RU2403439C2 - Method for wind energy conversion and device for its realisation - Google Patents

Method for wind energy conversion and device for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2403439C2
RU2403439C2 RU2008128194/06A RU2008128194A RU2403439C2 RU 2403439 C2 RU2403439 C2 RU 2403439C2 RU 2008128194/06 A RU2008128194/06 A RU 2008128194/06A RU 2008128194 A RU2008128194 A RU 2008128194A RU 2403439 C2 RU2403439 C2 RU 2403439C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working chamber
wind
wind speed
amplifier
movable
Prior art date
Application number
RU2008128194/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008128194A (en
Inventor
Раиса Николаевна Смолич (AT)
Раиса Николаевна Смолич
Анатолий Николаевич Буряк (RU)
Анатолий Николаевич Буряк
Дмитрий Анатольевич Буряк (RU)
Дмитрий Анатольевич Буряк
Николай Николаевич Буряк (UA)
Николай Николаевич Буряк
Original Assignee
Дмитрий Анатольевич Буряк
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 Дмитрий Анатольевич Буряк filed Critical Дмитрий Анатольевич Буряк
Publication of RU2008128194A publication Critical patent/RU2008128194A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2403439C2 publication Critical patent/RU2403439C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/002—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being horizontal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F05B2220/7068—Application in combination with an electrical generator equipped with permanent magnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/10—Geometry two-dimensional
    • F05B2250/12—Geometry two-dimensional rectangular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/20—Geometry three-dimensional
    • F05B2250/23—Geometry three-dimensional prismatic
    • F05B2250/232—Geometry three-dimensional prismatic conical
    • 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

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: in method for wind energy conversion air wind flow is sent to inlet of wind speed amplifier. Outlet of amplifier is connected by means of air duct to inlet of working chamber of multipiston rotor motor. Three walls of working chamber are arranged as fixed, and slots of spent air exhaust are arranged on them. One wall of working chamber is arranged as movable, freely rotating, with pistons arranged on it along length of working chamber. At outer side of movable wall of working chamber there are poles of permanent magnets of electric machine installed with fixed anchor and windings, walls of cone-shaped amplifier of wind speed are arranged as movable, opening, and are equipped with limiter of wind speed and link of wind direction search. In device for conversion of wind energy, amplifier of wind speed is arranged as having conic shape with movable sliding walls. Outlet of wind speed amplifier is connected by means of air duct to inlet of working chamber of multipiston rotor motor.
EFFECT: increased efficiency of wind energy conversion within a wide range.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики.The invention relates to the field of wind energy.

Известны различные виды энергетических ветровых установок как со средоточенными параметрами, например с одним ветродвигателем диаметром до 50 метров, так и с распределенными параметрами, т.е. модульные, путем суммирования мощности отдельно повторяющихся единичных ветровых преобразователей (см. ст. «Башня из ветроэнергетических модулей», газета «Электротема», №4 (36) от 24.02.2004 г., патенты: RU 2279567, RU 2006663, UA 20753, RU 2149278).Various types of power wind turbines are known both with concentrated parameters, for example with one wind turbine with a diameter of up to 50 meters, and with distributed parameters, i.e. modular, by summing the power of separately repeating individual wind converters (see article "Tower of wind energy modules", newspaper "Electrotema", No. 4 (36) of 02.24.2004, patents: RU 2279567, RU 2006663, UA 20753, RU 2149278).

Известен преобразователь энергии ветра, содержащий концентратор, формирующий ветровой поток на преобразователь ветра в воздуховод (UA 20753).Known is a wind energy converter comprising a concentrator forming a wind flow to a wind to air duct converter (UA 20753).

Недостатками предлагаемых технических решений, как способа, так и устройства, являются неполное использование энергии ветра и сложность изготовления.The disadvantages of the proposed technical solutions, both the method and the device, are the incomplete use of wind energy and the complexity of manufacturing.

Наиболее близким аналогом по способу и устройству является техническое решение по патенту RU 2249723.The closest analogue to the method and device is the technical solution according to patent RU 2249723.

Ограничениями указанного технического решения, как способа, так и устройства, являются неполное использование энергии ветра и сложность устройства.The limitations of the indicated technical solution, both of the method and the device, are the incomplete use of wind energy and the complexity of the device.

