RU2703590C1 - Folding wind-driven power plant - Google Patents

Folding wind-driven power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2703590C1
RU2703590C1 RU2018128900A RU2018128900A RU2703590C1 RU 2703590 C1 RU2703590 C1 RU 2703590C1 RU 2018128900 A RU2018128900 A RU 2018128900A RU 2018128900 A RU2018128900 A RU 2018128900A RU 2703590 C1 RU2703590 C1 RU 2703590C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rack
wind
rotation
post
lifting
Prior art date
Application number
RU2018128900A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Канцуров
Дмитрий Александрович Салов
Original Assignee
Александр Николаевич Канцуров
Дмитрий Александрович Салов
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 Александр Николаевич Канцуров, Дмитрий Александрович Салов filed Critical Александр Николаевич Канцуров
Priority to RU2018128900A priority Critical patent/RU2703590C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2703590C1 publication Critical patent/RU2703590C1/en

Links

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
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel 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
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

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

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the wind power engineering. Foldable wind-driven power plant includes a post with a wind generator in its upper part, which is fixed on the main support and is arranged with the possibility of inclination to the horizontal position and lifting into the vertical position, as well as the main winch. Plant is also equipped with auxiliary winch mounted on additional support with seat, made on separate foundation, wherein main support consists of fixed base and rotary part installed on it, made with possibility of rotation in horizontal plane around vertical axis, allowing to turn on wind fixed on rotary post, made in form of vertical wing, implemented based on spatial frame, elements of which work only for compression or stretching and coated with shell, and in section having the form of symmetric aerodynamic profile, wherein the vertical axis of rotation of the post is located before the aerodynamic focus of the wing, which enables the post to make a volatile wind, at that, in the lower part of the post there is a hinge of the turn of the pole around the horizontal axis, which divides the post into a non-rotary beam, having rope transfer units remote from the rotation axis, mounted on the fixed base, and inclined lifting part, which contains in lower part blocks of attachment of said ropes, located at a distance from said hinge, wherein in upper part of post there is a fixation point of auxiliary winch rope.
EFFECT: invention is aimed at reduction of weight of lifting part of wind-driven power plant with possibility of lifting and lowering mast without application of lifting cranes of high carrying capacity.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано при проектировании ветровых генераторов для выработки электрической или тепловой энергии.The invention relates to wind energy and can be used in the design of wind generators to generate electrical or thermal energy.

Из уровня техники известно решение (патент RU 55887 U1 от 24.11.205) ветроэнергетической установки, которая содержит гондолу с ветроколесом, установленную на мачте, закрепленную четырьмя растяжками, одна из которых снабжена тягой (предназначенной для создания рычага при подъеме мачты). Но данное решение применимо при создании малых ветроэнергетических установок и не позволяет поднимать и опускать мачту установки средней и большой мощности.The prior art solution (patent RU 55887 U1 from 11.24.205) of a wind power installation, which contains a gondola with a wind wheel mounted on the mast, secured by four braces, one of which is equipped with a traction (designed to create a lever when lifting the mast). But this solution is applicable when creating small wind power plants and does not allow to raise and lower the mast of the installation of medium and high power.

Задачей изобретения является создание конструкции ветроэнергетической установки средней и большой мощности с возможностью подъема и опускания мачты и сборки установки без применения специальных подъемных кранов большой грузоподъемности. Технический результат - расширение технологических и эксплуатационных возможностей ветроэнергетической установки.The objective of the invention is the creation of the design of a wind power installation of medium and high power with the possibility of lifting and lowering the mast and assembly of the installation without the use of special cranes with heavy lifting capacity. The technical result is the expansion of technological and operational capabilities of a wind power installation.

