RU2484294C2 - Wind ventilation device - Google Patents
Wind ventilation device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484294C2 RU2484294C2 RU2011124565/12A RU2011124565A RU2484294C2 RU 2484294 C2 RU2484294 C2 RU 2484294C2 RU 2011124565/12 A RU2011124565/12 A RU 2011124565/12A RU 2011124565 A RU2011124565 A RU 2011124565A RU 2484294 C2 RU2484294 C2 RU 2484294C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- blades
- fixed
- shaft
- base
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/30—Wind power
-
- 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
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для приточной и вытяжной вентиляции зданий, цехов, складов, хранилищ, подвалов жилых домов.The invention relates to wind energy and can be used for supply and exhaust ventilation of buildings, workshops, warehouses, storages, basements of residential buildings.
При оснащении его электрогенератором оно может вырабатывать электроэнергию.When equipped with an electric generator, it can generate electricity.
Наиболее близкими по назначению являются вентиляторы (Краткий политехнический словарь ГИТТЛ, Москва, 1956, стр.136), но существенным недостатком их является необходимость иметь приводной электродвигатель.The closest in purpose are fans (Brief Polytechnical Dictionary GITTL, Moscow, 1956, p.136), but their significant drawback is the need to have a drive motor.
Наиболее близким по техническому решению является ветроэлектрический агрегат (авт.св. №542016, МКИ2 F03D 3/00), содержащий рабочее колесо, неподвижный направляющий аппарат и подвижный направляющий аппарат.The closest to the technical solution is a wind power unit (ed. St. No. 542016, MKI 2 F03D 3/00), containing an impeller, a stationary guide apparatus and a movable guide apparatus.
Недостатком известного ветроэлектрического агрегата является то, что весь поток воздуха попадает на лопатки неподвижного направляющего аппарата, ослабевает, теряя значительную часть своей кинетической энергии, а выходящий воздушный поток не используется.A disadvantage of the known wind power unit is that the entire air stream enters the blades of the stationary guide vanes, weakens, losing a significant part of its kinetic energy, and the outgoing air stream is not used.
Цель изобретения повышение коэффициента полезного действия (КПД) систем приточной и вытяжной вентиляций зданий, цехов, складов, хранилищ, подвалов жилых домов и при оснащении электрогенератором использование одновременно в качестве источника электроэнергии.The purpose of the invention is to increase the efficiency (COP) of the supply and exhaust ventilation systems of buildings, workshops, warehouses, storages, basements of residential buildings and when equipped with an electric generator, use simultaneously as a source of electricity.
Поставленная цель достигается тем, что ветровентиляционное устройство (ВВУ), содержащее рабочее колесо, неподвижный направляющий аппарат и подвижный направляющий аппарат, отличается тем, что неподвижный направляющий аппарат выполнен в виде диффузора, переходящего в цилиндрическую обечайку, установлен на наружных стойках, а рабочее колесо и подвижный направляющий аппарат выполнены за одно целое в виде лопастей, расположенных на наружной поверхности полого усеченного конуса, снабженного верхней и нижней диафрагмами с вентиляционными окнами (обобщающее название - рабочее колесо) и осью, закрепленной в крестовине и основании, на которой на подшипниках установлено рабочее колесо; на основании закреплены буртик, а нижняя диафрагма рабочего колеса выполнена с лопастями; снабжено крышей-грибком, закрепленной на цилиндрической обечайке; ось выполнена в виде вала, на котором закреплены диафрагмы рабочего колеса, а вал на подшипниках установлен в крестовине и основании; на валу закреплена ступица на основании с лопастями; на верхней части рабочего колеса закреплена диафрагма с лопастями, перекрывающими пространство между рабочим колесом и диффузором с обечайкой; лопасти на рабочем колесе выполнены выпуклыми в сторону вращения рабочего колеса; лопасти закреплены стержнями; снабжено электрогенератором, установленным на крестовине и соединенным с валом; стойки установлены внутри рабочего колеса и закреплены на основании, а на верхних концах стоек закреплена плита, на которой и на основании на подшипниках установлено рабочее колесо и снабжено ускорителем (мультипликатором) планетарного типа, эпицикл которого закреплен на внутренней поверхности рабочего колеса, оси сателлитов закреплены неподвижно, а вал солнечной шестерни соединен с валом электрогенератора; на валу солнечной шестерни закреплена диафрагма с лопастями; диафрагма установлена в патрубке; снабжено