Ветроэлектрическая установка

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветроэлектрическая установка содержит ротор, установленный на горизонтальном валу, генератор электрического тока, элементы крепления. Ротор выполнен в виде ряда закрепленных на валу крестовин с пустотелыми полушариями на концах. Ротор выполнен двуплечным с возможностью поворота относительно центральной вертикальной оси. Полушария на крестовинах расположены по условной винтовой линии. Полушария на крестовинах закреплены с возможностью качания. Изобретение обеспечивает плавность вращения ротора при порывах ветра, увеличении или уменьшении количества жидких осадков. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области не традиционной (альтернативной) электроэнергетики.

Известна ветроэлектрическая установка, содержащая ротор, установленный на горизонтальном валу, генератор электрического тока, элементы крепления, при этом ротор выполнен в виде ряда закрепленных на валу элементов, воспринимающих энергию потока среды [1].

Задачей изобретения является обеспечение плавности вращения ротора (без рывков) при порывах ветра, резком увеличении или уменьшении количества жидких атмосферных осадков.

Технический результат решения поставленной задачи достигается тем, что в ветроэлектрической установке, содержащей ротор, установленный на горизонтальном валу, генератор электрического тока, элементы крепления, в которой ротор выполнен в виде ряда закрепленных на валу крестовин с пустотелыми полушариями на концах, причем полушария на крестовинах расположены по условной винтовой линии. Полушария на крестовинах закреплены с возможностью качания.

На фиг. 1 изображена ветроэлектрическая установка, способная использовать энергию ветра и свободно падающих капель дождя, общий вид; на фиг. 2 представлена схема двуплечной ветроэлектрической установки, имеющей возможность поворота относительно центральной вертикальной оси; на фиг. 3 показаны фрагмент крестовины с полушариями, расположенными, по условной винтовой линии; на фиг. 4 показано полушарие, закрепленное на крестовине с возможностью качания.

Ветроэлектрическая установка (фиг. 1) содержит вращающийся ротор 1, установленный на горизонтальном валу 2, генератор 3 постоянного/переменного электрического тока, элемент 4 крепления в виде стойки с подшипником 5 для вала. Ротор выполнен в виде ряда закрепленных на валу крестовин 6 с расположенными на концах 7 пустотелыми полушариями 8. Крестовина может иметь три конца и более. Генератор электрического тока может быть соединен электрическим кабелем 9 с аккумулятором электрической энергии, нагревательными и иными устройствами (не показаны). Стойка, в случае преобладания ветра одного направления, может быть установлена неподвижно, например, на плоской крыше здания. В случае действия на ротор разнонаправленных потоков ветра, он может быть выполнен двуплечным, соответственно, с одинаковыми по размеру и массе роторов плечами 10 и 11 (фиг. 2) с возможностью поворота верхней части 12 стойки относительно центральной вертикальной оси Y-Y1. При этом к поворотной части стойки может быть прикреплен аэродинамический хвост 13, указывающий (улавливающий) направление ветра. Полушария на крестовинах расположены по условной винтовой линии Z-Z1 (фиг. 3), что обеспечивает плавность вращения ротора (без рывков) при порывах ветра, резком увеличении или уменьшении количества жидких атмосферных осадков. Полушария на крестовинах могут быть закреплены с возможностью качания (фиг. 4).

Ветроэлектрическую установку используют в районах с повышенным (300 мм и более) уровнем жидких атмосферных осадков при скоростях ветра не ниже 5 м/с. Модель, экспериментальный образец ветроэлектрической установки изготавливают в двух вариантах из материалов, устойчивых к атмосферной и водной коррозии.

Вариант 1 (фиг. 1). Из композитных материалов, стали, сплавов, алюминия, пластмассы изготавливают ротор 1 в виде вала 2 с закрепленными на нем крестовинами 6, на свободные концы 7 которых неподвижно устанавливают пустотелые полушария 8. Полушария на крестовинах располагают по условной винтовой линии Z-Z1 (фиг. 3).

Изготавливают из металла, железобетона стойки 4. На стойке закрепляют подшипник 5 и генератор 3 электрического тока, соединенный кабелем 9 с аккумулятором (не показан) электрической энергии. Вал ротора соединяют, например, посредством муфты, с валом генератора.

Ветроэлектрическую установку монтируют, например, на плоской крыше (на коньке скатной крыши) здания. При ветровой нагрузке (по стрелке А на фиг. 1) ротор начинает вращаться. При воздействии (по стрелке В на фиг. 1) на ротор жидких атмосферных осадков (даже при отсутствии ветровой нагрузки) он начинает вращаться. Механическая энергия вращения ротора преобразуется генератором электрического тока в электрическую энергию.

