RU2523706C1 - Ветроэнергетическая установка - Google Patents
Ветроэнергетическая установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523706C1 RU2523706C1 RU2013118942/06A RU2013118942A RU2523706C1 RU 2523706 C1 RU2523706 C1 RU 2523706C1 RU 2013118942/06 A RU2013118942/06 A RU 2013118942/06A RU 2013118942 A RU2013118942 A RU 2013118942A RU 2523706 C1 RU2523706 C1 RU 2523706C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- valves
- inputs
- hydraulic motor
- hydraulic
- 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 может быть использовано для снабжения электрической, механической и тепловой энергией малонаселенных районов, удаленных от общей энергосистемы. Установка содержит башню, установленную на ней гондолу с лопастным ветроколесом и размещенным в ней насосом, соединенным с последним, и расположенные у основания башни электрогенератор и соединенный с ним регулируемый гидромотор, сообщенный с насосом напорным и сливным трубопроводами, образующими замкнутый гидравлический контур, насос подпитки, подключенный своим выходом через фильтр к сливному трубопроводу, а входом - к баку, теплообменник и два трехпозиционных четырехходовых распределителя и подключенные своими входами и выходами параллельно насосу управляемый распределитель и предохранительные клапаны. Кроме того, установка снабжена поворотным гидравлическим соединением, дополнительным гидромотором, управляемыми гидроклапанами и обратными клапанами, при этом дополнительный гидромотор и теплообменник подключены к контуру параллельно через управляемые клапаны, а поворотное гидравлическое соединение установлено на гондоле, выполненной с возможностью поворота, при этом в напорном трубопроводе за поворотным соединением последовательно по ходу потока установлены обратные клапаны и распределители, первый из которых выполнен с соединением двух входов с одним из выходов, в нейтральной позиции, а второй - обоих входов и выходов, причем насос выполнен регулируемым. Установка может быть снабжена дизельным двигателем, соединенным через управляемую муфту сцепления с электрогенератором. Изобретение обеспечит повышение надежности при снижении
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к ветроэнергетическим установкам, предназначенным в первую очередь для снабжения электрической, механической и тепловой энергией малонаселенных районов, удаленных от общей энергосистемы. Как правило, они располагаются в зонах с суровыми климатическими условиями и ограниченными транспортными возможностями, а для снабжения электроэнергией используют дизель-электрогенераторные установки.
Известна ветроэнергетическая установка с гидрообъемной передачей, включающей регулируемые насос и гидромотор с системами управления. Отличительной особенностью известной установки является то, что используется нерегулируемое ветроколесо и при этом предусмотрено одновременное регулирование насоса и гидромотора для обеспечения постоянства частоты вращения электрогенератора. Причем за счет увеличения рабочего объема насоса при увеличении скорости ветра производится притормаживание винта. Великобритания Патент №1600243.
Главным недостатком данной ветроэнергетической установки является то, что используется разомкнутая гидрообъемная передача, причем она располагается в гондоле на башне, при этом бак должен быть выше насоса, что естественно приводит к увеличенным размерам и массе гондолы и усложнению конструкции.
Известна также ветроэнергетическая установка, содержащая башню, установленную на ней гондолу с лопастным ветроколесом и размещенным в ней насосом, соединенным с последним, и расположенные у основания башни электрогенератор, соединенный с ним регулируемый гидромотор, сообщенный с насосом напорным и сливным трубопроводом, образующим замкнутый гидравлический контур, насос подпитки, подключенный своим выходом через фильтр к сливному трубопроводу, а входом - к баку, теплообменник и два трехпозиционных четырехходовых распределителя и подключенные своими входами и выходами параллельно насосу управляемый распределитель, предохранительные клапаны. US 4503673.
Недостатком прототипа является то, что гидрообъемная передача со всей гидроаппаратурой и электрогенератором расположены на вращающейся части установки, что приводит к услаждению ее конструкции и низкой надежности.
Другим недостатком является сложность механизма поворота лопастей ветроколеса и механизма перемещения его лопастей для регулирования аэродинамической нагрузки, воспринимаемой ветроколесом.
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является принципиально новая схема автоматизированной дистанционной гидрообъемной передачи, позволяющей применять ветроколесо без сложных систем регулирования винта. Расположение всех элементов гидрообъемной передачи, кроме насоса, на земле позволяет предельно облегчить поворотную часть установки и создать более надежные условия эксплуатации ветроэнергетической установки в суровых климатических условиях и отдаленных труднодоступных районах.
Технический результат - снижение веса поворотной части установки и повышение надежности всей ветроэнергетической установки.