вторым ускорителем планетарного типа, эпицикл которого закреплен на обечайке, закрепленной на плите, а водило которого соединено с валом солнечной шестерни первого ускорителя, а вал солнечной шестерни второго ускорителя соединен с валом электрогенератора; рабочее колесо снабжено махами, к которым шарнирно присоединены лопасти, и снабжено ограничителями поворота; махи боковой поверхностью закреплены к рабочему колесу; махи, на которых установлены лопасти, выполняют роль упоров для лопастей; между периферийными концами махов и корпусом рабочего колеса закреплены упоры лопастей; махи расположены ярусно, в каждом ярусе по два и более махов; лопасти выполнены двусторонними от оси, вторая малая лопасть выполнена под углом к первой; дополнительная (вторая) лопасть выполнена отдельно от основной (первой) лопасти, установлена шарнирно и снабжена экстрактором (толкателем), предназначенным для разворота основной лопасти в определенном положении к направлению ветра; махи между собой и дополнительными стержнями образуют многоугольную пространственную конструкцию, увеличивающую прочность и жесткость; крыша-грибок установлена подвижно на оси и снабжена флюгером и подзором с двумя диафрагмами и окном; на цилиндрической обечайке выполнены вентиляционные окна; снабжено стопорами лопастей рабочего этапа вращения; снабжено аварийным стопором лопастей.This goal is achieved in that the wind ventilation device (VVU), containing the impeller, a stationary guide apparatus and a movable guide apparatus, is characterized in that the stationary guide apparatus is made in the form of a diffuser, turning into a cylindrical shell, mounted on external racks, and the impeller and the movable guide apparatus is made in one piece in the form of blades located on the outer surface of the hollow truncated cone, equipped with upper and lower diaphragms with ventilation knami (the general name is the impeller) and an axis fixed in the cross and the base on which the impeller is mounted on bearings; a shoulder is fixed on the base, and the lower diaphragm of the impeller is made with blades; equipped with a fungus roof mounted on a cylindrical shell; the axis is made in the form of a shaft on which the diaphragms of the impeller are fixed, and the shaft on the bearings is installed in the cross and base; a hub is fixed on the shaft on the base with blades; on the upper part of the impeller is fixed a diaphragm with blades overlapping the space between the impeller and the diffuser with a shell; the blades on the impeller are convex in the direction of rotation of the impeller; the blades are fixed by rods; equipped with an electric generator mounted on the crosspiece and connected to the shaft; the racks are mounted inside the impeller and fixed to the base, and a plate is fixed on the upper ends of the racks, on which the impeller is mounted on the bearings and on the base, and is equipped with a planetary type accelerator (multiplier), the epicycle of which is fixed to the inner surface of the impeller, the axis of the satellites are fixed and the shaft of the sun gear is connected to the shaft of the generator; on the shaft of the sun gear fixed a diaphragm with blades; the diaphragm is installed in the nozzle; equipped with a second planetary type accelerator, the epicycle of which is fixed to the shell mounted on the plate, and the carrier of which is connected to the shaft of the sun gear of the first accelerator, and the shaft of the sun gear of the second accelerator is connected to the shaft of the generator; the impeller is equipped with swings, to which the blades are pivotally attached, and is equipped with rotation limiters; swings side surface fixed to the impeller; swings, on which the blades are installed, act as stops for the blades; between the peripheral ends of the wings and the casing of the impeller fixed stops of the blades; swings are located in tiers, in each tier two or more swings; the blades are made bilateral from the axis, the second small blade is made at an angle to the first; the additional (second) blade is made separately from the main (first) blade, is pivotally mounted and equipped with an extractor (pusher) designed to turn the main blade in a certain position to the direction of the wind; swings between themselves and additional rods form a polygonal spatial structure that increases strength and rigidity; the fungus roof is mounted movably on the axis and is equipped with a weather vane and a gap with two diaphragms and a window; ventilation windows are made on the cylindrical shell; equipped with stoppers of the blades of the working stage of rotation; equipped with an emergency stopper blades.
