WO2015178788A1 - Vertical-type wind-energy installation - Google Patents

Vertical-type wind-energy installation Download PDF

Info

Publication number
WO2015178788A1
WO2015178788A1 PCT/RU2014/000359 RU2014000359W WO2015178788A1 WO 2015178788 A1 WO2015178788 A1 WO 2015178788A1 RU 2014000359 W RU2014000359 W RU 2014000359W WO 2015178788 A1 WO2015178788 A1 WO 2015178788A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wind
rotors
vertical
blades
frame
Prior art date
Application number
PCT/RU2014/000359
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Булат Иушевич АМАНОВ
Original Assignee
Булат Иушевич АМАНОВ
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 Булат Иушевич АМАНОВ filed Critical Булат Иушевич АМАНОВ
Priority to RU2016139859A priority Critical patent/RU2664037C2/en
Priority to PCT/RU2014/000359 priority patent/WO2015178788A1/en
Publication of WO2015178788A1 publication Critical patent/WO2015178788A1/en

Links

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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to wind power, in particular, vertical type wind turbines, and can be used to generate electricity.
  • the known installation consists of two wind turbines with parallel vertical axes, a wind deflector, a fairing and a free vortex generator, made in the form of mechanized wings of a triangular profile located in a curved tapering channel under the action of an incoming flow of the working fluid.
  • the wind power installation includes a wind deflector 1, wings of a triangular profile 2, a casing 3, two Savonius rotors 4, a fairing 5, a weather vane 6, bearings 7 of the rotors in the limiters, inter-rotor power coupling 8, the upper 9 and lower 12 limiters, the platform 10, the power receiver 1 1 , elastic element 13, flaps 14 with traction rods for the movement of the wings 15, the upper 16 and lower 17 of the support.
  • the wind power installation is located on the rotary platform 10, and the tapering curvilinear channel is formed by the wind deflector 1, the casing 3, the upper 9 and the lower 12 flow restrictors.
  • the blades have a hard surface.
  • the disadvantages of the known design are its large material consumption and significant energy loss during operation.
  • the large material consumption of the installation increases its weight in relation to the mass of the wind used, which leads to significant energy losses during the orientation of the installation to the wind.
  • mechanized wings also select useful energy.
  • the two-blade rotor design has a reduced contact surface with the wind flow, which reduces the amount of energy produced in comparison with multi-blade rotors.
  • the presence of a rear fairing increases the resistance to rotation of the rotor due to the arising friction of air in the closed volume of the rotor against the walls of the rear reflector, which also requires additional energy. Since the rotor axes are divorced widely from the possible, additional resistance to the wind of the entire structure arises, which also increases windage.
  • a known wind turbine comprises a tower, a rotary device, a supporting structure, installed air ducts (wind intakes), vertical shafts and two wind wheels with blades with a vertical axis of rotation rotating in different directions, as well as a tail boom and tail planes, and is characterized in that the air ducts are made laterally in the form of three sections - receiving, direct and arcuate - in the form of baskets, the last of which is oriented to the blades of a wind wheel, while the peripheral downstream blades of the wind wheel are covered by a screen and.
  • the wind turbine of the wind power unit includes a tower 1, on the head of which a lower horizontal beam 3 is fixed on the rotary device 2, which serves as the main supporting structure.
  • the lateral air ducts 4 are fixed on it, the upper parts of which are connected by the upper beam 5.
  • Two wind wheels 7 with a vertical axis of rotation are installed between the beams 3 and 5, the wind wheels rotate in different directions, for example, as shown in Fig. 2, with the wind direction from the bottom to the right the wind wheel rotates clockwise, and the left counterclockwise.
  • the wind power unit is equipped with a main tail element 8.
  • the tail element 8 is mounted on the stabilizer 13, at the ends of which additional vertical tail elements, planes 14, are strengthened.
  • the stabilizer is mounted on the tail beam 15 connected to the beam 16 connecting the air ducts 4.
  • the air ducts themselves are ducts consisting of three sections: a receiving duct 19, straight duct 18, arcuate duct 17. In this case, the receiving duct 19 may have a bell to increase airflow.
  • the duct system with ducts can be of two options: 1) with two side ducts (see figures 1, 2, the direct flow is located in the middle); 2) with one central air duct with air intake from below, sections of windwheels with direct flow are located on the sides of the air duct (see Fig. Z, 4).
  • the first option is characterized by a reduced center of mass, and the second has greater compactness due to the smaller extension of the supporting structures. Otherwise, both options are identical. In this case, the peripheral blades of the windwheel are covered on both sides relative to the center of rotation, reflecting the wind to the receiving box 19 by screens 6 (wind deflectors).
  • the known wind power installation is not very efficient in terms of power.
  • the disadvantage of the known wind turbine is the design complexity due to the presence of tail elements, the complex shape of the air intakes, the presence of screens for covering the peripheral blades. All of the above reduces the reliability of the installation, worsens its maintainability.
  • the objective is to increase the efficiency of the wind power installation while increasing reliability.
  • the problem is solved in that in a vertical type wind power installation containing a support platform on which a supporting structure is fixed, comprising horizontally parallel parallel lower support and upper beams, to which two lateral wind inlets are attached at the edges, between which are fixed in bearings between the upper and the lower beams of the supporting structure with the possibility of counter-rotation relative to each other two rotors with blades having parallel vertical axes in
  • the support platform is permanently attached to the base and is made of a ring-shaped rail, in the center of which there is also a metal disk permanently attached to the base
  • the supporting structure includes a spatial frame frame in the form of a vertically inclined parallelepiped, having an isosceles trapezoid in cross section, the parallel sides of which are smaller in length correspond to but two rear upper and lower beams support structure interconnected with two vertical ribs, which are arranged at the same distance from the ends of
  • the roof of the building or the surface of the earth can serve as the base of the reference site.
  • said rigid rods may be made of composite material or of metal.
  • the sailing fabric of wind-using elements can be made of basalt canvas.
  • the technical result is an increase in efficiency while ensuring reliability, weight reduction, increase maintainability.
  • the inventive wind power installation has a novelty in comparison with the prototype, differing from it in such essential features as one-piece fastening of the support platform to the base and its implementation from a rail in the form of a ring, in the center of which is also placed a metal disk which is permanently attached to the base, and carrying out the supporting structure from a spatial frame - a frame in the form of a vertically inclined parallelepiped having an isosceles trapezoid in cross section, smaller in parallel length whose sides are, respectively, two rear upper and lower beams of the supporting structure, interconnected by two vertical stiffeners, which are located at the same distance from the ends of the beams and on which are mounted in bearings with the possibility of rotation of the axis of the rotors, the execution of each of the rotors of five vertical blades rectangular in shape, the lower sides of which are connected in each rotor with each other using their gears with the possibility of entering the latter into engagement with each other hom, when the radii of the gears are smaller than
  • the inventive installation can be widely used in wind energy, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".
  • FIG. 1- general view of a wind power installation
  • FIG. 2 - a general spatial view with power equipment
  • FIG. 3 is a bottom view of rotors
  • FIG. 4 the possible implementation of the rotor blade with a descent blade
  • FIG. 5 is a view of a blade with a raised blade.
  • the vertical type wind power installation (Figs. 1, 2) contains a supporting structure including a spatial frame-frame 1, on which two rotors 2 and 3 with vertical axes of rotation are mounted with the possibility of oncoming movement and two side wind inlets 4 and 5 are fixedly fixed central wind deflector 6.
  • Frame-frame 1 is connected to a support platform 7 made of a rail in the form of a ring, in the center of which there is also a metal disk 8.
  • Side windscreens 4 and 5 are equipped with wheels 9 to allow sliding along the ring 7.
  • the central wind deflector 6 which is an additional element of the supporting structure, is extended outside the frame-frame 1, is shifted to the center of the support platform and is permanently attached to the metal disk 8 with the possibility of rotation relative to its center, to which the contact is attached Kontrtyaga 10.
  • Rod 10 is provided at the opposite end from the bottom wheel 9 for sliding on the ring 7 and the top - Jan. 1 and counterweight ropes 12 is connected with a vertical rib 13, the rigidity of the central air ducts 6, is fixedly mounted on the drive 8 in the bearing 14.
  • the frame-frame 1 (figure 2) is made spatial of vertical rigid ribs 13, 15 and 16, also vertical ribs 17-22, made in the form of a cable. Moreover, the vertical rigid ribs 15, 16 of the frame-frame 1 are attached to the vertical axis 23, 24 of rotation of the rotors 2 and 3, each of which has five (Fig.Z) vertical rectangular blades 231 -5 and 24 ⁇ - 5 . Side windbreakers 4 and 5 are also made in the form of rectangular plates attached to the vertical ribs 17-20 of the frame frame.
  • the central wind deflector 6 is made of two rectangular plates interconnected along one of the long ribs to form an angle of 30-60 ° between them and faces open to the rotors 2 and 3, attached to the vertical ribs 13, 21 and 22, and the vertices of its common the ribs 13 are connected by rods 25-28 with the attachment points of the vertical ribs 15 and 16 to the horizontal rear beams 29 and 30, and are also connected to the horizontal front beams 31 and 32 of the frame frame 1 at their intersections.
  • the wind power installation is equipped with a control unit 33, which is electrically connected to the device 34 for determining the direction and speed of the wind, with electric motors 35 with a gear 35 for rotating the wheels 9, a gear 36 of the electric generator 37, and also with mechanisms 38 for raising and lowering the sailing fabric.
  • the axis 23, 24 of the rotation of the rotors 2 and 3 are attached to the vertical rigid ribs 15 and 16 of the frame frame 1 of the bearings 39.
  • the rotation of the gears 41 and 42 of the rotors 2 and 3, which during the rotation of the rotors 2, is transmitted to the small gear 40 connected to the gearbox 36 and 3 mesh with each other.
  • the kinematic connection (figure 2, 3) of the rotors 2 and 3 with a power receiver - an electric generator 37 - is carried out by means of a gear transmission of two associated with the blades of the rotors 2 and 3 of the gears 41 and 42, gear 40 and gear 36.
  • the ribs 13, 15, 16, the axis of the rotors 23, 24, the rods 25-28, the horizontal beams 29-32, the counter rod 10 are made of composite materials or metal, and the blade blades 2 1-5 and 241-5 rotors 2 and 3, the side wind inlets 4 and 5, and the central wind deflector 6 are made of sailing fabric from basalt threads.
  • the device 34 is, in particular, an anemometer.
  • the control unit 33 can be performed, in particular, on the microcontroller.
  • the axis 23, 24 of the rotors 2, 3 can be made in various ways, for example, in the form of a solid pipe or in the form of a multifaceted structure with numerous stiffeners, like the barrel of a tower construction crane or in the form of a mesh cylinder.
  • bearings 39 or device type bearings are used for rotation.
  • the blades 231-5 and 24 ⁇ -5 of the rotors 2 and 3 can also be manufactured in various versions, where the desire to reduce the weight of the blade due to the use of highly tensioned cables as a system of stiffeners is decisive.
  • the vertical stiffeners of the planes of the blades 231 -5, 241 -5, the planes of the side wind inlets 4, 5 and the planes of the central wind deflector are cables, and the canvases of the said rotor blades, wind inlets and the wind deflector are made of sailing fabric with the possibility of its lifting-lowering. In this case (Figs.
  • the web part 43 from the side of the inner rib of the blades 23 1 -5 and 24i-s is made whole, and the rest to the outer rib is in the form of vertical blinds 44.
  • the sailing fabric preferably made of basalt fiber, which has the best characteristics in strength and durability, is the working plane — the blade blade 23 ⁇ -5, 241 -5. Sailing fabric has the ability to rise or fall vertically, in order to maintain the integrity of the wind turbine in very strong winds.
  • the upper and lower faces of the sailing fabric have stiffening ribs 45, to which the cables 46 are connected.
  • the blade blade 231-5, 241-5 of the rotors 2 and 3 can be made in the form of vertical blinds (Figs. 4 and 5) to reduce the resistance of the air mass during rotation of the rotor blade in the inoperative zone, that is, when the wind ceases to exert pressure on the blade , to increase the efficiency of wind turbines.
  • the principle of operation of the blinds is as follows: when the wind exerts pressure on them, they are closed (resembles entrance doors, they can open only in one direction), that is, the shutter flaps are one plane of the rotor blade and do not allow wind to pass through and the design does not allow they turn in the wind.
  • the shutters 44 of the blinds begin to rotate (open) to reduce air resistance.
  • the opening of the shutter leaf has a restriction in the form of a cable 52 connecting the end of the rib 45 to the ring 48.
  • the shutter shutter is a vertically elongated rectangle where the ribs 47 are static and are vertical ropes of the blade.
  • the height of the rectangle of the leaf 44 of the blinds is equal to the height of the blade, and the width of the leaf of the blinds is not more than 1/10 of the total width of the blade. Also, the width of the leaf 44 of the blinds is slightly larger than the distance between the axes 47 of the leaf of the blinds.
  • the rectangular frame of the sash shutters can be made in different ways, but always with the possibility of ensuring ease of rotation around a static center, and with the inability to turn in the direction of rotation of the rotor blade, as well as with the principle of the ability to raise or lower Sailing fabric sash blinds vertically.
  • stiffening ribs 45 In the upper part and in the lower part of the sailing fabric of the sash 44 shutters are stiffening ribs 45.
  • the lower rib 45 is able to rotate relative to the cable 47, but cannot move vertically relative to it, the other edge of the stiffener has a flexible connection in the form of a cable 52 with the ring 48 of the next rib 45 towards the center of the rotor.
  • This cable 52 will constitute a limitation of the openable TM leaf.
  • To ring 48 also fixed cable 46, carrying out the raising or lowering of sailing fabric.
  • the outer "paradise of the sailing fabric 44 is connected to a cable 47 in the form of rings 49, which can slide along it while raising or lowering the sailing fabric.
  • the work of raising or lowering the sailing fabric 43 and 44 is carried out, as mentioned above, by a single mechanism 38 in the form of an electric motor with a winch connected to the sailing fabrics by cables 46, stretched through the blocks 51.
  • the mechanism 38 is located in the rotor design in its lower part.
  • the arrangement of the mechanism 38 in the center of the rotor axis is possible, when the rotor axis size allows it.
  • Raising or lowering is carried out simultaneously for all sailing tissues of the rotor on command from the control unit 33 carried out on the controller, transmitted via wires integrated in the design of the wind turbine.
  • Wind power installation works as follows.
  • the wind power installation, the supporting platform 7 and the disk 8 which are permanently attached to the base 53, which serves as the roof of the building or the surface of the earth, is affected by air flow - wind.
  • the control unit 33 made in particular on the controller, continuously receives signals from the device 34, reporting wind speed.
  • the signals pass in the wiring mounted in the design of the wind turbine.
  • Signals from the device 34 reporting wind direction are also transmitted by wire (not shown in the drawings).
  • the control unit 33 makes a decision.
  • the control unit 33 based on the wind direction data, processes this signal and sends a command to the electric motors with reducer 35, which rotate the wind turbine, to deploy it towards the wind.
  • the command in the form of an electric signal passes in the wiring mounted in the design of the wind turbine.
  • block 33 When the work on installing a wind turbine in the wind is carried out, block 33 provides electrical signals to mechanisms 38 that carry out the raising and lowering of sailing fabrics.
  • the team to raise the sailing fabric is held in the wiring, mounted in the design of the wind turbine.
  • the wind flow, falling on the central wind deflector 6 and the side wind inlets 4 and 5, is evenly distributed into two equal parts that fall on the surface of the blades 231 -5 and 24 ⁇ -5 of both rotors 2 and 3. Exerting pressure on not all of the blades of each of the rotors 2 and 3, but only for a part of them, the wind flow rotates each rotor 2 and 3 around its axis.
  • the uniform wind pressure on both rotors 2 and 3 makes them rotate at the same time.
  • Rigid gear connection (gears 41 and 42) of blades 231 -5 and 24i-5 rotors 2 and 3 not only does not allow them to turn, but also allows them to carry out more uniform rotation.
  • the wind, falling on the blades 231 -5 and 241 -5 of the rotors 2 and 3, causes the sash 44 of the louvre of the blades to collapse (to be closed due to greater pressure from the side of the wind).
  • the shutters 44 of the louvers open, reducing the air resistance by the blades 23 ⁇ -5 and 24 ⁇ -5 of the rotors 2 and 3. But the opening of the shutters 44 is limited by cables 52 to eliminate touching the blades.
  • the displacement of the blades of the rotors 2 and 3 relative to each other with the possibility of rotation with entering each other without engagement reduces the amount of air that rotor blades 231 -5 and 241 -5 of the rotors 2 and 3 have to rotate in the inoperative zone, and also reduces the sailing resistance of the whole wind turbine design, which reduces the material consumption of the entire structure, as well as increase the working area of wind speeds.
  • Rotation of rotors 2 and 3 does not provide for super-fast rotation, the value of the speed of rotation of the end point of the rotor blade is always less than wind speed. This allows you to achieve maximum efficiency of this design of wind turbines.
  • the gears 41 and 42 of the rotors 2 and 3 are always larger in size of the gear 40 for energy removal, which allows to increase the number of revolutions transferred further to the reducer 36, which brings the number of revolutions to the required for the efficient operation of the electric generator 37.
  • the electric generator 37 converts the torque into electricity. Received by the generator 37 electricity is transmitted by wire to the consumer.
  • the inventive wind power installation is more efficient and reliable in operation, has greater maintainability due to the same design of wind-using elements.

