Ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства


 


Владельцы патента RU 2498106:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ КРАСНОДАР" (RU)

Изобретение относится к ветроэнергетике и представляет собой установку для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства состоит из ветротурбины, механически связанной с генератором, по крайней мере, двух радиально расположенных конфузоров, внешней оболочки, диффузора. Ветроустановка дополнительно снабжена камерой принудительного разрежения воздуха, в которой установлены вытяжные устройства для создания дополнительной тяги на лопасти ветротурбины. Изобретение расширяет арсенал технических средств. 1 ил.

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и представляет собой установку для преобразования энергии ветра в электрическую энергию.

Известны ветроэнергетические установки, преобразующие кинетическую энергию воздушных потоков путем непосредственного воздействия ветра на лопасти ветроколеса или турбины [1] (Ветроэнергетика, под редакцией Д. де Рензо, М.: Энергоиздат, 1982, с.81-86). Однако, они достаточно эффективны только при номинальном режиме работы, то есть при строго заданной скорости ветра, с уменьшением которой их эффективность падает.

Для повышения эффективности ветроэнергетических установок в ряде их конструкций был применен принцип двойного воздействия на ветротурбину ускоренного потока на входе и разрежения со стороны выходного канала.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая конфузор, ветротурбину, внешнюю оболочку, установленное на оси симметрии установки центральное тело, внутри которого на одной оси с турбиной размещен генератор, обтекатель [2] (Заявка PCT/WO 97/41351).

Кольцевые зазоры между поверхностями центрального тела, обтекателя и внешней оболочки за счет разности энергий - поступившего в конфузор воздушного потока и разрежения на донном срезе установки обеспечивают возрастание скорости воздушного потока в эжектирующих сечениях каналов, создаваемых указанными поверхностями, позволяют увеличить кинетическую энергию потоков, тем самым создать разрежение в затурбинном пространстве.

В этой установке имеют место значительные потери внутренней энергии основного потока в канале «конфузор-турбина-диффузор» за счет построения сужающихся эжектирующих каналов на пути потока в преддифузорном пространстве.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой ветроустановке с принудительным разрежением затурбинного пространства является ветроустановка, содержащая, по крайней мере, два дополнительных радиально расположенных конфузора, имеющих сужающиеся по ходу воздушного потока камеры его сжатия с образованием на выходе каждой из них кольцевого щелевого эжектора [3] (Патент РФ RU 2231679 41351). За счет резкого возрастания кинетической энергии, снижения давления в эжектирующем воздушном потоке эжектора создается разрежение в конусе потока, основание которого находится на задней кромке лопастей ветротурбины, а вершина на осевой линии энергоагрегата. Разрежение в зоне затурбинного пространства уменьшает давление воздушного потока на задние поверхности лопастей ветротурбины при ее вращении. Кинетическая энергия воздушного потока в конфузоре, воздействующая на большую рабочую поверхность лопасти, при этом производит большую работу, обеспечивающую значительное увеличение вращающего момента на валу ветротурбины, а, следовательно, увеличение мощности ветроэлектростанции.

Недостатком данной ветроустановки является то, что эффект увеличения мощности ветроустановки возможен только при достаточно высоких скоростях воздушного потока (больше или равно 3 м/с). В местах, где среднее значение скорости воздушного потока меньше или равно 3 м/с, использование данной установки нецелесообразно.

Целью настоящего изобретения является создание ветроустановки двойного воздействия на ветротурбину со стороны ускоренного потока на входе и разрежения со стороны выходного канала, работающей при малых значениях скорости ветра (меньше или равно 3 м/с).

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявляемая ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства, состоящая из ветротурбины, механически связанной с генератором, по крайней мере, двух радиально расположенных конфузоров, внешней оболочки, диффузора, согласно изобретению, дополнительно имеет камеру принудительного разрежения воздуха, в которой установлены вытяжные устройства для создания дополнительной тяги на лопасти ветротурбины.

