RU2522129C1 - Способ преобразования энергии ветра в полезную энергию - Google Patents
Способ преобразования энергии ветра в полезную энергию Download PDFInfo
- Publication number
- RU2522129C1 RU2522129C1 RU2013112587/06A RU2013112587A RU2522129C1 RU 2522129 C1 RU2522129 C1 RU 2522129C1 RU 2013112587/06 A RU2013112587/06 A RU 2013112587/06A RU 2013112587 A RU2013112587 A RU 2013112587A RU 2522129 C1 RU2522129 C1 RU 2522129C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strings
- energy
- useful energy
- useful
- wind
- 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
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ветроэнергетики. Способ преобразования энергии ветра в полезную энергию путем воздействия на струны набегающего потока воздуха. Колебания струн под действием потока воздуха усиливают за счет увеличения их поверхности путем навешивания на них полотнищ. Преобразование энергии колебаний в полезную энергию концентрируют в одном месте между центром струн и точкой поверхности, являющейся проекцией центра струн на указанную поверхность. Струны располагают так, что их центры пересекаются в одной центральной точке. Изобретение позволяет получать большее количество полезной энергии от потока воздуха. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области ветроэнергетики, а точнее, к безлопастным ветряным преобразователям и может быть использовано в автономных источниках, преобразующих энергию ветрового потока в полезную энергию.
Известен способ преобразования ветровой энергии в полезную энергию, в котором ветроприемники вырабатывают электроэнергию за счет колебания упругонатянутых на вертикальных стойках струн, соединенных посредством тяг с подпружиненной подвижной частью линейных электрогенераторов (RU 2391556 C1, 10.06.2010).
Недостаток известного способа преобразования ветровой энергии в полезную энергию заключается в том, что его КПД невысок. Кроме того, его конструкция сложна, а для его работы необходимо учитывать направление ветра.
В качестве прототипа выбран способ преобразования ветровой энергии в полезную энергию, описанный в патенте RU 2244850 C2 (20.01.2005).
В известном способе полезная энергия генерируется за счет колебания струн, расположенных в набегающем потоке воздуха, путем помещения электропроводящих струн в магнитном поле.
Достоинством прототипа является простота конструкции.
Его недостаток заключается в невысоком КПД. Кроме того, для генерации сигнала необходимо учитывать направление ветра, что приводит к усложнению устройства.
Задачей данного изобретения является создание способа, обеспечивающего получение полезной энергии от потока воздуха, позволяющего существенно упростить конструкцию устройств, широко использующих энергию ветра.
Техническим результатом является повышение КПД и надежности устройств преобразования ветровой энергии в полезную энергию, выполненных по данному способу.
Дополнительным техническим результатом является также обеспечение универсальности и упрощение конструкции.
Технический результат достигается за счет того, что в способе преобразования ветровой энергии в полезную энергию путем воздействия на струны набегающего потока воздуха согласно изобретению колебания струн под действием потока воздуха усиливают за счет увеличения их поверхности путем навешивания на них полотнищ, а преобразование энергии колебаний в полезную энергию концентрируют в одном месте между центром струн и точкой поверхности, являющейся проекцией центра струн на указанную поверхность
Струны могут располагать так, что их центры пересекаются в одной центральной точке.
Навешивание на струны полотнищ позволяет обеспечивать колебания струн под действием даже слабого ветра и в то же время позволяет упростить конструкции, выполненные по данному способу.
Преобразование энергии колебаний в полезную энергию в одной центральной точке позволяет создавать компактный преобразователь - генератор полезной энергии.
Способ преобразования энергии ветра в полезную энергию иллюстрируется четырьмя фигурами.
На фиг.1 представлен общий вид ветроприемника с полотнищами, навешанными на струны.
На фиг.2 изображен преобразователь энергии, выполненный в виде линейного электрогенератора.
На фиг.3 начерчена принципиальная электрическая схема преобразователя энергии колебаний.
