Ветроэлектростанция

Авторы патента:

Валеев Азат Рустамович (RU)

Хайруллин Артур Ирекович (RU)

Исмагилов Флюр Рашитович (RU)

Хайруллин Ирек Ханифович (RU)

F03D5/04 - с рабочими органами, укрепленными на каретках, катящихся по рельсам и т.п.

Владельцы патента RU 2343309:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет (RU)

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для получения электрической энергии. Ветроэлектростанция выполнена в виде кольцевой железной дороги, снабженной путепроводами, снегоочистителями и токосъемными проводами, с расположенным на ней подвижным составом тележек, на которых размещены управляемые ветряные движители, электрогенераторы, подключенные к токосъемникам, двигатели внутреннего сгорания, обеспечивающие разгон и движение состава при слабом ветровом потоке. На тележках размещен балласт для увеличения механической энергии, запасаемой составом. Технический результат: создание автономной ветряной электростанции большой мощности для применения в удаленных и северных районах, сохраняющей работоспособность и при слабых ветровых потоках. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для получения электрической энергии.

Известна ветряная станция, в которой ветроколесо соединено с электрогенератором и с электродвигателем с помощью ременной передачи (патент RU 2249721 С1, МПК F03D 3/04, опубл. 10.04.2005. Бюл. №10). Электродвигатель раскручивает ветроколесо до необходимой скорости вращения.

Недостатками такой станции являются обязательное наличие внешнего источника электрической энергии (линии электропередач), малая мощность.

Известна ветроэнергетическая установка (патент RU 2251022 С1, МПК F03D 3/00, 3/04, опубл. 27.04.2005. Бюл. №12), содержащая ветряное колесо, электрогенератор, накопитель энергии (аккумуляторную батарею) и фотоэлектрический преобразователь световой энергии. Бесперебойная работа установки обеспечивается фотоэлектрическим преобразователем и аккумуляторной батареей.

Недостатками такой ветроэнергетической установки является малая мощность, малое время работы при неблагоприятных погодных условиях.

Наиболее близкой по технической сущности является ветроэлектростанция (заявка на изобретение RU 2005119907 А, МПК F03D 9/00, 27.06.2005 г., опубл. 10.01.2007. Бюл. №1), содержащая ветроколесо, генератор постоянного тока и двигатель внутреннего сгорания. Бесперебойная работа ветроэлектростанции обеспечивается двигателем внутреннего сгорания, соединенного с генератором постоянного тока через муфту. Однако электростанция вырабатывает напряжение постоянного тока, что затрудняет преобразование и передачу электрической энергии. К недостаткам также относится небольшая мощность ветроэлектростанции.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании автономной ветряной электростанции большой мощности для применения в удаленных и северных районах, сохраняющей работоспособность и при слабых ветровых потоках.

Поставленная задача достигается тем, что ветроэлектростанция, содержащая ветряные движители, электрогенераторы, двигатели внутреннего сгорания, электрооборудование, в отличие от прототипа выполнена в виде кольцевой железной дороги, снабженной путепроводами, снегоочистителями и токосъемными проводами, с расположенным на ней подвижным составом тележек, на которых размещены управляемые ветряные движители, электрогенераторы, подключенные к токосъемникам, двигатели внутреннего сгорания, обеспечивающие разгон и движение состава при слабом ветровом потоке, причем на тележках размещен балласт для увеличения механической энергии, запасаемой составом.

Кроме того, ветряные движители могут быть выполнены парусного типа.

Электростанция снабжена измерительными, контролирующими и регулирующими приборами. Внутри железнодорожного кольца расположены трансформаторная подстанция, складские и прочие помещения.

На фиг.1 схематично показан общий вид ветроэлектростанции. На фиг.2 и 3 показаны тележка с ветряным движителем и тележка-генератор.

На кольцевой железной дороге 1 расположен подвижный состав из тележек 2 с управляемыми ветряными движителями 3 и тележек-генераторов 4 с генераторами 5 и двигателями внутреннего сгорания 6. По внутренней стороне железной дороги расположены токосъемные провода 7, к которым подсоединены токосъемники 8, расположенные на тележках-генераторах 4.

Ветроэлектростанция работает следующим образом.

При наличии ветра ветровой поток воспринимается ветряными движителями 3 и приводит состав в движение. При попутном движении тележек 2 с направлением ветра движители 3, расположенные на этих тележках, направлены так, чтобы воспринимать давление ветра и обеспечивать скорость движения, необходимую для генерации тока промышленной частоты, при встречном так, чтобы давление ветра на движители 3 было минимальным. Энергия ветра при этом преобразуется в механическую (кинетическую) энергию движения состава. Балласт 9 на тележках 2 служит для увеличения массы состава и, соответственно, для увеличения кинетической энергии, запасаемой составом. Механическая энергия движения в генераторах 5 преобразуется в электрическую энергию переменного тока промышленной частоты. Электрическая энергия подается на трансформаторную подстанцию 10 через токосъемники 8 и токосъемные провода 7.

