Лопасть ветротурбины с изменяющимися размерами

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Лопасть ветротурбины с изменяющимися размерами, включающая наконечник, который изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром. Наконечник лопасти снабжен механизмом изменения расстояния между свободными концами плоских пластин наконечника, выполненным в виде нескольких пружин, расположенных на вертикальной оси шарнира, где один конец каждой пружины закреплен на ребре жесткости одной плоской пластины наконечника, а второй конец пружины закреплен к ребру жесткости другой плоской пластины наконечника, при этом каждая плоская пластина наконечника шарнирно соединена с муфтой при помощи двух тяг, муфта свободно передвигается по направляющей штанге, установленной по оси симметрии профиля лопасти, муфта при помощи тяги шарнирно соединена с подвижной стабилизирующей плоскостью. Изобретение направлено на повышение коэффициента использования энергии ветра лопастями ветротурбины с вертикальной осью вращения за счет того, что при изменении направления движения природной скорости ветра меняются размеры профиля лопасти. 3 ил.

 

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям с вертикальной осью вращения ветротурбины, и может быть использовано для получения механической и электрической энергии.

Известен ветродвигатель, состоящий из ветротурбины с вертикальной осью вращения, где каждая лопасть ветротурбины содержит наконечник, выполненный в виде входной части аэродинамического профиля, состоящий из двух свободно поворачивающихся частей, соединенных между собой шарниром с вертикальной осью вращения, расположенным в крайней входной точке наконечника, где крайние положения сектора свободного поворота каждой из двух частей заданы осью симметрии наконечника и позицией частей, при которой образуется очертание входной части сформированного аэродинамического профиля, при этом наконечник снабжен механизмом фиксированного изменения расстояния между свободными концами наконечника [патент РФ №2292484 С1 МПК F03D 3/00, опубл. 27.01.2007 Бюл. №3].

Недостатком указанного ветродвигателя является то, что изготовление наконечника лопасти криволинейного очертания трудоемко и не обеспечено достаточной жесткостью, прочностью и плохо регулируется размеры лопасти.

Известна лопасть ветротурбины с вертикальной осью вращения, включающая наконечник, выполненный из плоских пластин, соединенных шарниром, а 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 [патент РФ №2518794 С1 МПК F03D 3/00, опубл. 10.06.2014 Бюл. №7] (прототип).

Недостатком указанной лопасти является то, что при изменении направления и скорости ветра недостаточно изменяется размеры наконечника лопасти.

Технический результат заявляемого изобретения выражается в повышении эффективности работы лопасти ветротурбины с вертикальной осью вращения, при изменении направления движения природной скорости ветра меняются размеры профиля лопасти.

Указанный технический результат достигается тем, что в лопасти ветротурбины с изменяющимися размерами, включающей наконечник, который изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром, согласно изобретению наконечник лопасти снабжен механизмом изменения расстояния между свободными концами плоских пластин наконечника, выполненным в виде нескольких пружин расположенных на вертикальной оси шарнира, где один конец каждой пружины закреплен на ребре жесткости одной плоской пластины наконечника, а второй конец пружины закреплен к ребру жесткости другой плоской пластины наконечника, при этом каждая плоская пластина наконечника шарнирно соединена с муфтой при помощи двух тяг, муфта свободно передвигается по направляющей штанге, установленной по оси симметрии профиля лопасти, муфта при помощи тяги шарнирно соединена с подвижной стабилизирующей плоскостью.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:

на фиг. 1 представлен профиль лопасти с наконечником, стабилизирующей плоскостью и механизмом изменения размеров профиля лопасти в развернутом виде и выдвинутой подвижной стабилизирующей плоскостью (с пружиной в свободном ненапряженном состоянии), работающего при попутном движении природного воздушного потока;

на фиг. 2 представлен профиль лопасти с наконечником, стабилизирующей плоскостью и механизмом изменения размеров профиля лопасти в закрытом виде и втянутой в объем наконечника стабилизирующей плоскостью (при растянутой пружине), работающий при встречном или боковом движении природного воздушного потока;

на фиг. 3 представлена внутренняя развертка плоских пластин наконечника с пружинами и ребрами жесткости.

