placed on the roof of buildings.
4. Устройство может быть применено как для использования энергии ветра, так и энергии течения рек, морских течений, не препятствуя судоходству (при размещении устройства на дне водоема).4. The device can be used both for the use of wind energy, and the energy of river flows, sea currents, without interfering with navigation (when placing the device at the bottom of the reservoir).
5. Устройство может работать при любом направлении ветра, водного потока.5. The device can work in any direction of wind, water flow.
Широкое внедрение предлагаемого устройства для использования энергии морских течений может дать огромное количество электроэнергии, сопоставимое с суммарным количеством электроэнергии, вырабатываемой на гидростанциях, тепловых и атомных электростанциях, причем без нанесения ущерба экологии.The widespread introduction of the proposed device for using the energy of sea currents can produce a huge amount of electricity, comparable to the total amount of electricity generated in hydroelectric, thermal and nuclear power plants, without harming the environment.
Так, например, мощность морского течения Гольфстрим (при ширине потока 75-120 км и скорости от 4 до 10 км/час) составляет свыше 80 млн. м3/сек, что в 20-25 раз превышает расход всех рек земного шара (БСЭ №7, стр.46).For example, the capacity of the Gulf Stream sea current (with a flow width of 75-120 km and a speed of 4 to 10 km / h) is over 80 million m 3 / s, which is 20-25 times higher than the discharge of all the rivers of the globe (BSE No. 7, p. 46).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009119550/06A RU2393365C1 (en) | 2009-05-22 | 2009-05-22 | Installation for utilisation of wind power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009119550/06A RU2393365C1 (en) | 2009-05-22 | 2009-05-22 | Installation for utilisation of wind power |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2393365C1 true RU2393365C1 (en) | 2010-06-27 |
Family
ID=42683698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009119550/06A RU2393365C1 (en) | 2009-05-22 | 2009-05-22 | Installation for utilisation of wind power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2393365C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017200417A1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-23 | Владимир Иванович ИСАЕВ | Power plant and method for converting the energy of a moving medium |
WO2018147765A1 (en) * | 2017-02-07 | 2018-08-16 | Геворг Сережаевич НОРОЯН | Wind turbine (variants) |
RU2733120C2 (en) * | 2018-03-15 | 2020-09-29 | Владимир Иванович Исаев | Power unit and method of its operation |
-
2009
- 2009-05-22 RU RU2009119550/06A patent/RU2393365C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017200417A1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-23 | Владимир Иванович ИСАЕВ | Power plant and method for converting the energy of a moving medium |
WO2018147765A1 (en) * | 2017-02-07 | 2018-08-16 | Геворг Сережаевич НОРОЯН | Wind turbine (variants) |
RU2733120C2 (en) * | 2018-03-15 | 2020-09-29 | Владимир Иванович Исаев | Power unit and method of its operation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2671301A1 (en) | An underwater power station and method for operating an underwater power station | |
JP2007533909A (en) | Water turbine | |
KR101138525B1 (en) | Wind power plant | |
GB2347976A (en) | Variable pitch water turbine. | |
CN106089575B (en) | Anti-Typhoon ocean wind power generation platform with folding blade | |
RU2393365C1 (en) | Installation for utilisation of wind power | |
NO20150133A1 (en) | Liquid wind turbines | |
KR20120024269A (en) | Offshore combind generator | |
RU2014125952A (en) | Universal wind-hydro power plant UVGSU "GAZ-GAF" | |
JP3160105U (en) | Floating turbine generator | |
GB2119025A (en) | Use of wind power | |
RU2529990C1 (en) | Modified poly-wind rotor | |
WO2019101106A1 (en) | Power device for increasing low flow rate | |
KR20110026069A (en) | Electric power plant use wind and water | |
CN102305188A (en) | Multi-rotor wind generating system capable of automatically facing wind | |
CN202073704U (en) | Wind energy generator with foldable type horizontal fan blades | |
KR101049452B1 (en) | Wind power system | |
CN208486974U (en) | A kind of double turbine tidal current energy generating equipments of NEW ADAPTIVE tidal range | |
US20240209829A1 (en) | Water Flow Power Generation Device | |
CN215860594U (en) | Water flow power generation device | |
CN201588732U (en) | Sail hopper type wind energy and water energy receiving and transmitting device | |
KR101261367B1 (en) | Electric power generator using water power, magnetic force and wind force | |
CN102943742A (en) | Lateral torque blade perpendicular shaft fluid energy cushioning device | |
KR20100122253A (en) | The power generation device and it's method which a wind and current was used | |
RU2347103C1 (en) | Rotor wind power unit with full-rotating blades |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140523 |