Решаемая изобретением задача состоит в повышении коэффициента преобразования энергии ветра, последующем аккумулировании и упрощении устройства.The problem solved by the invention is to increase the coefficient of conversion of wind energy, the subsequent accumulation and simplification of the device.

Технический результат заявленного способа состоит в повышении коэффициента преобразования энергии ветра.The technical result of the claimed method consists in increasing the coefficient of conversion of wind energy.

Технический результат заявленного устройства состоит в упрощении преобразования энергии ветра.The technical result of the claimed device is to simplify the conversion of wind energy.

Техническая задача заявленного способа достигается тем, что воздушный поток ветра, например, сечением 1×1 м со скоростью 1 м/с и массой 1 кг/1 м3 воздуха подают на вход усилителя скорости ветра, выход усилителя, например сечением 5×2 см, подключают посредством воздуховода к входу рабочей камеры многокамерного, многопоршневого роторного двигателя с установленными в конце рабочего цикла щелями выпуска отработанного воздуха, на неподвижных трех стенках рабочей камеры на одной стороне подвижной стенки рабочей камеры размещают по кругу поршни, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры размещают полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем и обмотками, усилитель скорости ветра снабжают ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра.The technical problem of the claimed method is achieved in that the air flow of the wind, for example, with a cross section of 1 × 1 m at a speed of 1 m / s and a mass of 1 kg / 1 m 3 of air is supplied to the input of the wind speed amplifier, the output of the amplifier, for example, with a cross section of 5 × 2 cm are connected by means of an air duct to the inlet of the working chamber of a multi-chamber, multi-piston rotary engine with exhaust vents installed at the end of the working cycle, on the fixed three walls of the working chamber on one side of the moving wall of the working chamber are placed pistons in a circle, n and on the outside of the movable wall of the working chamber, the poles of permanent magnets of an electric machine with a fixed armature and windings are placed, the wind speed amplifier is equipped with a wind speed limiter and a link for finding the direction of the wind.

Техническая задача заявленного устройства достигается введением усилителя скорости ветра прямоугольной конусообразной формы с подвижными открывающимися стенками для работы с ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра, выход усилителя скорости подключен к входу рабочей камеры многокамерного, многопоршневого роторного двигателя с размещенными поршнями на одной подвижной стенке рабочей камеры, на другой стенке размещают полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем и обмотками.The technical task of the claimed device is achieved by introducing a rectangular cone-shaped wind speed amplifier with movable opening walls to work with a wind speed limiter and a wind direction search link, the output of the speed amplifier is connected to the input of the working chamber of a multi-chamber, multi-piston rotary engine with pistons placed on one movable wall of the working chamber , on the other wall place the poles of permanent magnets of an electric machine with a fixed armature and windings.

Чертежи, поясняющие изобретение.Drawings illustrating the invention.

Фиг.1 - блок-схема преобразователя энергии ветра.Figure 1 is a block diagram of a wind energy converter.

Фиг.2 - устройство преобразователя энергии ветра.Figure 2 - the device of the Converter of wind energy.

Фиг.1 поясняет принцип работы заявленного способа преобразователя энергии ветра, содержащего усилитель 1 скорости ветра, на вход которого поступает воздушный поток, двигатель 2, электрическая машина 3, ограничитель 4 скорости ветра и звено поиска направления ветра.Figure 1 explains the principle of operation of the inventive method of a wind energy converter containing a wind speed amplifier 1, the input of which receives air flow, an engine 2, an electric machine 3, a wind speed limiter 4 and a link for finding the direction of the wind.