На фиг.1 показана ветроустановка с камерой принудительного разрежения воздуха, где:

1 - ветротурбина;

2 - турбинный конфузор;

3 - внешний конфузор;

4 - камера сжатия потока;

5 - эжекционная щель;

6 - камера разрежения воздуха;

7 - диффузорный выходной канал;

8 - ветроколесо;

9 - вытяжная турбина;

10 - генератор.

В настоящей ветроустановке перед ветротурбиной 1 имеется два конфузора: турбинный 2, внешний конфузор 3 с камерой сжатия потока 4 и с эжекционной щелью 5, которая расположена за турбиной. За турбиной расположена камера разрежения воздуха 6 с диффузорным выходным каналом 7. Дополнительно в камере имеется N-oe количество вытяжных устройств, выполненных в виде ветроколеса 8 и вытяжной турбины 9. В этой же камере располагается генератор 10, который преобразовывает механическую энергию ветра.

Заявляемая ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства работает следующим образом.

Воздушный поток раскручивают ветроколеса 8. Так как плоскость вращения ветроколес 8 параллельна наравлению движения воздушного потока, то их ориентация по сторонам света не имеет принципиального значения. Ветроколеса 8 передают момент вращения на вытяжные турбины 9, которые, вытягивая воздух из затурбинного пространства камеры разрежения 6, создают тягу. Суммарная сила тяги от вытяжных турбин 9 и от силы давления воздушного потока создает необходимый момент страгивания ветротурбины 1 и не дает ей остановиться.

Источники информации:

1. Ветроэнергетика, под редакцией Д. де Рензо, М.: Энергоиздат, 1982, с.81-86.

2. Заявка PCT/WO 97/41351.

3. Патент РФ RU 223167941351.

Ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства, состоящая из ветротурбины, механически связанной с генератором, по крайней мере, двух радиально расположенных конфузоров, внешней оболочки, диффузора, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена камерой принудительного разрежения воздуха, в которой установлены вытяжные устройства для создания дополнительной тяги на лопасти ветротурбины.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к разделу специальных строительных сооружений башенного типа, предназначено для объектов связи и других аналогичных сооружений. Технический результат: возможность использования практически в любом месте, в короткий срок, за небольшую стоимость и без эксплуатационных расходов.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроустановкам малой и средней мощности. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в ветроэнергетических установках для превращения энергии ветра в механическую энергию. .

Изобретение относится к энергетике. .

Изобретение относится к энергомашиностроению, в частности к ветроэнергетическим машинам. .

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для энергоснабжения бытовых и производственных потребителей. .

Изобретение относится к области энергетики, а именно к ветродвигателям ветроэлектростанций. .

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается ветроэнергетических агрегатов, в которых механическая энергия снимается с обода ветроколеса. .

Изобретение относится к области энергетики, а именно к конструкциям для производства энергии с помощью ветра. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в ветроэнергетической установке. Технический результат изобретения заключается в получении более эффективного охлаждения кольцевого генератора. Кольцевой генератор ветровой энергетической установки включает в себя статор, периферическое кольцо статора для размещения обмоток статора, вращающуюся часть, установленную с возможностью вращения относительно статора, и соединенную с кольцом статора крышку статора. Крышка обеспечивает создание камеры нагнетания с повышенным или пониженным давлением, служащей для обеспечения воздушного потока через и/или по статору и/или вращающейся части для охлаждения кольцевого генератора. При этом в крышке статора имеется, по меньшей мере, одно укомплектованное воздуходувкой отверстие воздуходувки. Воздуходувка установлена с возможностью перемещения посредством движущего механизма, чтобы временно открывать отверстие воздуходувки для целей технического обслуживания и/или для прохода человека. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа. Ветроколесо содержит ступицу, соединенную с основной монолитной лопастью, к концу которой с помощью болтовых соединений прикручена дуга роторного элемента с зубцами и пазами. Роторный элемент через воздушный зазор взаимодействует со статорным элементом. Дуга роторного элемента снабжена роликом, который охвачен гибким элементом, один конец которого закреплен на ступице, а второй - на натяжном устройстве, которое представляет собой барабан с червячным колесом и червяком. Ветви гибкого элемента окружены гибкой оболочкой, представляющей собой трубчатый чехол, образующий дополнительную лопасть. Изобретение направлено на упрощение и удешевление конструкции, при обеспечении возможности изменения аэродинамических характеристик дополнительной лопасти путем ее крутки. 3 ил.