Вариант 2 (фиг. 2). Изготавливают аналогичную ветроэлектрическую установку, отличающуюся от описанной выше тем, что стойку выполняют с поворотной частью 12, имеющей возможность поворота относительно центральной вертикальной оси Y-Y1. Ротор изготавливают двуплечным, то есть с плечами 10 и 11. К поворотной части стойки прикрепляют аэродинамический хвост 13. Полушария на крестовинах могут быть закреплены с возможностью качания (фиг. 4). Выполнение полушарий качающимися целесообразно в случае наклона стойки, например, при ее расположении на каменистых или подвижных грунтах на открытой местности.

Ветроэлектрические установки заземляют. При наступлении холодов (отрицательных температур наружного воздуха) установки используют при ветровой нагрузке или ограждают их кожухом из листового материала.

Источник информации:

1. RU 80901 U1, 2009.

1. Ветроэлектрическая установка, содержащая ротор, установленный на горизонтальном валу, генератор электрического тока, элементы крепления, в которой ротор выполнен в виде ряда закрепленных на валу крестовин с пустотелыми полушариями на концах, причем полушария на крестовинах расположены по условной винтовой линии.

2. Ветроэлектрическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что полушария на крестовинах закреплены с возможностью качания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу управления заградительными огнями ветрового парка с помощью акустического контролирования или к ветровому парку, состоящему из одной или нескольких ветроэнергетических установок.

Изобретение относится к лопатке для ротора ветровой турбины и способу изготовления такой лопатки. Лопатка (104а, 104b, 104с, 108, 201) для ротора ветровой турбины (101) содержит корпус (218) лопатки, имеющий несущую поверхность для размещения нагревательного элемента, электропроводный, по существу, плоский нагревательный элемент (110, 120, 122, 124, 126, 128, 130, 132, 208, 208а, 208b), содержащий многоосную углеродную ткань, расположенный на несущей поверхности и проходящий в продольном направлении, по существу, вдоль по меньшей мере передней кромки (108а) лопатки, электропроводный элемент (112а, 112b, 212, 212а, 212b) подачи электропитания, расположенный на одном конце нагревательного элемента, проходящий, по существу, по ширине нагревательного элемента с обеих его сторон и связанный с ним электрически, и соединительную конструкцию, содержащую по меньшей мере один электропроводный соединительный элемент (114а, 114b, 214) и, по существу, покрывающую с обеих сторон нагревательного элемента части электропроводного элемента, которые проходят по ширине нагревательного элемента, при этом указанная лопатка предпочтительно содержит такой электропроводный элемент и соединительную конструкцию на обоих концах нагревательного элемента.

Изобретение относится к ветроэнергетической установке (100), содержащей гондолу (104) и ротор (106), первый и/или второй микроволновый и/или радиолокационный измерительный блок (1100, 1200) для излучения микроволновых и/или радиолокационных сигналов и для регистрации отражений микроволновых и/или радиолокационных сигналов для получения данных о ветре и/или метеорологических данных или информации относительно поля ветра спереди и/или сзади ветроэнергетической установки (100), и систему управления ветроэнергетической установкой, которая управляет работой ветроэнергетической установки (100) в зависимости от данных, регистрируемых с помощью первого и/или второго измерительного блока (1100, 1200).

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветрогенератор, использующий силу ветра, содержащий станину с неподвижной и подвижной частями, генератор с лопастями, обтекатель генератора, кожухи лопастей, флюгер.

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветряным двигателям. Турбина для ветродвигателя, содержащая радиальные лопасти, соединенные с расположенным на валу диском.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка содержит неподвижное основание, подвижное основание, башню, стрелу, поперечную ферму с растяжками, две группы тяг с головками с ветроколесами.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразовывающим энергию ветра в электрическую энергию. Ветроэнергетическая установка, содержащая две рамы с размещенными на них ветроэлектрогенераторами, вращающееся основание, вертикальную башню.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям с вертикальной осью вращения. Ветродвигатель вертикальный содержит вертикальный вал с радиальными перекладинами и лопастями.

Изобретение относится к энергетическим установкам с ветряным ротором. Аэростатно-плавательный ветрогенератор содержит силовой блок в составе ветряного ротора и генератора, аэростатный модуль положительной плавучести из двух идентичных газонаполненных оболочек в одном уровне, причальный узел с тросами, трос-кабелем, двумя лебедками на свободно поворачивающейся платформе.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения различных объектов, преимущественно в районах Крайнего Севера.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям. Ветродвигатель содержит поворотное в горизонтальной плоскости основание с двумя вертикальными роторами, обтекатель и стабилизатор.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к статорам электрогенератора, входящего в состав ветроагрегата. Cтатор электрогенератора содержит магнитопроводы, перемычки, установленные между ними, рабочие и возбуждающие катушки и крепежные элементы.

