Ветроэнергетическая установка башенного типа


 


Владельцы патента RU 2498107:

Дядченко Николай Петрович (RU)

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка башенного типа, содержащая вертикальный ветродвигатель, кинематически связанный вращающимися в стволе башни валом с электрогенератором. Установка может быть смонтирована в свободно стоящем высотном сооружении типа башни, дымовой трубы или маяка, а ветроротор двигателя имеет складывающееся исполнение, позволяющее уводить ротор из-под штурмового ветра в ствол башни, для чего ветроротор в виде вертикального вала с упругоподатливыми лопастями - уголковыми секторами поверхности полуконусов вращения с увеличивающимися радиальными размерами по высоте ротора - смонтирован в трубе, зауженной на конус, с двумя продольными диаметрально противоположными пазами под лопасти. Внутренний диаметр в узком месте трубы больше наружного диаметра вала, наружный диаметр в широком месте трубы меньше внутреннего диаметра ствола башни, а длина трубы соизмерима с осевым размером ротора. Между ротором и трубой имеется механизм сворачивания скручиванием упругоподатливых лопастей на валу ротора и фиксации ротора в сборе в трубе, имеющей свободу осевого перемещения вдоль осевой ствола башни. Изобретение позволяет упростить конструкцию ветроэнергетической установки и понизить капитальные и эксплуатационные затраты. 1 ил.

 

Известна ветроэнергетическая установка башенного типа /см. пат. №2156884 (кл. F03D 3/04) от 05.04.1999/, содержащая вертикальный вал ветродвигателя, кинематически связанный вращающимся в стволе башни валом с электрогенератором.

Недостаток известной ветроэнергетической установки состоит в усложненной конструкции и повышенных капитальных и эксплуатационных затратах на специальную башню и систему обвязок ветродвигателя-ветротурбины в составе ветроустановки, смонтиронной в башне.

Для устранения отмеченного недостатка в ветроэнергетической установке башенного типа, содержащей вертикальный ветродвигатель, кинематически связанный вращающимся в стволе башни валом с электрогенератором, установка может быть смонтирована в свободно стоящем высотном сооружении типа башни, дымовой трубы или маяка, а ветроротор двигателя имеет складывающееся исполнение, позволяющее уводить ротор из-под штурмового ветра в ствол башни, для чего ветроротор в виде вертикального вала с упругоподатливыми лопастями - уголковыми секторами поверхности полуконусов вращения с увеличивающимися радиальными размерами по высоте ротора смонтирован в трубе, зауженной на конус, с двумя продольными диаметрально противоположными пазами под лопасти, внутренний диаметр в узком месте трубы больше наружного диаметра вала, наружный диаметр в широком месте трубы меньше внутреннего диаметра ствола башни, а длина трубы соизмерима с осевым размером ротора, между ротором и трубой имеется механизм сворачивания скручиванием упругоподатливых лопастей на валу ротора и фиксации ротора в сборе в трубе, имеющей свободу осевого перемещения вдоль осевой ствола башни.

На чертеже представлен свернутый скручиванием по часовой стрелке и зафиксированный ротор в сборе в трубе, вид сверху.

Ротор ветродвигателя (см. прототип в авторском пат. №2327057), состоящий из вертикального вала 1 с упругоподатливыми лопастями 2 и 3 - уголковыми секторами поверхности полуконусов вращения с увеличивающимися радиальными размерами по высоте ротора, смонтирован в трубе 4, зауженной на конус, с двумя (5 и 6) продольными диаметрально противоположными пазами под лопасти 2 и 3.

Предлагаемый техническим решением вариант конструкции ротора в сочетании с устройством увода ротора из-под штормового (или нерасчетного) ветра в конусной трубе, смонтированный в стволе стандартной башни, упрощает конструкцию ветроэнергетической установки и удешевляет капитальные и эксплуатационные затраты.

Таким образом, предлагаемое техническое решение, по мнению заявителя, является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.

