Ветроколесо

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит вал, ступицу, парусные лопасти. Ступица через осевые стяжки связана с ободом, при этом на самом ободе установлены передние мачты парусных лопастей, а на ступице укреплены задние мачты парусных лопастей. Изобретение направлено на гибкое реагирование на аэродинамические параметры ветрового потока. 7 ил.

 

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.

Известно ветроколесо [пат. РФ №2211366, опубл. 27.08.2003, бюл. №24 / Литвиненко A.M. - заявка №2002104027/06 от 14.02.2002]. Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышении надежности, обеспечении буревой защиты при относительном удешевлении и обеспечении модульности и технологичности, обеспечивается за счет того, что в ветроколесе, содержащем ступицу, лопасти, выполненные в виде парусных оперений, лонжероны, трос, D-образную переднюю кромку, согласно изобретению парусные оперения выполнены в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки и снабжена отверстиями для лонжеронов.

Недостатком данного ветроколеса является невозможность использования тканевых оболочек парусного типа.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроколесо [пат. РФ №2249720, опубл. 10.04.2005, бюл. №10/ Литвиненко A.M. - заявка №2003130051/06 от 09.10.2003]. Технические результат заключается в упрощении конструкции, повышении надежности и технологичности при обеспечении удешевления и модульности. Это достигается тем, что лопасти, как основные, так и, возможно, дополнительные, выполнены в виде парусных оперений, а именно оболочечного, двухслойного, скрепленного по периметру равнобедренного треугольника, вершина которого закреплена у ступицы, основание снабжено натяжной планкой, которая шарнирно соединена с балансиром, балансир шарнирно установлен на внешнем конце трубчатого лонжерона и соединен с натяжной тягой.

Его недостатком является затруднение в обеспечении крутки лопастей, которая, как известно, обеспечивает лучшие аэродинамические характеристики, а также невозможность использования стандартных парусов с гиком.

Сущность изобретения состоит в том, что в ветроколесе, содержащем вал, ступицу, парусные лопасти, согласно изобретению ступица через осевые стяжки связана с ободом, при этом на самом ободе установлены передние мачты парусных лопастей, а на ступице укреплены задние мачты парусных лопастей.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 схематично показана схема ветроколеса, вариант с передней протяженной кромкой и задним угловым креплением, на фиг. 2 - вариант с задним мачтовым креплением, обеспечивающим крутку лопасти, на фиг. 3 показано в разрезе соединение осевых стяжек с передними или задними ободами - в последнем случае - консольными полками, на фиг. 4 показано соединение мачт с ободами, на фиг. 5 отдельно показана ступица - в составе вала, основания, консольной полки - обода, на фиг. 6 - то же, но только в разрезе, на фиг. 7 показан вариант (вид в вертикальной плоскости) с передним угловым креплением.

Ветроколесо содержит вал 1, парусные лопасти 2, ступицу, содержащую основание 3 с консольной полкой - ободом 4, в центре основания закреплен вал, основание связано осевыми стяжками 5 с дистанционным ободом 6, на котором установлены передние мачты 7, а задние мачты 8 укреплены на консольных полках - задних ободах 4. Парусные лопасти снабжены узлами крепления - люверсами 9 с хомутами 10.

Крепление стяжек и мачт может быть осуществлено, например, с помощью гаек 11, болтов 12 и несимметричных шайб 13. Количество лопастей может быть и большим, чем на фиг. 1, 2 и 7.

Работа устройства. При наличии ветрового потока (слева направо на фиг. 1, 2 и 7) вследствие наличия угла атаки у парусных лопастей, к ним оказывается приложенное аэродинамическое давление. Угол атаки создается с помощью углового смещения задних мачт относительно передних - угол α на фиг. 1. Давление через люверсы и хомуты, а далее через мачты, обод, осевые стяжки и ступицу приводит к образованию момента на валу. Применение задней протяженной кромки - фиг. 2 - обеспечивает аэродинамическую крутку, а использование варианта, показанного на фиг. 7, - минимальный консольный момент.