Устройство для преобразования энергии ветра (Фиг.2) содержит усилитель 1 скорости ветра прямоугольной конусообразной формы с подвижными раздвигающимися стенками, на вход которого поступает воздушный поток ветра, выход усилителя посредством воздуховода 5 подключен к входу рабочей камеры 6 многокамерного, многопоршневого роторного двигателя 2, три стенки 7 выполнены неподвижными, щель 8 выпуска отработанного воздуха, свободно вращающуюся стенку 9 рабочей камеры с поршнями, расположенными на ней по длине рабочей камеры, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры 6 размещены полюса постоянных магнитов 10 электрической машины с подвижным якорем 11 и обмотками, усилитель скорости ветра снабжен ограничителем 4 скорости ветра и звеном поиска направления ветра.The device for converting wind energy (Figure 2) contains a rectangular cone-shaped wind speed amplifier 1 with movable sliding walls, the input of which receives an air flow of wind, the output of the amplifier is connected via an air duct 5 to the input of the working chamber 6 of a multi-chamber, multi-piston rotary engine 2, three the walls 7 are made stationary, the slot 8 for exhaust air discharge, the freely rotating wall 9 of the working chamber with pistons located on it along the length of the working chamber, on the outside the movable wall of the working chamber 6 contains the poles of permanent magnets 10 of an electric machine with a movable armature 11 and windings; the wind speed amplifier is equipped with a wind speed limiter 4 and a link for finding the direction of the wind.

Работает устройство следующим образом. Воздушный поток ветра поступает на вход усилителя 1 скорости ветра прямоугольной конусообразной формы, далее энергия ветра поступает посредством воздуховода 5 на вход, например сечением 5×2 см, рабочей камеры 6 многокамерного, многопоршневого роторного двигателя, которые включаются в рабочий процесс по кругу и перемещают поршень 9 и одновременно вращают полюса постоянных магнитов 10 электрической машины 3, в которой механическая энергия ветра преобразуется в электрическую энергию с помощью неподвижного якоря 11 с обмотками, отработанный воздух в конце рабочего цикла выходит через щель 8 неподвижных стенок 7 рабочей камеры 6, ограничитель 4 скорости ветра раздвигает подвижные стенки усилителя скорости в случае больших скоростей ветра.The device operates as follows. The wind air stream enters the inlet of the wind speed amplifier 1 in a rectangular cone shape, then the wind energy enters through the duct 5, for example, with a section 5 × 2 cm, of the working chamber 6 of the multi-chamber, multi-piston rotary engine, which are turned on in a circular manner and move the piston 9 and at the same time rotate the poles of permanent magnets 10 of the electric machine 3, in which the mechanical energy of the wind is converted into electrical energy using a fixed armature 11 with windings, spent in zduh at the end of the operating cycle exits through the slit 8 fixed walls 7 of the working chamber 6, 4 of the wind speed limiter amplifier pushes the movable wall velocity in the case of high wind speeds.

Claims (2)

1. Способ преобразования энергии ветра, в котором воздушный поток ветра подают на вход усилителя скорости ветра, выход усилителя подключают посредством воздуховода к входу рабочей камеры многопоршневого роторного двигателя, три стенки рабочей камеры выполняют неподвижными и размещают на них щели выпуска отработанного воздуха, и одну стенку рабочей камеры выполняют подвижной, свободно вращающейся, с поршнями, расположенными на ней по длине рабочей камеры, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры размещают полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем и обмотками, стенки конусообразного усилителя скорости ветра выполняют подвижными, открывающимися и снабжают ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра.1. A method of converting wind energy, in which an air flow of wind is supplied to the input of a wind speed amplifier, the output of the amplifier is connected via an air duct to the input of the working chamber of a multi-piston rotary engine, the three walls of the working chamber are fixed and the exhaust air slots are placed on them, and one wall the working chamber is movable, freely rotating, with pistons located on it along the length of the working chamber, on the outside of the movable wall of the working chamber are placed poles of constant bends of an electric machine with a fixed armature and windings, the walls of a cone-shaped wind speed amplifier are movable, opening and equipped with a wind speed limiter and a link to search for wind direction. 2. Устройство для преобразования энергии ветра для осуществления способа по п.1, в котором поступающий воздушный поток ветра подают на вход усилителя скорости ветра, выполненный конусообразной формы с подвижными раздвигающимися стенками, выход усилителя скорости ветра посредством воздуховода подключен к входу рабочей камеры многопоршневого роторного двигателя, три стенки рабочей камеры выполнены неподвижными с установленными на них щелями выпуска отработанного воздуха, одна стенка рабочей камеры выполнена подвижной с установленными на ней поршнями, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры установлены полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем с обмотками, усилитель скорости ветра снабжен ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра. 2. The device for converting wind energy to implement the method according to claim 1, in which the incoming air flow of the wind is fed to the input of the wind speed amplifier, made in a cone shape with movable sliding walls, the output of the wind speed amplifier is connected through the air duct to the input of the working chamber of the multi-piston rotary engine , three walls of the working chamber are fixed with the exhaust air slots installed on them, one wall of the working chamber is movable with installed on it, by pistons, on the outside of the movable wall of the working chamber, the poles of permanent magnets of an electric machine with a fixed armature with windings are installed, the wind speed amplifier is equipped with a wind speed limiter and a link to search for wind directions.
RU2008128194/06A 2007-07-31 2008-07-10 Method for wind energy conversion and device for its realisation RU2403439C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA200708843 2007-07-31
UA200708843 2007-07-31
UAA200708843 2007-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008128194A RU2008128194A (en) 2010-01-20
RU2403439C2 true RU2403439C2 (en) 2010-11-10