Указанная техническая задача решается и технический результат достигается за счет того, что ветроэнергетическая установка содержит башню, установленную на ней гондолу с лопастным ветроколесом и размещенным в ней насосом, соединенным с последним, и расположенные у основания башни электрогенератор и соединенный с ним регулируемый гидромотор, сообщенный с насосом напорным и сливным трубопроводом, образующим замкнутый гидравлический контур, насос подпитки, подключенный своим выходом через фильтр к сливному трубопроводу, а входом - к баку, теплообменник и два трехпозиционных четырехходовых распределителя и подключенные своими входами и выходами параллельно насосу управляемый распределитель и предохранительные клапаны, при этом новым является то, что она снабжена поворотным гидравлическим соединением, дополнительным гидромотором, управляемыми гидроклапанами и обратными клапанами, при этом дополнительный гидромотор и теплообменник подключены к контуру параллельно через управляемые клапаны, а поворотное гидравлическое соединение установлено на гондоле, выполненной с возможностью поворота, при этом в напорном трубопроводе за поворотным соединением последовательно по ходу потока установлены обратные клапаны и распределители, первый из которых выполнен с соединением двух входов с одним из выходов, в нейтральной позиции, а второй - обоих входов и выходов, причем насос выполнен регулируемым.
Установка также может быть снабжена дизельным двигателем, соединенным через управляемую муфту сцепления с электрогенератором.
На фиг.1 показан общий вид ветроэнергетической установки.
На фиг.2 показана гидросистема ветроэнергетической установки.
На фиг.3 показана схема соединения дизельного двигателя и регулируемого гидромотора с электрогенератором.
Ветроэнергетическая установка содержит башню 1, установленную на ней вращающуюся гондолу 2 с лопастным ветроколесом 3 и размещенным в ней насосом 4, соединенным с ветроколесом 3, и расположенные у основания башни 1 электрогенератор 5, соединенный с ним регулируемый гидромотор 6, сообщенный с насосом 4 напорным и сливным трубопроводами 7, 8, образующими замкнутый гидравлический контур, насос 9 подпитки, подключенный своим выходом через фильтр 10 к сливному трубопроводу 8, а входом - к баку 11, теплообменник 12, два трехпозиционных четырехходовых распределителя 13, 14. Подключенные своими входами и выходами параллельно насосу 4 управляемый распределитель 15 и предохранительные клапаны 16. Установка снабжена расположенным в верхней части башни 1 поворотным гидравлическим соединением 17, дополнительным гидромотором 18, управляемыми гидроклапанами 19, 20 и обратными клапанами 21, при этом дополнительный гидромотор 18 и теплообменник 12 подключены к контуру параллельно через управляемые клапаны 19, 20, а поворотное гидравлическое соединение 17 установлено на гондоле 2, выполненной с возможностью поворота, при этом в напорном трубопроводе 7 за поворотным соединением 17 последовательно по ходу потока установлены обратные клапаны 21 и распределители 13, 14. Первый по ходу потока распределитель 13 выполнен с соединением двух входов с одним из выходов в нейтральной позиции, а второй по ходу потока распределитель 14 выполнен с соединением обоих входов с обоими выходами. Насос 4 выполнен регулируемым. Теплообменник 12 имеет параллельно установленный его входу и выходу обратный клапан 22 и управляемый клапан 23, а на входе в теплообменник 12 также установлен регулируемый дроссель 24.
Система также включает блок 25 электрогидроусилителя. А для управления гидроэлементами применены микропроцессор (на чертеже не показан) и система датчиков: датчик (на чертеже не показан) частоты вращения ветроколеса 3, датчик 28 потребляемой электрогенератором 5 мощности, датчик 29 давления в замкнутом гидравлическом контуре.
Установка также может быть снабжена дизельным двигателем 26, соединенным через управляемую муфту сцепления 27 с электрогенератором 5.
Работает ветроэнергетическая установка следующим образом. Вырабатываемая ветроколесом 3 механическая энергия преобразуется регулируемым насосом 4 в энергию потока жидкости под давлением, передаваемую по напорному трубопроводу 7 через распределители 13, 14 регулируемому гидромотору 6, вращающему вал электрогенератора 5 с точно заданной стандартной частотой вращения. Из регулируемого гидромотора 6 рабочая жидкость возвращается в насос 4 по сливному трубопроводу 8, причем утечки из напорного трубопровода 7 восполняются насосом подпитки 9, расположенным в корпусе регулируемого гидромотора 6. Регулирование гидромотора 6 производит блок 25 электрогидроусилителя по командным сигналам микропроцессора или по воле оператора с пульта управления. При этом автоматически решается задача обеспечения постоянства частоты вращения электрогенератора 5 независимо от колебаний скорости ветра и мощности суммарной потребляемой энергии по известной и введенной в программу микропроцессора взаимозависимости частоты вращения ветроколеса 3 и потребляемой энергии с учетом поправок на компенсацию утечек, сжимаемость и температуру жидкости, характеристики ветроколеса 3 в зависимости от характера нагрузок и формы переходных процессов.