Поставленная задача решается тем, что складываемая ветроэнергетическая установка содержит стойку с ветрогенератором в верхней ее части, укрепленную на основной опоре и выполненную с возможностью наклона в горизонтальное положение и подъема в вертикальное положение, а также основную лебедку, причем установка снабжена вспомогательной лебедкой, смонтированной на дополнительной опоре с седлом, выполненной на отдельном фундаменте, при этом основная опора состоит из неподвижного основания и установленной на нем поворотной части, выполненной с возможностью поворота в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, позволяющего поворачиваться по ветру закрепленной на поворотной части стойке, выполненной в виде вертикального крыла, реализованного на основе пространственного каркаса, элементы которого работают только на сжатие или растяжение и покрыты оболочкой, и в сечении имеющего вид симметричного аэродинамического профиля, при этом вертикальная ось вращения стойки расположена перед аэродинамическим фокусом крыла, что позволяет стойке выполнять флюгирование по ветру, при этом в нижней части стойки размещен шарнир поворота стойки вокруг горизонтальной оси, который делит стойку на неповоротную балку, содержащую удаленные от оси вращения блоки переброски канатов основной лебедки, смонтированной на неподвижном основании, и наклонно подъемную часть, содержащую в нижней части блоки крепления указанных канатов, расположенные на удалении от указанного шарнира, причем в верхней части стойки размещена точка крепления каната вспомогательной лебедки.The problem is solved in that the folding wind power installation contains a rack with a wind generator in its upper part, mounted on the main support and made with the possibility of tilting to a horizontal position and lifting to a vertical position, as well as the main winch, and the installation is equipped with an auxiliary winch mounted on an additional support with a saddle made on a separate foundation, while the main support consists of a fixed base and a rotary part mounted on it, made with the possibility of rotation in a horizontal plane around a vertical axis, allowing you to rotate in the wind mounted on the rotary part of the rack, made in the form of a vertical wing, implemented on the basis of a spatial frame, the elements of which work only in compression or tension and covered with a shell, and in cross section having the form symmetrical aerodynamic profile, while the vertical axis of rotation of the strut is located in front of the aerodynamic focus of the wing, which allows the strut to perform feathering along nets, while in the lower part of the rack there is a hinge for turning the rack around the horizontal axis, which divides the rack into a fixed beam containing blocks for transferring the ropes of the main winch mounted on a fixed base remote from the axis of rotation, and an inclined lifting part containing fastening blocks in the lower part these ropes located at a distance from the specified hinge, and in the upper part of the rack there is a point of attachment of the rope of the auxiliary winch.

Предпочтительно, чтобы неподвижное основание основной опоры было выполнено в виде установленной на фундаменте звездообразной конструкции с, по меньшей мере, тремя лучами, один из которых оборудован основной лебедкой, причем в центре неподвижного основания расположены неподвижная часть шарнира поворота стойки вокруг вертикальной оси вместе с поворотной частью основной опоры и механизмы этого поворота.Preferably, the fixed base of the main support was made in the form of a star-shaped structure mounted on the foundation with at least three beams, one of which is equipped with a main winch, and in the center of the fixed base there is a fixed part of the hinge of rotation of the rack around the vertical axis together with the rotary part main supports and mechanisms of this rotation.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид ветроэнергетической установки в вертикальном положении, а на фиг. 2 - в горизонтальном положении. На фиг. 3 показана каркасная конструкция стойки.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of a wind power plant in an upright position, and FIG. 2 - in a horizontal position. In FIG. 3 shows the frame structure of the rack.

Ветроэнергетическая установка состоит из неподвижного основания (1), на котором установлена поворотная часть (2) с шарниром поворота стойки в горизонтальной плоскости (вокруг вертикальной оси), объединенная конструктивно с балкой (3) и шарнирами поворота стойки в вертикальной плоскости (4) (вокруг горизонтальной оси). Стойка (5) выполнена обтекаемой формы в виде крыла. Она собирается из секций и шарнирно крепится к поворотной части (2). На вершину стойки устанавливается гондола с ветрогенератором (6) (генератором электрической или тепловой энергии) и прикрепленными на ротор (7) лопастями (8).The wind power installation consists of a fixed base (1) on which a rotary part (2) is mounted with a hinge for turning the rack in the horizontal plane (around the vertical axis), structurally combined with a beam (3) and hinges for turning the rack in the vertical plane (4) (around horizontal axis). The rack (5) is made streamlined in the form of a wing. It is assembled from sections and pivotally attached to the rotary part (2). A nacelle with a wind generator (6) (electric or thermal energy generator) and blades (8) attached to the rotor (7) is installed on the top of the rack.

