RU2562345C1 - Wind-driven power plant and method for electric energy generation using it - Google Patents
Wind-driven power plant and method for electric energy generation using it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562345C1 RU2562345C1 RU2014111082/06A RU2014111082A RU2562345C1 RU 2562345 C1 RU2562345 C1 RU 2562345C1 RU 2014111082/06 A RU2014111082/06 A RU 2014111082/06A RU 2014111082 A RU2014111082 A RU 2014111082A RU 2562345 C1 RU2562345 C1 RU 2562345C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- energy
- wind energy
- elements
- power installation
- 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
Description
Группа изобретений относится к области ветроэнергетики и предназначена для получения энергии за счет набегающего воздушного потока ветра.The group of inventions relates to the field of wind energy and is intended to generate energy due to the incoming air flow of the 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. EP 2343452 A2, 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 ) varies 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).
Из уровня техники известна воздушно-парусная турбина, содержащая многочисленные паруса, раскрывающиеся по ветру и закрывающиеся против ветра, при этом данные паруса прикреплены к нижнему и верхнему бесконечно-замкнутым гибким элементам, вращающимся вокруг шкивов, на валу одного из которого установлен электрогенератор (см. AU 2008264227 (A1), опубл. 2010-07-15).An air-sailing turbine is known from the prior art, containing numerous sails opening in the wind and closing against the wind, while these sails are attached to the lower and upper infinitely closed flexible elements rotating around the pulleys, on the shaft of one of which an electric generator is installed (see AU 2008264227 (A1), publ. 2010-07-15).
Недостатком аналога является высокое сопротивление в положении холостого (обратного) хода, вследствие того что происходит неполного складывание парусов. Так паруса в сложенном состоянии имеют значительную площадь их контакта с набегающим потоком ветра.The disadvantage of the analogue is the high resistance in the idle (reverse) position, due to the fact that incomplete folding of the sails. So the sails in the folded state have a significant area of their contact with the incoming wind flow.
Наиболее близким аналогом является ветроэнергетическая установка, преобразующая энергию ветра в механическую энергию, включающая множество ветряных парусов из легких тонких металлических листов или ткани, при этом ткани соединены вместе и крепятся к легкой прочной раме прямоугольной формы, способные остановить ветер, дующий в 40 миль в час, с сеткой армирования по всей поверхности каждого указанного паруса, вертикальные мачты в виде прочной легкой трубы, которые несут указанные ветряные паруса в вертикальном положении посредством несущих разъемов, которые надежно прикреплены вертикально к верхней и нижней цепям питания, прочный контрольный трос, пару прочных цепей, соединенных с зубчатыми колесами, пару шестерен, механизм отбора мощности, подшипниковые опоры, боковую опорную конструкцию для боковой поддержки в трех направлениях, высокую конструкцию в виде деревянных или стальных опор, длинный зубчатый механизм блокировки, держатели подвески, установленные в промежуточных точках вдоль пролета (см. WO 8704496 (A1), опубл. 1987-07-30).The closest analogue is a wind power installation that converts wind energy into mechanical energy, including many wind sails from light thin metal sheets or fabric, while the fabrics are connected together and attached to a lightweight strong rectangular frame that can stop the wind blowing at 40 mph , with a reinforcing mesh over the entire surface of each specified sail, the vertical masts in the form of a strong light pipe that carry the specified wind sails in an upright position by carrying connectors that are securely attached vertically to the upper and lower power circuits, a robust control cable, a pair of robust circuits connected to the gears, a pair of gears, a power take-off, bearing bearings, a lateral support structure for lateral support in three directions, a high design in in the form of wooden or steel supports, a long gear blocking mechanism, suspension holders installed at intermediate points along the span (see WO 8704496 (A1), publ. 1987-07-30).
Недостатком прототипа является высокое сопротивление в положении холостого (обратного) хода, вследствие того что не происходит полного складывания парусов, имеющих в сложенном состоянии значительную площадь их контакта с набегающим потоком ветра, а также сложное конструктивное выполнение.The disadvantage of the prototype is the high resistance in the idle (reverse) position, due to the fact that there is no complete folding of the sails, when folded, a significant area of their contact with the incoming wind flow, as well as complex structural design.
Задачей группы изобретений является разработка ветроэнергетической установки и способа производства электрической энергии посредством ветроэнергетической установки, лишенных таких недостатков.The objective of the group of inventions is the development of a wind power installation and a method for producing electric energy by means of a wind power installation devoid of such disadvantages.