На фиг.4 показан ветроприемник, струны которого расположены по диаметру окружности обруча так, чтобы они пересекались в его центре, вид сверху.
Ветроприемник, обеспечивающий реализацию предложенного способа преобразования энергии ветра в полезную энергию, выполнен следующим образом. На поверхности 1 (фиг.1) установлены стойки 2. Между стойками 2 натянута струна 3, на которую с целью повышения поверхности воздействия на струны потока воздуха навешаны полотнища 4. В свою очередь верхние кромки полотнищ 4 содержат кулисы (не показаны), в которые вздеваются струны 3. Полотнища 4 навешивают равномерно с таким расчетом, чтобы они делили струну между стойками 2 на равные половины. Полотнища 4 должны быть зафиксированы в своем положении на струнах 3 для предупреждения их возможного смещения вдоль струны. Для того чтобы преобразователь энергии выполнить компактным, место расположения преобразователя концентрируют в одном месте, а именно между центром струн 3 и точкой, являющейся проекцией центра струн на поверхности 1. Преобразователь энергии колебаний выполнен на основе линейного электрического генератора 5.
Если струны 3 располагают в несколько параллельных рядов, то каждая такая струна должна иметь собственный преобразователь энергии колебаний.
В свою очередь линейный электрический генератор 5 установлен так, что его статор 6 (фиг.2) сочленен с поверхностью 1 с помощью шарового шарнира 7, а вторичное тело - бегун 8 прикреплен непосредственно к пружинным растяжкам 9 и 10. Шарнир 7 сочленен с поверхностью в точке, являющейся проекцией центральной точки струны на поверхность. Причем растяжка 9 прикреплена к шарниру 7, а растяжка 10 располагается между центром струны 3 и верхней точкой вторичного тела - бегуна 8.
На принципиальной электрической схеме (фиг.3) выходные зажимы линейного электрогенератора 5 подключены к двухполупериодному мостовому выпрямителю 11. Параллельно цепи постоянного тока выпрямителя подключены конденсатор 12 и аккумулятор 13. На выходе схемы установлен преобразователь 14 постоянного тока в переменный промышленной частоты.
В варианте исполнения струны 3 ветроприемника расположены по диаметру окружности обруча 16 (фиг.4) так, чтобы они пересекались в ее центре, где их скрепляют. При этом требуется только один линейный электрогенератор 5, помещаемый в центре обруча 16, который установлен так же, как это показано на фиг.2. Полотнища также должны быть навешаны равномерно с таким расчетом, чтобы они делили каждую струну между стойками 2 на равные половины.
Устройства, реализующие способ преобразования энергии ветра в полезную энергию, работают следующим образом. При воздействии ветра на конструкцию, показанную на фиг.1, полотнища 4 начинают колыхаться. Их движение передается на струну 3, и последняя приходит в возвратно-поступательное движение. Это движение воспринимается генератором 5. Колебания бегуна 8 относительно статора 6 создает знакопеременное напряжение, которое мостовым выпрямителем 12 преобразуется в постоянный ток.
Особенность данного способа заключается в том, что благодаря полотнищам суммарная поверхность струн возрастает многократно. Такая система имеет сверхвысокую чувствительность к ветру и реагирует на него практически в небольшой зависимости от направления ветрового потока.
Вариант исполнения, в котором струны расположены по диаметру окружности обруча 16 (фиг.4), дает возможность реагировать системе на ветровую нагрузку вне зависимости от направления ветра, и в то же время суммарная реализуемая энергия увеличивается пропорционально количеству струн. При этом отклонение генератора 5 от оси, соединяющей центр окружности обруча 16 и место его соединения с шарниром 7, будет минимальной, что приведет к большей надежности системы и повышению ее срока службы.