Abstract

The invention relates to vertical-type wind turbine installations. A wind-energy installation contains a load-bearing structure in the form of a three-dimensional framework having mounted thereon two rotors, capable of counter-rotation, with vertical shafts that are attached to rigidity ribs of the framework, and also lateral wind-intakes and a central wind deflector which faces the rotors. The framework is connected to a support platform consisting of a rail in the form of a ring with a metal disk positioned in the center thereof, the central wind deflector being rotatably attached to said disk. The lateral wind-intakes are provided with wheels for sliding along the ring. A vertical rib of the central wind deflector is connected, by means of pull rods, to the attachment points of vertical rigidity ribs which interconnect a rear lower beam and a rear upper beam of the framework at the points where the rotor shafts are attached to the beams. The wind-energy installation is provided with a control unit which is electrically connected to a device for determining wind speed and direction, to electric motors having a reduction gear for rotating the wheels, to a reduction gear of an electric generator, and also to mechanisms for raising and lowering sail fabric from which canvases of the blades of the rotors, wind-intakes and wind deflector are made.

Description

Ветроэнергетическая установка вертикального типа Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности, к ветрот рбинным установкам вертикального типа, и может использоваться для производства электроэнергии.  Vertical type wind power plant The invention relates to wind power, in particular, vertical type wind turbines, and can be used to generate electricity.
Известна ветроэнергетическая установка (ВЭУ), описанная в п. РФ 2080480 по кл. F03D 3/02, з. 05.09.1994г., оп. 27.05.1997 г..  Known wind power installation (wind turbine), described in p. RF 2080480 class. F03D 3/02, c. 09/05/1994, op. 05/27/1997 g.
Известная установка состоит из двух ветротурбин с параллельными вертикальными осями, ветроотражателя, обтекателя и генератора свободных вихрей, выполненного в виде механизированных крыльев треугольного профиля, расположенных в криволинейном сужающемся канале под действием набегающего потока рабочего тела. Конструктивно ветроэнергетическая установка содержит ветроотражатель 1 , крылья треугольного профиля 2, обечайку 3, два ротора Савониуса 4, обтекатель 5, флюгер 6, опоры 7 роторов в ограничителях, межроторную силовую связь 8, верхний 9 и нижний 12 ограничители, платформу 10, энергоприемник 1 1 , упругий элемент 13, закрылки 14 с тягами перемещения крыльев 15, верхнюю 16 и нижнюю 17 опоры. При этом ветроэнергетическая установка расположена на поворотной платформе 10, а суживающийся криволинейный канал образован ветроотражателем 1 , обечайкой 3, верхним 9 и нижним 12 ограничителями потока. Лопасти имеют твердую поверхность. The known installation consists of two wind turbines with parallel vertical axes, a wind deflector, a fairing and a free vortex generator, made in the form of mechanized wings of a triangular profile located in a curved tapering channel under the action of an incoming flow of the working fluid. Structurally, the wind power installation includes a wind deflector 1, wings of a triangular profile 2, a casing 3, two Savonius rotors 4, a fairing 5, a weather vane 6, bearings 7 of the rotors in the limiters, inter-rotor power coupling 8, the upper 9 and lower 12 limiters, the platform 10, the power receiver 1 1 , elastic element 13, flaps 14 with traction rods for the movement of the wings 15, the upper 16 and lower 17 of the support. At the same time, the wind power installation is located on the rotary platform 10, and the tapering curvilinear channel is formed by the wind deflector 1, the casing 3, the upper 9 and the lower 12 flow restrictors. The blades have a hard surface.
Недостатками известной конструкции являются ее большая материалоемкость и значительные потери энергии в процессе работы. Большая материалоемкость установки увеличивает ее вес по отношению к массе используемого ветра, что приводит к значительным потерям энергии во время ориентирования установки на ветер. Кроме того, механизированные крылья также отбирают полезную энергию. Двухлопастная конструкция ротора имеет уменьшенную поверхность соприкосновения с ветровым потоком, что уменьшает количество производимой энергии в сравнении с многолопастными роторами. Наличие заднего обтекателя увеличивает сопротивление вращению ротора из-за возникающего трения воздуха в замкнутом объеме ротора об стенки заднего отражателя, что также требует дополнительных затрат энергии. Поскольку оси роторов разведены широко от возможного, то возникает дополнительное сопротивление ветру всей конструкции, что также увеличивает парусность. The disadvantages of the known design are its large material consumption and significant energy loss during operation. The large material consumption of the installation increases its weight in relation to the mass of the wind used, which leads to significant energy losses during the orientation of the installation to the wind. In addition, mechanized wings also select useful energy. The two-blade rotor design has a reduced contact surface with the wind flow, which reduces the amount of energy produced in comparison with multi-blade rotors. The presence of a rear fairing increases the resistance to rotation of the rotor due to the arising friction of air in the closed volume of the rotor against the walls of the rear reflector, which also requires additional energy. Since the rotor axes are divorced widely from the possible, additional resistance to the wind of the entire structure arises, which also increases windage.
Известен ветродвигатель, описанный в п. РФ N° 2358147 по кл. F03D 3/04, з. 27.09.07, оп. 10.06.09 и выбранный в качестве прототипа (фиг.1, 2). Известный ветродвигатель содержит башню, поворотное устройство, несущую конструкцию, установленные на ней воздуховоды (ветрозаборники), вертикальные валы и вращающиеся в разные стороны два ветроколеса с лопастями с вертикальной осью вращения, а также хвостовую балку и хвостовые плоскости и отличается тем, что воздуховоды выполнены боковыми в виде трех участков - приемного, прямого и дугообразного - в виде коробов, последний из которых ориентирован на лопасти ветроколес, при этом периферийные по потоку лопасти ветроколес прикрыты экранами. Known wind turbine described in p. RF N ° 2358147 class. F03D 3/04, c. 09/27/07, op. 06/10/09 and selected as a prototype (figure 1, 2). A known wind turbine comprises a tower, a rotary device, a supporting structure, installed air ducts (wind intakes), vertical shafts and two wind wheels with blades with a vertical axis of rotation rotating in different directions, as well as a tail boom and tail planes, and is characterized in that the air ducts are made laterally in the form of three sections - receiving, direct and arcuate - in the form of baskets, the last of which is oriented to the blades of a wind wheel, while the peripheral downstream blades of the wind wheel are covered by a screen and.
Конструктивно ветродвигатель ветроэнергоагрегата включает в себя башню 1, на головке которой на поворотном устройстве 2 закреплена нижняя горизонтальная балка 3, служащая основной несущей конструкцией. На ней закреплены боковые воздуховоды 4, верхние части которых соединены верхней балкой 5. Между балками 3 и 5 установлены два ветроколеса 7 с вертикальной осью вращения, ветроколеса вращаются в разные стороны, например, как показано на фиг.2, при направлении ветра снизу вверх правое ветроколесо вращается по часовой стрелке, а левое - против. Ветроэнергоагрегат снабжен основным хвостовым элементом 8. На верхней балке 5 закреплены верхние подшипники 9 валов 10 ветроколес, а на нижней балке 3 - нижние подшипники 1 1 , при этом валы снизу соединены с генераторами 12. Хвостовой элемент 8 установлен на стабилизаторе 13, на концах которого укреплены дополнительные вертикальные хвостовые элементы - плоскости 14. Стабилизатор установлен на хвостовой балке 15, соединенной с балкой 16, соединяющей воздуховоды 4. Сами воздуховоды представляют собой короба, состоящие из трех участков: приемный короб 19, прямой короб 18, дугообразный короб 17. При этом приемный короб 19 может иметь раструб для увеличения воздухопотока. Система воздуховодов с коробами может быть двух вариантов: 1) с двумя боковыми воздуховодами (см. фиг.1 , 2, прямой поток расположен посередине); 2) с одним центральным воздуховодом с забором воздуха снизу, участки ветроколес с прямым потоком расположены по бокам воздухопровода (см. фиг.З, 4). Первый вариант характеризуется пониженным центром массы, а второй имеет большую компактность за счет меньшего протяжения несущих конструкций. В остальном оба варианта идентичны. При этом периферийные лопасти ветроколес прикрыты с обеих сторон относительно центра вращения отражающими ветер к приемному коробу 19 экранами 6 (ветроотражателями).  Structurally, the wind turbine of the wind power unit includes a tower 1, on the head of which a lower horizontal beam 3 is fixed on the rotary device 2, which serves as the main supporting structure. The lateral air ducts 4 are fixed on it, the upper parts of which are connected by the upper beam 5. Two wind wheels 7 with a vertical axis of rotation are installed between the beams 3 and 5, the wind wheels rotate in different directions, for example, as shown in Fig. 2, with the wind direction from the bottom to the right the wind wheel rotates clockwise, and the left counterclockwise. The wind power unit is equipped with a main tail element 8. On the upper beam 5 are mounted the upper bearings 9 of the shafts 10 of the wind wheels, and on the lower beam 3 the lower bearings 1 1 are mounted, while the shafts are connected from below to the generators 12. The tail element 8 is mounted on the stabilizer 13, at the ends of which additional vertical tail elements, planes 14, are strengthened. The stabilizer is mounted on the tail beam 15 connected to the beam 16 connecting the air ducts 4. The air ducts themselves are ducts consisting of three sections: a receiving duct 19, straight duct 18, arcuate duct 17. In this case, the receiving duct 19 may have a bell to increase airflow. The duct system with ducts can be of two options: 1) with two side ducts (see figures 1, 2, the direct flow is located in the middle); 2) with one central air duct with air intake from below, sections of windwheels with direct flow are located on the sides of the air duct (see Fig. Z, 4). The first option is characterized by a reduced center of mass, and the second has greater compactness due to the smaller extension of the supporting structures. Otherwise, both options are identical. In this case, the peripheral blades of the windwheel are covered on both sides relative to the center of rotation, reflecting the wind to the receiving box 19 by screens 6 (wind deflectors).
Недостатками данной ВЭУ заявитель считает следующее. Во-первых, слишком большая конструкция по отношению к площади роторов, что делает ее применение малоэффективным. Во-вторых, применение жестких материалов в изготовлении данной установки значительно увеличивает вес самой конструкции, а также из-за расположения конструкции ВЭУ на башне, которое предполагает изготовление прочной башни. В- третьих, использование ВЭУ в сочетании башни и рабочей части - головки имеет ограничения в разумных размерах. Изготовление данной ВЭУ для достижения промышленно значимых мощностей производимой энергии потребует ее увеличения в размерах, что приведет к такой массе конструкции, которая сведет на нет ее экономическую составляющую. Применение этой ветроэнергетической установки небольших размеров потребует для достижения значимого эффекта в производстве электроэнергии слишком больших скоростей ветра, что бывает очень редко. А это ставит вопрос об использовании данной ВЭУ в разряд нецелесообразных. The disadvantages of this wind turbine applicant considers the following. Firstly, the design is too large in relation to the area of the rotors, which makes its use ineffective. Secondly, the use of hard materials in the manufacture of this installation significantly increases the weight of the structure itself, and also due to the location of the design of the wind turbine on the tower, which involves the manufacture of a solid tower. Thirdly, the use of wind turbines in a combination of a tower and a working part - head has limitations in a reasonable size. The manufacture of this wind turbine in order to achieve industrially significant capacities of the produced energy will require its increase in size, which will lead to such a mass of the structure that will negate its economic component. The use of this small wind power installation will require too high wind speeds to achieve a significant effect in the production of electricity, which is very rare. And this raises the question of the use of this wind turbine in the category of impractical.