В функцию системы гидроуправления входит: плавное регулирование рабочего объема гидромотора 6 посредством блока 25 электрогидроусилителя, включение и отключение дополнительного гидромотора 18 отбора механической мощности посредством одного из гидрораспределителей 13, 14, изменение момента нагрузки на ветроколесо 3 посредством изменения рабочего объема насоса 4, включение и отключение муфт сцепления 27 при использовании электрогенератора 5 для работы либо от дизеля 26, либо от регулируемого гидромотора 6, либо при параллельной работе дизеля 26 и регулируемого гидромотора 6.
Последовательность и возможности запуска ветроэнергетической установки, холостая раскрутка ветроколеса 3 при легком устойчивом ветре происходит при соединенных до гидромотора 6 трубопроводах 7, 8 с помощью управляемого распределителя 15 и минимальном моменте сопротивления на валу насоса 4; при умеренном ветре трубопроводы 7, 8 разъединяются и происходит плавная раскрутка валов гидромотора 6 и отсоединенного от электросети электрогенератора 5. При достижении заданной частоты вращения электрогенератор 5 включается в сеть с ограниченной нагрузкой, а при соответствующем ветре - на полную нагрузку. При скорости ветра, равной или несколько превосходящей номинальные параметры гидрораспределителями 13, 14 и управляемыми клапанами 19, 20, подключаются дополнительный гидромотор 18 и/или теплообменник 12.
Claims (2)
1. Ветроэнергетическая установка, содержащая башню, установленную на ней гондолу с лопастным ветроколесом и размещенным в ней насосом, соединенным с последним, и расположенные у основания башни электрогенератор и соединенный с ним регулируемый гидромотор, сообщенный с насосом напорным и сливным трубопроводами, образующими замкнутый гидравлический контур, насос подпитки, подключенный своим выходом через фильтр к сливному трубопроводу, а входом - к баку, теплообменник и два трехпозиционных четырехходовых распределителя и подключенные своими входами и выходами параллельно насосу управляемый распределитель и предохранительные клапаны, отличающаяся тем, что она снабжена поворотным гидравлическим соединением, дополнительным гидромотором, управляемыми гидроклапанами и обратными клапанами, при этом дополнительный гидромотор и теплообменник подключены к контуру параллельно через управляемые клапаны, а поворотное гидравлическое соединение установлено на гондоле, выполненной с возможностью поворота, при этом в напорном трубопроводе за поворотным соединением последовательно по ходу потока установлены обратные клапаны и распределители, первый из которых выполнен с соединением двух входов с одним из выходов, в нейтральной позиции, а второй - обоих входов и выходов, причем насос выполнен регулируемым.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена дизельным двигателем, соединенным через управляемую муфту сцепления с электрогенератором.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013118942/06A RU2523706C1 (ru) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | Ветроэнергетическая установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013118942/06A RU2523706C1 (ru) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | Ветроэнергетическая установка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2523706C1 true RU2523706C1 (ru) | 2014-07-20 |
Family
ID=51217819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013118942/06A RU2523706C1 (ru) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | Ветроэнергетическая установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2523706C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2605490C2 (ru) * | 2015-03-25 | 2016-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Гидравлическая система регулирования угла установки лопастей ветротурбины |
WO2017164768A1 (ru) * | 2016-03-21 | 2017-09-28 | Акционерное общество "Московский вертолетный завод им. М.Л. Миля" | Пылезащитное устройство двигателя (варианты) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4503673A (en) * | 1979-05-25 | 1985-03-12 | Charles Schachle | Wind power generating system |
