RU2556479C2 - Wind-driven power plant - Google Patents

Wind-driven power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2556479C2
RU2556479C2 RU2013154488/06A RU2013154488A RU2556479C2 RU 2556479 C2 RU2556479 C2 RU 2556479C2 RU 2013154488/06 A RU2013154488/06 A RU 2013154488/06A RU 2013154488 A RU2013154488 A RU 2013154488A RU 2556479 C2 RU2556479 C2 RU 2556479C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
elements
energy
flexible
elastic elements
Prior art date
Application number
RU2013154488/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013154488A (en
Inventor
Вячеслав Антонович Якимчук
Original Assignee
Вячеслав Антонович Якимчук
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 Вячеслав Антонович Якимчук filed Critical Вячеслав Антонович Якимчук
Priority to RU2013154488/06A priority Critical patent/RU2556479C2/en
Publication of RU2013154488A publication Critical patent/RU2013154488A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2556479C2 publication Critical patent/RU2556479C2/en

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
    • 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

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: invention relates to wind power engineering and is intended for power generation at the expense of the incoming air flow - wind. The wind-driven power plant contains, at least, three elastic elements receiving the wind energy, fixed on flexible infinitely-closed elements. Each of the elastic elements receiving the wind energy is fixed by one edge directly on the flexible infinitely-closed elements, and by opposite one - by means of, at least, two spreaders. The plant also contains the electric generator withdrawing the energy from the moving infinitely-closed flexible elements. The elastic elements are implemented with a possibility of opening when they are filled with wind flow in the stroke mode with their subsequent closure at the expense of the incoming wind flow in the idling mode.
EFFECT: design simplification, therefore bulkiness, large weight, friction losses and fast self-damage are minimised at improvement of reliability with the maximum possible withdrawal of wind energy.
5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики и предназначено для получения энергии за счет набегающего воздушного потока - ветра.The invention relates to the field of wind energy and is intended to generate energy due to the incoming air flow - wind.

Из уровня техники известен преобразователь энергии для преобразования энергии ветра в движение ветряного элемента, содержащий первую опору (11), вторую опору (12) и ветряной элемент (10), установленный между опорами (11, 12) так, что он способен перемещаться между первым местоположением (L1) и вторым местоположением (L2) посредством качания вокруг оси (А), проходящей между опорами (11, 12), когда ветряной элемент (10) подвергается воздействию ветра (W). Ветряной элемент (10) выполнен с возможностью многократного колебания между двумя положениями, так что первая опора (11) периодически перемещается от первого местоположения (L1) во второе положение (L2) и обратно в первое положение (L1), когда ветряной элемент (10) колеблется от первого положения во второе положение (см. ЕР 2343452 А2, опубл. 2011-07-13).The prior art energy converter for converting wind energy into movement of the wind element, containing the first support (11), the second support (12) and the wind element (10) installed between the supports (11, 12) so that it is able to move between the first location (L1) and second location (L2) by swinging around an axis (A) extending between the supports (11, 12) when the wind element (10) is exposed to wind (W). The wind element (10) is configured to repeatedly oscillate between two positions, so that the first support (11) periodically moves from the first location (L1) to the second position (L2) and back to the first position (L1) when the wind element (10) ranges from the first position to the second position (see EP 2343452 A2, publ. 2011-07-13).

Недостатком аналога является метод преобразования энергии ветра, заключающийся в создании колебаний и вибраций в устройстве, которые, как известно в технике, являются негативными явлениями. При этом у данного устройства пониженный коэффициент полезного действия, поскольку фронтальное, максимально эффективное положение ветрового элемента длится короткий миг, когда лепесток проскакивает среднее положение сектора вращения вокруг оси (А).The disadvantage of the analogue is the method of converting wind energy, which consists in creating vibrations and vibrations in the device, which, as is known in the art, are negative phenomena. At the same time, this device has a reduced efficiency, since the frontal, most effective position of the wind element lasts a short moment, when the petal skips the middle position of the rotation sector around axis (A).