Таким образом, известная ветроэнергетическая установка является не очень эффективной в плане мощности. Кроме того, недостатком известного ветродвигателя являются сложность конструкции, обусловленная наличием хвостовых элементов, сложной формой воздухозаборников, наличием экранов для прикрытия периферийных лопастей. Все вышеперечисленное снижает надежность установки, ухудшает ее ремонтопригодность.  Thus, the known wind power installation is not very efficient in terms of power. In addition, the disadvantage of the known wind turbine is the design complexity due to the presence of tail elements, the complex shape of the air intakes, the presence of screens for covering the peripheral blades. All of the above reduces the reliability of the installation, worsens its maintainability.
Задачей является повышение эффективности работы ветроэнергетической установки при повышении надежности работы.  The objective is to increase the efficiency of the wind power installation while increasing reliability.
Поставленная задача решается тем, что в ветроэнергетической установке вертикального типа, содержащей опорную площадку, на которой закреплена несущая конструкция, включающая в себя горизонтально расположенные параллельные нижнюю несущую и верхнюю балки, к которым по краям прикреплены два боковых ветрозаборника, между которыми закреплены в подшипниках между верхней и нижней балками несущей конструкции с возможностью противонаправленного вращения друг относительно друга два ротора с лопастями, имеющие параллельные вертикальные оси вращения, при этом имеются два ветроотражателя потока воздуха на лопасти роторов, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ, опорная площадка неразъемно прикреплена к основанию и выполнена из рельса в форме кольца, в центре которого размещен также неразъемно прикрепленный к основанию металлический диск, несущая конструкция включает в себя пространственную раму-каркас в виде вертикально расположенного наклонного параллелепипеда, имеющую в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции, меньшие по длине параллельные стороны которой являются соответственно двумя задними верхней и нижней балками несущей конструкции, соединенными между собой двумя вертикальными ребрами жесткости, которые расположены на одинаковом расстоянии от концов балок и на которых закреплены в подшипниках с возможностью вращения оси роторов, каждый из которых имеет пять вертикальных лопастей прямоугольной формы, нижние стороны которых соединены в каждом роторе между собой с помощью своих зубчатых шестерен с возможностью вхождения последних в зацепление друг с другом, при этом радиусы шестерен меньше ширины лопастей роторов, лопасти роторов смещены друг* относительно друга с возможностью их вращения с вхождением друг в друга без зацепления их, боковые ветрозаборники являются боковыми гранями рамы-каркаса и также имеют прямоугольную форму ветроотражатели выполнены в виде двух прямоугольных вертикально расположенных граней, соединенных между собой по общему вертикальному ребру с образованием между гранями угла в 30-60°, образуя один центральный ветроотражатель, являющийся дополнительным элементом несущей конструкции, вынесенным за пределы рамы-каркаса к центру опорной площадки, и обращенный раскрывом к роторам, к верхней части его общего ребра прикреплено устройство определения направления и скорости ветра, а верхняя и нижняя вершины его соединены тягами с местами крепления ребер жесткости, соединяющих задние нижнюю и верхнюю балки между собой в местах крепления к балкам осей роторов, к нижней части ребра центрального ветроотражателя со стороны, противоположной расположению ветроиспользующих элементов, прикреплена контртяга, второй конец которой снабжен противовесом и колесом для перемещения по кольцу опорной площадки и соединен тросами с верхней и средней точками вертикального ребра центрального ветроотражателя, которое неразъемно закреплено в подшипнике на металлическом диске, при этом горизонтальные задние и передние балки рамы-каркаса, соединяющие их вертикальные ребра жесткости, тяги, контртяга и центральное ребро ветроотражателя выполнены в виде жестких стержней, вертикальные ребра лопастей роторов, боковых ветрозаборников и центрального ветроотражателя представляют собой тросы, а полотна лопастей роторов, ветрозаборников и ветроотражателя выполнены из парусной ткани с возможностью ее подъема-опускания с помощью механизмов, причем часть полотна лопасти роторов со стороны внутреннего ребра выполнена цельной, а остальная часть до наружного ребра - в виде вертикальных жалюзи, при этом к нижним вершинам боковых ветрозаборников, расположенных над кольцом опорной площадки, прикреплены колеса, часть из которых соединена с электродвигателями с редукторами, ветроустановка снабжена блоком управления, соединенным входом с устройством определения направления и скорости ветра, а выходом - с механизмами подъема-опускания полотен ветроиспользующих элементов и электродвигателями колес, имеется устройство преобразования механической энергии в электрическую в виде электрогенератора с редуктором. The problem is solved in that in a vertical type wind power installation containing a support platform on which a supporting structure is fixed, comprising horizontally parallel parallel lower support and upper beams, to which two lateral wind inlets are attached at the edges, between which are fixed in bearings between the upper and the lower beams of the supporting structure with the possibility of counter-rotation relative to each other two rotors with blades having parallel vertical axes in In addition, there are two wind deflectors for the air flow to the rotor blades, ACCORDING TO THE INVENTION, the support platform is permanently attached to the base and is made of a ring-shaped rail, in the center of which there is also a metal disk permanently attached to the base, the supporting structure includes a spatial frame frame in the form of a vertically inclined parallelepiped, having an isosceles trapezoid in cross section, the parallel sides of which are smaller in length correspond to but two rear upper and lower beams support structure interconnected with two vertical ribs, which are arranged at the same distance from the ends of the beams, and in which mounted in bearings with the possibility of rotation of the axis of the rotors, each of which has five vertical rectangular blades, the lower sides of which are connected in each rotor with their gears with the possibility of the latter engaging with each other, while the radii of the gears are less than the width of the blades rotors, rotor blades are displaced * relative to each other with the possibility of their rotation with entry into each other without their engagement, the side air intakes are the side faces of the frame frame and also the wind deflectors have a rectangular shape made in the form of two rectangular vertically arranged faces interconnected by a common vertical rib with the formation of an angle of 30-60 ° between the faces, forming one central wind deflector, which is an additional element of the supporting structure, extended outside the frame to the center the reference platform, and facing the opening to the rotors, to the upper part of its common rib is attached a device for determining the direction and speed of the wind, and the upper and lower vertices of its connection They are equipped with rods with attachment points for stiffeners connecting the lower and upper rear beams to each other at the attachment points to the axles of the rotors, to the lower part of the rib of the central wind deflector from the side opposite to the location of the wind-using elements, a counter rod is attached, the second end of which is equipped with a counterweight and a wheel for moving along the ring of the supporting platform and is connected by cables to the upper and middle points of the vertical rib of the central wind deflector, which is permanently attached to the metal bearing ohm disk, the horizontal rear and front beams of the frame-frame connecting their vertical stiffeners, rods, a counter-rod and the central rib of the wind deflector are made in the form of rigid rods, the vertical ribs of the rotor blades, side windscreens and the central wind deflector are cables, and the blade blades rotors, wind inlets and a wind deflector are made of sailing fabric with the possibility of raising and lowering using mechanisms, and part of the blade web of the rotors from the side of the inner rib full, and the rest to the outer rib - in the form of vertical blinds, while the wheels are attached to the lower vertices of the side air intakes located above the support ring, some of which are connected to electric motors with gears, the wind turbine is equipped with a control unit connected to the input to the device determining the direction and speed of the wind, and the output - with mechanisms for raising and lowering the canvases of wind-using elements and electric motors of the wheels, there is a device for converting mechanical energy into electrical energy in the form of an electric generator with a gearbox.
При этом основанием опорной площадки может служить крыша здания или поверхность земли.  In this case, the roof of the building or the surface of the earth can serve as the base of the reference site.
Также при этом упомянутые жесткие стержни могут быть выполнены из композитного материала или из металла.  Also, said rigid rods may be made of composite material or of metal.
Кроме того, парусная ткань ветроиспользующих элементов может быть выполнена из базальтового полотна.  In addition, the sailing fabric of wind-using elements can be made of basalt canvas.
Выполнение опорной площадки, неразъемно прикрепленной к основанию, из рельса в форме кольца, в центре которого размещен также неразъемно прикрепленный к ней металлический диск, а несущей конструкции -из пространственной рамы- каркаса в виде вертикально расположенного наклонного параллелепипеда трапецеидального сечения, к ребрам которого прикреплены все роторы с лопастями и боковые ветрозаборники, и из центрального ветроотражателя, являющегося дополнительным элементом несущей конструкции, вынесенного за пределы рамы- каркаса к центру опорной площадки с неразъемным креплением его в центре этой площадки в совокупности с возможностью скольжения рамы-каркаса по кольцу опорной площадки и вращения ребра центрального ветроотражателя в центре этого кольца на металлическом диске и вращения в итоге всей конструкции вокруг центра кольца обеспечивает устойчивость и надежность работы ветроэнергетической установки при любом направлении ветра. Выполнение всех ветроиспользующих элементов - лопастей роторов, боковых ветрозаборников и центрального ветроотражателя - однотипными в виде прямоугольных плоскостей с ребрами из тросов и полотнами плоскостей из парусной ткани облегчает их изготовление и ремонт. Смещение лопастей роторов друг относительно друга с возможностью их вращения с вхождением друг в друга без зацепления их уменьшает объем воздуха, который приходиться проворачивать лопастям роторов в нерабочей зоне, а также уменьшает парусное сопротивление всей конструкции ВЭУ, что позволяет уменьшить материалоемкость всей конструкции, а также увеличить рабочую зону скоростей ветра. Выполнение лопастей роторов с наружной стороны в виде вертикальных жалюзи, а ближе к опорному ребру - сплошными с возможностью их спускания и подъема с помощью механизмов подъема-опускания в совокупнсоти с выполнением полотен ветрозаборников и ветроотражателя также с возможностью их подъема-опускания при наличии блока