Ветроэнергетическая установка башенного типа, содержащая вертикальный ветродвигатель, кинематически связанный вращающимся в стволе башни валом с электрогенератором, отличающаяся тем, что установка может быть смонтирована в свободно стоящем высотном сооружении типа башни, дымовой трубы или маяка, а ветроротор двигателя имеет складывающееся исполнение, позволяющее уводить ротор из-под штурмового ветра в ствол башни, для чего ветроротор в виде вертикального вала с упругоподатливыми лопастями - уголковыми секторами поверхности полуконусов вращения с увеличивающимися радиальными размерами по высоте ротора смонтирован в трубе, зауженной на конус, с двумя продольными диаметрально противоположными пазами под лопасти, внутренний диаметр в узком месте трубы больше наружного диаметра вала, наружный диаметр в широком месте трубы меньше внутреннего диаметра ствола башни, а длина трубы соизмерима с осевым размером ротора, между ротором и трубой имеется механизм сворачивания скручиванием упругоподатливых лопастей на валу ротора и фиксации ротора в сборе в трубе, имеющей свободу осевого перемещения вдоль осевой ствола башни.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветротурбинам с вертикальной осью. Ветротурбина с вертикальной осью, содержащая электрический генератор опорную башню, по меньшей мере, одно крыло, установленное с возможностью вращения относительно опорной башни.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для повышения эффективности преобразования энергии ветра. .

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для энергоснабжения удаленных объектов. .

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. .

Изобретение относится к ветряным двигателям и расширяет парк ветроэнергетических установок с вертикальной осью вращения. .

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для приточной и вытяжной вентиляции зданий. .

Изобретение относится к ветроэнергетике и позволяет при малой скорости ветра получить необходимую скорость вращения потребителя энергии, например электрогенератора.

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено для генерирования энергии воздушного потока и может быть использовано в автономных системах по перекачке жидкостей.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра. .

