RU730U1

RU730U1 - Wind energy storage plant

Info

Publication number: RU730U1
Application number: SU5033420/06U
Authority: RU
Inventors: В.Н. Глушко; Е.Н. Глушко; А.И. Цыганюк; А.В. Праховник; П.Н. Бойко; A.M. Белашев; В.Ф. Аглиулин
Original assignee: Глушко Валентин Николаевич
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1995-08-16

Abstract

1. Ветроэнергетическая аккумулирующая установка, содержащая ветродвигатель, кинематически связанный с валом ветродвигателя компрессор, ресивер для накопления запаса сжатого воздуха, преобразователь энергии сжатого воздуха в кинетическую энергию и подключенный к выходному валу этого преобразователя электрогенератор, отличающаяся тем, что ресивер включен последовательно между указанными компрессором и преобразователем, а преобразователь выполнен в виде эрлифтного двигателя, имеющего резервуар, частично заполненный жидкостью, рабочий орган с ковшами, погруженный в жидкость, по меньшей мере одно сопло для подачи воздуха из ресивера под опрокинутые ковши и выхлопной патрубок, сообщающийся с воздушным пространством резервуара.2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что рабочий орган эрлифтного двигателя выполнен в виде цепи, к которой шарнирно подвешены ковши и которая охватывает ведущую, расположенную в придонной части резервуара, и ведомую, расположенную вблизи воздушного пространства резервуара звездочки, а электрогенератор кинематически связан с ведомой звездочкой эрлифтного двигателя.3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что рабочий орган эрлифтного двигателя выполнен в виде ротора, имеющего по меньшей мере два последовательно закрепленных на общем валу колеса с ковшами на периферии, резервуар разделен на секции, число которых равно числу колес, причем только первая секция резервуара подключена к ресиверу, каждая последующая секция резервуара к предыдущей секции через воздушный колпак, воздухопровод и, по меньшей мере, одно сопло, а с выхлопным патрубком сообщается воздушное пространство только1. A wind energy storage installation comprising a wind turbine, a compressor kinematically connected to a wind turbine shaft, a receiver for accumulating compressed air, a compressed air energy into kinetic energy converter and an electric generator connected to the output shaft of this converter, characterized in that the receiver is connected in series between said compressor and the converter, and the converter is made in the form of an airlift engine having a reservoir partially filled with liquid, the working an organ with buckets immersed in a liquid, at least one nozzle for supplying air from the receiver under the capsized buckets and an exhaust pipe in communication with the air space of the tank. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the working body of the airlift engine is made in the form of a chain to which buckets are pivotally suspended and which covers a drive located in the bottom part of the tank and a driven one located near the air space of the sprocket tank, and the electric generator is kinematically connected with driven by an asterisk of the airlift engine. 3. Installation according to claim 1, characterized in that the working body of the airlift engine is made in the form of a rotor having at least two wheels sequentially mounted on a common shaft with buckets on the periphery, the reservoir is divided into sections, the number of which is equal to the number of wheels, and only the first section the reservoir is connected to the receiver, each subsequent section of the reservoir to the previous section through the air cap, air duct and at least one nozzle, and air space only communicates with the exhaust pipe