управления, связанного входом с устройством определения направления и скорости ветра, а выходом - с механизмами подъема-опускания полотен ветроиспользующих элементов, с редуктором электрогенератора, электродвигателями колес, обеспечивает более эффективную работу ветроустановки и ее надежность даже во время очень сильного ветра. The implementation of the supporting platform, one-piece attached to the base, from a ring-shaped rail, in the center of which is also placed a metal disk, one-piece attached to it, and of the supporting structure, from a spatial frame, of a frame in the form of a vertically inclined parallelepiped of trapezoidal cross section, to the ribs of which are attached rotors with blades and side wind inlets, and from the central wind deflector, which is an additional element of the supporting structure, taken out of the frame-frame to the center a supporting platform with its permanent mount in the center of this platform, together with the possibility of sliding the frame frame along the ring of the supporting platform and rotating the rib of the central wind deflector in the center of this ring on a metal disk and rotating as a result of the whole structure around the center of the ring provides stability and reliability of the wind power installation in any direction of the wind. The implementation of all wind-using elements - rotor blades, side wind inlets and a central wind deflector - of the same type in the form of rectangular planes with ribs from ropes and canvases of planes from sailing fabric facilitates their manufacture and repair. The displacement of the rotor blades relative to each other with the possibility of their rotation entering into each other without engaging them reduces the amount of air that have to turn the rotor blades in the inoperative zone, and also reduces the sailing resistance of the entire wind turbine design, which allows to reduce the material consumption of the whole structure, and also increase working area of wind speeds. The execution of the rotor blades on the outside in the form of vertical blinds, and closer to the supporting rib - continuous with the possibility of lowering and lifting them using the lifting-lowering mechanisms in conjunction with the execution of canvases of the air intakes and the wind deflector also with the possibility of raising and lowering in the presence of the control unit, connected by the input to the device for determining the direction and speed of the wind, and the output - with mechanisms for raising and lowering the canvases wind-driven elements, with a gear generator, wheel motors, provides more efficient operation of the wind turbine and its reliability even during very strong winds.
Технический результат- повышение эффективности при обеспечении надежности работы, снижение веса, повышение ремонтопригодности.  The technical result is an increase in efficiency while ensuring reliability, weight reduction, increase maintainability.
Заявляемая ветроэнергетическая установка обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как неразъемное крепление опорной площадки к основанию и выполнение ее из рельса в форме кольца, в центре которого размещен также неразъемно прикрепленный к основанию металлический диск, выполнение несущей конструкции из пространственной рамы- каркаса в виде вертикально расположенного наклонного параллелепипеда, имеющей в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции, меньшие по длине параллельные стороны которой являются соответственно двумя задними верхней и нижней балками несущей конструкции, соединенными между собой двумя вертикальными ребрами жесткости, которые расположены на одинаковом расстоянии от концов балок и на которых закреплены в подшипниках с возможностью вращения оси роторов, выполнение каждого из роторов из пяти вертикальных лопастей прямоугольной формы, нижние стороны которых соединены в каждом роторе между собой с помощью своих зубчатых шестерен с возможностью вхождения последних в зацепление друг с другом, при выполнении радиусов шестерен меньше ширины лопастей роторов, смещение лопастей роторов друг относительно друга с возможностью их вращения с вхождением друг в друга без зацепления их, выполнение боковых ветрозаборников в виде боковых граней рамы-каркаса прямоугольной формы, выполнение ветроотражателей в виде двух прямоугольных вертикально расположенных граней, соединенных между собой по общему вертикальному ребру с образованием между гранями угла в 30-60° с образованием одного центрального ветроотражатель, являющегося дополнительным элементом несущей конструкции, вынесенным за пределы рамы-каркаса к центру опорной площадки, и обращенным раскрывом к роторам, крепление к верхней части его общего ребра устройства определения направления и скорости ветра, соединение его верхней и нижней вершин его тягами с местами крепления ребер жесткости, соединяющих задние нижнюю и верхнюю балки между собой в местах крепления к балкам осей роторов, крепление к нижней части ребра центрального ветроотражателя со стороны, противоположной расположению ветроиспользующих элементов, контртяги, второй конец которой снабжен противовесом и колесом для перемещения по кольцу опорной площадки и соединен тросами с верхней и средней точками вертикального ребра центрального ветроотражателя, которое неразъемно закреплено в подшипнике на металлическом диске, вьшолнение горизонтальных задних и передних балок рамы-каркаса, соединяющих их вертикальных ребер жесткости, тяг, контртяги и центрального ребра ветроотражателя в виде жестких стержней, выполнение ребер лопастей роторов, боковых ветрозаборников и центрального ветроотражателя в виде тросов, а полотен лопастей роторов, ветрозаборников и ветроотражателя из парусной ткани с возможностью ее подъема-опускания с помощью механизмов, при выполнении части полотна лопасти роторов со стороны внутреннего ребра цельной, а остальной части до наружного ребра - в виде вертикальных жалюзи, наличие прикрепленных к нижним вершинам боковых ветрозаборников, расположенных над кольцом опорной площадки, колес, часть из которых соединена с электродвигателями с редукторами, наличие в ветроустановке блока управления, соединенного входом с устройством определения направления и скорости ветра, а выходом - с механизмами подъема- опускания полотен ветроиспользующих элементов и электродвигателями колес, а также устройства преобразования механической энергии в электрическую в виде электрогенератора с редуктором, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата. The inventive wind power installation has a novelty in comparison with the prototype, differing from it in such essential features as one-piece fastening of the support platform to the base and its implementation from a rail in the form of a ring, in the center of which is also placed a metal disk which is permanently attached to the base, and carrying out the supporting structure from a spatial frame - a frame in the form of a vertically inclined parallelepiped having an isosceles trapezoid in cross section, smaller in parallel length whose sides are, respectively, two rear upper and lower beams of the supporting structure, interconnected by two vertical stiffeners, which are located at the same distance from the ends of the beams and on which are mounted in bearings with the possibility of rotation of the axis of the rotors, the execution of each of the rotors of five vertical blades rectangular in shape, the lower sides of which are connected in each rotor with each other using their gears with the possibility of entering the latter into engagement with each other hom, when the radii of the gears are smaller than the width of the rotor blades, the displacement of the rotor blades relative to each other with the possibility of rotation with entering into each other without engaging them, the implementation of the side air intakes in the form of the side faces of the frame-frame of a rectangular shape, the performance of the wind deflectors in the form of two rectangular vertically located faces interconnected by a common vertical rib with the formation of an angle of 30-60 ° between the faces with the formation of one central wind deflector, which is an addition a solid element of the supporting structure, extended outside the frame to the center of the supporting platform, and facing open to the rotors, fastening to the upper part of its common rib a device for determining the direction and speed of the wind, connecting its upper and lower vertices with its rods to the points of attachment of the stiffeners, connecting the rear lower and upper beams to each other at the points of attachment to the beams of the rotor axles, fastening to the lower part of the rib of the central wind deflector from the side opposite to the location of the wind-using element comrade, kontrtyagi, the second end of which is provided with a counterweight and for moving the wheel along the ring of the supporting platform and is connected by cables to the upper and middle points of the vertical rib of the central wind deflector, which is permanently fixed in the bearing on a metal disk, the horizontal rear and front beams of the frame frame connecting their vertical stiffeners, rods, counter rod and central rib of the wind deflector in in the form of rigid rods, the implementation of the ribs of the rotor blades, side wind inlets and the central wind deflector in the form of cables, and the paintings of the rotor blades, wind inlets and wind gage a resident from sailing fabric with the possibility of raising and lowering it using mechanisms, when performing part of the blade web of the rotors from the side of the inner rib integral, and the rest to the outer rib - in the form of vertical blinds, the presence of lateral air intakes attached to the lower vertices located above the support ring platforms, wheels, some of which are connected to electric motors with gears, the presence in the wind turbine of a control unit connected by an input to a device for determining the direction and speed of the wind, and the output - with mechanisms for raising and lowering the blades of wind-driven elements and electric motors of the wheels, as well as devices for converting mechanical energy into electrical energy in the form of an electric generator with a reducer, which together ensure the achievement of a given result.
Заявителю неизвестны технические решения, обладающие существенными признаками, указанными в заявке в качестве отличительных признаков, которые обеспечивали бы в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемая ветроэнергетическая установка соответствует критерию «изобретательский уровень».  The applicant is not aware of technical solutions that have the essential features indicated in the application as distinctive features that would together ensure the achievement of a given result, therefore he believes that the claimed wind power installation meets the criterion of "inventive step".
Заявляемая установка может найти широкое применение в ветроэнергетике, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».  The inventive installation can be widely used in wind energy, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".
Изобретение иллюстрируется чертежами, где представлены на:  The invention is illustrated by drawings, which are presented in:
- фиг. 1- общий вид ветроэнергетической установки;  - FIG. 1- general view of a wind power installation;
- фиг. 2 -общий пространственный вид с энергооборудованием;  - FIG. 2 - a general spatial view with power equipment;
- фиг. 3 - вид роторов снизу;  - FIG. 3 is a bottom view of rotors;
- фиг. 4 - возможное выполнение лопасти ротора со спускаемым полотном; - FIG. 4 - the possible implementation of the rotor blade with a descent blade;
- фиг. 5 - вид лопасти с поднятым полотном.  - FIG. 5 is a view of a blade with a raised blade.
