Ветроэнергетическая установка



Ветроэнергетическая установка
Ветроэнергетическая установка
Ветроэнергетическая установка
Ветроэнергетическая установка

 


Владельцы патента RU 2538976:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (RU)

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в устройствах, преобразовывающих энергию ветра в другие виды энергии. Ветроэнергетическая установка, содержащая поворотное основание, башню, стрелу, перекладину с шарнирами и растяжками и тяги с головками ветроколес, согласно изобретению дополнительно содержит вторую перекладину с дополнительными шарнирами, которые соединены с шарнирами основной перекладины дополнительными кронштейнами, к которым прикреплен замкнутый канат, охватывающий шкивы, установленные на стреле. Технико-экономическим преимуществом данной установки является уменьшение динамических нагрузок. Изобретение направлено на увеличение ориентирующего момента путем уменьшения динамических нагрузок, а также на увеличение способности противостоять буревым порывам путем увеличения угла поворота тяг с головками ветроколес. 4 ил.

 

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

Известна установка, имеющая многоветряковое устройство с несколькими ветроколесами с ориентацией на ветер, которое содержит поворотную ферму, выполненную в виде двух установленных под углом рам, мачту и энергетические модули [Авторское свидетельство СССР №1409774 / A.M.Литвиненко. Ветроэнергетическая установка/ опубл. БИ №26, 1988, F03D 5/04, заявка №4161164/25-06 от 08.12.86].

Недостатком данного устройства является низкая способность противостоять буревым порывам ветра.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроэлектрический агрегат с ветроколесом, расположенным за осью башни [Авторское свидетельство СССР №95035 / А.С.Добросердов и П.В.Пылков, заявлена 15.01.1952 за №686/445288 в Бюро по делам изобретательства Главсевморпути]. Агрегат содержит поворотную башню со стержнем, на котором подвешена головка ветроколеса, поворотное основание, стрелу. Также могут быть применены раскосы, а расположение головки ветроколес за башней обеспечивает ориентацию на ветер.

Недостатком данного устройства является высокая скорость ориентации на ветер, что приводит к большим динамическим нагрузкам, которые в пределе могут привести к разрушению агрегата. Это вызвано тем обстоятельством, что расстояние между осью башни и осью тяги подвески невелико, следовательно, вращающийся момент может создаваться лишь за счет относительно больших боковых усилий.

Изобретение направлено на увеличение ориентирующего момента, а также на увеличение угла поворота тяг с головками ветроколес, т.е. на увеличение способности противостоять буревым порывам.

Это достигается тем, что ветроэнергетическая установка, содержащая поворотное основание, башню, стрелу, перекладину с растяжками, тяги с головками ветроколес, согласно изобретению дополнительно содержит вторую перекладину с дополнительными кронштейнами, к которым прикреплен замкнутый канат, охватывающий шкивы, установленные на стреле.

Достижение технического результата обусловлено наличием дополнительных кронштейнов и наличием замкнутого каната.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показана ветроэнергетическая установка, вид сбоку при отсутствии ветра, на фиг.2 - то же самое, но при буревом порыве, на фиг.3 - вид сверху при отсутствии ветра, на фиг.4 - вид сверху при буревом порыве.

Ветроэнергетическая установка содержит неподвижное основание 1, подвижное основание 2, платформу 3, башню 4, стрелу 5, растяжки 6, основную перекладину 7, кронштейны 8, вторую перекладину 9, тяги 10 с головками ветроколес 11, замкнутый канат 12, шкивы 13 и 14, направляющий элемент 15, дополнительную стрелу 16 с растяжкой 17. Таким образом, стрела 5 перпендикулярна, что видно на фиг.3 и фиг.4, основной 7 и второй перекладине 9. Как видно из фиг.1 и фиг.2, стрела 5 имеет некоторый наклон к горизонту, при этом тяги 10 с головками ветроколес 11 с шарнирами в верхней части присоединены ко второй перекладине 9 перпендикулярно поверхности. Между шарнирами основной перекладины 7 и шарнирами второй перекладины 9 установлены дополнительные кронштейны 8, их как минимум 3: два на концах и один посередине, расположенный под стрелой, к нему и прикреплен замкнутый канат. В результате тяги и дополнительные кронштейны ориентированы вертикально, но при буревых порывах они отклоняются от вертикали соответственно на углы α и β (см. на фиг.2).

Работа ветроэнергетической установки происходит следующим образом: при небольших порывах может наблюдаться лишь отклонение тяги 10 от вертикального положения на небольшой угол β между тягами 10 и кронштейном 8. При сильнодействующих порывах происходит дополнительное отклонение кронштейнов 8 от вертикального положения на угол α, при этом наблюдается демпфирование порывов, которое обусловлено перемещением бесконечного каната 12 в блоках 13 и 14. Общий угол отклонения является суммой углов α и β и соответственно может быть увеличен по сравнению с прототипом. Ориентация на ветер осуществляется с помощью направляющего элемента 15, например, парусного типа.

Технико-экономическим преимуществом данной установки является уменьшение динамических нагрузок, которые обусловлены, во-первых, применением направляющего элемента, во-вторых, относительным удалением поворотных шарниров от вертикальной оси башни и, в-третьих, наличием демпфера в виде бесконечно замкнутого каната со шкивами, на оси которого могут устанавливаться и дополнительные демпфирующие элементы, например, в виде скобок.