При слабом ветровом потоке бесперебойная работа ветроэлектростанции обеспечивается двигателями внутреннего сгорания 6, расположенными на тележках-генераторах 4, которые поддерживают требуемую скорость движения состава. Двигатели внутреннего сгорания 6 также могут быть использованы для разгона состава.

Количество ветряных движителей 3, генераторов 5, двигателей внутреннего сгорания 6 выбирается исходя из требуемой мощности электростанции и массы состава.

Управление ветряными движителями 3 при движении, включение и отключение двигателей внутреннего сгорания производится измерительными, контролирующими и регулирующими приборами в зависимости от направления и скорости ветра, направления движения каждой конкретной тележки относительно ветрового потока, скорости движения состава.

Увеличение мощности предлагаемой ветроэлектростанции обеспечивается за счет увеличения количества ветряных движителей, бесперебойное снабжение потребителей электрической энергией обеспечивается за счет двигателей внутреннего сгорания и за счет большого количества механической энергии, запасаемой составом.

1. Ветроэлектростанция, содержащая ветряные движители, электрогенераторы, двигатели внутреннего сгорания, электрооборудование, отличающаяся тем, что выполнена в виде кольцевой железной дороги, снабженной путепроводами, снегоочистителями и токосъемными проводами, с расположенным на ней подвижным составом тележек, на которых размещены управляемые ветряные движители, электрогенераторы, подключенные к токосъемникам, двигатели внутреннего сгорания, обеспечивающие разгон и движение состава при слабом ветровом потоке, причем на тележках размещен балласт для увеличения механической энергии, запасаемой составом.

2. Ветроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что ветряные движители выполнены парусного типа.

Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии, а именно преобразования энергии ветра преимущественно в электрическую. .

Ветродвигатель // 2318132

Изобретение относится к области использования возобновляющихся источников энергии, а именно к ветровой энергии, и преобразования их в другие виды, преимущественно в электрическую энергию.

Ветровая силовая установка // 2305795

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

Ветроэнергетическая установка // 2280785

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэнергетическим установкам. .

Преобразователь энергии ветра // 2275529

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к возобновляющимся источникам энергии. .

Преобразователь энергии ветра и волн // 2254494

Изобретение относится к области возобновляющихся источников энергии, а именно ветро- и гидроэнергии. .

Преобразователь энергии текучей среды (варианты) // 2253039

Изобретение относится к области ветро- и гидроэнергетики и может быть использовано для выработки ветровой и гидроэнергии и преобразования их в электроэнергию. .

Ветроэнергетическая установка // 2187019

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразовывающим энергию ветра в электрическую или другие виды энергии. .

Транспортное средство // 2158683

Изобретение относится к транспортной технике. .

Ветроэнергетическая установка // 2125182

Изобретение относится к области использования возобновляющихся источников энергии, а именно ветровой энергии. .

Преобразователь энергии текучей среды (варианты) // 2361110

Изобретение относится к области использования возобновляющихся источников энергии, а именно ветровой и гидроэнергии, и преобразования их в другие виды, преимущественно в электрическую энергию

Ветровая система для преобразования энергии за счет поступательного перемещения по направляющей модулей, буксируемых воздушными змеями, и способ производства электрической энергии // 2451826

Изобретение относится к ветровой системе для преобразования энергии за счет поступательного перемещения по направляющей модулей, буксируемых воздушными змеями, и способам ее работы

Способ и система для преобразования содержащейся в горизонтальных потоках энергии движения в полезную механическую энергию // 2483226

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования и использования энергии ветра

Ветросиловая установка // 2562130

Изобретение относится к установкам для выработки электрической энергии от действия ветрового потока. Ветросиловая установка содержит беговую дорожку в виде кольцевого рельсового пути. На кольцевом рельсовом пути установлены тележки с устройствами приема кинетической энергии ветра, соединенные поводками с приводом вала генератора электрического тока. Каждое устройство приема кинетической энергии ветра выполнено в виде закрепленных на тележках двух стоек. Одна стойка соединена с вертикальными балками поперечными балками. Другая стойка соединена с вертикальными балками горизонтальными перемычками, расположенными под острым углом по направлению движения тележек. Вертикальные балки снабжены сверху коническими редукторами, шестерни которых соединены с крыльчатками и с намоточными барабанами. Намоточные барабаны установлены свободными концами в подшипниковом узле, закрепленном на другой стойке. На намоточных барабанах закреплены полотнища парусов. Полотнища парусов снабжены снизу противовесами в виде горизонтальных балок, входящих концами в направляющие, образованные на другой стойке и вертикальных балках. Изобретение направлено на защиту установки от порывов ветра и обеспечение равномерной частоты вращения вала генератора электрического тока при изменениях скорости ветра. 3 ил.