Наиболее близким аналогом является устройство для извлечения энергии из движения текучей среды, содержащее основание, по крайней мере, две дорожки, подвижные относительно указанного основания, множество парусов, соединенных с дорожками, паруса могут быть перпендикулярны дорожкам и параллельны им и выполнены с возможностью привода и перемещения дорожек посредством движения текучей среды, когда паруса находятся в перпендикулярном положении, канал, причем канал сформирован между дорожками и основанием, паруса перемещаются в параллельное дорожкам положение после входа в указанный канал и возвращаются в перпендикулярное положение к дорожке при выходе из канала, и электрический генератор, выполненный с возможностью преобразования движения дорожек в электричество (см. СА 2565380 А1, опубл. 2008-04-23).The closest analogue is a device for extracting energy from the movement of a fluid containing a base, at least two tracks, movable relative to the specified base, many sails connected to the tracks, the sails can be perpendicular to the tracks and parallel to them and made to drive and move tracks through the movement of the fluid, when the sails are in a perpendicular position, the channel, the channel being formed between the tracks and the base, the sails are moved in parallel e tracks the position after entering the specified channel and return to the perpendicular position to the track when exiting the channel, and an electric generator configured to convert the movement of the tracks into electricity (see CA 2565380 A1, publ. 2008-04-23).

Недостатком прототипа является сложность конструкции, громоздкость, большой вес, потери на трение, низкий КПД, быстрое саморазрушение за счет ударов и грохота парусов об элемент, образующий канал, а также значительное трение по нему.The disadvantage of the prototype is the complexity of the design, bulkiness, large weight, friction loss, low efficiency, rapid self-destruction due to impacts and the roar of the sails on the element forming the channel, as well as significant friction on it.

Задачей изобретения является разработка ветроэнергетической установки, лишенной таких недостатков.The objective of the invention is to develop a wind power installation, devoid of such disadvantages.

Технический результат заключается в упрощении конструкции, вследствие чего проявляется уменьшение громоздкости, большого веса, потерь на трение и исключение быстрого саморазрушения при повышении надежности с максимально возможным съемом энергии ветра.The technical result consists in simplifying the design, as a result of which there is a decrease in bulkiness, large weight, friction losses and the elimination of rapid self-destruction with increased reliability with the maximum possible removal of wind energy.

Технический результат обеспечивается тем, что ветроэнергетическая установка содержит, по меньшей мере, три принимающих энергию ветра эластичных элемента, закрепленных на гибких бесконечно-замкнутых элементах, причем каждый из принимающих энергию ветра эластичных элементов одним краем закреплен непосредственно, а противоположным - с помощью, по меньшей мере, двух растяжек, и электрогенератор, снимающий энергию с движущихся бесконечно-замкнутых гибких элементов, при этом эластичные элементы выполнены с возможностью раскрытия при наполнении их ветром в режиме рабочего хода с последующим их сложением за счет набегающего ветряного потока в режиме холостого хода.The technical result is ensured by the fact that the wind power installation comprises at least three elastic elements receiving wind energy, mounted on flexible endlessly closed elements, each of the elastic elements receiving wind energy being fixed directly with one edge and the opposite with at least at least two stretch marks, and an electric generator that removes energy from moving infinitely closed flexible elements, while the elastic elements are made with the possibility of opening when floor their wind-driven operation with their subsequent addition due to the oncoming wind flow in idle mode.

Указанное конструктивное выполнение ветроэнергетической установки позволяет использовать минимальное количество конструктивных элементов, тем самым упрощая конструкцию. Использование эластичных элементов, принимающих энергию ветра, с растяжками позволяет принять им горизонтальное положение в режиме холостого хода, расположиться, условно сказать, ребром к потоку ветра и тем самым обеспечить практически нулевое сопротивление.The specified design of the wind power installation allows you to use the minimum number of structural elements, thereby simplifying the design. The use of elastic elements that receive wind energy with stretch marks allows them to take a horizontal position in idle mode, to conditionally say an edge to the wind stream, and thereby provide almost zero resistance.

Выполнение заявленного устройства с эластичными элементами, принимающими энергию ветра и представляющими собой в раскрытом виде форму купола, из ткани позволяет максимально эффективно воспринимать энергию ветра.The implementation of the claimed device with elastic elements receiving wind energy and representing in an open form the shape of a dome made of fabric allows you to most effectively perceive wind energy.

Расположение между гибкими бесконечно-замкнутыми элементами по ширине принимающих энергию ветра эластичных элементов разделительного полотна, а также установление со стороны рабочего хода экрана позволяет рационально распределять воздушный поток для полного раскрытия эластичных элементов в режиме рабочего хода и полного их сложения в режиме холостого хода. Разделительное полотно исключает также взаимодействие, контакт встречных эластичных элементов.The location between the flexible endlessly closed elements across the width of the wind energy-receiving elastic elements of the separation web, as well as the installation of the screen from the working side of the screen, makes it possible to rationally distribute the air flow for the full opening of the elastic elements in the working stroke mode and their complete folding in the idle mode. The dividing fabric also excludes interaction, contact of oncoming elastic elements.