Изобретения относятся к области ветроэнергетики и могут быть использованы для получения электрической или механической энергии. Ветродвигатель состоит из ветроколеса, содержащего вращающиеся цилиндры, из привода цилиндров, источника питания, электрогенератора, кинематически соединенного с ветроколесом, устройства ориентации ветродвигателя на поток ветра. Ветроколесо, расположенное горизонтально, выполнено в виде барабана, с торцов которого на неподвижной оси в опорах закреплены вращающиеся диски, в них по окружности на своих осях размещены цилиндры с приводом. Внутри барабана перпендикулярно к направлению потока размещен экран, прикрепленный к неподвижной оси ветродвигателя. Привод выполнен от одного двигателя посредством гибкой связи на шкивы цилиндров, находящихся на наветренной стороне. В другом варианте выполнения привод цилиндров выполнен из реверсивных электродвигателей, закрепленных на барабане и оснащенных контактным токосъемом, а на неподвижной оси закреплен дополнительно введенный диск с двумя кольцевыми дорожками для токосъема, при этом кольцевые дорожки для токосъема могут быть выполнены в виде двух полуколец, расположенных на наветренной стороне, двух полуколец дорожек - на подветренной стороне потока, и эти пары полуколец соединены разнополярно с источником питания, а внутри барабана перпендикулярно к направлению потока может быть размещен экран, прикрепленный к неподвижной оси ветродвигателя. Изобретения позволяют значительно увеличить эффект от использования силы Магнуса, поскольку снимаются ограничения на длину, диаметр цилиндров и на их число в ветроколесе. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается рабочей площадки ветровой энергетической установки, содержащей рабочую платформу и установленные на рабочей платформе перила, причем перила могут запираться посредством запорного элемента, при этом запорный элемент расположен в переходной области к лифту. Изобретение касается, в частности, ветровой энергетической установки, снабженной блокировочным устройством, содержащим блокировочный механизм для приема первого блокировочного элемента и второго блокировочного элемента, при этом первый блокировочный элемент соединен с лифтом, а второй блокировочный элемент соединен с запорным элементом, и блокировочный механизм выполнен для высвобождения одного из двух блокировочных элементов посредством блокировки соответственно другого блокировочного элемента относительно блокировочного устройства. Изобретение касается также блокировочного устройства, лифта и ветровой энергетической установки. Изобретение направлено на повышение безопасности на рабочей площадке ветровой энергетической установки. 6 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Настоящее изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для производства электроэнергии. Ветровая турбина содержит комплект изогнутых лопастей, закрепленных на центральной вращающейся ступице и обод, окружающий концы лопастей и прикрепленный к ним, при этом обод выполнен с возможностью вращения вместе с упомянутой ступицей и упомянутыми лопастями. Каждая из лопастей имеет фиксированный наклон относительно центральной оси вращения ступицы. Угол наклона каждой из лопастей в ступичном конце определяется результатом соотношения, полученным, если радиус ступицы разлить на радиус турбины и умножить на угол наклона на конце, при этом лопасть содержит сложную кривизну, которая вызывает отклонение ветра, наталкивающегося на лопасть при входе ветра в участок лопасти. Турбина дополнительно содержит устройство, которое управляет скоростью вращения турбины, так что можно регулировать угол наклона лопастей относительно направления ветра. Использование изобретения обеспечит повышение эффективности использования энергии ветра. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 28 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для энергоснабжения бытовых и производственных потребителей энергии. Ветроагрегат с системой ориентации и ограничения мощности ветротурбины, имеющий опору с цевочной шестерней и вертикальной осью с насаженной на ней головкой ветроагрегата, устройство, реагирующее на направление ветра, насаженное на выполненную полой вертикальную ось в головке ветроагрегата с возможностью поворота не менее чем на 90°, связанное жёстко с боковой лопатой, вертикальный вал, проходящий через выполненную полой вертикальную ось в головке ветроагрегата и имеющий установленную на нижнем конце ведущую шестерню, кинематически связанную с цевочной шестерней, а также силовой противодействующий механизм с точками приложения силы между головкой ветроагрегата и боковой лопатой, причем в качестве устройства, реагирующего на направление ветра, использована шторка, расположенная по ветру перед насаженной на верхний конец вертикального вала крыльчаткой. Изобретение направлено на повышение работоспособности и надежности ветроагрегата. 3 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Способ производства энергии, заключающийся в том, что выработку энергии производят за счет вращения рабочих лопаток ветром, ускоренным сооружением, выполненным в виде сопла Лаваля в верхней части, а в нижней - представляющей из себя плоскость, и за счет солнечных батарей, а также за счет солнечных лучей, которые попадают на батарею, за счет их отражения от внутренней плоскости сопла Лаваля. Выработка электроэнергии может происходить как от солнечных лучей, так и от ветровых потоков, при этом ветровой поток направляет станцию с целью его захвата, а если отсутствует ветровой поток, станция направляется за улавливанием солнечных лучей. Изобретение направлено на повышение эффективности электростанции. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Система привода транспортного средства содержит, по меньшей мере, один электрогенератор, аккумуляторную батарею, зарядное устройство и инвертор, электрически соединенные между собой, электродвигатель, электрически соединенный с аккумуляторной батареей и кинематически связанный со средством перемещения транспортного средства. Электрогенератор выполнен проточным, включающим полый ротор, в котором установлены лопатки многоступенчатой турбины и статор. Система привода снабжена преобразователем сгенерированной энергии, датчиком скорости движения, датчиком уровня зарядки аккумулятора и коммутатором, причем преобразователь электрически связан с электрогенератором и коммутатором, коммутатор - с датчиком скорости движения, датчиком уровня зарядки аккумулятора, зарядным устройством и электродвигателем, датчик скорости - с измерителем скорости движения транспортного средства, датчик уровня зарядки - с аккумуляторной батареей или зарядным устройством. Технический результат заключается в повышении эффективности системы питания электропривода транспортного средства, с возможностью генерирования энергии встречного потока среды, в которой перемещается транспортное средство. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и используется в горизонтально-осевых ветроэнергетических установках. Ветроустановка имеет закрепленные на его ступице полые лопасти, изготовленные в виде тел вращения с выполненными в их стенках продольными пазами, в которых размещаются сужающиеся криволинейные каналы с тангенциальными щелями на выходе, направленными по касательной к внешней поверхности лопастей. Подача воздуха к тангенциальным щелям на лопастях обеспечивается с помощью компрессора. Компрессор содержит рабочее колесо с приводом от устройства с регулируемой скоростью вращения, которое закреплено на консоли вала. При вращении рабочего колеса компрессора сжатый воздух поступает к тангенциальным щелям и выбрасывается из них в виде пристеночных высокоскоростных струй. В результате этого вокруг лопастей образуется кольцеобразный вихрь, при взаимодействии которого с набегающим потоком воздуха на ветроколесе создается крутящий момент. Техническим результатом является повышение коэффициента использования энергии ветра и снижение аэродинамического шума при работе ветроэнергетической установки в широком диапазоне изменения скорости ветра при неизменной скорости вращения ветроколеса и электрогенератора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предложено ветроколесо, содержащее ступицу и лопасти из изогнутой упругой полосы, соединенные со ступицей. Каждая из лопастей образуется путем односторонней стыковки противоположных концов изогнутой упругой полосы. Кроме того, его лопасти установлены с расчетными углами заклинения на их конце и в узлах их соединения со ступицей. Применение изобретения позволит увеличить кпд ветроустановок. 2 ил.
Наверх