Ветроэнергетическая установка вертикального типа (фиг.1 , 2) содержит несущую конструкцию, включающую в себя пространственную раму-каркас 1 , на которой установлены с возможностью встречного движения два ротора 2 и 3 с вертикальными осями вращения и неподвижно закреплены два боковых ветрозаборника 4 и 5 и центральный ветроотражатель 6. Рама- каркас 1 связана с опорной площадкой 7, выполненной из рельса в виде кольца, в центре которого размещен также металлический диск 8. Боковые ветрозаборники 4 и 5 снабжены колесами 9 для возможности скольжения по кольцу 7. При этом центральный ветроотражатель 6, являющийся дополнительным элементом несущей конструкции, вынесен за пределы рамы-каркаса 1, смещен к центру опорной площадки и неразъемно прикреплен к металлическому диску 8 с возможностью вращения относительно его центра, к которому прикреплена контртяга 10. Контртяга 10 снабжена с противоположного конца снизу колесом 9 для скольжения по кольцу 7, а сверху - противовесом 1 1 и соединена тросами 12 с вертикальным ребром 13 жесткости центрального ветроотражателя 6, установленным неразъемно на диске 8 в подшипнике 14. The vertical type wind power installation (Figs. 1, 2) contains a supporting structure including a spatial frame-frame 1, on which two rotors 2 and 3 with vertical axes of rotation are mounted with the possibility of oncoming movement and two side wind inlets 4 and 5 are fixedly fixed central wind deflector 6. Frame-frame 1 is connected to a support platform 7 made of a rail in the form of a ring, in the center of which there is also a metal disk 8. Side windscreens 4 and 5 are equipped with wheels 9 to allow sliding along the ring 7. In this case, the central wind deflector 6 , which is an additional element of the supporting structure, is extended outside the frame-frame 1, is shifted to the center of the support platform and is permanently attached to the metal disk 8 with the possibility of rotation relative to its center, to which the contact is attached Kontrtyaga 10. Rod 10 is provided at the opposite end from the bottom wheel 9 for sliding on the ring 7 and the top - Jan. 1 and counterweight ropes 12 is connected with a vertical rib 13, the rigidity of the central air ducts 6, is fixedly mounted on the drive 8 in the bearing 14.
Рама-каркас 1 (фиг.2) выполнена пространственной из вертикальных жестких ребер 13, 15 и 16, также вертикальных ребер 17-22, выполненных в виде троса. При этом к вертикальным жестким ребрам 15, 16 рамы-каркаса 1 прикреплены вертикальные оси 23, 24 вращения роторов 2 и 3, каждый из которых имеет пять (фиг.З) вертикальных прямоугольных лопастей 231 -5 и 24ι-5. Боковые ветрозаборники 4 и 5 также выполнены в виде прямоугольных пластин, прикрепленных к вертикальным ребрам 17-20 рамы- каркаса. Центральный ветроотражатель 6 выполнен из двух прямоугольных пластин, соединенных между собой по одному из длинных ребер с образованием угла в 30-60° между ними и обращен раскрывом к роторам 2 и 3, прикреплен к вертикальным ребрам 13, 21 и 22, а вершины его общего ребра 13 соединены тягами 25-28 с местами крепления вертикальных ребер 15 и 16 к горизонтальным задним балкам 29 и 30, а также соединены с горизонтальными передними балками 31 и 32 рамы-каркаса 1 в местах их пересечения. Ветроэнергетическая установка снабжена блоком 33 управления, который электрически соединен с устройством 34 определения направления и скорости ветра, с электродвигателями 35 с редуктором 35 для вращения колес 9, редуктором 36 электрогенератора 37, а также с механизмами 38 подьема- опускания парусной ткани. The frame-frame 1 (figure 2) is made spatial of vertical rigid ribs 13, 15 and 16, also vertical ribs 17-22, made in the form of a cable. Moreover, the vertical rigid ribs 15, 16 of the frame-frame 1 are attached to the vertical axis 23, 24 of rotation of the rotors 2 and 3, each of which has five (Fig.Z) vertical rectangular blades 231 -5 and 24ι- 5 . Side windbreakers 4 and 5 are also made in the form of rectangular plates attached to the vertical ribs 17-20 of the frame frame. The central wind deflector 6 is made of two rectangular plates interconnected along one of the long ribs to form an angle of 30-60 ° between them and faces open to the rotors 2 and 3, attached to the vertical ribs 13, 21 and 22, and the vertices of its common the ribs 13 are connected by rods 25-28 with the attachment points of the vertical ribs 15 and 16 to the horizontal rear beams 29 and 30, and are also connected to the horizontal front beams 31 and 32 of the frame frame 1 at their intersections. The wind power installation is equipped with a control unit 33, which is electrically connected to the device 34 for determining the direction and speed of the wind, with electric motors 35 with a gear 35 for rotating the wheels 9, a gear 36 of the electric generator 37, and also with mechanisms 38 for raising and lowering the sailing fabric.
Оси 23, 24 вращения роторов 2 и 3 прикреплены к вертикальным жестким ребрам 15 и 16 рамы-каркаса 1 подшипниках 39. На малую шестерню 40, соединенную с редуктором 36, передают вращение шестерни 41 и 42 роторов 2 и 3, которые при вращении роторов 2 и 3 входят в зацепление друг с другом.  The axis 23, 24 of the rotation of the rotors 2 and 3 are attached to the vertical rigid ribs 15 and 16 of the frame frame 1 of the bearings 39. The rotation of the gears 41 and 42 of the rotors 2 and 3, which during the rotation of the rotors 2, is transmitted to the small gear 40 connected to the gearbox 36 and 3 mesh with each other.
Кинематическая связь (фиг.2, 3) роторов 2 и 3 с приемником энергии - электрогенератором 37 - осуществляется посредством зубчатой передачи из двух связанных с лопастями роторов 2 и 3 зубчатых шестерен 41 и 42, шестерни 40 и редуктора 36. The kinematic connection (figure 2, 3) of the rotors 2 and 3 with a power receiver - an electric generator 37 - is carried out by means of a gear transmission of two associated with the blades of the rotors 2 and 3 of the gears 41 and 42, gear 40 and gear 36.
При этом ребра 13, 15, 16, оси роторов 23, 24, тяги 25-28, горизонтальные балки 29-32, контртяга 10 вьшолнены из композитных материалов или из металла, а полотна лопастей 2 1-5 и 241 -5 роторов 2 и 3, боковых ветрозаборников 4 и 5, и центрального ветроотражателя 6 вьшолнены из парусной ткани из базальтовых нитей. Устройство 34 представляет собой, в частности, анемометр. Блок 33 управления может быть выполнен, в частности, на микроконтроллере.  In this case, the ribs 13, 15, 16, the axis of the rotors 23, 24, the rods 25-28, the horizontal beams 29-32, the counter rod 10 are made of composite materials or metal, and the blade blades 2 1-5 and 241-5 rotors 2 and 3, the side wind inlets 4 and 5, and the central wind deflector 6 are made of sailing fabric from basalt threads. The device 34 is, in particular, an anemometer. The control unit 33 can be performed, in particular, on the microcontroller.
Конструктивно оси 23, 24 роторов 2, 3 могут быть выполнены в различных вариантах, например в виде цельной трубы или в виде многогранной конструкции с многочисленными ребрами жесткости, по типу ствола башенного строительного крана либо в виде сетчатого цилиндра. Для вращения используются подшипники 39 или устройства тип подшипников.  Structurally, the axis 23, 24 of the rotors 2, 3 can be made in various ways, for example, in the form of a solid pipe or in the form of a multifaceted structure with numerous stiffeners, like the barrel of a tower construction crane or in the form of a mesh cylinder. For rotation, bearings 39 or device type bearings are used.
Лопасти 231-5 и 24ι-5 роторов 2 и 3 также могут быть изготовлены в различных вариантах, где определяющим является стремление к уменьшению веса лопасти за счет использования в качестве системы ребер жесткости сильно натянутых тросов. Вертикальные ребра жесткости плоскостей лопастей 231 -5, 241 -5, плоскостей боковых ветрозаборников 4, 5 и плоскостей центрального ветроотражателя представляют собой тросы , а полотна упомянутых лопастей роторов, ветрозаборников и ветроотражателя выполнены из парусной ткани с возможностью ее подъема-опускания. При этом (фиг.4 и 5) часть 43 полотна со стороны внутреннего ребра лопастей 23 1 -5 и 24i-s выполнена цельной, а остальная часть до наружного ребра - в виде вертикальных жалюзи 44 . Рабочую плоскость - полотно лопастей 23ι-5, 241 -5 - составляет парусная ткань, предпочтительно изготовленная из базальтового волокна, обладающего лучшими характеристиками в прочности и долговечности. Парусная ткань имеет возможность подниматься или опускаться по вертикали, для возможности сохранения целостности ВЭУ при очень сильных ветрах. В этом случае верхняя и нижняя грани парусной ткани имеют ребра 45 жесткости, к которым подсоединены тросики 46. В зависимости от размеров ВЭУ возможно применение нескольких дополнительных горизонтальных ребер 45' жесткости, встроенных в парусную ткань 43, 44 для уменьшения прогиба паруса от ветра. Эти ребра 45 соединены с вертикальными боковыми тросами 47 посредством колец 48 для устранения возможности задержки во время подъема или опускания парусной ткани. В самой парусной ткани также расположены по бокам колечки 49, сцепляющиеся с тросами 47, для обеспечения парусной ткани необходимой для ВЭУ рабочей поверхности. Нижняя и верхняя части парусной ткани 43, 44 лопастей жестко закреплены посредством горизонтальных ребер 50 жесткости, которые жестко закреплены в нижней и верхней частях вертикальных тросов 47. При такой конструкции полотна лопастей подъем парусной ткани осуществляется с помощью механизма подьема-опускания парусной ткани 38, соединенной с парусной тканью при помощи тонкого троса, проходящего через систему 51 блочков, расположенных в раме-каркасе ВЭУ. The blades 231-5 and 24ι-5 of the rotors 2 and 3 can also be manufactured in various versions, where the desire to reduce the weight of the blade due to the use of highly tensioned cables as a system of stiffeners is decisive. The vertical stiffeners of the planes of the blades 231 -5, 241 -5, the planes of the side wind inlets 4, 5 and the planes of the central wind deflector are cables, and the canvases of the said rotor blades, wind inlets and the wind deflector are made of sailing fabric with the possibility of its lifting-lowering. In this case (Figs. 4 and 5), the web part 43 from the side of the inner rib of the blades 23 1 -5 and 24i-s is made whole, and the rest to the outer rib is in the form of vertical blinds 44. The sailing fabric, preferably made of basalt fiber, which has the best characteristics in strength and durability, is the working plane — the blade blade 23ι-5, 241 -5. Sailing fabric has the ability to rise or fall vertically, in order to maintain the integrity of the wind turbine in very strong winds. In this case, the upper and lower faces of the sailing fabric have stiffening ribs 45, to which the cables 46 are connected. Depending on the size of the wind turbines, it is possible to use several additional horizontal stiffening ribs 45 ', built into the sailing fabric 43, 44 to reduce the deflection of the sail from the wind. These ribs 45 are connected to the vertical side cables 47 by means of rings 48 to eliminate the possibility of delay during the raising or lowering of sailing fabric. In the sailing fabric itself, rings 49 are also located on the sides, interlocking with the cables 47, to provide the sailing fabric with the necessary working surface for the wind turbines. Lower and upper parts of sailing fabric 43, 44 the blades are rigidly fixed by means of horizontal stiffening ribs 50, which are rigidly fixed in the lower and upper parts of the vertical cables 47. With this design of the blade web, the sailing fabric is lifted using the lifting-lowering mechanism of the sailing fabric 38 connected to the sailing fabric using a thin cable passing through a system of 51 blocks located in the frame of the wind turbine.