Изобретение относится к возобновляемым источникам электроэнергии. Ветроэлектростанция содержит каркас, лопасти, закрепленные на верхнем конце вертикального вала, генератор электрического тока, закрепленный на каркасе. Нижний конец вертикального вала механически соединен с ведущим валом повышающего редуктора, ведомый вал которого механически соединен с валом лопастного гидронасоса, подключенного к гидравлической системе. Гидравлическая система содержит бак с жидкостью, гидромотор, механически соединенный с генератором электрического тока, шариковые клапаны с пружинами для обеспечения однонаправленного вращения вала гидромотора независимо от направления вращения вертикального вала с лопастями, соединенные друг с другом трубопроводами. Гидромотор содержит корпус с впускным и выпускным штуцерами, закрытый крышкой, внутрь которого вставлен вал с ротором, содержащим диски с центральными отверстиями, установленными на валу на шпонке один возле другого. Диски прижаты друг к другу и скреплены кольцом со штифтом. На передней торцевой поверхности каждого из дисков, повернутой в сторону крышки, выполнен наружный, а когда диски прижаты друг к другу, превращающийся во внутренний канал. Этот канал представляет собой полуокружность прямоугольного сечения, имеющую слева дно, правый конец которой соединен с прямолинейным каналом такого же сечения. Сечение открывается на боковую поверхность диска, противоположные стенки которого одинаковы по длине и ширине и соответственно равны по площади. Каналы последующего диска смещены относительно каналов предыдущего диска на 90 градусов, а количество дисков не ограничено и кратно четырем. Генератор электрического тока выполнен трехфазным переменного тока с выпрямительным устройством и обмоткой возбуждения на роторе. Причем выход выпрямительного устройства подключен к аккумуляторным батареям, с которых энергия поступает к потребителям, а часть ее поступает для питания обмотки возбуждения генератора электрического тока. Изобретение позволяет обеспечить получение большего количества энергии и более высокий КПД. 15 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения электроэнергии для осветительных приборов, перекачки жидкостей, компрессорных установок и т.п. Ветровой генератор жалюзийного типа содержит вертикальную трубу-ось, вертикальные рамы-экраны с подвижными элементами, держатель трубы-оси и энергоприемник. Рамы-экраны выполнены в виде прямоугольных каркасов, например, из стального профиля и закреплены короткой стороной рам-экранов симметрично в количестве не менее трех штук с вертикальной трубой-осью при помощи сварного соединения. На рамах-экранах закреплены жалюзи, представляющие собой прямоугольные пластины из поливинилхлорида или фибропласта. Пластины крепятся к рамам-экранам при помощи осей, закрепленных на рамах-экранах, а к осям - при помощи колец, что дает им возможность во время рабочего хода синхронно разворачиваться своими плоскостями перпендикулярно направлению ветрового потока, образуя сплошной экран, а при холостом ходе - параллельно направлению ветрового потока, беспрепятственно пропуская его. Ограничителем для пластин при рабочем ходе служит металлическая сетка, закрепленная на рамах-экранах, а при холостом ходе - ограничители их предельного отклонения, выполненные в виде Г-образных прутов, закрепленных на осях. Технический эффект от использования заявленного изобретения состоит в улучшении эксплуатационных характеристик ветрового генератора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Башня ветроэнергетическая включает собственно опорную конструкцию и размещенную и закрепленную в верхней ее части кольцевую платформу. К внешнему контуру кольцевой платформы периодически прикреплены лопасти. Сама платформа имеет возможность вращения вокруг вертикальной оси башни. Кроме самой опорной конструкции, вокруг нее выполнены несколько вертикальных башен, которые служат дополнительными опорами кольцевой платформы. Периодически по высоте ветроэнергетической башни между всеми ее смежными опорными башнями выполнены переходные мосты. Изобретение направлено на снижение материалоемкости. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка преимущественно для высотного сооружения с вертикальной осью, содержащая ветровое подвижное колесо с вертикальными лопастями и электрический генератор. Ветровое подвижное колесо расположено на определенной высоте и имеет в верхней и нижней частях опорные колеса с амортизаторами, которые катятся по предусмотренным желобам - направляющим. Направляющие расположены с охватом вокруг периметра высотного сооружения. В нижней части ветрового подвижного колеса предусмотрено, также по окружности, ленточное зубчатое звено, и в сторону оси высотного сооружения предусмотрена шестерня промежуточного зубчатого звена, сопряженная с ленточным зубчатым звеном. Ось шестерни промежуточного зубчатого звена неподвижна и закреплена на конструкции высотного сооружения. Электрический генератор также неподвижно закреплен и имеет на своем валу зубчатую шестерню, которая сопряжена с шестерней промежуточного звена. Ветровое подвижное колесо окаймлено вертикальными направляющими воздушного потока, которые подвижны в своих осях и имеют тяги дистанционного автоматического управления. Изобретение позволяет использовать высотное инженерное сооружение в качестве несущей конструкции ветроэнергетической установки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к ветроэнергетическим установкам. Ветровой энергетический модуль, содержащий вертикальную центростремительную турбину, электрогенератор, связанный с турбиной с профилированными лопастями, размещенной внутри неподвижного соплового направляющего аппарата, выполненного с верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены направляющие лопасти. Сопловой направляющий аппарат снабжен в своей верхней части подшипниковой опорой для установки турбины и электрогенератора, а в нижней части снабжен профилированным выходным устройством для выхода отработанного воздушного потока, сообщающимся с внутренним пространством турбины, снабженной в верхней своей части отражателем. Сопловой направляющий аппарат снабжен кольцевым кронштейном, закрепленным наружным фланцем на корпусе соплового аппарата и несущим внутри полку для установки осесимметричного пространственного кронштейна, несущего корпус статора с сердечником электрогенератора и диск подшипникового узла с установленным в нем фланцем крепления турбины. Турбина снабжена на своем верхнем торце диском, связанным с фланцем крепления турбины и несущим кольцевой ротор электрогенератора с постоянными магнитами, расположенный в пространстве между подшипниковой опорой и корпусом статора. Энергетическая установка для производства переменного электрического тока, содержащая основание, промежуточную опору, вертикальную силовую конструкцию с установленными ветровыми энергетическими модулями, каждый из которых содержит электрогенератор, связанный с турбиной с профилированными лопастями, размещенной внутри неподвижного соплового направляющего аппарата, выполненного с верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены направляющие лопасти, оборудование для накопления электроэнергии, управления и распределения. Ветровые энергетические модули установлены на консолях горизонтальных площадок, закрепленных на вертикальной силовой раме. Каждый модуль выполнен с сопловым направляющим аппаратом, снабженным в своей верхней части подшипниковой опорой для установки турбины и электрогенератором, а в нижней части профилированным выходным устройством для выхода отработанного воздушного потока, сообщающимся с внутренним пространством турбины, снабженной в верхней своей части отражателем. Группа изобретений позволяет повысить коэффициент использования энергии ветра при малых ветровых нагрузках и увеличить выходную мощность. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню с поворотным основанием, ветроколесо, роторные элементы, статор, направляющее устройство, полюсные наконечники, катушки двух типов: рабочие и возбуждения, которые расположены в чередующемся порядке по окружности. Ветроколесо выполнено тихоходным, на концах его лопастей закреплены быстроходные колеса с электромеханическими роторными элементами. Статор укреплен на вертикальной полке уголка, скрепленного с подвижной частью основания, а на горизонтальной полке этого уголка укреплена штанга с направляющим устройством, таким образом статор установлен на поворотном основании в круговой зоне максимального приближения роторных элементов к оси тихоходного колеса. Изобретение направлено на повышение энергоотдачи за счет увеличения линейной скорости перемещения электромеханических элементов при высокой технологичности, обусловленной простой формой статорных элементов. 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии или выполнения механической работы. Ветроэнергетическая установка содержит установленный внутри каркаса ротор вертикального вращения с лопастями переменного сечения и толщины, изогнутыми по вертикали и по горизонтали, маховик, установленный на вторичном валу соосно с ротором, и агрегатный блок с размещенными в нем механизмами отбора мощности. На внутренней поверхности лопастей ротора выполнены волнообразные образования с началом волны от наружной кромки лопасти и с углом возвышения от 0°, с переходом угла возвышения в 2/3 дуги лопасти до 60°. На закруглении внутренней части лопасти по всей длине ее установлен с зазором к ней элемент серпообразного сечения. Маховик дополнительно снабжен системой подвижных секторов, расположенных на направляющих диска маховика и соединенных посредством тросовых соединений с противовесом. Противовес установлен концентрично на вторичном валу с возможностью вертикального перемещения и снабжен кольцевыми выступами, которые входят в контакт с вилками, закрепленными шарнирно в агрегатном блоке и предназначенными для подключения различных агрегатов отбора мощности. Использование изобретения обеспечит повышение мощности и КПД ветроэнергетической установки при обеспечении автоматического переключения механизмов отбора мощности. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области силовых установок, использующих энергию потока среды. Самоустанавливающаяся парусная установка для отбора энергии потока, характеризующаяся тем, что содержит замкнутый в кольцо рельс, на котором размещены подвижные тележки, связанные между собой сцепками и несущие генераторы, ротор которых введен в контакт с поверхностью рельса. Каждая тележка снабжена кронштейном, к которому прикреплен конец стропа, другой конец которого прикреплен к тяге, несущей треугольной формы парус, выполненный с флюгером, связанным с этим парусом через кинематическую связь для обеспечения поворота паруса в зависимости от поворота флюгера по направлению потока. Указанная кинематическая связь включает в себя ведомую шестерню, связанную кинематически гибкой передачей с ведущей шестерней меньшего диаметра с передаточным отношением 2:1, или связанную валом за счет конических шестерен с ведущей шестерней меньшего диаметра с передаточным отношением 2:1, или связанную посредством зубчатого ремня с этой ведущей шестерней через дополнительную пару зубчатых шестерен с тем же передаточным отношением 2:1. Все тяги, несущие треугольной формы паруса, связками соединены последовательно между собой, а паруса оснащены воздушными шарами для удержания парусов с тягами на высоте по отношению к тележкам на рельсе. Изобретение позволяет автоматически оптимально устанавливать парусную систему относительно ветра с учетом изменения направления движения перемещаемой этим парусом конструкции. 5 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Лопасть ветротурбины с вертикальной осью вращения, включающая наконечник, выполненный в виде входной части аэродинамического профиля. Наконечник состоит из двух свободно поворачивающихся частей, соединенных между собой шарниром с вертикальной осью вращения, расположенным в крайней входной точке наконечника. Наконечник лопасти снабжен механизмом фиксированного изменения расстояния между свободными концами наконечника. Наконечник лопасти изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром. Внутренние поверхности плоских пластин наконечника снабжены раскосной системой ребер жесткости. Наконечник снабжен отрегулированными пружинами, вставленными в телескопические цилиндры, которые закреплены шарнирами к плоским пластинам с одного конца и к стопору, находящемуся на оси симметрии наконечника в развернутом виде, с другого конца. Изобретение повышает технологичность изготовления лопасти, увеличивает ее прочность, жесткость и эффективность работы. 4 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию вращения вала. Турбина ветрогенератора с вертикальной осью вращения содержит вытянутые лопасти, продольные оси которых параллельны друг другу. Лопасти расположены равномерно по окружности равноудалено от вала турбины, каждая из них повернута на одинаковый угол вокруг собственной продольной оси. Каждая основная лопасть снабжена аналогичной ей вспомогательной лопастью, расположенной между основной лопастью и валом турбины, которая отстоит от основной лопасти как минимум на 30% ее ширины и повернута вокруг своей продольной оси, параллельной оси основной лопасти, на угол, примерно равный углу поворота основной лопасти, но в зеркальном отражении. Изобретение позволит снизить стоимость изготовления турбины за счет использования простых элементов конструкции и увеличить эффективность использования кинетической силы ветра посредством увеличения количества положений лопастей, при которых производится положительная работа по вращению вала турбины. 2 ил.
Наверх