Ветроэнергетическая установка и способ производства с помощью нее электрической энергии // 2562345

Группа изобретений относится к области ветроэнергетики и предназначена для получения энергии за счет набегающего воздушного потока ветра. Ветроэнергетическая установка содержит принимающие энергию ветра элементы, закрепленные на вершинах мачт, каждое основание которых присоединено к каретке, выполненной с возможностью перемещения по бесконечно-замкнутому треку, и электрогенератор, при этом каретки соединены друг с другом посредством бесконечно-замкнутого гибкого силового контура, а принимающие энергию ветра элементы занимают вертикальное положение относительно бесконечно-замкнутого трека в режиме рабочего хода с последующим их поворотом в горизонтальное положение в режиме холостого хода, причем также могут иметь возможность фиксации между вертикальным и горизонтальным положениями. Технический результат заключается в упрощении конструктивного выполнения заявленного устройства и способа производства электрической энергии с одновременным обеспечением минимального сопротивления паруса набегающему потоку воздуха в режиме холостого хода. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Ветроэнергетическая установка // 2578764

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка содержит беговую дорожку в виде кольцевого рельсового пути, на котором установлены тележки, соединенные поводками с валом привода генератора электрического тока. На каждой тележке закреплено устройство приема кинетической энергии ветрового потока. Каждое устройство приема кинетической энергии ветрового потока выполнено в виде конфузора, сверху которого друг над другом закреплены с возможностью поворота в вертикальных плоскостях подпружиненные П-образные в сечении открытые спереди нижний и верхний закрылки. С боковых сторон конфузора в подшипниковых опорах установлены вертикальные валы с крыльчаткой и барабаном. Каждый барабан соединен тросом с верхним закрылком. При натяжении барабанами тросов верхний закрылок перекрывает вертикальными полками боковые стороны нижнего закрылка, а последним - конфузора. Под действием пружин в поднятом положении закрылки образуют верхнюю и нижнюю камеры с заборными окнами. На выходном окне конфузора установлен вал с крыльчаткой и заслонкой, соединенной пружиной со стенкой конфузора. Заслонка выполнена выпуклой в наружную сторону выпускного окна конфузора. Изобретение направлено на обеспечение постоянной частоты вращения вала генератора электрического тока и прекращение работы установки при шквалистых порывах ветра. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Ветровая система для преобразования энергии посредством перемещения на рельсе модулей, буксируемых кайтами, и процесс для выработки электрической энергии посредством такой системы // 2615549

Изобретение относится к ветровой системе для преобразования энергии посредством перемещения на рельсе модулей, буксируемых кайтами. Ветровая система (1) для преобразования энергии, содержит по меньшей мере один кайт (2); по меньшей мере один модуль (5), перемещающийся на по меньшей мере одном рельсе (6; 7), расположенном рядом с землей. Модуль (5) соединен посредством по меньшей мере одного каната (4) с кайтом (2), причем кайт (2) приводится в действие посредством модуля (5) так, чтобы буксировать модуль (5) на рельсе (6; 7) и осуществлять преобразование энергии ветра в электроэнергию посредством по меньшей мере одной генерирующей системы, взаимодействующей с модулем (5) и рельсом (6; 7). Канат (4) выполнен с возможностью передачи механической энергии от и к кайту (2) и управления траекторией полета кайта (2). Генерирующая система содержит по меньшей мере один генератор (20), который преобразует энергию ветра в электроэнергию посредством перемещения модуля (5) относительно рельса (6; 7). Модуль (5) снабжен по меньшей мере одной тележкой (11) для перемещения вдоль рельса (6; 7). Тележки (11) перемещаются на рельсах (6; 7) посредством вставки монолитного ротора (42), с которым соединены тележки (11). Монолитный ротор (42) функционально соединен с множеством магнитных скользящих элементов (46), выполненных с возможностью скольжения вдоль магнитного рельса (54) без прямого контакта с ним. Каждый магнитный скользящий элемент (46) соединен с монолитным ротором (42) посредством соединителя (49) и адаптивных подвесок (47). Ротор (42), адаптивные подвески (47) и магнитные скользящие элементы (46)перемещаются на магнитном рельсе (54), при этом для передачи и приема энергии к и от упомянутого ротора (42) используется линейный статор (45). Система содержит по меньшей мере одну магнитную полосу для пассивной магнитной левитации и генерирования энергии, направленную либо вдоль направления перемещения тележек (11), либо перпендикулярно направлению перемещения тележек (11). Изобретение направлено на максимальное использование энергии ветра для выработки электроэнергии. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 28 ил.

Ветрогидроэнергетическая установка на основе использования эффекта магнуса // 2642996

Изобретение относится к области ветро- и гидроэнергетики. Ветрогидроэнергетическая установка состоит из ветроколеса, содержащего вращающиеся цилиндры, из привода цилиндров, источника питания, электрогенератора, кинематически связанного с ветроколесом, причем оси цилиндров, расположенные вертикально, размещены в верхних и нижних подшипниковых опорах, соединенных с гибкими связями цилиндров. К данным гибким связям с другой стороны подключены другие подшипниковые опоры, перемещающиеся в желобах верхней и нижней плит установки по замкнутому кольцу. Привод цилиндров прямого и обратного вращения на наветренной и подветренной стороне осуществляется контактирующими с цилиндрами гибкими связями привода цилиндров от роликоопор, кинетически связанными с электродвигателями. В установке предусмотрено тормозное устройство для цилиндров, перемещающихся из наветренной в подветренную зону и обратно, а также привод всех цилиндров от одного электродвигателя. Изобретение направлено на увеличение выходной мощности и увеличение КПД. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.