Технический результат заключается в упрощении конструктивного выполнения заявленного устройства и способа производства электрической энергии с одновременным обеспечением минимального сопротивления паруса набегающему потоку воздуха в режиме холостого хода.The technical result consists in simplifying the constructive implementation of the claimed device and method for the production of electric energy while ensuring minimal sail resistance to the incoming air flow in idle mode.
Технический результат обеспечивается тем, что ветроэнергетическая установка содержит принимающие энергию ветра элементы, закрепленные на вершинах мачт, каждое основание которых присоединено к каретке, выполненной с возможностью перемещения по бесконечно-замкнутому треку, и электрогенератор, при этом каретки соединены друг с другом посредством бесконечно-замкнутого гибкого силового контура, а принимающие энергию ветра элементы занимают вертикальное положение относительно бесконечно-замкнутого трека в режиме рабочего хода с последующим их поворотом в горизонтальное положение в режиме холостого хода, причем также могут иметь возможность фиксации между вертикальным и горизонтальным положениями.The technical result is ensured by the fact that the wind power installation contains elements receiving wind energy mounted on the tops of the masts, each base of which is connected to a carriage made with the possibility of moving along an endlessly closed track, and an electric generator, while the carriages are connected to each other by means of an endlessly closed flexible power circuit, and the elements receiving wind energy occupy a vertical position relative to an infinitely closed track in the working stroke mode with the last yuschim their turn in a horizontal position in the idle mode, and may also be able to lock between the vertical and horizontal positions.
Указанное конструктивное выполнение ветроэнергетической установки позволяет исключить громоздкость конструкции заявленного решения и одновременно значительно уменьшить сопротивление набегающему потоку ветра относительно прототипа.The specified design of the wind power installation eliminates the cumbersome design of the claimed solution and at the same time significantly reduces the resistance to the incoming wind flow relative to the prototype.
Выполнение заявленного устройства с использованием вертикальных мачт, обеспечивающих положение и закрепление принимающих энергию ветра элементов, позволяет обеспечить работоспособность устройства при простоте его конструкции.The implementation of the claimed device using vertical masts, providing the position and securing receiving wind energy elements, allows to ensure the operability of the device with the simplicity of its design.
Элементы, принимающие энергию ветра (паруса), при необходимости, имеют возможность фиксации между вертикальным и горизонтальным положениями. Такое положение может иметь применение при высоких скоростях ветра для предотвращения разрушения конструкции или для ограничения выработки электроэнергии.Elements receiving wind energy (sails), if necessary, have the ability to fix between vertical and horizontal positions. This situation can be applied at high wind speeds to prevent structural damage or to limit power generation.
Выполнение в каждом из принимающих энергию ветра элементов выреза под мачту позволяет обеспечить компактность, а также минимальное сопротивление.The implementation in each of the receiving wind energy elements of the cutout under the mast allows for compactness, as well as minimal resistance.
На каждой вершине мачт установлено поворотное устройство, связанное с валом, прикрепленным к принимающему энергию ветра элементу для возможности его соответствующего поворота.At each vertex of the masts, a rotary device is installed, connected with a shaft attached to the element receiving wind energy to enable its corresponding rotation.
Использование гибких бесконечно-замкнутых элементов в виде цепи, или каната, или ремня, или троса обеспечивает взаимное расположение мачт с принимающими энергию ветра элементами, закрепление мачт в их основании, трансмиссию энергии ветра и направлено на упрощение конструкции.The use of flexible endlessly closed elements in the form of a chain, or a rope, or a belt, or a cable ensures the relative position of the masts with the elements receiving wind energy, fixing the masts at their base, transmission of wind energy and is aimed at simplifying the design.
Также с целью получения дополнительной электроэнергии на каждом из принимающих энергию ветра элементов закреплена солнечная батарея и могут быть размещены пьезоэлементы.Also, in order to obtain additional electricity, a solar battery is fixed on each of the elements receiving wind energy and piezoelectric elements can be placed.