Family

ID=40350930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008128194/06A RU2403439C2 (en) 2007-07-31 2008-07-10 Method for wind energy conversion and device for its realisation

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2403439C2 (en)
WO (1) WO2009023002A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103827478A (en) * 2011-08-04 2014-05-28 保罗·勃特略 Wind energy generator on a wind-harnessing platform
CN103470444A (en) * 2013-09-29 2013-12-25 张大海 Vehicle-mounted wind power generating device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU846776A1 (en) * 1978-03-29 1981-07-15 Zabora Vladimir N Wind engine
RU2116504C1 (en) * 1996-10-14 1998-07-27 Адхам Закирович Султанов Windmill power plant
RU2156884C1 (en) * 1999-04-05 2000-09-27 Романов Герард Александрович Wind-driven power plant of tower type
RU2204050C2 (en) * 2001-03-21 2003-05-10 Алтайский научно-исследовательский институт технологии машиностроения Wind-power generator
JP4311643B2 (en) * 2001-12-20 2009-08-12 三菱電機株式会社 Method for manufacturing permanent magnet type rotating electric machine and method for manufacturing permanent magnet type synchronous generator for wind power generation
RU2231679C2 (en) * 2002-04-15 2004-06-27 Бяков Евгений Михайлович Windmill electric generating plant
JP4236969B2 (en) * 2003-03-25 2009-03-11 東芝プラントシステム株式会社 Wind turbine start assist control device in wind power generator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008128194A (en) 2010-01-20
WO2009023002A1 (en) 2009-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2436920A1 (en) Fluid-powered energy conversion device
US8358026B2 (en) Wave energy turbine for oscillating water column systems
CN102080622B (en) Efficient wind power generation method and device
RU2403439C2 (en) Method for wind energy conversion and device for its realisation
US20200318616A1 (en) Energy Collector
WO2006096091A1 (en) Wind plant
US20110070065A1 (en) Wind energy device with increased wind speed feature
RU82273U1 (en) WIND GENERATOR
RU2249722C1 (en) Rotary wind power station
GB2555392A (en) Radial rotor system
RU125624U1 (en) TURBINE ROMANOVA
RU82782U1 (en) WIND MOTOR INSTALLATION
UA28171U (en) Module of wind-driven power unit of nb firm
WO2008044967A1 (en) Method for producing additional power by the multiple conversion thereof in a closed circuit for circulating a working body and a device for carrying g out said method
WO2010002359A1 (en) Plant for converting medium flow energy
CN220470104U (en) Hydroelectric generating set with water flow monitoring function
RU2204050C2 (en) Wind-power generator
RU185105U1 (en) TURBINE
RU2381379C1 (en) Unit to convert medium flow power
GB2471699A (en) Electrical generation by multiple turbines
RU64297U1 (en) CONVERTER OF DIFFERENT THERMAL ENERGY OF THE ATMOSPHERE TO MECHANICAL ENERGY
CN212225432U (en) Vortex power generation device
RU130639U1 (en) LOW HYDRAULIC POWER PLANT
RU2132966C1 (en) Windmill electric generating plant
RU2189493C2 (en) Wind-driven electric plant

Legal Events

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

Effective date: 20110711