Технические преимущества парусного оперения - возможность автоматического приспосабливания за счет гибкого реагирования на аэродинамические параметры ветрового потока, сочетается у данного ветроколеса с удовлетворительными экономическими показателями, обусловленными относительно невысокими первоначальными затратами на парусные лопасти по сравнению со сплошными и пустотелыми, выполненными из традиционных твердых негибких материалов.

Ветроколесо, содержащее вал, ступицу, парусные лопасти, ОТЛИЧАЮЩЕЕСЯ тем, что ступица через осевые стяжки связана с ободом, при этом на самом ободе установлены передние мачты парусных лопастей, а на ступице укреплены задние мачты парусных лопастей.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат – повышение эффективности использования получаемой мощности.

Изобретение относится к ветроколесу. Модульное ветроколесо содержит дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси вращения ветроколеса, каждая из которых связана с крепежным элементом, расположенным вдоль оси вращения ветроколеса.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат – повышение надежности поддержки сети с помощью ветроэнергетических установок.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Гидравлическая система ограничения мощности и частоты вращения ветроагрегата с валом, установленным горизонтально в головке, содержащая гидроцилиндр двухстороннего действия, кинематически связанный с закрепленными на валу с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных валу, лопастями, гидронасос, гидравлически связанный с первой и второй полостями гидроцилиндра и сливной емкостью, распределитель и устройство управления, на входы которого поступают сигналы от датчиков частоты вращения вала и мощности кинематически связанного с ним генератора, а выход соединен с исполнительным органом.

Изобретение относится к высотным ветроэнергетическим установкам. Многомодульная высотная ветровая энергетическая установка, содержащая привязной аэростат и кабель-трос, на кабель-тросе по высоте подъема последовательно подвешены по меньшей мере два модуля ветряного двигателя, каждый из которых включает соосные винты, расположенные под углом атаки к набегающему потоку, и блок генератора электрической энергии, причем углы атаки соосных винтов и их наклон влево или вправо может регулироваться системой управления совместно с углами атаки винтов остальных модулей.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Аэростатно-привязная ветротурбина, содержащая воздухоплавательный модуль положительной плавучести из четного числа газонаполненных баллонов, уложенных поперек на арочной мостовой ферме, ветросиловые блоки, каждый с гондолой в составе планетарного мультипликатора и генератора, а также с радиально-лопастным ротором, ось вращения которого совпадает с направлением ветра, тросовые и трос-кабельная связи с наземным причальным узлом, на поворачивающейся платформе узла находятся трос-кабельная бухта и программно управляемые лебедки.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Наземно-генераторный ветродвигатель, содержащий идентичные по габаритам ортогонально-лопастные виндроторы, поднятые в воздух газонаполненной аэростатной оболочкой положительной плавучести, механизм зубчато-конической передачи вращения на гибкий вал, натянутый вниз к свободно раскачивающемуся генератору, расположенному на поворотной платформе наземного причального узла.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Виндроторный аэростатно-плавательный двигатель содержит аэростатно-плавательный модуль в составе аэростатной оболочки, ветросилового блока, включающего генератор и ортогонально-лопастные виндроторы, тросов, трос-кабеля, и причальный узел, на поворотной платформе которого установлены подветренно две соосные лебедки и диаметрально им кабельная бухта, при этом к днищу аэростатной оболочки в форме газонаполненного шара при помощи меридианных лент прижато кольцо с плоскостными флюгерами на кронштейнах, в диаметральной и перпендикулярной ветру плоскости кольца закреплена Н-образная рама, при этом кронштейны с плоскостными флюгерами выдвинуты под прямым углом от рамных боковин в подветренную сторону, при этом по середине горизонтальной перекладины рамы установлен генератор, горизонтальный вал которого выступает с обоих торцов генератора и сопряжен с соосными ему ортогонально-лопастными виндроторами, одинаково вынесенными за пределы рамы и вращающимися в подшипниках, встроенных в рамные боковины, при этом трос-кабель закреплен по середине горизонтальной перекладины рамы, тросы натянуты вниз к лебедкам от нижних оконечностей боковин Н-образной рамы.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Парусная горизонтальная ветросиловая турбина состоит из двух параллельных стен, скрывающих нижнюю половину ротора от ветра и имеющих вдоль стен отсыпку грунта под углом в 30° к горизонту, крыши в виде навеса ромбообразного сечения, которая накрывает стены с таким расчетом, чтобы между стенами и крышей свободно располагался ротор, состоящий из вала, на котором жестко закреплены две боковины, представляющие из себя звездочки, имеющие 4 и более лучей, концы лучей соединены наружными трубчатыми балками, а внутри боковины ротора соединяются внутренней балкой в виде трубы, соосной с валом ротора и образующей жесткий каркас ротора, который дополнительно имеет кольцевой обод, центрируемый и регулируемый талрепами для поддержки роликовыми опорами всей конструкции ротора, имеющей радиальные лопасти, состоящие из парусов, закрепленных на упругих пластиковых каркасах, способных свободно вращаться вдоль своей оси в шарнирах наружных балок и в шарнирах внутренней балки, проходя сквозь которую, оси парусов заканчиваются рычагами, которые шарнирно объединены тягами управления, имеющими на концах ролики, подпираемые с двух сторон дисками управления, шарнирно связанными с управляющими домкратами, которые работают синхронно по сигналу от датчика силы и направления ветра, изменяя угол атаки и парусность парусов от максимальной до нулевой.