Технический результат также обеспечивается тем, что способ производства электрической энергии посредством ветроэнергетической установки включает перемещение с помощью соединенных бесконечно-замкнутым гибким силовым контуром мачт элементов, принимающих энергию ветра, по бесконечно-замкнутому треку, съем энергии потока ветра и преобразование ее в электрическую энергию и неоднократный поворот элементов, принимающих энергию ветра, из вертикального положения относительно бесконечно-замкнутого трека в рабочем режиме для максимального съема энергии ветра в горизонтальное положение в режиме холостого хода для минимального сопротивления потоку ветра и наоборот, при этом элементы, принимающие энергию ветра, могут иметь возможность их фиксации между вертикальным и горизонтальным положениями.The technical result is also ensured by the fact that the method of producing electric energy by means of a wind power installation includes moving using elements of the wind power masts connected by an infinitely closed flexible power circuit along an infinitely closed track, taking the energy of the wind flow and converting it into electrical energy and repeatedly rotation of elements receiving wind energy from a vertical position relative to an infinitely closed track in operating mode for maximum removal of wind energy to a horizontal position in idle mode for minimal resistance to wind flow and vice versa, while elements receiving wind energy may be able to fix them between vertical and horizontal positions.
Изобретение поясняется фигурами. На фигуре 1 изображен общий вид ветроэнергетической установки, на фигуре 2 - принимающие энергию ветра элементы выполнены с солнечными батареями.The invention is illustrated by figures. The figure 1 shows a General view of a wind power installation, figure 2 - receiving wind energy elements are made with solar panels.
Ветроэнергетическая установка содержит принимающие энергию ветра элементы 1, закрепленные на вершинах мачт 3, каждое основание которых присоединено к каретке, выполненной с возможностью перемещения по бесконечно-замкнутому треку 5, и электрогенератор 6, который может быть линейным и элементы которого установлены на треке 5 и в основании мачты 3. Каретки соединены друг с другом посредством бесконечно-замкнутого гибкого силового контура 4, а принимающие энергию ветра элементы занимают вертикальное положение относительно бесконечно-замкнутого трека в режиме рабочего хода с последующим их поворотом в горизонтальное положение в режиме холостого хода с помощью поворотного устройства 2, установленного на каждой мачте и связанного с валом, прикрепленным к элементу 1.The wind power installation contains elements receiving wind energy 1, mounted on the tops of the
Кроме того, парус 1 может содержать солнечную батарею и пьезоэлементы, способные вырабатывать дополнительную электроэнергию.In addition, the sail 1 may contain a solar battery and piezoelectric elements capable of generating additional electricity.
Режим рабочего хода определяется направлением движения принимающих энергию ветра элементов по ветру, а режим холостого хода - в противоположном направлении.The operating mode is determined by the direction of movement of the elements receiving wind energy in the wind, and the idle mode is in the opposite direction.
Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.
Движение по замкнутой траектории возникает под воздействием ветра на элементы (паруса) 1, равномерно распределенные по бесконечно-замкнутому треку 5. В рабочем режиме ветер воздействует на элементы (паруса) 1 и с помощью них приводит в движение бесконечно-замкнутый гибкий силовой контур 4, который в свою очередь передает энергию электрогенератору 6.Movement along a closed path occurs under the influence of wind on elements (sails) 1, evenly distributed over an infinitely closed
По завершению рабочего хода элемент (парус) 1 переходит в зону холостого хода, при этом происходит его поворот из вертикального положения, создающего максимальное сопротивление потоку ветра, в горизонтальное положение, создающее минимальное сопротивление потоку ветра.Upon completion of the working stroke, the element (sail) 1 passes into the idle zone, while it rotates from a vertical position that creates maximum resistance to wind flow, to a horizontal position that creates minimal resistance to wind flow.
Элемент (парус) 1, при необходимости, в рабочем положении может находиться под углом меньше 90 градусов. Такое положение может иметь применение при высоких скоростях ветра, для предотвращения разрушения конструкции или для ограничения выработки электроэнергии.The element (sail) 1, if necessary, in the working position can be at an angle of less than 90 degrees. This situation can be applied at high wind speeds, to prevent structural damage or to limit the generation of electricity.
Оригинальным является принцип действия данного ветроэнергоустановки. Он заключается в непрерывном чередовании поворотов элементов (парусов) 1 из вертикального положения в горизонтальное и наоборот, при переходах из одного режима в другой. Вертикальное положение необходимо для выполнения рабочего хода, а горизонтальное - для холостого.The principle of operation of this wind power installation is original. It consists in the continuous alternation of turns of elements (sails) 1 from a vertical position to a horizontal one and vice versa, when switching from one mode to another. The vertical position is necessary for the execution of the working stroke, and the horizontal position is for idle.