На фиг.1а схематично изображено ветровентиляционное устройство, содержащее рабочее колесо, неподвижный направляющий аппарат и подвижный направляющий аппарат, при этом неподвижный направляющий аппарат выполнен в виде диффузора 1, переходящего в цилиндрическую обечайку 2, установленных на наружных стойках 3, а рабочее колесо и подвижный направляющий аппарат выполнены за одно целое в виде лопастей 4, расположенных на наружной поверхности полого усеченного конуса 5, снабженного верхней 6 и нижней 7 диафрагмами с вентиляционными окнами и осью 8, закрепленной в крестовине 9 и основании 10, на которой (оси 8) на подшипниках установлено рабочее колесо. На основании 10 закреплены буртики 11, нижняя диафрагма 7 рабочего колеса выполнена с лопастями 12; снабжено крышей-грибком 13, закрепленной на цилиндрической обечайке 2; ось 8 (фиг.1б) выполнена в виде вала 14, на котором закреплены диафрагмы 15 и 16 рабочего колеса, а вал 14 на подшипниках установлен в крестовине 17 и основании 18. На валу закреплена ступица 19 с лопастями 20. На верхней части рабочего колеса закреплена диафрагма 21 с лопастями. Лопасти 22 (фиг.2б) на рабочем колесе выполнены выпуклыми в сторону вращения рабочего колеса. Лопасти 4 (фиг.2а) закреплены стрежнями 23. ВВУ снабжено электрогенератором 24, установленным на крестовине 17 и соединенным с валом 14. Стойки 25 (фиг.3) установлены внутри рабочего колеса 26 и закреплены на основании 10, а на верхних концах стоек 25 закреплена плита 27, на которой и на основании 10 на подшипниках установлено рабочее колесо 26 и снабжено ускорителем (мультипликатором) планетарного типа, эпицикл 28 которого закреплен на внутренней поверхности рабочего колеса, оси 29 сателлитов 30 закреплены неподвижно, а вал 31 солнечной шестерни 32 соединен с валом электрогенератора 33. На валу 31 солнечной шестерни 32 с нижней стороны закреплена диафрагма 34 с лопастями. Диафрагма 34 установлена в патрубке 35.On figa schematically shows a wind ventilation device containing an impeller, a stationary guide apparatus and a movable guide apparatus, while the stationary guide apparatus is made in the form of a diffuser 1, passing into a cylindrical shell 2 mounted on the outer racks 3, and the impeller and a movable guide the apparatus is made in one piece in the form of
Устройство снабжено вторым ускорителем планетарного типа, эпицикл 36 которого закреплен на обечайке 37, закрепленной на плите 38, а водило 39 ускорителя соединено с валом 31 солнечной шестерни 32 первого ускорителя, а вал 40 солнечной шестерни 41 второго ускорителя соединен с валом электрогенератора 42. Рабочее колесо снабжено махами 43, к которым шарнирно присоединены лопасти 44 и закреплены ограничители поворота 45. Махи 43 (фиг.4) боковой поверхностью закреплены к рабочему колесу 26. Махи 43, на которых установлены лопасти 44, выполнены с упорами 46 лопастей.The device is equipped with a second planetary type accelerator, the epicyclic 36 of which is mounted on the
Между периферийными концами махов 43 (фиг.4а и 4б) и наружной поверхностью рабочего колеса 26 закреплены упоры лопастей 46. Махи 43 расположены ярусно. В каждом ярусе (фиг.4, 4а, 4б) по два и более махов 43. Лопасти 47 выполнены двусторонними от оси 48, вторая малая сторона лопасти 49 выполнена под углом к первой. Малая лопасть 49 (фиг.4а) выполнена отдельно от основной лопасти 47 и установлена шарнирно и снабжена экстрактором 50 (толкателем), предназначенным для разворота основной лопасти 47 в определенном положении к направлению ветра. Махи 43 (фиг.4а и 4б) между собой и дополнительными стержнями образуют многоугольную пространственную конструкцию, увеличивающую прочность и жесткость. Крыша-грибок 51 (фиг.5) установлена подвижно на оси 52 и снабжена флюгером 53 и подзором 54 с двумя диафрагмами 55 и окном 56. На цилиндрической обечайке 2 (фиг 1а) выполнены вентиляционные окна 57. Снабжено стопорами 58 (фиг.4; 4а и 4б), предназначенными для стопорения лопастей 44 и 47. Снабжено стопорами 59, предназначенными для аварийного стопорения лопастей.Between the peripheral ends of the wings 43 (figa and 4b) and the outer surface of the