Лопасть ветротурбины с изменяющимися размерами содержит наконечник, состоящий из двух плоских пластин наконечника 1, соединенных вертикальным шарниром 2, оборудованного механизмом изменения размеров профиля лопасти, включающий изменение расстояния между свободными концами плоских пластин наконечника 1 и подвижную стабилизирующую плоскость 8. Механизм изменения расстояния между свободными концами плоских пластин наконечника состоит из нескольких пружин 9, расположенных на вертикальной оси 2, где один конец пружины 10 закреплен на ребре жесткости 11 одной плоской пластине 1 наконечника, а второй конец пружины 10 закреплен к ребру жесткости 11 другой плоской пластине 1 наконечника. Каждая плоская пластина 1 наконечника с помощью тяг 3 шарнирно соединены с муфтой 6, свободно передвигающейся по направляющей штанге 7, установленной на оси симметрии профиля лопасти. Подвижная стабилизирующая плоскость 8 соединена с шарниром 5, закрепленным на подвижной муфте 6 при помощи тяги 13. Ребра жесткости 11 наконечника 1 могут свободно перемещаться относительно друг друга. Шарниры 4 могут свободно или принудительно перемещаться по направляющей 12.

Лопасть ветротурбины с изменяющимися размерами работает следующим образом. При боковом и встречном воздействии воздушного потока на плоские пластины 1 наконечника их свободные концы сближаются, закручивая вертикальные пружины 9, на вертикальной оси 2 и при помощи, шарнирно закрепленных двух тяг 3 заставляют перемещаться муфту 6 по направляющей штанге 7. Перемещаясь по направляющей штанге 7, муфта 6 при помощи тяги 13 втягивает стабилизирующую плоскость 8 в объем наконечника, а плоские пластины 1 наконечника уменьшают его раскрытие и тем самым снижают сопротивление лопасти воздушному потоку. При действии воздушного потока по направлению движения лопасти, пружины 9, местоположение муфты 6, и плоские пластины 1 наконечника приходят в исходное положение, раскрывая наконечник лопасти и выталкивая стабилизирующую плоскость 8 назад.

Лопасть ветротурбины с изменяющимися размерами, включающая наконечник, который изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром, отличающаяся тем, что наконечник лопасти снабжен механизмом изменения расстояния между свободными концами плоских пластин наконечника, выполненным в виде нескольких пружин, расположенных на вертикальной оси шарнира, где один конец каждой пружины закреплен на ребре жесткости одной плоской пластины наконечника, а второй конец пружины закреплен к ребру жесткости другой плоской пластины наконечника, при этом каждая плоская пластина наконечника шарнирно соединена с муфтой при помощи двух тяг, муфта свободно передвигается по направляющей штанге, установленной по оси симметрии профиля лопасти, муфта при помощи тяги шарнирно соединена с подвижной стабилизирующей плоскостью.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветровым энергетическим установкам. Модуль преобразования энергии ветра содержит корпус 9, выполненный с возможностью перемещения по направляющему полотну 1, установленные корпусе 9 по меньшей мере один приемник 10 ветровой энергии, привод ориентации приемника 10 ветровой энергии относительно ветра и корпуса 9 и систему управления, а также устройство 6 генерации электроэнергии, выполненное с возможностью выработки электроэнергии при движении корпуса 1 по направляющему полотну 1 и при силовом взаимодействии с контактной направляющей 3, связанной с направляющим полотном 1.

Изобретение относится к системам преобразования энергии ветра в электроэнергию. Система преобразования энергии ветра в электрическую энергию содержит направляющее полотно, модули преобразования энергии ветра, включающие приемники ветровой энергии, выполненные с возможностью перемещения по направляющему полотну за счет энергии ветра, и устройство управления и согласования движением модулей преобразования энергии ветра, при этом направляющее полотно связано с контактной направляющей, взаимодействующей с модулями преобразования энергии ветра с обеспечением генерирования электрического тока при движении модулей преобразования энергии.

Изобретение относится к способам преобразования энергии ветра в электроэнергию. Способ преобразования энергии ветра в электрическую энергию заключается в том, что ветровую энергию, посредством аэродинамических рабочих органов, установленных на корпусе подвижных модулей преобразования энергии ветра, совершающих линейное перемещение по направляющему полотну, преобразуют в энергию движения модулей преобразования энергии ветра и электрическую энергию посредством устройства генерации электроэнергии.

Настоящее изобретение относится к ветроэнергетике. Крылевой ветродвигатель выполнен в виде вертикально установленного крыла 1, расположенного вдоль потока ветра, которое закреплено на горизонтальной оси ротора, параллельной направлению ветра, ось крыла жестко соединена с противовесом 4, который не позволяет крылу отклоняться на критические углы, при которых оно может соприкоснуться с поверхностью земли и препятствиями на ней, внутри крыла находятся сервоприводы 3, изменяющие изгиб профиля и угол атаки крыла, обеспечивая таким образом изменение направления действия подъемной силы, также крыло с ротором установлено на платформе 2, которая имеет вертикальную ось вращения, что позволяет крылу ориентироваться по направлению ветра.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Лопасть ветротурбины с изменяющимися габаритами включает наконечник, который изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром, 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, с другого конца.