Также полотно лопастей 231 -5, 241-5 роторов 2 и 3 может быть выполнено в виде вертикальных жалюзи (фиг.4 и 5) для уменьшения сопротивления воздушной массе при вращении лопасти ротора в нерабочей зоне, то есть когда на лопасть перестает оказывать давление ветер, для увеличения кпд ВЭУ. Принцип работы жалюзи заключается в следующем: когда на них оказывает давление ветер, они закрыты, (напоминает входные двери, они могут открываться только в одну сторону), то есть створки жалюзи составляют одну плоскость лопасти ротора и не пропускают сквозь себя ветер и конструкция не позволяет им поворачиваться по ветру. Но когда давление ветра ослабевает и начинает увеличиваться давление воздуха с обратной стороны лопасти ротора, створки 44 жалюзи начинают поворачиваться (открываться) для уменьшения сопротивления воздуху. Открывание створки жалюзи имеет ограничение в виде тросика 52, связывающего конец ребра 45 с кольцом 48. Створка жалюзи - это вертикально вытянутый прямоугольник, где ребра 47 статичны и являются вертикальными тросами лопасти. Высота прямоугольника створки 44 жалюзи равна высоте лопасти, а ширина створки жалюзи не больше 1/10 общей ширины лопасти. Также ширина створки 44 жалюзи чуть больше расстояния между осями 47 створок жалюзи. Это не позволяет створкам 44 поворачиваться в обратную сторону и производит слипание тканей створок жалюзи, устраняя тем самым нежелательное продувание ветра. Прямоугольная рамка створки жалюзи, в зависимости от размеров ВЭУ, может быть исполнена в различных вариантах, но всегда с соблюдением возможности обеспечения легкости поворачивания вокруг статичного центра, и с невозможностью поворачиваться в сторону вращения лопасти ротора, а также с соблюдением принципа возможности способности подъема или опускания парусной ткани створки жалюзи по вертикали. В верхней части и в нижней части парусной ткани створки 44 жалюзи расположены ребра 45 жесткости. Нижнее ребро 45 имеет возможность поворачиваться относительно троса 47, но не может смещаться по вертикали относительно него, другой край ребра жесткости имеет гибкую связь в виде тросика 52 с кольцом 48 следующего ребра 45 по направлению к центру ротора. Этот тросик 52 и будет представлять ограничение открываемое™ створки. К кольцу 48 также закреплен трос 46, осуществляющий подъем или опускание парусной ткани. Внешний «рай парусной ткани 44 имеет соединение с тросом 47 в виде колечек 49, которые могут скользить по нему во время подъема или опускания парусной ткани. Работа по подъему или опусканию парусной ткани 43 и 44 осуществляется, как уже говорилось выше, единым механизмом 38 в виде электродвигателя с лебедкой, соединенного с парусными тканями посредством тросиков 46, протянутых через блочки 51. Механизм 38 расположен в конструкции ротора в нижней его части. Возможно расположение механизма 38 в центре оси ротора, когда это позволяет размер оси ротора Подъем или опускание осуществляется одновременно для всех парусных тканей ротора по команде от выполненного на контроллере блока 33 управления, переданной по проводам, встроенным в конструкции ВЭУ. Also, the blade blade 231-5, 241-5 of the rotors 2 and 3 can be made in the form of vertical blinds (Figs. 4 and 5) to reduce the resistance of the air mass during rotation of the rotor blade in the inoperative zone, that is, when the wind ceases to exert pressure on the blade , to increase the efficiency of wind turbines. The principle of operation of the blinds is as follows: when the wind exerts pressure on them, they are closed (resembles entrance doors, they can open only in one direction), that is, the shutter flaps are one plane of the rotor blade and do not allow wind to pass through and the design does not allow they turn in the wind. But when the wind pressure weakens and the air pressure begins to increase from the back of the rotor blade, the shutters 44 of the blinds begin to rotate (open) to reduce air resistance. The opening of the shutter leaf has a restriction in the form of a cable 52 connecting the end of the rib 45 to the ring 48. The shutter shutter is a vertically elongated rectangle where the ribs 47 are static and are vertical ropes of the blade. The height of the rectangle of the leaf 44 of the blinds is equal to the height of the blade, and the width of the leaf of the blinds is not more than 1/10 of the total width of the blade. Also, the width of the leaf 44 of the blinds is slightly larger than the distance between the axes 47 of the leaf of the blinds. This prevents the leaves 44 from being rotated in the opposite direction and adheres the tissues of the leaves of the blinds, thereby eliminating unwanted wind blowing. The rectangular frame of the sash shutters, depending on the size of the wind turbines, can be made in different ways, but always with the possibility of ensuring ease of rotation around a static center, and with the inability to turn in the direction of rotation of the rotor blade, as well as with the principle of the ability to raise or lower Sailing fabric sash blinds vertically. In the upper part and in the lower part of the sailing fabric of the sash 44 shutters are stiffening ribs 45. The lower rib 45 is able to rotate relative to the cable 47, but cannot move vertically relative to it, the other edge of the stiffener has a flexible connection in the form of a cable 52 with the ring 48 of the next rib 45 towards the center of the rotor. This cable 52 will constitute a limitation of the openable ™ leaf. To ring 48 also fixed cable 46, carrying out the raising or lowering of sailing fabric. The outer "paradise of the sailing fabric 44 is connected to a cable 47 in the form of rings 49, which can slide along it while raising or lowering the sailing fabric. The work of raising or lowering the sailing fabric 43 and 44 is carried out, as mentioned above, by a single mechanism 38 in the form of an electric motor with a winch connected to the sailing fabrics by cables 46, stretched through the blocks 51. The mechanism 38 is located in the rotor design in its lower part. The arrangement of the mechanism 38 in the center of the rotor axis is possible, when the rotor axis size allows it. Raising or lowering is carried out simultaneously for all sailing tissues of the rotor on command from the control unit 33 carried out on the controller, transmitted via wires integrated in the design of the wind turbine.
Ветроэнергетическая установка работает следующим образом.  Wind power installation works as follows.
На ветроэнергетическую установку, опорная площадка 7 и диск 8 которой неразъемно прикреплены к основанию 53, которым служит крыша здания или поверхность земли, воздействует воздушный поток - ветер.  The wind power installation, the supporting platform 7 and the disk 8 which are permanently attached to the base 53, which serves as the roof of the building or the surface of the earth, is affected by air flow - wind.
В блок 33 управления, выполненный, в частности, на контроллере, непрерывно поступают сигналы от устройства 34, сообщающие о скорости ветра. Сигналы проходят в проводке, вмонтированной в конструкцию ВЭУ. Сигналы от устройства 34, сообщающие о направлении ветра, также передаются по проводам (на чертежах не показаны). На основании полученных данных блок 33 управления принимает решение. Когда скорость ветра находится в рабочей зоне (скорость ветра, при которой работа ВЭУ будет эффективной), блок 33 управления на основании данных о направлении ветра обрабатывает этот сигнал и подает команду на электродвигатели с редуктором 35, осуществляющие вращение ВЭУ, для разворачивания ее по направлению к ветру. Команда в виде электросигнала проходит в проводке, смонтированной в конструкции ВЭУ. Когда работа по установке ВЭУ на ветер будет осуществлена, блок 33 подает электросигналы на механизмы 38, осуществляющие подьем-опускание парусных тканей. Команда на подъем парусной ткани проходит в проводке, вмонтированной в конструкцию ВЭУ. Ветровой поток, попадая на центральный ветроотражатель 6 и боковые ветрозаборники 4 и 5, равномерно распределяется на две равные части, которые попадают на поверхности лопастей 231 -5 и 24ι-5 обоих роторов 2 и 3. Оказывая давление не на все лопасти каждого из роторов 2 и 3, а только на часть из них, ветровой поток производит вращение каждого ротора 2 и 3 вокруг своей оси. Равномерное давление ветра на оба ротора 2 и 3 заставляет их вращаться одновременно. Жесткое шестеренчатое соединение (шестерни 41 и 42) лопастей 231 -5 и 24i-5 роторов 2 и 3 не только не позволяет им проворачиваться, но и позволяет им осуществлять более равномерное вращение. Ветер, попадая на лопасти 231 -5 и 241 -5 роторов 2 и 3, заставляет створки 44 жалюзи лопастей схлапываться (закрываться за счет большего давления со стороны ветра). Когда давление ветра ослабевает и начинает увеличиваться давление воздуха с обратной стороны лопасти ротора (за счет вращения), створки 44 жалюзи открываются, уменьшая сопротивление воздуху лопастями 23ι-5 и 24ι-5 роторов 2 и 3. Но открывание створок 44 ограниченно тросиками 52 для устранения касания лопастей. Смещение лопастей роторов 2 и 3 друг относительно друга с возможностью их вращения с вхождением друг в друга без зацепления их уменьшает объем воздуха, который приходиться проворачивать лопастям 231 -5 и 241 -5 роторов 2 и 3 в нерабочей зоне, а также уменьшает парусное сопротивление всей конструкции ВЭУ, что позволяет уменьшить материалоемкость всей конструкции, а также увеличить рабочую зону скоростей ветра. Вращение роторов 2 и 3 не предусматривает сверхскоростного вращения, значение скорости вращения конечной точки лопасти ротора всегда меньше скорости ветра. Это позволяет добиться максимальной эффективности данной конструкции ВЭУ. Шестерни 41 и 42 роторов 2 и 3 всегда больше по размерам шестерни 40 съема энергии, что позволяет увеличивать количество оборотов, передающихся дальше на редуктор 36, который доводит количество оборотов до необходимого для эффективной работы электрогенератора 37. Электрогенератор 37 преобразует вращательный момент в электричество. Полученное электрогенератором 37 электричество передается по проводам потребителю. The control unit 33, made in particular on the controller, continuously receives signals from the device 34, reporting wind speed. The signals pass in the wiring mounted in the design of the wind turbine. Signals from the device 34 reporting wind direction are also transmitted by wire (not shown in the drawings). Based on the received data, the control unit 33 makes a decision. When the wind speed is in the working area (wind speed at which the wind turbine will be effective), the control unit 33, based on the wind direction data, processes this signal and sends a command to the electric motors with reducer 35, which rotate the wind turbine, to deploy it towards the wind. The command in the form of an electric signal passes in the wiring mounted in the design of the wind turbine. When the work on installing a wind turbine in the wind is carried out, block 33 provides electrical signals to mechanisms 38 that carry out the raising and lowering of sailing fabrics. The team to raise the sailing fabric is held in the wiring, mounted in the design of the wind turbine. The wind flow, falling on the central wind deflector 6 and the side wind inlets 4 and 5, is evenly distributed into two equal parts that fall on the surface of the blades 231 -5 and 24ι-5 of both rotors 2 and 3. Exerting pressure on not all of the blades of each of the rotors 2 and 3, but only for a part of them, the wind flow rotates each rotor 2 and 3 around its axis. The uniform wind pressure on both rotors 2 and 3 makes them rotate at the same time. Rigid gear connection (gears 41 and 42) of blades 231 -5 and 24i-5 rotors 2 and 3 not only does not allow them to turn, but also allows them to carry out more uniform rotation. The wind, falling on the blades 231 -5 and 241 -5 of the rotors 2 and 3, causes the sash 44 of the louvre of the blades to collapse (to be closed due to greater pressure from the side of the wind). When the wind pressure weakens and air pressure begins to increase from the back of the rotor blade (due to rotation), the shutters 44 of the louvers open, reducing the air resistance by the blades 23ι-5 and 24ι-5 of the rotors 2 and 3. But the opening of the shutters 44 is limited by cables 52 to eliminate touching the blades. The displacement of the blades of the rotors 2 and 3 relative to each other with the possibility of rotation with entering each other without engagement reduces the amount of air that rotor blades 231 -5 and 241 -5 of the rotors 2 and 3 have to rotate in the inoperative zone, and also reduces the sailing resistance of the whole wind turbine design, which reduces the material consumption of the entire structure, as well as increase the working area of wind speeds. Rotation of rotors 2 and 3 does not provide for super-fast rotation, the value of the speed of rotation of the end point of the rotor blade is always less than wind speed. This allows you to achieve maximum efficiency of this design of wind turbines. The gears 41 and 42 of the rotors 2 and 3 are always larger in size of the gear 40 for energy removal, which allows to increase the number of revolutions transferred further to the reducer 36, which brings the number of revolutions to the required for the efficient operation of the electric generator 37. The electric generator 37 converts the torque into electricity. Received by the generator 37 electricity is transmitted by wire to the consumer.