Использование гибких бесконечно-замкнутых элементов в виде цепи, или каната, или ремня, или троса, а также растяжек в виде стропы, или троса, или каната направлено на упрощение конструкции заявленного устройства.The use of flexible endlessly closed elements in the form of a chain, or a rope, or a belt, or a cable, as well as extensions in the form of a sling, or a cable, or a rope is aimed at simplifying the design of the claimed device.

Изобретение поясняется фигурами. На фигуре 1 изображена схема ветроэнергетической установки, на фигуре 2 - схема ветроэнергетической установки с разделительным полотном, на фигуре 3 - схема ветроэнергетической установки с разделительным полотном и экраном, на фигуре 4 - элемент, принимающий энергию ветра и его развертка.The invention is illustrated by figures. Figure 1 shows a diagram of a wind power installation, figure 2 shows a diagram of a wind power installation with a dividing sheet, figure 3 shows a diagram of a wind power installation with a dividing sheet and a screen, and figure 4 shows an element receiving wind energy and its development.

Ветроэнергетическая установка содержит, по меньшей мере, три принимающих энергию ветра эластичных элемента (купола, паруса) 1, выполненных из ткани и имеющих в раскрытом виде форму купола, которые закреплены на гибких бесконечно-замкнутых элементах 2, причем каждый из принимающих энергию ветра эластичных элементов одним краем закреплен непосредственно, а противоположным - с помощью, по меньшей мере, двух растяжек 3, и электрогенератор 4, снимающий энергию с движущихся бесконечно-замкнутых гибких элементов, между которыми по ширине принимающих энергию ветра эластичных элементов установлено разделительное полотно 5. Эластичные элементы выполнены с возможностью раскрытия при наполнении их ветром в режиме рабочего хода с последующим их сложением за счет набегающего воздушного потока в режиме холостого хода, при этом со стороны рабочего хода установлен экран 6.The wind power installation contains at least three elastic elements receiving wind energy (domes, sails) 1 made of fabric and having an open shape of the dome, which are fixed on flexible endlessly closed elements 2, each of the elastic elements receiving wind energy one edge is fixed directly, and the opposite - with the help of at least two stretch marks 3, and an electric generator 4 that removes energy from moving infinitely closed flexible elements between which I accept the width A separating web 5 is installed for the elastic energy of the wind elements. The elastic elements are arranged to open when filled with wind in the operating mode, followed by their folding due to the incoming air flow in idle mode, and a screen 6 is installed on the operating side.

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

Движение по замкнутой траектории возникает под воздействием ветра на эластичные элементы 1, равномерно распределенные по гибким бесконечно-замкнутым элементам 2, при этом формой и материалами эластичные элементы ветроэнергоустановки сравнимы с куполами парашютов и парусами судов.Closed path movement occurs under the influence of wind on elastic elements 1, evenly distributed over flexible endlessly closed elements 2, while the shape and materials of the elastic elements of a wind power installation are comparable with canopy parachutes and ship sails.

Раскрытие и сложение куполов или парусов происходит также под воздействием ветра, без дополнительных механизмов, и обусловлено их геометрией и ориентацией относительно направления ветра.The opening and folding of domes or sails also occurs under the influence of wind, without additional mechanisms, and is due to their geometry and orientation relative to the direction of the wind.

Эластичные элементы (купола, паруса) 1 и растяжки 3 установлены таким образом, что в положении рабочего хода выполняется обязательное условие работы ветроэнергетической установки - раскрытие эластичных элементов 1, натяжение растяжек 3, прием энергии ветра и передача ее генератору 4 посредством гибких бесконечно-замкнутых элементов 2.The elastic elements (domes, sails) 1 and stretch marks 3 are set in such a way that in the working position the mandatory condition for the operation of the wind power installation is met - the elastic elements 1 are opened, the stretch marks 3 are pulled, wind energy is received and transmitted to the generator 4 by means of flexible endlessly closed elements 2.

По завершении рабочего хода эластичный элемент (купол, парус) 1 переходит в зону холостого хода, при этом растяжки 3 оказываются за эластичным элементом 1 по ходу его движения - происходит сложение последнего за счет набегающего воздушного потока, наполнение ветром отсутствует, сопротивление движению минимально.At the end of the working stroke, the elastic element (dome, sail) 1 passes into the idle zone, while the stretch marks 3 are behind the elastic element 1 in the direction of its movement - the latter is added due to the incoming air flow, there is no filling with wind, the resistance to movement is minimal.

Оригинальным является принцип действия данной ветроэнергоустановки. Он заключается в непрерывном чередовании раскрытия и сложения эластичных рабочих элементов. Раскрытие необходимо для выполнения рабочего хода, а сложение - для холостого. Раскрытие для максимально возможного приема энергии ветра, а сложение - для обеспечения минимально возможного сопротивления ветру при холостом ходе.The principle of operation of this wind power installation is original. It consists in the continuous alternation of the opening and folding of elastic work elements. Disclosure is necessary for the execution of the working stroke, and addition is for the idle. Disclosure for the maximum possible reception of wind energy, and addition - to provide the lowest possible resistance to wind when idling.

Особенность нижнего конструктивного выполнения заключается в том, что под действием сил гравитации и центробежных сил в момент смены направления движения при переходе от холостого хода к рабочему эластичный рабочий элемент (купол, парус) 1 отдаляется от гибких бесконечно-замкнутых элементов 2 в направлении, поперечном воздушному потоку, в результате чего происходит мгновенное натяжение растяжек 3, наполнение и раскрытие эластичного рабочего элемента (купола, паруса) 1.The peculiarity of the lower structural embodiment is that under the influence of gravity and centrifugal forces at the moment of changing the direction of movement when moving from idle to working, the elastic working element (dome, sail) 1 moves away from the flexible endlessly closed elements 2 in the direction transverse to the air flow, resulting in an instant tension of the stretch marks 3, the filling and opening of the elastic working element (dome, sail) 1.

Особенность верхнего расположения заключается в том, что оно содействует раскрытию за счет центробежной силы и подхвата кромки купола или паруса потоком ветра. Для усиления эффекта подхвата кромки по ней могут быть исполнены так называемые "подхватывающие карманы", приподнимающие кромку волнообразно относительно горизонта.The peculiarity of the upper location is that it contributes to the disclosure due to centrifugal force and pickup of the edge of the dome or sail by the wind flow. To enhance the effect of picking up an edge, so-called "picking pockets" can be made along it, raising the edge in a wave-like fashion relative to the horizon.

Claims (5)

1. Ветроэнергетическая установка, содержащая, по меньшей мере, три принимающих энергию ветра эластичных элемента, закрепленных на гибких бесконечно-замкнутых элементах, причем каждый из принимающих энергию ветра эластичных элементов одним краем закреплен на них непосредственно, а противоположным - с помощью, по меньшей мере, двух растяжек, и электрогенератор, снимающий энергию с движущихся бесконечно-замкнутых гибких элементов, при этом между гибкими бесконечно-замкнутыми элементами по ширине принимающих энергию ветра эластичных элементов установлено разделительное полотно, а эластичные элементы выполнены с возможностью раскрытия при наполнении их ветром в режиме рабочего хода с последующим их сложением за счет набегающего воздушного потока в режиме холостого хода.1. A wind power installation comprising at least three elastic elements receiving wind energy, mounted on flexible endlessly closed elements, each of the elastic elements receiving wind energy, with one edge fixed directly to them, and the opposite with at least , two stretch marks, and an electric generator that removes energy from moving infinitely closed flexible elements, while between flexible infinitely closed elements across the width of the elastic energy receiving wind energy There is a dividing web installed, and the elastic elements are capable of opening when filling them with the wind in the operating mode with their subsequent folding due to the incoming air flow in the idle mode. 2. Ветроэнергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из принимающих энергию ветра эластичных элементов выполнен из ткани.2. Wind power installation according to claim 1, characterized in that each of the elastic elements receiving wind energy is made of fabric. 3. Ветроэнергетическая установка по п. 2, отличающаяся тем, что со стороны рабочего хода установлен экран.3. Wind power installation according to claim 2, characterized in that a screen is installed on the side of the working path. 4. Ветроэнергетическая установка по п. 3, отличающаяся тем, что каждый из гибких бесконечно-замкнутых элементов выполнен в виде цепи, или каната, или ремня, или троса. 4. Wind power installation according to claim 3, characterized in that each of the flexible infinitely closed elements is made in the form of a chain, or a rope, or a belt, or a cable. 5. Ветроэнергетическая установка по п. 4, отличающаяся тем, что каждая из растяжек выполнена в виде стропы, или троса, или каната. 5. Wind power installation according to claim 4, characterized in that each of the extensions is made in the form of a sling, or a cable, or a rope.
RU2013154488/06A 2013-12-09 2013-12-09 Wind-driven power plant RU2556479C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154488/06A RU2556479C2 (en) 2013-12-09 2013-12-09 Wind-driven power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154488/06A RU2556479C2 (en) 2013-12-09 2013-12-09 Wind-driven power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013154488A RU2013154488A (en) 2014-04-10
RU2556479C2 true RU2556479C2 (en) 2015-07-10