Изобретение может быть использовано в ветродвигателях с горизонтальным расположением ветроколеса. Ветродвигатель с вертикальной осью вращения содержит лопасти (2), опорный вертикальный ограничитель (3), закрепленный на шарнире (7), пластинчатую пружину (4), тарируемую на умеренный ветер.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Аэростатное крыло ветроэнергетического назначения содержит аэростатный модуль положительной плавучести из двух газонаполненных оболочковых баллонов в одном уровне, виндротор в составе ветроколеса и генератора, соответственно поднятого выше и опущенного ниже тех же баллонов, троса и трос-кабель, свободно вращающуюся платформу причального узла, установленные на ней две лебедки и трос-кабельную бухту. При этом аэростатное крыло имеет горизонтальную стреловидную раму, ось симметрии которой совпадает с направлением ветра, разделенную вдоль ветра на равновеликие однорядные и более ячейки, внутри каждой из них уложены горизонтально и закреплены одинаковые малогабаритные, по меньшей мере более двух, баллоны; на упомянутой оси по центру масс воздухоплавательной части устройства расположен центрально-осевой виндротор, с боков от него, имея иначе направленные вращения ветроколес и будучи равноудалены, каждый в свою поперечную ветру сторону и в подветренные положения, находятся еще два идентичных боковых виндротора, их ветроколеса опущены ниже газонаполненных баллонов, а генераторы подняты по меньшей мере на один уровень с ними. Изобретение направлено на повышение пространственной устойчивости, надежности и безопасности применения аэростатного крыла для генерирования энергии при высотных скоростных начиная с 20-25 м/с ветров на уровне 300 и более метров от наземной причальной тумбы.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка содержит по меньшей мере одну аэродинамическую поверхность в виде крыла 1 с внутренним сквозным каналом 2, в котором установлена турбина 5, соединенная с электрическим генератором. Выход канала 2 смещен относительно его входа вдоль хорды крыла в направлении его задней части. Аэродинамическая поверхность выполнена полой с перфорацией на нижней и передней поверхностях и с эжекторами 12, сообщающими ее полость с каналом 2 в зоне расположения турбины, с предкрылком 10 и/или закрылком 9 и с концевыми шайбами 11. Изобретение направлено на максимальное использование энергии ветрового потока. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к возобновляемой энергетике, в частности к ветродвигателям со складными лопастями. Циклоидный ветродвигатель со складными лопастями содержит полый вертикальный вал с установленной внутри центральной заторможенной осью, кинематически связанной с планетарным редуктором, корпус которого посредством размещенных вокруг него горизонтальных кронштейнов и расположенных в них сателлитных валов соединен с осями лопастей, противобуревый флажковый узел и флюгерный узел самоориентации лопастей на ветер с реверсивным приводом. Полый вертикальный вал выполнен в виде двух соосных секций, соединенных сверху и снизу с корпусом планетарного редуктора. Каждый горизонтальный кронштейн выполнен поворотным и кинематически связан с внутренней стороны с помощью промежуточных уголков и спаренных петель с корпусом планетарного редуктора, а с внешней стороны - с кожухом лопасти, при этом с помощью удерживающей его поворотной уголковой рамы он дополнительно поочередно связан с верхней или нижней подвижными втулками, размещенными на полом вертикальном валу. С корпусом планетарного редуктора дополнительно связаны регулируемые по длине пантографные штанги, удерживаемые на горизонтальных кронштейнах вдоль их осей с помощью направляющих скоб с проушинами и соединенные с внешней стороны посредством пружинящих тяг с кожухами лопастей. На горизонтальных кронштейнах с противоположных сторон размещены контактирующие с плоскостями лопастей направляющие ролики. Флюгер с группой контактных переключателей узла самоориентации лопастей на ветер размещен на верхнем конце центральной заторможенной оси непосредственно над противобуревым флажком. Ветродвигатель также содержит два автономных идентичных реверсивных привода верхней и нижней кареток, размещенные внутри секций полого вертикального вала или в корпусе планетарного редуктора и осуществляющие самопроизвольное складывание лопастей во время бури или шторма. С помощью дополнительного дистанционного пульта управления обеспечивается возможность его принудительной остановки со складыванием лопастей в любом рабочем диапазоне скоростей ветра, независимой работы только верхних или нижних лопастей, а также экстренной остановки без складывания лопастей путем расположения кареток в средних положениях после разрыва кинематических связей осей лопастей с сателлитными валами и последующего самопроизвольного разворота плоскостей всех лопастей по воздушному потоку. Технический результат заключается в повышении надежности работы ветродвигателя во время бури или шторма за счет складывания лопастей с последующим их возвратом в исходное положение. 