В сравнении с прототипом заявляемая ветроэнергетическая установка является более эффективной и надежной в работе, имеет большую ремонтопригодность за счет однотипной конструкции ветроиспользующих элементов.  In comparison with the prototype, the inventive wind power installation is more efficient and reliable in operation, has greater maintainability due to the same design of wind-using elements.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Ветроэнергетическая установка вертикального типа, содержащая опорную площадку (7), на которой закреплена несущая конструкция (1), включающая в себя горизонтально расположенные параллельные нижнюю несущую и верхнюю балки (30) и (29), к которым по краям прикреплены два боковых ветрозаборника (4) и (5), между которыми закреплены в подшипниках (39) между верхней и нижней балками (29) и (30) несущей конструкции с возможностью противонаправленного вращения друг относительно друга два ротора (2) и (3) с лопастями (231-5) и (24ι-5), имеющие параллельные вертикальные оси (23) и (24) вращения, при этом имеются два ветроотражателя потока воздуха на лопасти (23 i-s) и (24i-s) роторов (2) и (3), ОТЛИЧАЮЩАЯСЯ тем, что опорная площадка (7) неразъемно прикреплена к основанию (53) и выполнена из рельса в форме кольца (7), в центре которого размещен также неразъемно прикрепленный к основанию (53) металлический диск (8), несущая конструкция включает в себя пространственную раму-каркас (1) в виде вертикально расположенного наклонного параллелепипеда, имеющую в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции, меньшие по длине параллельные стороны которой являются соответственно двумя задними верхней и нижней балками (29) и (30) несущей конструкции, соединенными между собой двумя вертикальными ребрами (15) и (16) жесткости, которые расположены на одинаковом расстоянии от концов балок и на которых закреплены в подшипниках (39) с возможностью вращения оси (23) и (24) роторов (2) и (3), каждый из которых имеет пять вертикальных лопастей (23ι-5) и (24ι-5) прямоугольной формы, нижние стороны которых соединены в каждом роторе между собой с помощью своих зубчатых шестерен (41) и (42) с возможностью вхождения последних в зацепление друг с другом, при этом радиусы шестерен (41) и (42) меньше ширины лопастей (23ι-5, 24i-s) роторов (2) и (3), лопасти (23 ι-5, 24ι-5) роторов (2) и (3) смещены друг относительно друга с возможностью их вращения с вхождением друг в друга без зацепления их, боковые ветрозаборники (4, 5) являются боковыми гранями рамы-каркаса (1) и также имеют прямоугольную форму, ветроотражатели выполнены в виде двух прямоугольных вертикально расположенных граней, соединенных между собой по общему вертикальному ребру (13) с образованием между гранями угла в 30- 60°, образуя один центральный ветроотражатель (6), являющийся дополнительным элементом несущей конструкции, вынесенным за пределы рамы-каркаса (1) к центру опорной площадки (7), и обращенный раскрывом к роторам (2, 3), к верхней части его общего ребра (13) прикреплено устройство (34) определения направления и скорости ветра, а верхняя и нижняя вершины его соединены тягами (25) и (26) с местами крепления ребер (15) и (16) жесткости, соединяющих задние нижнюю и верхнюю балки (30) и (29) между собой в местах крепления к балкам (29, 30) осей роторов (2) и (3), к нижней части ребра (13) центрального ветроотражателя (6) со стороны, противоположной расположению ветроиспользующих элементов (2-5), прикреплена контртяга (10), второй конец которой снабжен противовесом (1 1) и колесом (9) для перемещения по кольцу опорной площадки (7) и соединен тросами (12) с верхней и средней точками вертикального ребра (13) центрального ветроотражателя (6), которое неразъемно закреплено в подшипнике (14) на металлическом диске (8), при этом горизонтальные задние (29, 30) и передние балки (31 , 32) рамы-каркаса (1), соединяющие их вертикальные ребра (15, 16) жесткости, тяги (25-28), контртяга (10) и центральное ребро (13) ветроотражателя (6) выполнены в виде жестких стержней, вертикальные ребра лопастей (23ι-5, 24ι-5) роторов (2, 3), боковых ветрозаборников (4) и (5) и центрального ветроотражателя (6) представляют собой тросы, а полотна лопастей (231-5, 24ι-5) роторов, ветрозаборников (4, 5) и ветроотражателя (6) выполнены из парусной ткани с возможностью ее подъема-опускания с помощью механизмов (35), причем часть полотна (43) лопастей (23 ι-5, 24ι-5) роторов (2, 3) со стороны внутреннего ребра выполнена цельной, а остальная часть (44) до наружного ребра - в виде вертикальных жалюзи, при этом к нижним вершинам боковых ветрозаборников (4) и (5), расположенных над кольцом опорной площадки (7), прикреплены колеса (9), часть из которых соединена с электродвигателями (35) с редукторами, ветроэнергетическая установка снабжена блоком (33) управления, соединенным входом с устройством (34) определения направления и скорости ветра, а выходом - с механизмами (38) подъема- опускания полотен ветроиспользующих элементов (2-5) и электродвигателями (35) колес (9), имеется устройство преобразования механической энергии в электрическую в виде электрогенератора (37) с редуктором. 1. A vertical-type wind power installation containing a support platform (7), on which a supporting structure (1) is fixed, including horizontally arranged parallel lower supporting and upper beams (30) and (29), to which two side air intakes are attached at the edges (4) and (5), between which two rotors (2) and (3) with blades (231) are fixed in bearings (39) between the upper and lower beams (29) and (30) of the supporting structure with the possibility of counter-rotation relative to each other -5) and (24ι-5) having parallel vertical axes of rotation (23) and (24), while there are two wind deflectors of the air flow on the blades (23 is) and (24i-s) of the rotors (2) and (3), DIFFERENT in that the supporting platform (7) is permanently attached to the base (53) and is made of a ring-shaped rail (7), in the center of which there is also a metal disk (8) permanently attached to the base (53), the supporting structure includes a spatial frame-frame (1) in the form of a vertically inclined parallelepiped having an isosceles trapezoid in cross section, smaller in parallel length whose sides are, respectively, two rear upper and lower beams (29) and (30) of the supporting structure, interconnected by two vertical ribs (15) and (16) of rigidity, which are located at the same distance from the ends of the beams and on which are fixed in bearings (39) with the possibility of rotation of the axis (23) and (24) of the rotors (2) and (3), each of which has five vertical blades (23ι- 5 ) and (24ι- 5 ) of rectangular shape, the lower sides of which are connected in each the rotor with each other using their gears (41) and (42) with the possibility walking latter into engagement with one another, wherein the radii of the gears (41) and (42) is less than the width of the blades (23ι-5, 24i-s) of the rotors (2) and (3), the blades (23 ι-5, 24ι- 5 ) rotors (2) and (3) are displaced relative to each other with the possibility of their rotation entering into each other without engaging them, the side wind inlets (4, 5) are side faces of the frame frame (1) and also have a rectangular shape, the wind deflectors are made in the form of two rectangular vertically arranged faces interconnected by a common vertical edge (13) with the formation between the faces angle of 30-60 °, forming one central wind deflector (6), which is an additional element of the supporting structure, extended outside the frame frame (1) to the center of the supporting platform (7), and facing the opening to the rotors (2, 3), to the upper part of its common rib (13) is attached to a device (34) for determining the direction and speed of the wind, and its upper and lower vertices are connected by rods (25) and (26) with places fastening the stiffeners (15) and (16) connecting the lower lower and upper beams (30) and (29) to each other in the places of attachment to the beams (29, 30) of the axes of the rotors (2) and (3), to the lower part of the rib (13) of the central wind deflector (6) from the side opposite to the location of the wind-using elements (2-5), a counter rod (10) is attached, the second end of which is provided with a counterweight (1 1) and a wheel (9) for moving along the ring of the supporting platform (7) and is connected by cables (12) to the upper and middle points of the vertical rib (13) of the central wind deflector (6), which is permanently fixed about in the bearing (14) on the metal disk (8), while the horizontal rear (29, 30) and front beams (31, 32) of the frame frame (1) connecting their vertical ribs (15, 16) of stiffness, traction ( 25-28), the counter rod (10) and the central rib (13) of the wind deflector (6) are made in the form of rigid rods, the vertical ribs of the blades (23ι- 5 , 24ι- 5 ) of the rotors (2, 3), side wind inlets (4) and (5) and the main air ducts (6) are wires and web blades (231-5, 24ι- 5) rotors vetrozabornikov (4, 5) and air ducts (6) made of sailcloth, with its ascent a-lowering by means of mechanisms (35), and part of the blade (43) of the blades (23 ι-5, 24ι-5) of the rotors (2, 3) from the side of the inner rib is made whole, and the rest of (44) to the outer rib - in the form of vertical blinds, while the wheels (9) are attached to the lower vertices of the side air intakes (4) and (5) located above the ring of the support platform (7), some of which are connected to electric motors (35) with gearboxes, the wind power installation is equipped with a control unit (33) connected by the input to the device (34) for determining the direction and speed of the wind, and the way out - with mechanisms (38) for raising and lowering the canvases of wind-using elements (2-5) and electric motors (35) of the wheels (9), there is a device for converting mechanical energy into electrical energy in the form of an electric generator (37) with a reducer.
2. Ветроэнергетическая установка по п.1 , ОТЛИЧАЮЩАЯСЯ тем, что основанием (53) опорной площадки (7) служит крыша здания.  2. Wind power installation according to claim 1, characterized in that the roof of the building serves as the basis (53) of the support platform (7).
3. Ветроэнергетическая установка по п.1 , ОТЛИЧАЮЩАЯСЯ тем, что основанием (53) опорной площадки (7) служит поверхность земли.  3. Wind power installation according to claim 1, characterized in that the ground surface (53) is the base (53) of the support platform (7).
4. Ветроэнергетическая установка по п.1, ОТЛИЧАЮЩАЯСЯ тем, что упомянутые жесткие стержни (10, 13, 15, 16, 25-32) выполнены из композитного материала. 4. Wind power installation according to claim 1, characterized in that the said rigid rods (10, 13, 15, 16, 25-32) are made of composite material.
5. Ветроэнергетическая установка по п.1 , ОТЛИЧАЮЩАЯСЯ тем, что упомянутые жесткие стержни (10, 13, 15, 16, 25-32) выполнены из металла.  5. Wind power installation according to claim 1, characterized in that the said rigid rods (10, 13, 15, 16, 25-32) are made of metal.
6. Ветроэнергетическая установка по п.1, ОТЛИЧАЮЩАЯСЯ тем, что парусная ткань ветроиспользующих элементов (2-6) выполнена из базальтового полотна.  6. Wind power installation according to claim 1, characterized in that the sailing fabric of the wind-using elements (2-6) is made of basalt canvas.
PCT/RU2014/000359 2014-05-19 2014-05-19 Vertical-type wind-energy installation WO2015178788A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016139859A RU2664037C2 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Vertical wind power plant
PCT/RU2014/000359 WO2015178788A1 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Vertical-type wind-energy installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2014/000359 WO2015178788A1 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Vertical-type wind-energy installation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015178788A1 true WO2015178788A1 (en) 2015-11-26