Ветровентиляционное устройство работает следующим образом (фиг.1). Под действием воздушного потока (ветра) лопасти 4, у которых за счет их конструкции давление на них с одной стороны больше, рабочее колесо разворачивается (вращается), а воздушный поток по каналам, образованным лопастями 4 и наружной поверхностью полого усеченного конуса 5, устремляется вверх в пространство под неподвижный направляющий аппарат, состоящий из диффузора 1 и обечайки 2. При наличии в обечайке 2 вентиляционных окон 57 и лопастей 12 в диафрагме 7, отсасывающих при вращении рабочего колеса, загрязненный воздух из помещения, соединенного с вентиляционной системой в пространство, ограниченное обечайкой 2, соединяется с воздушным потоком, поданным лопастями 4, и выбрасывается через окна 57 наружу в атмосферу. В этом случае ВВУ выполняет роль вытяжной вентиляции. Когда при вращении рабочего колеса лопасти 12 диафрагмы 7 засасывают воздух в вентиляционную систему, соединенную с вентилируемым помещением, воздушный поток, поступающий с лопастей 4, засасывается лопастями 12 и далее идет по вентиляционной системе в вентилируемое помещение. Обе системы наиболее эффективно работают совместно. При применении в конструкции планетарного ускорителя (фиг.3), состоящего из эпицикла 28, сателлитов 30 и солнечной шестерни 32, на нижней плите 10 через стойки 25 смонтированы все неподвижные детали, а на рабочем колесе 26 имеется возможность крепить махи 43, неограниченные в размере по длине. В этом варианте (фиг.3, 4, 4а, 4б) воздушный поток воздействует на лопасти 44, которые на первом этапе рабочего движения лежат на упорах 46, а на втором этапе действием ветра лопасти разворачиваются до ограничителей поворота 45. При двухсторонней конструкции лопасти 47 и 49 малая лопасть 49 помогает развороту основной лопасти 47. Ветровой поток, воздействуя на лопасти 44, разворачивает рабочее колесо 26, эпицикл 28 ускорителя, закрепленный на рабочем колесе 26, передает вращение через сателлиты 30 на солнечное колесо 32 и его вал 31, на котором закреплена диафрагма 34 с лопастями, которые при вращении отсасывают или, наоборот (зависит от наклона лопастей), нагнетают воздух в помещение, при этом, проходя около генератора, воздух его охлаждает. Вал 31, соединенный с валом электрогенератора, передает ускоренное вращение последнему. При наличии в конструкции и второго ускорителя вращение с вала 31 солнечной шестерни первого ускорителя поступает на вращение водила 39 второго ускорителя, взаимодействующего с эпициклом 36, сателлитами и солнечной шестерней 41, передавая через вал 40 ускоренное вращение на вал электрогенератора 42. Окна 57 применяются также в конструкции, изображенной на фиг.3 при работе системы в режиме нагнетания воздуха в помещение. При использовании в качестве вытяжной вентиляции применяется крышка-грибок 51 (фиг.5). При поступлении воздуха из помещения он через окно 56 уходит в атмосферу. Чтобы наружный ветер не препятствовал выходу воздуха в атмосферу, флюгер 53 разворачивает крышку-грибок 51, располагая выходное отверстие с подветренной стороны. Стопоры 58 (фиг.4, 4а и 4б) срабатывают в начале рабочего этапа вращения и отстопориваются в его конце, и работают при максимально допустимой скорости ветра. Аварийные стопоры 59 (фиг.4, 4а и 4б) срабатывают при скорости ветра, превышающей расчетно-допустимую величину.Wind ventilation device operates as follows (figure 1). Under the action of the air flow (wind) of the
Благодаря предлагаемому ветровентиляционному устройству производится активная вентиляция в помещении, а с подключением электрогенератора возникает возможность получать электроэнергию.Thanks to the proposed wind ventilation device, active ventilation is carried out in the room, and with the connection of an electric generator, it becomes possible to receive electricity.