Description

1 J 5 53Vj&2 / - /3 /IfЭ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ АККУМУЛИРУЮЩАЯ УСТАНОВКА Изобретение относится к конструкции ветроэнергетических аккумулирующих установок, которые могут быть использованы для энергоснабжения рассредоточенных потребителей электроэнергии с малыми ( от нескольких кВт до нескольких десятков кВт) установленными мощностями. Одной из основных в ветроэнергетике является проблема стаби г. лизации выходной мощности электрогенераторов и, соответственно, надежности энергоснабжения в условиях нестабильности ветровой нагрузки на ветроколёса. Основной путь решения этой проблемы - включение аккумуляторов в состав ветроэнергетических установок. Однако выбор типов аккумуляторов и порядка их включения не поддается жесткой логической систематизации, в связи с чем создатели ветроэнергетических установок ставят и решают существенно разные задачи. Например, для микроветроэнергетических установок, которыми оснащают преимущественно личные автомобили и которые используют как правило на стоянках для энергообеспечения маломощных (порядка десятков ватт) источников света и бытовых приборов и устройств в качестве аккумулятора можно использовать собственные а,ккумуляторные батареии автомобиля (см. патент Франции № 2633982, М.) 9/00; йи4аУ%00 /В/360Д9Д)4| I990 г,). Очевидно, что электрохимические аккумуляторы могут быть использованы и для оснащения стационарных установок. Однако такие аккумуляторы практически не пригодны для демпфирования порывов ветра, а их блоки оказываются тем более громоздкими, M.o,fr03P 9/00 F 03D 9/021 J 5 53Vj & 2 / - / 3 / IfЭ WIND POWER ACCUMULATING PLANT The invention relates to the construction of wind energy storage plants, which can be used to power distributed power consumers with small (from several kW to several tens of kW) installed capacities. One of the main problems in wind energy is the stabilization of the output power of electric generators and, accordingly, the reliability of energy supply under conditions of instability of the wind load on wind turbines. The main way to solve this problem is to include batteries in wind power plants. However, the choice of types of batteries and the order of their inclusion does not lend themselves to strict logical systematization, and therefore the creators of wind power plants pose and solve significantly different problems. For example, for micro-wind power plants, which are mainly equipped with personal cars and which are usually used in parking lots for energy supply of low-power (about tens of watts) light sources and household appliances and devices, you can use your own car batteries (see French patent No. 2633982, M.) 9/00; yi4aU% 00 / V / 360D9D) 4 | I990 g,). It is obvious that electrochemical batteries can be used to equip stationary installations. However, such batteries are practically not suitable for damping wind gusts, and their blocks are all the more bulky, M.o, fr03P 9/00 F 03D 9/02

дорогими и неудобными в автономной эксплуатации, чем больше выходная мощность ветроэнергетических установок.expensive and inconvenient in autonomous operation, the greater the output power of wind power plants.

Поэтому для оснащения стационарных ветроэнергетических устано вок чаще применяют более простые и надежные аккумулятора, встроенные между ветроколесом и электрогенератором как демпферы порыВОВ ветра и накопители запаса энергии на периоды падения ветровой нагрузки.Therefore, to equip stationary wind power plants, more often simpler and more reliable batteries are used, built-in between the wind wheel and the electric generator as dampers of WWII pores and energy storage devices for periods of falling wind load.

Из числа таких установок наиболее простыми по конструкции оказываются те, которые снабжены инерционными аккумуляторами (маховиками), как это, например, известно из описания изобретения к а.с. СССР № 1366688 (М.кл.РОЗ) 9/02,4йг.1985 г.). Маховик в такой ветроэнергетйчееквй установке подключен к ветроколесу через обгонную муфту, асинхронный электрогенератор, промежуточную обра шуг асинхронную электромашину и управляемую электромагнитаую муфту скольжения, чем обеспечивается защита всей системы от чрезмерных крутящих моментов, возникающих при шквальных порывах ветра.Of these installations, the most simple in design are those that are equipped with inertial batteries (flywheels), as, for example, it is known from the description of the invention to A. with. USSR No. 1366688 (M.kl.ROZ) 9 / 02.4yug. 1985). A flywheel in such a wind power installation is connected to the wind wheel through an overrunning clutch, an asynchronous electric generator, an intermediate processing asynchronous electric machine and a controlled electromagnet slip clutch, which protects the entire system from excessive torques arising from heavy gusts of wind.

Однако при такой конструкции демпфирование шквальных нагрузок становится неэкономичным. Во-первых, потому, что велики суммарные затраты на оборудование ветроэнергетической установки дополнительной асинхронной электрической машиной и муфтами; вовторых, потому, что устойчивость системы при шквальных и штормовых нагрузках покупается потерей энергии на холостой ход обратимой электромашины.. However, with this design, damping heavy loads becomes uneconomical. Firstly, because the total costs for equipping the wind power installation with an additional asynchronous electric machine and couplings are high; secondly, because the stability of the system during heavy and stormy loads is bought by the loss of energy at idle of a reversible electric machine ..

Поэтому более эффективными следует.признать ветроэнергетические установки с пневмоаккумуляторами... Изих числа к предлагаемой наиболее близка по технической сущности и достигаемому эффекту ветроэнергетическая аккумулирующая установка по а.с. СССР №1229417 С М. кл .ГОЗ 9/02,л..) имеющая ветродвигатель (ветроколесо), компрессор, промежуточный преобразователь энергии ежа0.Therefore, wind power plants with pneumatic accumulators should be recognized as more effective ... Of these, the number closest to the proposed one is closest in technical essence and achieved effect to the wind power storage unit in accordance with a.s. USSR No. 1229417 With M. class. GOZ 9/02, l ..) having a wind turbine (wind wheel), compressor, intermediate energy converter hedgehog0.