Family

ID=54554343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2014/000359 WO2015178788A1 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Vertical-type wind-energy installation

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2664037C2 (en)
WO (1) WO2015178788A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107448364A (en) * 2017-06-07 2017-12-08 中国船舶科学研究中心上海分部 A kind of wind-force boosting rotor-support-foundation system based on truss structure
CN113931791A (en) * 2021-10-18 2022-01-14 华能会理风力发电有限公司 Synchronous mechanism of supporting wheel in vertical axis wind turbine
CN114412714A (en) * 2022-01-20 2022-04-29 北京京运通科技股份有限公司 Wind power generator
CN114543425A (en) * 2020-11-26 2022-05-27 合肥美的电冰箱有限公司 Refrigeration equipment and air duct assembly applied to same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759586C2 (en) * 2019-11-05 2021-11-15 Юлий Борисович Соколовский Method for converting energy of air flow into rotational movement of wind power plant and device for implementing this method
RU2725126C1 (en) * 2019-12-24 2020-06-29 Александр Алексеевич Трубецкой Wind-driven plant for generation of electricity
CN111706461B (en) * 2020-06-24 2021-07-09 北京和达数讯信息技术有限公司 Closed adjustable power generation device of vertical axis wind power street lamp
RU210373U1 (en) * 2021-12-01 2022-04-14 Павел Николаевич Лобода WIND TURBINE

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4156580A (en) * 1977-08-18 1979-05-29 Pohl Lothar L Wind-turbines
US20040141845A1 (en) * 2002-12-02 2004-07-22 Hans-Armin Ohlmann Vertical axis wind turbine
RU82274U1 (en) * 2008-11-14 2009-04-20 Негосударственное образовательное учреждение "Российский Новый Университет" MODULAR WIND POWER INSTALLATION

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743448A (en) * 1971-08-26 1973-07-03 Superior Mfg Co Pump base assembly
RU2009371C1 (en) * 1991-06-03 1994-03-15 Герман Павлович Парашин Windmill turbine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4156580A (en) * 1977-08-18 1979-05-29 Pohl Lothar L Wind-turbines
US20040141845A1 (en) * 2002-12-02 2004-07-22 Hans-Armin Ohlmann Vertical axis wind turbine
RU82274U1 (en) * 2008-11-14 2009-04-20 Негосударственное образовательное учреждение "Российский Новый Университет" MODULAR WIND POWER INSTALLATION

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107448364A (en) * 2017-06-07 2017-12-08 中国船舶科学研究中心上海分部 A kind of wind-force boosting rotor-support-foundation system based on truss structure
CN107448364B (en) * 2017-06-07 2024-04-09 中船(上海)节能技术有限公司 Truss structure-based wind power boosting rotor system
CN114543425A (en) * 2020-11-26 2022-05-27 合肥美的电冰箱有限公司 Refrigeration equipment and air duct assembly applied to same
CN114543425B (en) * 2020-11-26 2022-11-18 合肥美的电冰箱有限公司 Refrigeration equipment and air duct assembly applied to same
CN113931791A (en) * 2021-10-18 2022-01-14 华能会理风力发电有限公司 Synchronous mechanism of supporting wheel in vertical axis wind turbine
CN113931791B (en) * 2021-10-18 2023-03-28 华能会理风力发电有限公司 Synchronous mechanism of supporting wheel in wind wheel of vertical axis wind driven generator
CN114412714A (en) * 2022-01-20 2022-04-29 北京京运通科技股份有限公司 Wind power generator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016139859A (en) 2018-06-20
RU2664037C2 (en) 2018-08-14
RU2016139859A3 (en) 2018-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2664037C2 (en) Vertical wind power plant
US8232665B2 (en) Vertical wind collector and redirecting tower
CN102959237B (en) The method of guide device, wind turbine system and pilot fluid stream
US20110067353A1 (en) Wind power equipment and assembly
AU2007243683A1 (en) Louvered horizontal wind turbine
KR20130129179A (en) Vertical axis wind turbine
EA023602B1 (en) Wind/water turbine with rotational resistance reduced due to wind vane blades
US20130183160A1 (en) Wind generator hub assembly with hybrid sail blades
WO2016085858A1 (en) High-efficiency wind generator
RU2392490C1 (en) Carousel-type wind-electric set (wes) with cyclic symmetric blades smoothly rotating in opposite phase to rotor
WO2014006608A1 (en) Multi axis and wings wind turbine
US20170175707A1 (en) Wind driven electricity generator having a tower with no nacelle or blades
KR101348610B1 (en) Wind turbine
RU2673021C2 (en) Wind turbine
US20090196740A1 (en) Multi directional augmenter and diffuser
EP2986844B1 (en) An energy conversion device driven by wind power
WO2010148168A1 (en) System for generating electrical energy using wind power
EP3303831B1 (en) Rotary converter of wind energy with a vertical axis of rotation
ITMI20090890A1 (en) WIND ELECTRIC GENERATOR
KR101230231B1 (en) Apparatus for wind power generation with vertical axis
WO2020214101A1 (en) Wind cable car
CN1851258A (en) Oblique axis type windpower generating unit
UA136722U (en) WIND ENERGY INSTALLATION
WO2020204868A1 (en) Wind turbine
DE102012019497B4 (en) Rotor blades for wind power machines

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14892502

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016139859

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14892502

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1