SU1325188A1 (ru) * | 1985-06-11 | 1987-07-23 | Конструкторское бюро "Шторм" при Киевском политехническом институте им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции | Гидравлическа система управлени ветроагрегатом |
SU1332070A1 (ru) * | 1985-04-10 | 1987-08-23 | А,П.Кустов и А.И.Иванов 53)621.548.4 (088.8 ) | Ветроэлектрическа аккумулирующа установка |
SU1650950A1 (ru) * | 1989-01-12 | 1991-05-23 | Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср | Ветроустановка |
RU26605U1 (ru) * | 2002-05-30 | 2002-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" | Ветроэнергетическая установка |
RU36456U1 (ru) * | 2003-10-29 | 2004-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет") | Ветроэнергетическая установка |
UA62961U (ru) * | 2011-02-10 | 2011-09-26 | Национальный Технический Университет Украины "Киевский Политехнический Институт" | Гидропривод отбора мощности ветроэнергетической установки |
-
2013
- 2013-04-24 RU RU2013118942/06A patent/RU2523706C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4503673A (en) * | 1979-05-25 | 1985-03-12 | Charles Schachle | Wind power generating system |
SU1332070A1 (ru) * | 1985-04-10 | 1987-08-23 | А,П.Кустов и А.И.Иванов 53)621.548.4 (088.8 ) | Ветроэлектрическа аккумулирующа установка |
SU1325188A1 (ru) * | 1985-06-11 | 1987-07-23 | Конструкторское бюро "Шторм" при Киевском политехническом институте им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции | Гидравлическа система управлени ветроагрегатом |
SU1650950A1 (ru) * | 1989-01-12 | 1991-05-23 | Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср | Ветроустановка |
RU26605U1 (ru) * | 2002-05-30 | 2002-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" | Ветроэнергетическая установка |
RU36456U1 (ru) * | 2003-10-29 | 2004-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет") | Ветроэнергетическая установка |
UA62961U (ru) * | 2011-02-10 | 2011-09-26 | Национальный Технический Университет Украины "Киевский Политехнический Институт" | Гидропривод отбора мощности ветроэнергетической установки |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2605490C2 (ru) * | 2015-03-25 | 2016-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Гидравлическая система регулирования угла установки лопастей ветротурбины |
WO2017164768A1 (ru) * | 2016-03-21 | 2017-09-28 | Акционерное общество "Московский вертолетный завод им. М.Л. Миля" | Пылезащитное устройство двигателя (варианты) |
RU2638692C2 (ru) * | 2016-03-21 | 2017-12-15 | Акционерное общество "Московский вертолетный завод им. М.Л. Миля" | Пылезащитное устройство двигателя (варианты) |
CN108699969A (zh) * | 2016-03-21 | 2018-10-23 | 米里莫斯科直升机厂股份有限公司 | 发动机的防尘装置(所有构型) |
CN108699969B (zh) * | 2016-03-21 | 2019-12-17 | 米里莫斯科直升机厂股份有限公司 | 发动机的防尘装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103306753B (zh) | 一种汽轮机组用冷却水系统及冷却水供应方法 | |
EP1701006B1 (en) | Electric power-generating and desalination combined plant and operation method of the same | |
US8680704B1 (en) | Wellhead pressure reduction and electrical power generation | |
WO2016145954A1 (zh) | 一种风力发电机组增速齿轮箱冷却润滑系统及其低温启动方法 | |
CN103994030B (zh) | 集储能装置为一体的变速恒频风力发电系统及控制方法 | |
US20140265328A1 (en) | Electricity generating arrangement | |
CN106499005B (zh) | 一种给水泵站反馈控制系统 | |
CN106523303A (zh) | 一种用于风力发电减速齿轮箱的交互散热装置及方法 | |
CN209129693U (zh) | 一种新型润滑油站系统 | |
US20180050812A1 (en) | Aircraft fuel pump systems | |
RU2523706C1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
US20080238099A1 (en) | Water supply tunnel secondary purpose turbine electric power generator system | |
CN107630787B (zh) | 一种带恒压液体储能的海上漂浮风力发电装置 | |
CN104405457B (zh) | 一种背压式汽轮机供热的能源梯级利用系统 | |
CA2750557A1 (en) | Wind powered system for reducing energy consumption of a primary power source | |
GB2507044A (en) | Pipeline turbine with pressure and flow control | |
CN204238990U (zh) | 一种背压式汽轮机供热的能源梯级利用系统 | |
CN206942815U (zh) | 汽轮机组连接结构 | |
CN207421261U (zh) | 一种功率多分支液力行星调速装置 | |
CN101368394B (zh) | 一种无负压变频供水装置 | |
CN204609957U (zh) | 一种空冷机组给水泵驱动装置 | |
CN202350401U (zh) | 一种水源热泵系统水源水流量控制装置 | |
CN203687008U (zh) | 锅炉给水系统 | |
CN104764000B (zh) | 锅炉给水系统及其方法 | |
CN202432601U (zh) | 供暖节能减压机组 |