Оригинальным решением также является установка на каждом из принимающих энергию ветра элементов солнечной батареи и размещение пьезоэлементов. Так, помимо съема электроэнергии с бесконечно-замкнутого гибкого силового контура электрогенератором, происходит дополнительный съем электроэнергии с солнечных батарей и пьезоэлементов.An original solution is also to install solar cells on each of the wind energy-receiving units and to place piezoelectric elements. So, in addition to the removal of electricity from an infinitely closed flexible power circuit by an electric generator, there is an additional removal of electricity from solar panels and piezoelectric elements.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014111082/06A RU2562345C1 (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Wind-driven power plant and method for electric energy generation using it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014111082/06A RU2562345C1 (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Wind-driven power plant and method for electric energy generation using it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2562345C1 true RU2562345C1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014111082/06A RU2562345C1 (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Wind-driven power plant and method for electric energy generation using it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2562345C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2665835C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-09-04 | Вячеслав Антонович Якимчук | Wind energy conversion system |
RU2665847C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-09-04 | Вячеслав Антонович Якимчук | Wind energy conversion module |
EP3640472A4 (en) * | 2017-05-22 | 2021-05-19 | Sila Prirodi Limited Liability Company (Sila Prirodi LLC) | Method and system for converting wind energy |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987004496A1 (en) * | 1986-01-21 | 1987-07-30 | Gaudencio Aquino Labrador | United sail windmill |
RU14611U1 (en) * | 2000-03-20 | 2000-08-10 | Намятов Александр Михайлович | Wind turbine |
WO2010060911A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-03 | Sailenergy S.R.L. | Wind power generator |
DE102011121744A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-20 | Alexander Heron Thanos | Apparatus for generating useful energy by generator, has deflection mechanisms having changing unit for changing orientation of water, so that backward movement is performed with lower resistance than that of forward movement |
-
2014
- 2014-03-24 RU RU2014111082/06A patent/RU2562345C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987004496A1 (en) * | 1986-01-21 | 1987-07-30 | Gaudencio Aquino Labrador | United sail windmill |
RU14611U1 (en) * | 2000-03-20 | 2000-08-10 | Намятов Александр Михайлович | Wind turbine |
WO2010060911A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-03 | Sailenergy S.R.L. | Wind power generator |
DE102011121744A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-20 | Alexander Heron Thanos | Apparatus for generating useful energy by generator, has deflection mechanisms having changing unit for changing orientation of water, so that backward movement is performed with lower resistance than that of forward movement |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2665835C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-09-04 | Вячеслав Антонович Якимчук | Wind energy conversion system |
RU2665847C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-09-04 | Вячеслав Антонович Якимчук | Wind energy conversion module |
EP3640472A4 (en) * | 2017-05-22 | 2021-05-19 | Sila Prirodi Limited Liability Company (Sila Prirodi LLC) | Method and system for converting wind energy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8192140B2 (en) | Apparatus for use of flow energy | |
US20120201676A1 (en) | Wind energy systems and methods of use | |
RU2562345C1 (en) | Wind-driven power plant and method for electric energy generation using it | |
KR20200006875A (en) | Floating generation system | |
US20170328347A1 (en) | Apparatus for amplifying rotating force of wind power generator | |
KR20140056746A (en) | Tracking type floating photovoltaic system | |
RU2347942C1 (en) | Power generating plant exploiting wind and solar power | |
JP6894556B1 (en) | Fluid power generation system and its installation structure | |
US10024297B2 (en) | Reciprocating motion energy conversion apparatus | |
US20030001393A1 (en) | Linear motion wind driven power generator | |
US20160369766A1 (en) | Wave energy conversion apparatus | |
CA2675947A1 (en) | Oscillating energy capture mechanism | |
JPWO2018235220A1 (en) | Sail device | |
KR102028668B1 (en) | Non-resistance wind or hydraulic power unit | |
KR20220133241A (en) | Drag-and-lift-based wind turbine system with adjustable blades | |
WO2012025916A1 (en) | Wind energy harvesting method and apparatus | |
CN101287906B (en) | Eolic converter | |
WO2012041961A1 (en) | High-efficiency oscillating-blade wind turbine | |
CN104454306A (en) | Rotary guide rod type blade telescopic mechanism and tidal power generator adopting same | |
CN204357627U (en) | Rotating guide-bar formula blade extending means and apply the tidal generating set of this rotating guide-bar formula blade extending means | |
JPS5818572A (en) | Accumulative utilization of energy | |
CN108612616A (en) | Double-vane upright shaft water energy acquisition equipment | |
SK1952020U1 (en) | Frame small hydroelectric power plant | |
KR102065074B1 (en) | Generator Using Seawater | |
RU2556479C2 (en) | Wind-driven power plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160325 |