RU2396458C1 - Ветроэнергетическая установка - Google Patents
Ветроэнергетическая установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2396458C1 RU2396458C1 RU2009117752/06A RU2009117752A RU2396458C1 RU 2396458 C1 RU2396458 C1 RU 2396458C1 RU 2009117752/06 A RU2009117752/06 A RU 2009117752/06A RU 2009117752 A RU2009117752 A RU 2009117752A RU 2396458 C1 RU2396458 C1 RU 2396458C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- wind wheel
- compressor
- blades
- coefficient
- 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
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ветроэнергетике и используется в горизонтально-осевых ветроустановках с пневматическим способом передачи ветровой мощности к потребителю. Техническим результатом является увеличение коэффициента использования энергии ветра за счет того, что коэффициент подъемной силы щелевых тел вращения с выбросом высокоскоростных струй вдоль внешней поверхности в несколько раз превышает коэффициент подъемной силы для Крыловых профилей, используемых при проектировании лопастей ветроколес. Указанный технический результат достигается в ветроэнергетической установке, содержащей ветроколесо с полыми лопастями, выполненными в виде тел вращения, в стенках которых имеются тангенциальные щели, сообщающиеся с компрессором, снабженным устройством запуска и поворотными лопатками, установленным на башне и связанным с ветроколесом через повышающий редуктор, воздушную турбину, связанную с электрогенератором, и пневмомагистраль, соединяющую турбину, компрессор и полости в лопастях ветроколеса. При вращении ветродвигателя развиваемая им полезная мощность передается к компрессору и расходуется на привод воздушной турбины, установленной на валу электрогенератора, и прокачку воздуха через тангенциальные щели в стенках полых лопастей, выполненных в виде тел вращения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно - к ветроэнергетическим установкам.
Известна ветроэнергетическая установка (патент РФ №2.253.037 кл. F03D1/04 - прототип), содержащая ветроколесо с полыми лопастями, компрессор, приводимый во вращение ветроколесом через повышающий редуктор, воздушную турбину, являющуюся приводом электрогенератора, расположенного в основании установки и вырабатывающего полезную мощность, а также пневмомагистраль, соединяющая турбину, компрессор и полые лопатки.
Недостатком этой установки является невысокий коэффициент использования энергии ветра, т.к. крыловые лопасти ветроколеса обладают низким коэффициентом подъемной силы, как правило, не превышающим единицу, а во-вторых, в данной конструкции не может быть использован механизм поворота лопастей, что приводит к срыву потока с поверхности крыловых лопастей при больших углах атаки и вследствие этого к снижению коэффициента использования энергии ветра при нерасчетных режимах работы установки.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение коэффициента использования энергии ветра при всех режимах работы установки. Поставленная цель достигается тем, что полые лопасти ветроколеса выполнены в виде тел вращения, в стенках которых имеются тангенциальные щели, а установка снабжена устройством запуска компрессора.
На фиг.1 схематически представлен общий вид установки, на фиг.2 - сечение АА фиг.1 (в увеличенном масштабе).
Ветроэнергетическая установка содержит ветроколесо 1 с полыми лопастями 2, выполненными в виде тел вращения, в боковых стенках которых выполнены тангенциальные щели 3. Вал 4 ветроколеса 1 установлен в подшипниковых опорах и связан с валом 5 компрессора 6 через повышающий редуктор 7. Кроме того, вал компрессора через расцепную муфту 8 связан со стартером 9. В компрессоре предусмотрены поворотные направляющие лопатки 10. Компрессор через пневмомагистраль 11, выполненную в башне 12, которая установлена на фундаменте с возможностью вращения, сообщается с воздушной турбиной 13, крепящейся на валу генератора 14. В нижней части башни выполнен воздухозаборник 15. В пневмомагистрали между компрессором 6 и полыми лопатками 2 установлена камера сгорания 16.
Ветроэнергетическая установка работает следующим образом. При повороте башни 12 ветроколесо 1 ориентируется по направлению ветра. Стартер 9 раскручивает вал компрессора 6 и связанное с ним ветроколесо 1, после чего расцепная муфта 8 отсоединяет стартер 9 и установка начинает работать в штатном режиме. В пневмомагистрали 11 устанавливается давление воздуха ниже атмосферного, что дает возможность турбине 13, которая приводит во вращение электрогенератор 14, работать за счет использования перепада давления между атмосферным давлением и давлением в пневмомагистрали 11. Воздух из компрессора 6 поступает в полости, выполненные в лопастях 2 ветроколеса, а затем проходит через тангенциальные щели 3, выполненные в боковых стенках лопастей 2. В результате действия так называемого эффекта Коанда высокоскоростные струи, выходящие из тангенциальных щелей, движутся вдоль поверхности лопастей, образуя вокруг лопастей сплошное вихревое кольцо, взаимодействие которого с внешним потоком создает подъемную силу, величина которой зависит от скорости струй и набегающего на лопасть ветра. Механизм создания подъемной силы аналогичен в этом случае созданию подъемной силы вокруг вращающегося цилиндра, причем величина коэффициента подъемной силы может в несколько раз превышать эту характеристику для крыловых профилей (патенты США №4446379 кл 290/55 и №4366386 кл 290/44, патент РФ №2330988 кл. F03 D1/100). Вследствие этого коэффициент использования энергии ветра в данной конструкции значительно выше аналогичной величины для обычных ветроэнергетических установок, что позволяет не только компенсировать потери энергии, связанные с выбросом высокоскоростных струй, но и увеличить мощность электрогенератора. В отличие от крыловых профилей, которые работают без срыва потока только в узком диапазоне углов атаки, круговые профили работают одинаково эффективно при любых углах натекания внешнего потока, что позволяет обеспечить высокий к.п.д. установки в широком диапазоне изменения скорости ветра.