На отдельном фундаменте смонтирована дополнительная опора с седлом (11) и вспомогательная лебедка (10). Вспомогательная лебедка предназначена для удержания и плавного поворота стойки в финишной части траектории подъема, после перехода стойкой (5) центра тяжести относительно шарнира (4), а также для обеспечения начального этапа опускания стойки до перехода стойкой (5) цента тяжести относительно шарнира (4).An additional support with a saddle (11) and an auxiliary winch (10) are mounted on a separate foundation. The auxiliary winch is designed to hold and smoothly rotate the rack in the finish part of the lifting path, after the center of gravity has moved by the rack (5) relative to the hinge (4), as well as to provide the initial stage of lowering the rack before the rack (5) passes the centroid of gravity relative to the hinge (4) .

Стойка выполнена в виде крыла с симметричным аэродинамическим профилем, реализованного в виде пространственного каркаса, элементы которого работают только на сжатие или растяжение и покрыты оболочкой. Причем, ось поворота в горизонтальной плоскости расположена на определенном расстоянии спереди аэродинамического фокуса этого крыла по отношению к направлению ветра. Такая форма стойки позволяет использовать ее в качестве флюгера для поворота установки по направлению ветра.The rack is made in the form of a wing with a symmetrical aerodynamic profile, implemented in the form of a spatial frame, the elements of which work only in compression or tension and are covered with a shell. Moreover, the axis of rotation in the horizontal plane is located at a certain distance in front of the aerodynamic focus of this wing with respect to the direction of the wind. This form of the rack allows you to use it as a weather vane to rotate the installation in the direction of the wind.

Каркасная конструкция стойки (Фиг. 3) позволяет существенно снизить массу подъемной части ветроэнергетической установки.The frame construction of the rack (Fig. 3) can significantly reduce the mass of the lifting part of the wind power installation.

Например: при массе порядка 100 т, можно получить конструкцию высотой 150 м. Также эта конструкция позволяет производить подъем и опускание мачты в горизонтальном положении без применения специальных подъемных кранов большой грузоподъемности. Даже в отдаленных труднодоступных населенных пунктах.For example: with a mass of the order of 100 tons, a structure with a height of 150 m can be obtained. Also, this design allows the mast to be raised and lowered in a horizontal position without the use of special heavy-duty cranes. Even in remote inaccessible areas.

Обтекаемая форма стойки, имеющая в сечении вид симметричного аэродинамического профиля, существенно снижает завихрения потока воздуха. В традиционных ветровых энергетических установках, имеющих стойку круглого сечения, именно завихрения потока воздуха, при взаимодействии с лопастями ротора, являются основными источниками инфразвукового шума. Таким образом, предлагаемое решение снижает интенсивность шума, генерируемого установкой.The streamlined shape of the strut, having a cross-section in the form of a symmetrical aerodynamic profile, significantly reduces the turbulence of the air flow. In traditional wind power plants with a circular stand, it is precisely the turbulence of the air flow, when interacting with the rotor blades, that are the main sources of infrasound noise. Thus, the proposed solution reduces the intensity of the noise generated by the installation.

Подъем мачты в вертикальное положение производится основной лебедкой (9), которая монтируется на неподвижном основании (1). Канат лебедки пропущен через отклоняющие блоки, закрепленные на балке (3) поворотной части (2). Балка (3) выполняет функцию рычага, на котором отклоняющие блоки расположены на определенном расстоянии от оси шарнира (4) поворота стойки в вертикальной плоскости, таком, при котором создается достаточный момент силы для подъема и опускания стойки (5) с установленными на ней гондолой, ротором и лопастями. Поперечное сечение балки (3) выполнено таким образом, что продолжает симметричный аэродинамический профиль стойки (5).The mast is raised to a vertical position by the main winch (9), which is mounted on a fixed base (1). The winch rope is passed through the deflecting blocks fixed on the beam (3) of the rotary part (2). The beam (3) performs the function of a lever on which the deflecting blocks are located at a certain distance from the axis of the hinge (4) of rotation of the strut in a vertical plane, such that a sufficient moment of force is created for raising and lowering the strut (5) with the gondola mounted on it, rotor and blades. The cross section of the beam (3) is designed in such a way that it continues the symmetrical aerodynamic profile of the strut (5).