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в гидроэнергетике, но может быть использовано и в других отраслях техники. Способ придания движения рабочему колесу состоит в том, что крутящий момент образуют с максимальным использованием реакции втекающей жидкости. Для этого жидкость пропускают в рабочее колесо под возможно большим острым углом к радиальному направлению. Рабочее колесо гидравлической турбины содержит лопасти, закрепленные между верхним и нижним ободами так, что линия, соединяющая точки на входной и выходной кромках лопасти со стороны потока в поперечном сечении между ободами, образует с радиусом рабочего колеса угол больше 45°, но меньше чем 180°(n-2)/2n, где n - число лопастей больше восьми. Лопасти между ободами до отогнутой внизу части со стороны потока выполнены выпуклыми, а с противоположной стороны, обращенной в направление вращения рабочего колеса - вогнутыми. Изобретение обеспечивает возможность применения рабочего колеса гидротурбины в области как высоких, так и небольших напоров - до 40 метров. 3 н.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к способу получения и использования углеводородного топлива. Способ включает либо добычу СO2 из дымового газа объекта, сжигающего покупное углеводородное топливо, либо CO2 со стороны, либо добычу СО2 из воздуха, либо одновременное или частичное использование всех трех указанных источников СО2, и включающего добычу Н2 из воды способом ее электролиза с использованием электроэнергии ветровой энергетической установки (ВЭУ), с последующим соединением СО2 и Н2, реакция которых дает углеводородное топливо. При этом способ характеризуется тем, что ВЭУ выполняют с ветротурбиной (ветротурбинами), имеющей вертикальную ось вращения, и эта ВЭУ функционирует в единой технологической схеме на общей производственной площадке с объектом, сжигающим углеводородное топливо, а комплексная технология прототипа получения углеводородного топлива осуществляется внутри строительного объема опорной башни ВЭУ. Использование предлагаемого изобретения позволяет снизить шумовое, тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, а также получать углеводороды, используя компактную компоновку оборудования. 1 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветроэнергетической установки (ВЭУ) с использованием ветророторов барабанного типа. Модульная ветроэнергетическая установка, содержащая вертикально установленную поворотную мачту с зафиксированными на ней двумя параллельными траверсами, концы которых соединены вертикальными перекладинами, и по меньшей мере один ветромодуль, состоящий из четырех ветророторов, объединенных в пары и установленных с двух сторон от мачты. Ветророторы снабжены генераторами и закреплены ортогонально к мачте и вертикальным перекладинам. Ветророторы, расположенные по одну сторону от поворотной мачты, установлены с возможностью вращения навстречу друг другу, а оси вращения ветророторов, расположенных с двух сторон от мачты, пересекаются между собой под углом. Оси вращения ветророторов, расположенных с двух сторон от мачты, пересекаются между собой под углом в диапазоне 120-140°. Изобретение направлено на увеличение эффективности преобразования ветровой энергии и упрощении конструкции ВЭУ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ветросиловым установкам для преобразования ветряной энергии в электрическую энергию. Автономная ветряная электростанция содержит вертикальный вал вращения (2), у которого рабочими органами являются лопасти (3), выполненные в виде части полой сферы или части полого цилиндра, закрепленные на вертикальном валу. Вертикальный вал (2) имеет вид полого цилиндра, на теле которого расположены лопасти (3), вставленные в пазы крепления лопастей с фиксаторами. Вертикальный вал (2) в верхней части закреплен (1) на валу ротора электрогенератора, который находится внутри полого цилиндрического корпуса (4). Цилиндрический корпус (4) имеет большую длину и меньший диаметр, чем полый цилиндр вертикального вала вращения (2), и вставлен внутрь его. Корпус (4) в нижней части снабжен съемными опорными панелями (5), а сверху закрыт вертикальным валом (2). Изобретение направлено на повышение мощности и работоспособности ветряной электростанции. 1 ил.

Изобретение относится к ветряным двигателям. Ветроэнергетическая установка содержит, по меньшей мере, одну ветротурбину и электрогенератор 1, валы которых соединены на одной оси, установленные на устройстве подвеса. Устройство подвеса представляет собой упругий элемент 2, например пружину, а ветротурбина составлена, по меньшей мере, из двух – верхней и нижней – крыльчаток 3, соединенных между с собой посредством прямых вертикальных лопастей 4, при этом верхний конец упругого элемента с помощью устройств фиксации подвешен к естественному возвышению, искусственным конструкциям или постройкам 5. Изобретение направлено на повышение безопасности работы при сильных ветрах. 1 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветроэлектрическая установка содержит ротор, установленный на горизонтальном валу, генератор электрического тока, элементы крепления. Ротор выполнен в виде ряда закрепленных на валу крестовин с пустотелыми полушариями на концах. Ротор выполнен двуплечным с возможностью поворота относительно центральной вертикальной оси. Полушария на крестовинах расположены по условной винтовой линии. Полушария на крестовинах закреплены с возможностью качания. Изобретение обеспечивает плавность вращения ротора при порывах ветра, увеличении или уменьшении количества жидких осадков. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх