RU2701664C1 - Многороторный ветроагрегат - Google Patents
Многороторный ветроагрегат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701664C1 RU2701664C1 RU2019100727A RU2019100727A RU2701664C1 RU 2701664 C1 RU2701664 C1 RU 2701664C1 RU 2019100727 A RU2019100727 A RU 2019100727A RU 2019100727 A RU2019100727 A RU 2019100727A RU 2701664 C1 RU2701664 C1 RU 2701664C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- rotary
- converters
- rotor
- blades
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 206010052143 Ocular discomfort Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor having a plurality of rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
- F03D3/0436—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor
- F03D3/0445—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor
- F03D3/0454—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor and only with concentrating action, i.e. only increasing the airflow speed into the rotor, e.g. divergent outlets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/06—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
-
- 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
-
- 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
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроагрегат содержит роторные ветропреобразователи с вертикальной осью вращения. Роторные ветропреобразователи выполнены с возможностью передачи вращения на общий вторичный преобразователь энергии, при этом ветроагрегат содержит ветронаправляющий аппарат, представляющий собой конфузор, боковые поворотные пластины которого связаны с датчиком ветрового напора в виде паруса, а роторные ветропреобразователи дополнительно оснащены дефлекторами для распределения ветропотока на большую часть общего числа лопастей каждого роторного ветропреобразователя. Изобретение направлено на повышение коэффициента использования энергии ветропотока. 2 ил.
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах энергоснабжения объектов от ветровой энергии.
Все широко используемые ветроустановки с вертикальной осью содержат одно ветроколесо самых разнообразных конструкций, причем во многих вариантах -оснащенное разными ветронаправляющими устройствами.
Известна, например, ветроэнергетическая установка, роторный ветрогенератор которой включает прикрепленные к несущему цилиндру и выполненные плоскими лопасти ротора ветротурбины, размещенного внутри неподвижной системы ветро-направляющих экранов в виде вертикальных отклоняющих пластин (см. патент RU №2390654, кл. F03D 3/04, 2010 г.).
Известен ветродвигатель, содержащий вращающуюся ветротурбину с вертикальной осью вращения, лопасти которой выполнены в виде аэродинамических профилей, где входная закругленная кромка лопасти расположена на большем расстоянии от оси вращения турбины, чем задняя заостренная кромка, при этом наружная грань лопасти образует оптимальный угол атаки с измененным направлением движения воздушного потока, и поворотные щиты, экранирующие лопасти, отличающийся тем, что профиль лопасти ветротурбины выполнен симметричным и образован двумя плавными кривыми различной степени кривизны одного знака, при этом ось симметрии проходит посредине длины профиля лопасти ветротурбины (RU №2267647, F03D 3/04, 2006 г.).
Известен ветродвигатель, содержащий вертикальный вал с прикрепленными к нему плоскими лопастями, механически связанный через зубчатое колесо и редуктор с электрогенератором, отличающийся тем, что вокруг лопастей между верхней и нижней плитами установлены ветронаправляющие стены, одни концы которых расположены у окружности, описывающей лопасти, а другие их концы отведены к периферии, причем противоположные концы соседних стен размещены по одной прямой линии, проходящей через вертикальный вал (RU №2237822, F03D 3/04, 2004 г.).
Известна ветроустановка, содержащая воздухозаборник с регулируемыми вертикальными лопатками, ветроколесо с лопастями, отличающаяся тем, что ветроколесо расположено внутри воздухозаборника, а его лопатки в сечении выполнены в виде полуокружности, концы которых прикреплены к верхнему и нижнему кольцам, нижнее из которых опирается на центрирующие ролики, выполненные с возможностью вращения со скоростью, большей скорости вращения ветрового колеса, и к осям которых подключены преобразователи энергии, а сверху и снизу ветроколеса расположены разрежители (RU №2168060, F03D 3/04, 2001 г.).
Общий недостаток рассмотренных ветроустановок состоит в том, что вся энергия ветропотока, который может быть сконцентрирован до определенного предела, преобразуется только единственным ротором, у которого в этом преобразовании задействовано меньше половины от общего числа лопастей, остальные же создают только дополнительную нагрузку на ротор.
И, таким образом, с учетом всяких усложнений конструкции ветроустановки ее мощность по отношению к капитальным затратам оказывается пониженной.
Основной задачей в разработке заявляемого ветроагрегата является повышение этого показателя до максимально достижимого уровня при обеспечении других важных условий: безопасности и соблюдения комфортных условий на окружающей территории, поддержания стабильного режима работы с общим электрогенератором, возможности использования других преобразователей, например, компрессора при включении ветроагрегата в состав мини-ТЭЦ (патент RU №2643877, 2017.).