Регулирование режима работы ветроэнергетической установки происходит путем поворота направляющих лопаток 10 компрессора 6.
Для работы установки в условиях отрицательных температур предусмотрена установка за компрессором 6 камеры сгорания 16, которая периодически включается по мере образования на лопастях наледи. При включении камеры сгорания температура в вихревом кольце вокруг лопастей повышается, что позволяет эффективно бороться с их обледенением.
Claims (2)
1. Ветроэнергетическая установка, содержащая ветроколесо с полыми лопастями, выполненными в виде тел вращения, в стенках которых имеются тангенциальные щели, сообщающиеся с компрессором, снабжённым устройством запуска и поворотными лопатками, установленным на башне и связанным с ветроколесом через повышающий редуктор, воздушную турбину, связанную с электрогенератором, и пневмомагистраль, соединяющую турбину, компрессор и полости в лопастях ветроколеса.
2. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что на участке пневмомагистрали между компрессором и полыми лопастями ветроколеса установлена камера сгорания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009117752/06A RU2396458C1 (ru) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Ветроэнергетическая установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009117752/06A RU2396458C1 (ru) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Ветроэнергетическая установка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2396458C1 true RU2396458C1 (ru) | 2010-08-10 |
Family
ID=42699090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009117752/06A RU2396458C1 (ru) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Ветроэнергетическая установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2396458C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504689C2 (ru) * | 2010-08-27 | 2014-01-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Ветроэнергетическая установка для накопления энергии реактивного потока |
RU2598116C2 (ru) * | 2014-11-27 | 2016-09-20 | Александр Федорович Кривцов | Способ и устройство для бесперебойной выработки электроэнергии на ветроэнергетической установке |
RU2632317C2 (ru) * | 2013-04-11 | 2017-10-03 | Воббен Пропертиз Гмбх | Роторная лопасть ветроэнергетической установки |
CN113357088A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-07 | 武瑞香 | 一种风电风机储能增效利用装置 |
-
2009
- 2009-05-13 RU RU2009117752/06A patent/RU2396458C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504689C2 (ru) * | 2010-08-27 | 2014-01-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Ветроэнергетическая установка для накопления энергии реактивного потока |
RU2632317C2 (ru) * | 2013-04-11 | 2017-10-03 | Воббен Пропертиз Гмбх | Роторная лопасть ветроэнергетической установки |
RU2598116C2 (ru) * | 2014-11-27 | 2016-09-20 | Александр Федорович Кривцов | Способ и устройство для бесперебойной выработки электроэнергии на ветроэнергетической установке |
CN113357088A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-07 | 武瑞香 | 一种风电风机储能增效利用装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2396458C1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
WO2008022209A3 (en) | Wind driven power generator | |
WO2009132348A3 (en) | Wind driven power generator with moveable cam | |
CN101802392A (zh) | 具有气流偏导器的风力涡轮机 | |
AU2013302217B2 (en) | Turbine assembly | |
JP2017075597A (ja) | 格納容器収納式フライホイール一体型垂直軸風車発電機 | |
CN103306736B (zh) | 一种动力涡轮及其动力机 | |
CN101749179A (zh) | 一种用于垂直轴风力发电机的整流增速塔 | |
US8038400B2 (en) | High-efficiency windmill | |
RU2426004C1 (ru) | Ветроэлектрическая станция для многоэтажных зданий и сооружений | |
RU2310090C1 (ru) | Ветроэнергетическое устройство | |
RU2545173C1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
RU2210000C1 (ru) | Роторный ветродвигатель | |
CN201606254U (zh) | 一种离心式水泵 | |
AU2009100798A4 (en) | Device for harnessing wind energy | |
CN102865138A (zh) | 转桨叶轮泵燃气轮机 | |
RU2382896C2 (ru) | Устройство передачи механической энергии от двигателя внутреннего сгорания к электрогенератору тепловой электростанции | |
RU82784U1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
CN209860735U (zh) | 一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构 | |
CN218206910U (zh) | 升力型垂直轴风力机 | |
KR101183172B1 (ko) | 수평형 풍차 및 이를 이용한 수상용 수평형 발전장치 | |
RU185105U1 (ru) | Турбина | |
GB2467827A (en) | Wind turbine with tip mounted gas turbine engines | |
UA59671A (ru) | Ветродвигатель | |
WO2023233188A1 (ru) | Ветроэнергетическая установка с горизонтальной осью вращения ротора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110514 |