Family

ID=50436017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013154488/06A RU2556479C2 (en) 2013-12-09 2013-12-09 Wind-driven power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2556479C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818435C1 (en) * 2023-11-28 2024-05-02 Юрий Алексеевич Наволоцкий Windmill turbosail with vertically rotating axle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887817A (en) * 1973-12-20 1975-06-03 Gerald E Steelman Power generating device
SU1372096A1 (en) * 1986-08-07 1988-02-07 П.В. Гончаренко Endless chain wind motor
RU2346182C2 (en) * 2007-03-05 2009-02-10 Александр Александрович Михеев Windmill sailing plant (versions)
RU2012110280A (en) * 2012-03-16 2013-09-27 Юрий Викторович Бутаков DEVICE FOR USE OF KINETIC ENERGY OF MOVEMENT OF THE MEDIA

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887817A (en) * 1973-12-20 1975-06-03 Gerald E Steelman Power generating device
SU1372096A1 (en) * 1986-08-07 1988-02-07 П.В. Гончаренко Endless chain wind motor
RU2346182C2 (en) * 2007-03-05 2009-02-10 Александр Александрович Михеев Windmill sailing plant (versions)
RU2012110280A (en) * 2012-03-16 2013-09-27 Юрий Викторович Бутаков DEVICE FOR USE OF KINETIC ENERGY OF MOVEMENT OF THE MEDIA

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818435C1 (en) * 2023-11-28 2024-05-02 Юрий Алексеевич Наволоцкий Windmill turbosail with vertically rotating axle

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013154488A (en) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2008127261A (en) ENERGY CONVERSION SYSTEM IN TIDAL FLOWS
EP1913203B1 (en) A device for capturing energy from a fluid flow
US20120201676A1 (en) Wind energy systems and methods of use
RU2014151172A (en) MULTIDIRECTIONAL WIND KINETIC ENERGY GENERATOR WITH INCREASED EFFICIENCY OF WIND ENERGY CONVERSION
RU2347942C1 (en) Power generating plant exploiting wind and solar power
RU2556479C2 (en) Wind-driven power plant
MX2017008572A (en) A system for collecting energy from a moving mass.
RU2562345C1 (en) Wind-driven power plant and method for electric energy generation using it
KR101492901B1 (en) Power generating equipment using wave forces
RU2390654C1 (en) Wind-driven power plant
RU2519297C2 (en) Device of outfeed of energy of fluid medium
CA2914122A1 (en) Oscillating energy capture mechanism
RU2649175C2 (en) Wind turbine for electric vehicle
RU156588U1 (en) LONG-FLOW HYDRAULIC POWER PLANT
RS20080151A (en) Tourbine with wings oscillating in the wind
NO327843B1 (en) Device at hydroelectric power station
UA112393C2 (en) BEHAVIORAL HYDRO POWER PLANT
EP2284387A2 (en) Oscillating energy capture mechanism
CN203130346U (en) Generator set utilizing wave energy for power generation
RU2017119556A (en) MOBILE MASS POWER SYSTEM
WO2012177111A3 (en) Convertible, self-adjusting, vertical-axis wind turbine combining savonius and darrieus configurations, and having a composite blade system
RU158068U1 (en) WIND ENGINE
RU2244850C2 (en) Method to convert energy of on-coming flow into electric energy
RU2012110280A (en) DEVICE FOR USE OF KINETIC ENERGY OF MOVEMENT OF THE MEDIA
KR101784621B1 (en) Shut off connection device for wave force generation

Legal Events

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

Effective date: 20151210