Поставленная задача решена разработкой конструкции роторного ветроагрегата, содержащего роторные ветропреобразователи с вертикальной осью вращения, в котором - согласно изобретению - роторные ветропреобразователи выполнены с возможностью передачи вращения на общий вторичный преобразователь энергии, при этом ветроагрегат содержит ветронаправляющий аппарат, представляющий собой конфузор, боковые поворотные пластины которого связаны с датчиком ветрового напора в виде паруса, а роторные ветропреобразователи дополнительно оснащены дефлекторами для распределения ветропотока на большую часть общего числа лопастей каждого роторного ветропреобразователя.
Многороторное исполнение ветроустановки позволяет повысить коэффициент использования энергии ветропотока при максимально возможной степени его сжатия.
Поворотные боковые пластины ветронаправляющего аппарата, связанные, например, конической передачей с парусом - датчиком ветрового напора, обеспечивает и стабильность частоты вращения роторов, и их защиту от запредельных значений скорости ветра.
Оснащение роторов дополнительными дефлекторами обеспечивает воздействие ветрового потока на большее количество лопастей с последующим удалением "отработавшего" потока в ниже расположенное пространство.
Описание заявляемого устройства поясняется его общим видом, представленным на фиг. 1, а также горизонтальным разрезом (вид сверху), показанном на фиг. 2.
Ветроагрегат имеет поворотный корпус, состоящий из нижней наклонной площадки 1, верхней плоскости 2 с уклоном в противоположную сторону, являющейся к тому же и защитой от атмосферных осадков, боковых стенок с поворотными створками 3, при раскрытом положении которых все указанные элементы образуют конфузор ветроустановки, внутри которого установлены фронтальные дефлекторы 4. За ними в общем каркасе установлен на подшипниках ряд роторов 5, кинематически связанных, например, зубчатой передачей с валом вторичного преобразователя - в представленном на фиг. 2 варианте - электрогенератора 6. Блок роторов 5 оснащен дополнительными дефлекторами 7.
Под нижней площадкой 1 на горизонтальной оси подвешен специальный парус 8, кинематически связанный, например, так же конической передачей с поворотными створками 3.
Весь агрегат установлен на мачте 9 с расположенными под ним устройствами передачи энергии во внешнюю сеть.
Работа заявляемого агрегата имеет свои особенности: ветровой поток, сжатый конфузором, с повышенной скоростью устремляется в межлопастное пространство соседних роторов 5 и далее, разделенный дополнительными дефлекторами 7, направляется в сужающемся вихре на каждую последующую лопасть и удаляется в ниже расположенную область. Для этого в нижней площадке 1 между фронтальными дефлекторами 4 имеется специальный проем. В результате более половины числа лопастей каждого ротора 5 под напором ветрового потока передают вращение через общий вал вторичному преобразователю энергии.
Если скорость ветра находится в расчетных пределах, парус 8 под собственным весом удерживает боковые поворотные створки 3 полностью открытыми, что позволяет использовать максимальный фронт ветрового потока. С повышением скорости ветра под его напором парус 8 подымается и створками 3 сужает этот фронт, поддерживая стабильность оборотов роторов 5. При экстремальных ветровых нагрузках створки 3 закрываются, обеспечивая защиту всего агрегата. Верхняя плоскость 2 защищает его от атмосферных осадков.
В варианте с электрогенератором 6 ток во внешнюю сеть передается через кольцевой токосъемник, установленный на мачте 9. В варианте с компрессором используются соответствующие известные передаточные устройства.
Заявляемый многороторный ветроагрегат прост в изготовлении, имеет повышенный коэффициент использования энергии ветра, оснащен простейшей системой автоматического поддержания скорости вращения, защиту от экстремальных ветровых нагрузок, обеспечивает полную безопасность на прилегающей территории (т.е. устраняет "опасную зону"), не создает шумового и визуального дискомфорта.