Основную лебедку можно использовать для опускания мачты в горизонтальное положение при ремонте и обслуживании механизмов гондолы.The main winch can be used to lower the mast to a horizontal position during repair and maintenance of the gondola mechanisms.

Claims (2)

1. Складываемая ветроэнергетическая установка, содержащая стойку с ветрогенератором в верхней ее части, укрепленную на основной опоре и выполненную с возможностью наклона в горизонтальное положение и подъема в вертикальное положение, а также основную лебедку, отличающаяся тем, что установка снабжена вспомогательной лебедкой, смонтированной на дополнительной опоре с седлом, выполненной на отдельном фундаменте, при этом основная опора состоит из неподвижного основания и установленной на нем поворотной части, выполненной с возможностью поворота в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, позволяющего поворачиваться по ветру закрепленной на поворотной части стойке, выполненной в виде вертикального крыла, реализованного на основе пространственного каркаса, элементы которого работают только на сжатие или растяжение и покрыты оболочкой, и в сечении имеющего вид симметричного аэродинамического профиля, при этом вертикальная ось вращения стойки расположена перед аэродинамическим фокусом крыла, что позволяет стойке выполнять флюгирование по ветру, при этом в нижней части стойки размещен шарнир поворота стойки вокруг горизонтальной оси, который делит стойку на неповоротную балку, содержащую удаленные от оси вращения блоки переброски канатов основной лебедки, смонтированной на неподвижном основании, и наклонно подъемную часть, содержащую в нижней части блоки крепления указанных канатов, расположенные на удалении от указанного шарнира, причем в верхней части стойки размещена точка крепления каната вспомогательной лебедки.1. Folding wind power installation containing a rack with a wind generator in its upper part, mounted on the main support and made with the possibility of tilting to a horizontal position and lifting to a vertical position, as well as the main winch, characterized in that the installation is equipped with an auxiliary winch mounted on an additional a support with a saddle made on a separate foundation, while the main support consists of a fixed base and a rotary part mounted on it, made with the possibility rotation in a horizontal plane around a vertical axis, allowing you to rotate in the wind mounted on the rotary part of the rack, made in the form of a vertical wing, implemented on the basis of a spatial frame, the elements of which work only in compression or tension and covered with a shell, and in cross section having the form of a symmetrical aerodynamic profile while the vertical axis of rotation of the rack is located in front of the aerodynamic focus of the wing, which allows the rack to perform feathering downwind, while at the bottom of the rack part there is a hinge of rotation of the rack around the horizontal axis, which divides the rack into a fixed beam containing blocks for transferring the ropes of the main winch mounted on a fixed base remote from the axis of rotation, and an inclined lifting part containing in the lower part the fastening blocks of these ropes located on away from the specified hinge, and in the upper part of the rack there is a point of attachment of the rope of the auxiliary winch. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что неподвижное основание основной опоры выполнено в виде установленной на фундаменте звездообразной конструкции с, по меньшей мере, тремя лучами, один из которых оборудован основной лебедкой, причем в центре неподвижного основания расположены неподвижная часть шарнира поворота стойки вокруг вертикальной оси вместе с поворотной частью основной опоры и механизмы этого поворота.2. Installation according to claim 1, characterized in that the fixed base of the main support is made in the form of a star-shaped structure mounted on the foundation with at least three beams, one of which is equipped with a main winch, and the fixed part of the rotation hinge is located in the center of the fixed base racks around the vertical axis together with the rotary part of the main support and the mechanisms of this rotation.
RU2018128900A 2018-08-07 2018-08-07 Folding wind-driven power plant RU2703590C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128900A RU2703590C1 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Folding wind-driven power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128900A RU2703590C1 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Folding wind-driven power plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2703590C1 true RU2703590C1 (en) 2019-10-21