того воздуха в кинетичеокую энергию, выполненный в виде турбины, электрогенератор, кинематически связанный с выходным валом упомянутого преобразователя (турбины), и пневмоаккумулятор (ресивер), выполненный в виде двух сообщающихся резервуаров; первогогерметичного , частично заполненн®го водой и подключенного к соединительному трубопроводу между компрессором и турбиной, и второго - размещенного в водоносном слое грунта и связанного с этим грунтом дренажными трубками, а с первым резервуаром - переливной трубкой.that air into kinetic energy, made in the form of a turbine, an electric generator kinematically connected with the output shaft of the aforementioned converter (turbine), and a pneumatic accumulator (receiver), made in the form of two communicating tanks; the first is sealed, partially filled with water and connected to the connecting pipe between the compressor and the turbine, and the second is placed in the aquifer of the soil and connected to this soil by drainage pipes, and with the first tank, an overflow pipe.

Такая конструкция ветроэнергетической установки в силу значительности объема ресивера весша устойчива к шквальным порывам ветра и может эффективно запасать их энергию. Однако подключение пневмоаккумулятора к боковому отводу от цепи передачи энергии от ветродвигателя к электрогенератору и использование высокоскоростного преобразователя энергии сжатого воздуха в кинетичес кую энергию, т.е, турбинц в составе известной ветроэнергетической установки снижают надежность ее работы и устойчивость электроснабжения потребителей при слабых ветровых нагрузках, поскольку для устойчивой работы турбин необходим существенный перепад давлений (порядка ОД и более МПа), Соответственно, пневмоаккумулятор может лишь сгладить пиковые ветровые нагрузки на ветродвигатель, но при указанных взаимосвязях не обеспечивает стабильность выходной мощности электрогенератора. Кроме. того, известно ветроэнергетическую установку, необходимым условием; работы которой служит сдвоенный ресивер.г затруднительно соединять в комплексы с другими такими же установками. Отмеченное затруднение- обусловлено значительными потерями давления сжатого воздуха на преодоление гидросопротивления водоносных грунтов.Such a design of the wind power installation, due to the significant volume of the receiver, is more resistant to heavy gusts of wind and can effectively store their energy. However, the connection of the pneumatic accumulator to the side outlet from the energy transfer circuit from the wind turbine to the electric generator and the use of a high-speed converter of compressed air energy into kinetic energy, i.e., turbines as part of a known wind power installation, reduce its reliability and the stability of power supply to consumers under low wind loads, since for the stable operation of the turbines, a significant pressure drop (of the order of OD and more MPa) is required, Accordingly, the pneumatic accumulator can deprive smooth the peak wind loads on the wind turbine, but these relationships does not provide the stability of an electric power output. Besides. Moreover, a wind power installation is a necessary condition; the work of which is a dual receiver. It is difficult to connect into complexes with other similar installations. The noted difficulty is due to significant pressure losses of compressed air to overcome the hydroresistance of aquifers.

- -Ж -- - -

ЦИИ некоторых частей ветроэнергетической установки и взаимосвязей между ними создать такую ветроэнергетическую аккумулирующую установку, которая обеспечивала /бы стабилизацию выходной электрической мощности в широком диапазоне колебаний ветровых нагрузок и, при необходимости, допускала бы свободное соединение по меньшей мере с другой аналогичной установкой для наиболее полного срабатывания перепада давлений.The research center of some parts of the wind power installation and the interconnections between them create such a wind energy storage installation that would ensure / stabilize the output electric power in a wide range of fluctuations in wind loads and, if necessary, would allow free connection with at least another similar installation for the most complete operation of the differential pressure.