Claims (1)
- Ветроагрегат, содержащий роторные ветропреобразователи с вертикальной осью вращения, отличающийся тем, что роторные ветропреобразователи выполнены с возможностью передачи вращения на общий вторичный преобразователь энергии, при этом ветроагрегат содержит ветронаправляющий аппарат, представляющий собой конфузор, боковые поворотные пластины которого связаны с датчиком ветрового напора в виде паруса, а роторные ветропреобразователи дополнительно оснащены дефлекторами для распределения ветропотока на большую часть общего числа лопастей каждого роторного ветропреобразователя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100727A RU2701664C1 (ru) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | Многороторный ветроагрегат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100727A RU2701664C1 (ru) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | Многороторный ветроагрегат |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701664C1 true RU2701664C1 (ru) | 2019-10-01 |
Family
ID=68170712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019100727A RU2701664C1 (ru) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | Многороторный ветроагрегат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701664C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724625C1 (ru) * | 2019-12-24 | 2020-06-25 | Александр Алексеевич Трубецкой | Ветровая установка для выработки электричества |
RU2725126C1 (ru) * | 2019-12-24 | 2020-06-29 | Александр Алексеевич Трубецкой | Ветровая установка для выработки электричества |
RU212222U1 (ru) * | 2022-02-15 | 2022-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Ветродвигатель |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0894977A1 (en) * | 1997-07-31 | 1999-02-03 | Carlo Zini | Wind turbine with wind funneling means |
US6674181B2 (en) * | 2001-12-31 | 2004-01-06 | Charles C. Harbison | Wind-driven twin turbine |
WO2005054671A1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-06-16 | Hasim Vatandas | Preventive-field sharing wind turbine |
EA200801550A1 (ru) * | 2005-12-16 | 2008-12-30 | Уотер Анлимитед | Энергопреобразователь типа ветровой турбины с поперечной осью |
CA2676363A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-21 | Claudio D. Carosi | Wind and water manipulator and turbine |
RU132141U1 (ru) * | 2013-03-12 | 2013-09-10 | Юсуф Исмагилович Азимов | Ветроэлектростанция |
DE102012011743A1 (de) * | 2012-06-10 | 2013-12-12 | Josef Gentischer | Windturbine mit über Windleitkanäle einzeln beaufschlagten Turbinenschaufeln |
US9534582B2 (en) * | 2011-06-03 | 2017-01-03 | Angel Palacios Prieto | Wind engine |
-
2019
- 2019-01-10 RU RU2019100727A patent/RU2701664C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0894977A1 (en) * | 1997-07-31 | 1999-02-03 | Carlo Zini | Wind turbine with wind funneling means |
US6674181B2 (en) * | 2001-12-31 | 2004-01-06 | Charles C. Harbison | Wind-driven twin turbine |
WO2005054671A1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-06-16 | Hasim Vatandas | Preventive-field sharing wind turbine |
EA200801550A1 (ru) * | 2005-12-16 | 2008-12-30 | Уотер Анлимитед | Энергопреобразователь типа ветровой турбины с поперечной осью |
CA2676363A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-21 | Claudio D. Carosi | Wind and water manipulator and turbine |
US9534582B2 (en) * | 2011-06-03 | 2017-01-03 | Angel Palacios Prieto | Wind engine |
DE102012011743A1 (de) * | 2012-06-10 | 2013-12-12 | Josef Gentischer | Windturbine mit über Windleitkanäle einzeln beaufschlagten Turbinenschaufeln |
RU132141U1 (ru) * | 2013-03-12 | 2013-09-10 | Юсуф Исмагилович Азимов | Ветроэлектростанция |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724625C1 (ru) * | 2019-12-24 | 2020-06-25 | Александр Алексеевич Трубецкой | Ветровая установка для выработки электричества |
RU2725126C1 (ru) * | 2019-12-24 | 2020-06-29 | Александр Алексеевич Трубецкой | Ветровая установка для выработки электричества |
RU212222U1 (ru) * | 2022-02-15 | 2022-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Ветродвигатель |
RU2786849C1 (ru) * | 2022-06-08 | 2022-12-26 | Владимир Николаевич Тимашов | Двухосный лопастной вертикальный ветрогенератор |
RU216874U1 (ru) * | 2022-12-21 | 2023-03-06 | Александр Николаевич Ионов | Ветроэнергетическая установка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4156580A (en) | Wind-turbines | |
EP2780583B1 (en) | Wind turbine with multiple nacelles | |
KR101383849B1 (ko) | 전방향식 풍력 터빈 | |
CN102052255B (zh) | 冲击式风力发电装置 | |
US20100296913A1 (en) | Wind power generating system with vertical axis jet wheel turbine | |
RU2701664C1 (ru) | Многороторный ветроагрегат | |
US8253266B2 (en) | Skyscraper with integrated wind turbines | |
EP2012007B1 (en) | Vertical axis wind turbine | |
JP2013534592A (ja) | 垂直軸風車 | |
EP2697507A1 (en) | Device and system for harvesting the energy of a fluid stream | |
US20100111668A1 (en) | Ultra high power density wind turbine system | |
AU2010254817A1 (en) | Nacelle configurations for a shrouded wind turbine | |
JP6954739B2 (ja) | 発電機用のロータ | |
KR100962241B1 (ko) | 풍력좌우 방향키 터보 발전장치 | |
WO2013108953A1 (ko) | 사보니우스 블레이드 구조 | |
KR101336280B1 (ko) | 집풍식 풍력 터빈 발전기 | |
CN205277683U (zh) | 一种阶梯马格努斯型风力叶片及风力机 | |
RU2283968C1 (ru) | Ветродвигатель | |
CN114270029A (zh) | 风墙 | |
RU2623637C2 (ru) | Ветротепловой преобразователь-накопитель | |
CN105402083A (zh) | 一种阶梯马格努斯型风力叶片及风力机 | |
US20130136601A1 (en) | Large Contra-Rotating Wind Turbine | |
RU2693554C1 (ru) | Ветроэнергогенерирующая установка | |
EP1577547A1 (en) | Rotor wind plant | |
CN214998017U (zh) | 一种自适应聚风卸风小型风力发电装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210111 |