Claims (2)
1. Способ преобразования энергии ветра в полезную энергию путем воздействия на струны набегающего потока воздуха, отличающийся тем, что колебания струн под действием потока воздуха усиливают за счет увеличения их поверхности путем навешивания на них полотнищ, а преобразование энергии колебаний в полезную энергию концентрируют в одном месте между центром струн и точкой поверхности, являющейся проекцией центра струн на указанную поверхность
2. Способ преобразования энергии ветра в полезную энергию по п.1, отличающийся тем, что струны располагают так, что их центры пересекаются в одной центральной точке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013112587/06A RU2522129C1 (ru) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Способ преобразования энергии ветра в полезную энергию |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013112587/06A RU2522129C1 (ru) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Способ преобразования энергии ветра в полезную энергию |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2522129C1 true RU2522129C1 (ru) | 2014-07-10 |
Family
ID=51217238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013112587/06A RU2522129C1 (ru) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Способ преобразования энергии ветра в полезную энергию |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2522129C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU23260A1 (ru) * | 1930-08-04 | 1931-09-30 | И.Н. Миронов | Ветроэлектрическа силова установка |
DE19937965A1 (de) * | 1998-08-25 | 2000-03-23 | Guenter Freudenau | Strömungskraftmaschine, insbesondere Windkraftmaschine |
RU2391556C1 (ru) * | 2008-10-27 | 2010-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Электродинамический ветроэлектрогенератор |
-
2013
- 2013-03-21 RU RU2013112587/06A patent/RU2522129C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU23260A1 (ru) * | 1930-08-04 | 1931-09-30 | И.Н. Миронов | Ветроэлектрическа силова установка |
DE19937965A1 (de) * | 1998-08-25 | 2000-03-23 | Guenter Freudenau | Strömungskraftmaschine, insbesondere Windkraftmaschine |
RU2391556C1 (ru) * | 2008-10-27 | 2010-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Электродинамический ветроэлектрогенератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104158440B (zh) | 一种升频式振动能量采集系统及采集方法 | |
CN102647112A (zh) | 旋转式压电发电装置 | |
CN109698544B (zh) | 基于摩擦纳米发电机的风力发电集成系统 | |
CN204103801U (zh) | 一种升频式振动能量采集系统 | |
RU2522129C1 (ru) | Способ преобразования энергии ветра в полезную энергию | |
CN110427678A (zh) | 一种多振子空间型拾振俘能实验装置及其使用方法 | |
RU2425438C1 (ru) | Устройство сбора и накопления энергии низкочастотного магнитного поля и механических колебаний | |
JP2016201973A (ja) | 全波倍電圧整流回路および電力供給装置 | |
CN106856381B (zh) | 一种集束型双稳态弯曲双叉悬臂梁压电能量收集装置 | |
CN110429862B (zh) | 一种可调节宽频带轮辐式压电能量收集装置 | |
US10090782B2 (en) | Drum-type wide-frequency piezoelectric power generation apparatus | |
RU2391556C1 (ru) | Электродинамический ветроэлектрогенератор | |
RU2638232C1 (ru) | Устройство для преобразования ветра | |
Mustapha et al. | Piezoelectric energy harvesting rectifying circuits comparison | |
RU155155U1 (ru) | Дисковый пьезоэлектрический генератор | |
RU187037U1 (ru) | Устройство генерации электрической энергии с использованием механических вибраций ротора ветроэнергетической установки | |
Fang et al. | Design of artificial piezo-leaf wind energy harvesting system monitoring based on Blynk apps | |
RU2707021C1 (ru) | Безлопастная ветроэнергетическая установка | |
KR20170059386A (ko) | 진동 에너지 하베스팅 장치 및 그 동작 방법 | |
WO2013132441A3 (en) | Low frequency piezo-electric power generator | |
KR102142787B1 (ko) | 압전 효과를 이용한 풍력 발전 장치 | |
RU154688U1 (ru) | Биморфный пьезоэлектрический генератор | |
RU177585U1 (ru) | Устройство генерации электрической энергии с использованием механических вибраций ротора ветроэнергетической установки | |
CN111719725A (zh) | 一种基于电磁阻尼的建筑物振动抑制与能量回收装置 | |
CN112796947B (zh) | 一种风力发电装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180322 |