Family

ID=68318386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128900A RU2703590C1 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Folding wind-driven power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2703590C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112374346A (en) * 2020-11-12 2021-02-19 重庆建筑工程职业学院 Prefabricated component hoisting device for assembly type building
WO2022098266A1 (en) * 2020-11-06 2022-05-12 Общество С Ограниченной Ответственностью "Тепловетровые Технологии" Aerodynamically semi-transparent stand for a collapsible wind power installation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2009372C1 (en) * 1991-07-30 1994-03-15 Карягин Николай Васильевич Combined wind power plant
RU2075643C1 (en) * 1995-01-31 1997-03-20 Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "Общемаш-Инжиниринг" Mobile wind-electric power plant and its installation process
US20050095130A1 (en) * 2003-10-17 2005-05-05 Olivier Duguet Safety device for a wind turbine
RU55887U1 (en) * 2005-11-24 2006-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "СТРОЙИНЖИНИРИНГ СМ" WIND ENGINE
EA008408B1 (en) * 2003-04-07 2007-04-27 Роберт Нидерер Supply unit for power and water based on renewable energy
KR101412686B1 (en) * 2008-06-20 2014-07-02 알리제오 Wind generator with folding mast

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2009372C1 (en) * 1991-07-30 1994-03-15 Карягин Николай Васильевич Combined wind power plant
RU2075643C1 (en) * 1995-01-31 1997-03-20 Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "Общемаш-Инжиниринг" Mobile wind-electric power plant and its installation process
EA008408B1 (en) * 2003-04-07 2007-04-27 Роберт Нидерер Supply unit for power and water based on renewable energy
US20050095130A1 (en) * 2003-10-17 2005-05-05 Olivier Duguet Safety device for a wind turbine
RU55887U1 (en) * 2005-11-24 2006-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "СТРОЙИНЖИНИРИНГ СМ" WIND ENGINE
KR101412686B1 (en) * 2008-06-20 2014-07-02 알리제오 Wind generator with folding mast

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022098266A1 (en) * 2020-11-06 2022-05-12 Общество С Ограниченной Ответственностью "Тепловетровые Технологии" Aerodynamically semi-transparent stand for a collapsible wind power installation
CN112374346A (en) * 2020-11-12 2021-02-19 重庆建筑工程职业学院 Prefabricated component hoisting device for assembly type building

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101697068B1 (en) Wind diverter
US6590300B1 (en) Cyclonic or anti-cyclonic conversion tower
US8269362B2 (en) Constant direction four quadrant lift type vertical shaft wind power generator
US20090249707A1 (en) Supporting a wind-driven electric generator
US7811060B2 (en) VAWT cluster and individual supporting arrangements
US11199178B2 (en) Multirotor wind turbine with a platform
EP2556244A2 (en) Wind energy conversion device
RU2703590C1 (en) Folding wind-driven power plant
EA000588B1 (en) Shut-down chimney used as a tower for a wind turbine
BE1018581A4 (en) DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK.
US20180066633A1 (en) Method and means for mounting wind turbines upon a column
KR100893299B1 (en) Vertical axis type wind power generator
WO2013045958A1 (en) Assemblable wind turbine with modular arms bearing foldable blades and a brake mechanism for controlling the rotation of said modular arms
CN107882682A (en) A kind of Liftable type wind power generation plant
GB2553069A (en) Aerodynamic component for a wind turbine
CN103511187A (en) Wind gathering type wind power generation device
CN203770026U (en) Wind gathering type wind power generation device
CA3074294A1 (en) Foldable wind-driven power plant
WO2022098266A1 (en) Aerodynamically semi-transparent stand for a collapsible wind power installation
NL1037009C2 (en) Wind power installation.
RU2572469C1 (en) Aerofloating windrotor
KR20130026066A (en) Merge power generation street light
RU2671667C1 (en) Aeroenergostat ground-generator
FI12846Y1 (en) Folding wind power plant
RU206271U1 (en) HYBRID WIND-SOLAR GENERATOR

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210820