Ветроэнергетическая установка, содержащая поворотное основание, башню, стрелу, перекладину с растяжками, тяги с головками ветроколес, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вторую перекладину с дополнительными шарнирами, которые соединены с шарнирами основной перекладины дополнительными кронштейнами, к которым прикреплен замкнутый канат, охватывающий шкивы, установленные на стреле.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Ветроэнергетическая установка содержит башню, две соединенные под углом стрелы, связанные с верхней частью башни, а также поворотные рамы с роторами-ветроколесами, ступицы которых закреплены на рамах, подвешенных к стрелам.

Группа изобретений относится к области ветроэнергетики и может быть использована для преобразования и использования энергии ветра в широком диапазоне скоростей.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электроэнергию. Ветроэлектростанция содержит концентратор воздушных потоков, ветроколеса, электрогенераторы, систему регулирования подачи воздуха на лопасти ветроколес и систему защиты от ураганных ветров.

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики и может быть использовано для преобразования кинетической энергии воздушного потока в механическую и электрическую энергию.

Изобретение относится к области альтернативной энергетики с использованием возобновляемых источников энергии. Ветроэнергетическая установка содержит ротор, промежуточный редуктор, гидравлическую систему, гидравлический насос, гидравлический мотор, регулятор оборотов гидравлического мотора и генератор электрического тока.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к регулируемым ветроколесам. Ветроколесо содержит основание с подшипниками, горизонтальный вал, лопасти, роторы, имеющие магнитный контакт со статорами, установленными на основании, редукторы.

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

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, в частности к ветродвигателям, и может быть использовано для строительства ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения ветроколеса с набегающим воздушным потоком. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал с установленным на нем основным многолопастным ветроколесом с лопастями повышенной площади в направлении воздушного потока, наружную обечайку и конусный направитель воздушного потока средней зоны. На ступице основного ветроколеса насажено дополнительное многолопастное ветроколесо меньшего диаметра с тороидальным направителем воздушного потока центральной зоны. Наружная обечайка дополнительного многолопастного ветроколеса крепится к лопастям основного ветроколеса. На наружных обечайках обоих ветроколес закреплены равномерно расположенные лопасти второго уровня. Изобретение позволяет повысить суммарную площадь лопастей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню, поворотное основание, тихоходное колесо, быстроходные колеса, роторные элементы, статор и направляющее устройство. Быстроходные колеса закреплены на концах лопастей тихоходного ветроколеса. Статор установлен в круговой зоне максимального приближения роторных элементов к оси тихоходного ветроколеса. Изобретение направлено на повышение энергоотдачи. 2 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрическим станциям. Ветроэлектрическая станция содержит опорную конструкцию с железобетонным фундаментом, неподвижную башню в верхней части опорной конструкции с взаимно перпендикулярными друг другу ветроприводами пропеллерного типа. Ветроприводы пропеллерного типа соединены через обгонные муфты с общим для них зубчатым редуктором. Рабочее вращение каждой пары ветроприводов выполнено взаимно противоположным. Зоны вращения каждой пары ветроприводов выполнены с исключением возможности их взаимного пересечения. При этом одна из двух взаимно перпендикулярных осей ветроприводов расположена в господствующем направлении ветра в данной местности. Изобретение направлено на более полное использование энергии ветрового потока и повышение генерируемой мощности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к группе двухроторных ветроэнергетических установок. Каждая из двухроторных ветроэнергетических установок включает размещенные на башне ветротурбину с двумя соосными роторами на поворотной платформе, трансмиссию, системы управления углами установки лопастей и положения платформы, электрогенератор. При этом каждый ротор ветротурбины имеет число лопастей более 3-х, которые спроектированы как вращающиеся крылья, суммарная лобовая площадь лопастей на номинальном режиме работы составляет 0,3÷0,5 от площади, ометаемой лопастями поверхности. Лопасти во втулке установлены на подшипниках скольжения, в которых применяется твердая смазка на основе дихалькогенидов металлов в сочетании с керамической втулкой. Электрогенератор с вертикальной осью вращения ротора размещен в верхней части неподвижной башни, статор генератора закреплен к башне, ось ротора электрогенератора расположена вертикально и совпадает с осью вращения поворотной платформы. Привод от ветротурбины к генератору выполнен с помощью конической зубчатой передачи. Мультипликатор представляет собой двухконтурный зубчатый механизм, размещенный в одном корпусе, каждый контур которого передает движение и крутящий момент от одного из роторов ветротурбины независимо от движения другого контура, а кинематическая схема контура представляет собой планетарный редуктор и зубчатый одноступенчатый перебор. Трехвальный соосный зубчатый редуктор установлен между мультипликатором и ротором электрогенератора, кинематическая схема которого выполнена по условиям Δω1=К·Δω2, где Δω1 - изменение угловой скорости входного внутреннего вала; Δω2 - изменение угловой скорости входного внешнего вала; К - постоянный коэффициент, который зависит только от кинематической схемы редуктора; число лопастей ветротурбины выбрано по условию: число лопастей одного ротора - Z, число лопастей другого ротора - (Z+1). На внешнем валу ветротурбины выполнена удлиняющая проставка, в конце которой установлен передний подшипник внутреннего вала. Алгоритм управления углами поворота лопастей одного ротора β1=f(υ), т.е. угол установки лопасти есть функция только скорости ветра, а другого ротора nген=const, β2=υar, т.е. обороты генератора поддерживаются постоянными за счет изменения углов установки лопастей другого ротора, где β1 - угол установки одного ротора; υ - скорость ветра; nген - обороты электрогенератора; β2 - угол установки другого ротора; υar - переменная величина. Изобретение направлено на расширение арсенала двухроторных ветроэнергетических установок. 9 н.п. ф-лы, 12 ил., 3 табл.
Наверх