Изобретение относится к способу защиты от обледенения с использованием углеродного волокна и противообледенительная система для ветрогенераторов, основанная на использовании данного способа.

Изобретение относится к ветроколесу. Модульное ветроколесо содержит дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси вращения ветроколеса, каждая из которых связана с крепежным элементом, расположенным вдоль оси вращения ветроколеса.

Изобретение относится к ветроколесу. Модульное ветроколесо содержит дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси вращения ветроколеса, каждая из которых связана с крепежным элементом, расположенным вдоль оси вращения ветроколеса.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат – повышение надежности поддержки сети с помощью ветроэнергетических установок.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Гидравлическая система ограничения мощности и частоты вращения ветроагрегата с валом, установленным горизонтально в головке, содержащая гидроцилиндр двухстороннего действия, кинематически связанный с закрепленными на валу с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных валу, лопастями, гидронасос, гидравлически связанный с первой и второй полостями гидроцилиндра и сливной емкостью, распределитель и устройство управления, на входы которого поступают сигналы от датчиков частоты вращения вала и мощности кинематически связанного с ним генератора, а выход соединен с исполнительным органом.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Гидравлическая система ограничения мощности и частоты вращения ветроагрегата с валом, установленным горизонтально в головке, содержащая гидроцилиндр двухстороннего действия, кинематически связанный с закрепленными на валу с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных валу, лопастями, гидронасос, гидравлически связанный с первой и второй полостями гидроцилиндра и сливной емкостью, распределитель и устройство управления, на входы которого поступают сигналы от датчиков частоты вращения вала и мощности кинематически связанного с ним генератора, а выход соединен с исполнительным органом.

Изобретение относится к способу подач электрической мощности в сеть электроснабжения. Способ подачи электрической мощности посредством ветропарка (2), включающего в себя множество ветроэнергетических установок (4), в сеть (8) электроснабжения.

Изобретение относится к ветроэнергетической установке и способу эксплуатации ветроэнергетической установки. Ветроэнергетическая установка включает ротор (106), содержащий, по меньшей мере, две лопасти (108) ротора; электрогенератор (200), непосредственно или опосредованно соединенный с ротором (106) ветроэнергетической установки и генерирующий электрическую мощность при вращении ротора (106); и блок управления (120) для управления работой ветроэнергетической установки, причем блок управления (120) активирует первый режим работы при неисправности, если параметры питающей сети (130) превышают или снижены ниже порогового значения; причем блок управления (120) в первом режиме работы при неисправности выполнен с возможностью уменьшения скорости вращения ротора (106) до ноля и с возможностью активирования электропотребителя (400) для потребления электрической мощности, генерируемой электрогенератором (200) в режиме работы при неисправности, причем блок управления (120) выполнен с возможностью активирования второго режима работы при неисправности, если параметры питающей сети превышают или снижены ниже порогового значения; причем блок управления (120) во втором режиме работы при неисправности выполнен с возможностью управления ветроэнергетической установкой таким образом, что упомянутый блок управления отбирает мощность из питающей сети и потребляет упомянутую мощность посредством электропотребителя (400).

Изобретение относится к способу и устройству регулировки для ветроэнергетической установки, цифровой носитель данных и ветроэнергетической установке. Способ для эксплуатации ветроэнергетической установки (1000), содержащей гондолу, в которой приводимый в движение ветром ротор соединен с передачей движения с генератором при помощи втулки ротора, причем - для случая остановки ветроэнергетической установки, обусловленной эксплуатационными требованиями - ротор (3) останавливают и фиксируют, причем способ включает в себя этапы: торможения ротора (3), позиционирования ротора (3) в положение останова, фиксации ротора (3) в положении (P1, Р2) останова, задают (S2) конечное положение, тормозят (S-I) ротор (3) регулируемым образом по положению останова, согласованному с конечным положением, и для позиционирования (S-II) для заданного конечного положения ротор автоматически тормозят до останова в положении останова, и для фиксации (S-III) в положении останова механическое устройство фиксации блокируют для автоматической фиксации ротора в положении останова, положение останова устанавливают (S6) с использованием момента фиксации генератора в качестве фиксатора для фиксации и стопорения ротора, причем конечное положение ротора задают за счет задания углового положения ротора и согласования углового положения с положением фиксации генератора.

Изобретение относится к ветряной электростанции и способу управления ветряной электростанцией. Ветряная электростанция имеет центральный блок (200) управления ветряной электростанцией, множество ветроэнергетических установок (100) и шину (210, 220) данных для соединения центрального блока (200) управления ветряной электростанцией с множеством ветроэнергетических установок (100).

Изобретение относится к способу фиксации угла (α) установки лопасти для лопасти (16) ротора для ротора (10). Способ фиксации угла (α) установки лопасти для лопасти (16) ротора для ротора (10) ветровой турбины (1), содержит этапы, на которых располагают и выравнивают бесконтактное измерительное устройство (2) напротив ветровой турбины (1), выравнивают азимутальное положение ветровой турбины (1) относительно измерительного устройства (2), выполняют вращение ротора (10) ветровой турбины (1), берут замеры и фиксируют профиль (26) лопасти (16) ротора, или его части, на предварительно определенной высоте посредством бесконтактного измерительного устройства (2) и определяют угол (α) установки лопасти для лопасти (16) ротора из данных, записанных во время взятия замеров (26) профиля.

Изобретение относится к подшипниковым узлам, в частности к самоцентрирующимся подшипникам для применения в ветровых турбинах. Подшипниковый узел (10) включает в себя: внешнее кольцо (3), внутреннее кольцо (2), первый ряд роликовых элементов (1A) и второй ряд роликовых элементов (1B).

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит вал, ступицу, парусные лопасти. Ступица через осевые стяжки связана с ободом, при этом на самом ободе установлены передние мачты парусных лопастей, а на ступице укреплены задние мачты парусных лопастей. Изобретение направлено на гибкое реагирование на аэродинамические параметры ветрового потока. 7 ил.

Наверх