Поставленная задача решена, тем, что в ветроэнергетической аккумулирующей установке, имеющей ветродвигатель, кинематически связанней с валом ветродвигателя юмпретор, .ресивер для накопления запаса сжатого воздуха, преобразователь энергии сжатого воздуха в кинетическую энергию и подключенный к выходному валу этого преобразователя электрогенератор, согласно изобретению, ресивер включен последовательно между указанными компрессором и преобразователем, а преобразователь выполнен в виде эрнифтного двигателя, имеющего резервуар, частично заполненный жидкостью, рабочий орган с ковщами, погруженный в жидкость, по меньшей мере одно юпло для подачи воздуха из ресивера под опрокинутые ковши и выхлопной патрубок, сообщающийся с воздушным пространством резервуара.The problem is solved in that in a wind energy storage unit having a wind turbine, kinematically connected to the wind turbine shaft, an imperfector, a receiver for accumulating compressed air, a converter of compressed air energy into kinetic energy and an electric generator connected to the output shaft of this converter, according to the invention, a receiver connected in series between the specified compressor and the converter, and the converter is made in the form of an ernift engine having a reservoir, parts but fluid-filled working body with kovschami immersed in the liquid, at least one yuplo for supplying air from the receiver under the overturned buckets and exhaust manifold communicating with the air space of the tank.

При такой конструкции утилизация энергии ветра обеспечивается даже при длительных периодах слабого воздушного напора на ветродвигатель, поскольку питание напрямую через ресиверы тихо ходные эрлифты способны эффективно создавать значительные крутящие моменты на валах электрогенераторов, а описанная, установка в целом обеспечивает стабильную выходную мощность. Свободное же соединение по меньшей мере двух установок заявленного типа в систему обеспечивает более глубокую утилизацию энергии ветра, оеббенно при щквальнын нагрузках на одну из нескольких установок системы.With this design, the utilization of wind energy is provided even for long periods of low air pressure on the wind turbine, since the power directly through the receivers, low-speed airlifts are able to effectively create significant torques on the shafts of electric generators, and the described installation as a whole provides stable output power. The free connection of at least two units of the claimed type into the system provides a deeper utilization of wind energy, freaking at heavy loads on one of several installations of the system.

- - Первое дополнительное отличие состоит в том, что рабочий орган эрлифтного двигателя выполнен в виде цепи, к крторой шарнирно подвешены ковши и которая охватывает ведущую, расположенную в придонной части резервуара и ведомую, расположенную вблизи воздушного пространства резервуара звездочки, а электрогенератор кинематически связан с ведомой звездочкой эрлифтного двигателя.- - The first additional difference is that the working body of the airlift engine is made in the form of a chain, buckets are hinged to it and it covers the lead located in the bottom of the tank and driven, located near the air space of the sprocket tank, and the generator is kinematically connected to the driven asterisk of an airlift engine.

Такая форма выполнения рабочего органа при передаточном отношении более единицы превращает эртифтный двигатель в мультипликатор, что позволяет в о.тдельных случаях напрямую подключать вал электрогенератора к валу ведомой звездочки, а в других случаях включить между ними минимальный по габаритам и массе дополнительный механический мультипликатор.This form of execution of the working body with a gear ratio of more than one turns the ertift engine into a multiplier, which allows in some cases to directly connect the generator shaft to the shaft of the driven sprocket, and in other cases to include an additional mechanical multiplier that is minimal in size and weight between them.

Второе дополнительное отличие состоит в том, что 1вбочий орган эрлифтного двигателя выполнен в виде ротора, имеющего по меньшей мере два последовательно посаженных на общий вал колеса с закрепленными пс их периферии ковшами, резервуар разделен на секций, число которых равно числу колес, причем только первая секция резервуара подключена к ресиверу, каждая последующая секция резервуара - к предыдущей секции через воздушный колпак, воздухопровод и по меньшей мере одно сопло, а с выхлопным патрубком сообщается воздушное пространство только последней секции резервуара При такой форме выполнения рабочего органа эрлифтный двигатель способен развивать достаточныйдля запуска электрогенератора крутящий момент при минимальном избыточном давлении в ресивере.The second additional difference is that the 1-side body of the airlift engine is made in the form of a rotor having at least two wheels sequentially mounted on a common shaft with buckets fixed to their periphery, the reservoir is divided into sections, the number of which is equal to the number of wheels, and only the first section the tank is connected to the receiver, each subsequent section of the tank is connected to the previous section through the air cap, air duct and at least one nozzle, and only the air space communicates with the exhaust pipe When the last one of the tank section such embodiment, the working member is capable of air-lift engine startup electric dostatochnyydlya torque with minimal overpressure in the receiver.

Третье дополнительное отличие СОСТОЕРТ в том, что выхлопной патрубок снабжен трехпозиционным переключателем потока отработанного сжатого воздуха, при этом один иа- выходов этого переключателя открыт в атмосферу, второй выход через воздухопровод обратной связи и эжектор подключен на вход собстенного компресораThe third additional difference of CONDITION is that the exhaust pipe is equipped with a three-position switch for the flow of exhaust compressed air, while one of the outputs of this switch is open to the atmosphere, the second output is through the feedback air duct and the ejector is connected to the input of the own compressor

(S. (S.

ветроэнергетической установки, ак третьему выходу присоеденен воздухопровод для подключения к другой ветроэнергетический аккумулирующей установке.a wind power plant, an air duct is connected to the third outlet for connection to another wind power storage plant.

Тем самым создаются условия для наиболее полного срабатывания перепада давлений между ресивером и атмосферой. Действительно, при слабой ветровой нагрузке и работе ресивера на промежуточных значениях бочего давления упомянутый перепад давлений может оказаться достаточным лишь для устойчивой работы собственного эрлифтного двигателя с давлением на выходе из него, близком к аЕ мосферному, и при этом условии целесообразен выхлоп прямо в атмосферу. Если же ветровая нагрузка оказывается средней интенсивности и давление на выходе ия эрлифтного двигателя устойчиво больше атмосферного, то это избыточное давление на выхлопе утилизируется на подсос атмосферного воздуха в компрессор, что ускоряет подкачку ресивера до верхнего предела рабочего давления. И, наконец, если несколько заявляемых ветроэнергетических установок связаны в систему и на одну из них пришелся шквальный, порыв ветра, то часть его энергии может быть утилизирована на ней самой, а другая, меньшая часть « на другой установке.This creates the conditions for the most complete operation of the differential pressure between the receiver and the atmosphere. Indeed, with a weak wind load and the receiver operating at intermediate values of the working pressure, the pressure drop mentioned above may turn out to be sufficient only for the stable operation of its own air-lift engine with a pressure at its outlet close to aE atmospheric, and under this condition, it is advisable to exhaust directly into the atmosphere. If the wind load turns out to be of medium intensity and the pressure at the outlet of the airlift engine is stably greater than atmospheric, then this excess pressure at the exhaust is utilized by suction of atmospheric air into the compressor, which speeds up the receiver pumping to the upper limit of the working pressure. And finally, if several of the declared wind power plants are connected into a system and one of them has a gale, a gust of wind, then part of its energy can be utilized on it itself, and the other, a smaller part “on another installation.

Далее сущность изобретения поясняется подробным описанием конструкции и работы предлагаемой ветроэнергетической аккумулирующей установки со ссылками на прилагаемые чертежи, где изображены на:Further, the invention is illustrated by a detailed description of the design and operation of the proposed wind energy storage installation with reference to the accompanying drawings, which depict:

фиг.1 - общий вид предлагаемой ветроэнергетической аккумулирующей установки U частичным разрезом по ресиверу и эрлифтномуfigure 1 - General view of the proposed wind energy storage installation U in a partial section through the receiver and airlift

двигателю;to the engine;

.«.. ".

фиг.2 «- схема эрлифтного двигателя с шарнирным рабочим органом; фиг.З -схема эрпифтного двигателя с роторным рабочим органом, Предлагаемая ветроэнергетическая аккумулирующая установка в общем случае имеет (см.фигЛ):figure 2 "is a diagram of the airlift engine with articulated working body; Fig. 3 is a schematic diagram of an elevator engine with a rotary working body. The proposed wind energy storage installation in the general case has (see FigL):

..

. составную опору I, имеющую вид башни с анкерными фиксаторами 2, которые вместе с бетонным фундаментом заглублены в грунт (форма выполнения таких фикваторов не имеет существенного значения для установки и может быть выбрана произвольно с учетом несущей способности грунта и доступности тех или иных материалов для изготовления фиксаторов);. a composite support I, having the form of a tower with anchor clips 2, which, together with the concrete foundation, are buried in the ground (the form of execution of such clamps is not significant for installation and can be chosen arbitrarily taking into account the bearing capacity of the soil and the availability of certain materials for the manufacture of clamps );

ветродвигатель 3, имеющий произвольное в принципе конкретной конструкции ветроколесо с лопастями 4;a wind turbine 3 having an arbitrary, in principle, specific construction of a wind wheel with blades 4;

компрессор 5, кинематически связа1 с валом б ветродвигателя 3;compressor 5, kinematically connected 1 with shaft b of wind turbine 3;

общую опору для ветродвигателя 3 и компрессора 5 в виде рамы 7;common support for the wind turbine 3 and compressor 5 in the form of a frame 7;

флюгер 8, жестко связанный с рамой 7;weather vane 8 rigidly connected to frame 7;

опору 9 качения в виде кольцевой беговой дорожки, между бортами которой расположены ролики рамы 7;the rolling support 9 in the form of an annular treadmill, between the sides of which the rollers of the frame 7 are located;

воздушный фильтр 10, подключенный к выходу компрессора 5 через показанный на фиг,2 обратный клапан П ( такой клапан необходим во всех случаях использования порпневых компрессоров);an air filter 10 connected to the output of the compressor 5 through the check valve P shown in FIG. 2 (such a valve is necessary in all cases of use of piston compressors);

редукционный предохранительный клапан 12;pressure relief valve 12;

ресивер (в частности, в виде пружинного воздушного аккумулятора) 13 который подключен к выходу воздущного фильтра 10 через упомянутый редукционный предохранительный клапан 12;a receiver (in particular in the form of a spring air accumulator) 13 which is connected to the outlet of the air filter 10 through said pressure relief valve 12;

редуктор (дроссель) 14 для выравнивания давления на выходе в упомянутый далее эрлифтный двигатель (этот дроссель целесообразно выполнить регулируемым для .настройки на разные рабочие давления в зависимости от средней для определенного времени суток или определенного сезона величины ветровой нагрузки на ветродвигатель 3);a reducer (throttle) 14 for equalizing the pressure at the outlet to the airlift engine mentioned below (it is advisable to make this throttle adjustable for adjusting to different working pressures depending on the average wind load on the wind turbine 3 for a certain time of the day or a certain season);

механический мультипликатор 16, подключенный к выходному валу эрлифтного двигателя 15;a mechanical multiplier 16 connected to the output shaft of the airlift engine 15;

электрогенератор 17 постоянного тока, установленный, в частности, на собственной опрре 18;an electric generator 17 of a direct current mounted, in particular, on its own oprta 18;

выхлопной патрубок 19, подключенный к воздушному пространству эрлифтного двигателя 15,an exhaust pipe 19 connected to the airspace of the airlift engine 15,

Эрлифтный двигатель 15 имеет резервуар 20, большая часть которого заполнена жидкостью ( обычно водой, но могут быть использованы сравнимые с нею по вязкости жидкости с большей плотностью, а также жидкие антифризы, что необходимо для эксплуатации ветроэнергетических установок в зимний период и т.д.), а вверху остается свободное воздушное пространство, сообщающееся с упомянутым (см. на стр.8) выхлопным патрубком 19, В резервуаре 20 размещен рабочий орган с ковшами 21. Этот рабочий орган может быть выполнен шарнирно-цепным (см.фиг,2), или роторным (см,фиг,3).The airlift engine 15 has a tank 20, most of which is filled with liquid (usually water, but liquids with a higher density with a higher density can be used, as well as liquid antifreeze, which is necessary for the operation of wind power plants in winter, etc.) and at the top there is free air space that communicates with the mentioned exhaust pipe 19 (see page 8). A working body with buckets 21 is placed in the tank 20. This working body can be made articulated-chain (see figure 2), or rotary (cm, f ig, 3).

Цепь шарнирно -цепного рабочего органа состоит из упомянутых ковшей 21, соединенных шарнирами 22. Эта цепь охватывает две звездочки: ведущую 23, которая расположена в придонной части резервуара. 20, и ведомую 24, которая также расположена в жидкости, но уже в верхней части резервуара 20 вблизи воздушного пространства. Ведомая звездочка 24 обычно имеет диаметр меньше, чем у ведущей звездочки, что обеспечивает увеличение скорости вращения выходного вала эрлифтного двигателя 15 и позволяет уменьшить габариты и массу мультипликатора 16. Под ведущую звездочку 23 в зоне опрокидывания ковшей 21 подведено по меньшей мере одно сопло 25, подключенное к ресиверу 13.The chain of the articulated-chain working body consists of the said buckets 21 connected by hinges 22. This chain covers two sprockets: the drive chain 23, which is located in the bottom of the tank. 20, and driven 24, which is also located in the liquid, but already in the upper part of the tank 20 near the airspace. The driven sprocket 24 usually has a diameter smaller than that of the leading sprocket, which provides an increase in the rotation speed of the output shaft of the airlift engine 15 and allows reducing the dimensions and mass of the multiplier 16. At least one nozzle 25 connected to the leading sprocket 23 in the tipping zone of the buckets 21 is connected to receiver 13.

;5вгорн4 /и; 5vhorn4 / and

Рабочий орган эрлифтного двигателя представляет собой по-меньшей мере два последовательно размещенных на общем валу 26 колеса 27. на переферии которых жестко закреплены ковши 21. Резервуар 20 для такого рабочего органа секционирован по числу колес 27,The working body of the airlift engine is at least two wheels 27 sequentially placed on the common shaft 26. On the periphery of which buckets are rigidly fixed 21. The reservoir 20 for such a working body is partitioned by the number of wheels 27,

//

Обычно только первая секция такого резервуара подключена к ресиверу 13 соплами 25, а кавдая последующая секция, кроме последней, подключена к закрытому колпаком 28 воздушному пространству предыду щей оекрии воздухопроводом 29 и соплами 30, которые выведены под ковши 21 колес 27, Воздушный колпак 28 последней секции резервуара 20 подключен к выхлопному патрубку 19,Usually, only the first section of such a tank is connected to the receiver 13 by nozzles 25, and each subsequent section, except the last, is connected to the airspace of the previous window closed by hood 28 with air duct 29 and nozzles 30, which are led out under the buckets 21 of wheels 27, Air hood 28 of the last section the reservoir 20 is connected to the exhaust pipe 19,

Для упрощения запуска эрлифтного двигателя 15 с роторным рабочим органом могут быть предусмотрены трехходовой кран 31, установленный на воздушной магистрали от редуктора 14, и воздухопроводы 32 для подключения сопел 30 во второй, третьей и т.д. секциях резервуара 20 к ресиверу 13.To simplify starting the airlift engine 15 with a rotary working body, a three-way valve 31 mounted on the air line from the gearbox 14 and air ducts 32 for connecting nozzles 30 in the second, third, etc. can be provided. sections of the tank 20 to the receiver 13.

Выхлопной патрубок 19 (см, вновь фиг.2) целесообразно оснащать трехпозиционный переключателем 33 потока отработанного воздуха Один из выходов такого переключателя 33 может быть открыт в атмосферу, что целесообразно при практически полном срабатывании перепада давлений между воздушным пространством резервуара 20 и атмосферой. Другой выход такого переключателя 33 может быть подключен на вход собственного компрессора 5 ветроэнергетической аккумулирующей установки через эжектор 34 и воздухопровод 35 обратной связи (такое использование остаточной энергии выхлопа целесообразно с точки зрения скорейшего вывода ресивера 13 на максимально допустимое рабочее давление). Третий же выход пере ключателя 33 может быть использован для подключения одной ветроэнергетической аккумулирующей установки к другой такой же установке. При этом возможны как подключение к компрессору, так и к линии питания эрлифтного двигателя этой установки.The exhaust pipe 19 (see, again FIG. 2), it is advisable to equip a three-position switch 33 of the exhaust air flow One of the outputs of such a switch 33 can be opened to the atmosphere, which is advisable when the pressure drop between the airspace of the tank 20 and the atmosphere is almost completely triggered. The other output of such a switch 33 can be connected to the input of the own compressor 5 of the wind energy storage unit through the ejector 34 and the feedback air duct 35 (such use of the residual exhaust energy is advisable from the point of view of the speedy output of receiver 13 to the maximum allowable working pressure). The third output of the switch 33 can be used to connect one wind energy storage installation to another of the same installation. At the same time, both connection to the compressor and to the power line of the airlift engine of this installation are possible.

Работает описанная ветроэнергетическая аккумулирующая установка следующим образом.The described wind energy storage installation operates as follows.

- 6передаетея на компрессор 5, Сжатый им воздух через обратный клапан II, фильтр 10 и редукционный предохранительный клапан 12 поступает в ресивер 13, Клапан 12 срабатывает при превышении максимально допустимого давления в ресивере 13, Далее сжатый воздух через регулируемый редуктор 14 поступает в сопло 25 в резервуар 20 эрлифтыого двигателя 15.- 6 being transmitted to the compressor 5, the air compressed by it through the check valve II, the filter 10 and the pressure relief valve 12 enters the receiver 13, the valve 12 is activated when the maximum permissible pressure in the receiver 13 is exceeded, then the compressed air through the adjustable gear 14 enters the 25 v nozzle reservoir 20 air-lift engine 15.

Всплывая в жидкости, пузырьки воздуха заполняют полости ковшей 21. В соответствии с законом Архимеда заполненные воздухом ковши 21 всплывают в жидкости, протягивая шарнирную цепь от ведущей 23 к ведомой 24 звездочке шарнирно-цепного или толкая колесо 27 роторного рабочего органа. Вращения ведомой звездочки 24 или вала 26 ротора через мультипликатор 16 передается на вал электрогенератора 17,Floating in the liquid, air bubbles fill the cavities of the buckets 21. In accordance with the Archimedes law, air-filled buckets 21 float in the liquid, extending the articulated chain from the drive chain 23 to the driven chain sprocket 24 or pushing the wheel 27 of the rotary working body. The rotation of the driven sprocket 24 or rotor shaft 26 through the multiplier 16 is transmitted to the shaft of the generator 17,

При изменении направления ветра флюгер 8 поворачивает рамуWhen changing the direction of the wind, the weather vane 8 rotates the frame

7на опоре 9 качения и вместе с рамой 7 - ветродвигатель 3 и компрессор 5 .7 on the rolling support 9 and, together with the frame 7, a wind turbine 3 and a compressor 5.

Специфической особенностью работы эрлифтного двигателя 15 с роторным рабочим органом (см,фиг.3) является перетекание сжатого воздуха из ОДНОЙ секции резервуара 20 в другую через воздушные колпаки 28, воздухопроводы 29 и сопла 30, Высоту столбов жидкости в секциях резервуара 20 регулируют в сторону уменьшения от первой секции к последней таким образом, чтобы срабатывание перепада давлений между выходом редуктора 14 и атмосферой происходило примерно на одну и ту же величину в каждой секции. На момент запуска эрлифтного двигателя с роторным рабочим органом все секции резерву ара 20 могут быть через трехходовой кран 31 и воздухопроводы 32 одновременно подключены к ресиверу 13, После страгивания ротора кран 31 переводят в нормальное положение.A specific feature of the operation of the airlift engine 15 with a rotary working body (see, Fig. 3) is the flow of compressed air from one section of the tank 20 to another through air caps 28, air ducts 29 and nozzles 30, The height of the liquid columns in the sections of the tank 20 is adjusted downward from the first section to the last so that the differential pressure between the output of the gearbox 14 and the atmosphere occurs approximately the same amount in each section. At the time of starting the airlift engine with a rotary working body, all sections of the reservoir 20 can be through a three-way valve 31 and air ducts 32 are simultaneously connected to the receiver 13. After straining the rotor, the crane 31 is put into its normal position.

Claims

1. A wind energy storage installation comprising a wind turbine, a compressor kinematically connected to a wind turbine shaft, a receiver for accumulating compressed air, a compressed air energy into kinetic energy converter and an electric generator connected to the output shaft of this converter, characterized in that the receiver is connected in series between said compressor and the converter, and the converter is made in the form of an airlift engine having a reservoir partially filled with liquid, the working an organ with buckets immersed in a liquid, at least one nozzle for supplying air from the receiver under the capsized buckets and an exhaust pipe in communication with the air space of the tank.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the working body of the airlift engine is made in the form of a chain to which buckets are pivotally suspended and which covers a drive located in the bottom of the tank and a driven one located near the air space of the sprocket tank, and the generator is kinematically connected to the driven sprocket of the airlift engine.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the working body of the airlift engine is made in the form of a rotor having at least two wheels sequentially mounted on a common shaft with buckets on the periphery, the reservoir is divided into sections, the number of which is equal to the number of wheels, and only the first section of the tank is connected to the receiver, each subsequent section of the tank to the previous section through the air cap, air duct and at least one nozzle, and only the last section of the air communicates with the exhaust pipe Voyara.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the exhaust pipe is equipped with a three-position switch for the flow of exhaust compressed air, while one of the outputs of this switch is open to the atmosphere, the second through a feedback duct and an atmospheric air ejector is connected to the output of its own compressor of the wind power installation, and an air duct is connected to the third outlet for connection to another wind energy storage installation.