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011124565/12A RU2484294C2 (en) | 2011-06-16 | 2011-06-16 | Wind ventilation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011124565/12A RU2484294C2 (en) | 2011-06-16 | 2011-06-16 | Wind ventilation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011124565A RU2011124565A (en) | 2012-12-27 |
RU2484294C2 true RU2484294C2 (en) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011124565/12A RU2484294C2 (en) | 2011-06-16 | 2011-06-16 | Wind ventilation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2484294C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2521588A1 (en) * | 1975-05-15 | 1976-12-02 | Achilles Eduard Van Caneghem | Wind driven power unit with vertical air riser tube - has additional impeller on top with two or more contrarotating rotors |
SU542016A1 (en) * | 1974-09-23 | 1977-01-05 | Харьковский авиационный институт | Wind power unit |
SU850897A1 (en) * | 1979-11-16 | 1981-07-30 | Ордена Ленина Киевский Политехническийинститут Им.50-Летия Великой Октябрь-Ской Социалистической Революции | Wind motor |
RU2156885C1 (en) * | 1999-04-05 | 2000-09-27 | Романов Герард Александрович | Wind-driven power plant of rotational type |
RU2205291C2 (en) * | 2001-05-28 | 2003-05-27 | Тамбовский военный авиационный инженерный институт | Power plant |
RU2325594C1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-05-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО СПбГАУ) | Device for natural ventilation system |
-
2011
- 2011-06-16 RU RU2011124565/12A patent/RU2484294C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU542016A1 (en) * | 1974-09-23 | 1977-01-05 | Харьковский авиационный институт | Wind power unit |
DE2521588A1 (en) * | 1975-05-15 | 1976-12-02 | Achilles Eduard Van Caneghem | Wind driven power unit with vertical air riser tube - has additional impeller on top with two or more contrarotating rotors |
SU850897A1 (en) * | 1979-11-16 | 1981-07-30 | Ордена Ленина Киевский Политехническийинститут Им.50-Летия Великой Октябрь-Ской Социалистической Революции | Wind motor |
RU2156885C1 (en) * | 1999-04-05 | 2000-09-27 | Романов Герард Александрович | Wind-driven power plant of rotational type |
RU2205291C2 (en) * | 2001-05-28 | 2003-05-27 | Тамбовский военный авиационный инженерный институт | Power plant |
RU2325594C1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-05-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО СПбГАУ) | Device for natural ventilation system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011124565A (en) | 2012-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9512817B2 (en) | Diffuser augmented wind turbines | |
US8480363B2 (en) | Self-starting turbine with dual position vanes | |
JP2005516159A5 (en) | ||
JP2014514500A (en) | Diffuser enhanced wind turbine | |
CN106593909B (en) | A kind of vane type wind-force extractor fan | |
CN203428021U (en) | Ducted fan | |
US9951628B2 (en) | Windturbine and building having such a wind turbine | |
JP2013534592A (en) | Vertical axis windmill | |
WO2014048468A9 (en) | Turbine with a nozzle body | |
CN112912613B (en) | Wind turbine | |
US8613587B2 (en) | Rotor assembly for a turbine | |
US10400748B2 (en) | Wind turbine with folding blades | |
RU2484294C2 (en) | Wind ventilation device | |
JP2007211656A (en) | Circular tube type wind turbine power generator | |
KR101488220B1 (en) | Wind, hydro and tidal power turbine to improve the efficiency of the device | |
WO2011109003A1 (en) | Wind energy installation | |
JP2007517155A (en) | Wind turbine engine | |
US9441608B2 (en) | Wind turbine | |
AU2018203171B2 (en) | A guide vane assembly | |
KR101458892B1 (en) | Wind speed increasing apparatus and apartment wind power generation equipment utilizing the wind speed apparatus | |
KR101768116B1 (en) | Rotor system having automatic opening and closing part | |
CN205315310U (en) | Water drive does not have electrical drainage fan assembly of airing exhaust | |
JP2007315182A (en) | Wind-collecting magnus type windmill | |
EP2626548A1 (en) | Wind turbine | |
RU2286477C2 (en) | Wind-turbine plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150617 |