Изобретение относится к системе и способу преобразования воздушного потока от воздушного летательного аппарата в электрическую энергию. Система для выработки энергии из воздушного потока, образованного воздушным летательным аппаратом, содержащая: одну или большее количество ветровых турбин (100), выполненных с возможностью выработки электрической энергии путем захвата воздушного потока, образованного воздушным летательным аппаратом, причем каждая ветровая турбина из одной или большего количества ветровых турбин (100) содержит: ротор (302), установленный с возможностью вращения вокруг оси (305); множество лопастей (304), которые соединены с ротором (302); и контроллер (216), выполненный с возможностью: получения индикаторного сигнала том, что воздушный летательный аппарат готовится к взлету или готовится к посадке; и регулировки одного или большего количества параметров указанных одной или большего количества ветровых турбин на основе индикаторного сигнала о том, что воздушный летательный аппарат готовится к взлету или готовится к посадке; а система дополнительно содержит кожух (308), выполненный с возможностью отклонять нежелательный воздушный поток (406, 506) и/или направлять воздушный поток (404, 504), образованный воздушным летательным аппаратом, для приложения дополнительного усилия к ротору (302); причем регулировка одного или большего количества параметров одной или большего количества ветровых турбин (100) включает регулировку положения кожуха (308).

Изобретение относится к способу подачи электрической мощности имеющего несколько ветроэнергетических установок (100) ветрового парка (112) в сеть (120) электроснабжения, при этом каждая ветроэнергетическая установка (100) предоставляет электрическую мощность установки (PA), и сумма всех предоставляемых мощностей (PA) подается в качестве мощности парка (PP) в сеть (120) электроснабжения, и для каждой ветроэнергетической установки (100) задается заданное значение (PAsoll) установки для задания подлежащей предоставлению мощности (PA) установки, и заданное значение (PAsoll) установки регулируется с помощью регулятора (R1, R2) в зависимости от регулировочного отклонения (ΔР) в виде сравнения подаваемой парковой мощности (PPist) с заданным значением (PPsoll) подлежащей подаче парковой мощности (PP).

В заявке описан носитель компонентов для электрических/электронных конструктивных элементов (1, 2, 3), например, для комбинации с корпусом (4) замка или в качестве составной части корпуса (4) замка двери транспортного средства, содержащий подложку (4) и схемную структуру (6, 7) из токопроводящих дорожек, выполненную с возможностью соединения с подложкой (4) и образованную отдельными металлическими токопроводящими дорожками (6, 7).

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение стабилизации сети электроснабжения.
Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит вал, ступицу, парусные лопасти.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Лопасть ветротурбины с изменяющимися габаритами включает наконечник, который изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром, 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, с другого конца.

Изобретение относится к области ветро-гидро-энергетики. Модуль выработки электроэнергии, включающий ось, на которой установлены вращающиеся втулки с прикрепленным к ним ветровым колесом, ротор и статор электрогенератора, дополнительно снабжен гидроколесом, на наружной цилиндрической поверхности которого закреплены лопасти, ось выполнена полой, статор электрогенератора герметично закреплен на оси, вращающиеся втулки установлены на оси по обе стороны от статора, на втулках закреплены охватывающий статор герметичный ротор и охватывающее ротор гидроколесо, на втулке, расположенной с противоположной от гидроколеса стороны оси, закреплено ветроколесо с лопастями, причем гидроколесо и ветроколесо установлены с возможностью демонтажа.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения при сооружении электростанций на потоках воды или воздуха. Шаровой ортогональный энергетический агрегат для круглого в поперечном сечении канала содержит ортогональную турбину с изогнутыми вдоль сферической поверхности лопастями, концы которых с каждой стороны закреплены в ступице, и электрогенератор, при этом каждая ступица соединена с валом или со своим концевым полувалом, вал электрогенератора соединен с валом или с полувалом ортогональной турбины, при этом полувалы ортогональной турбины расположены вдоль одной оси вращения, ориентированной поперек потока, набегающего на ортогональную турбину, лопасти выполнены по винтовой линии, концевые участки каждой лопасти имеют в поперечном сечении профиль лопасти активной турбины, средняя часть каждой лопасти выполнена в поперечном сечении с аэродинамическим профилем, а в месте перехода одного профиля лопасти в другой и в центральной части лопасти установлены плоские тонкие выступы, перпендикулярные оси вращения ортогональной турбины.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения. Ортогональный энергетический агрегат двойного действия содержит ортогональную турбину с одной или несколькими лопастями аэродинамического профиля, установленными посредством траверс на концевых полувалах, и электрогенератор, вал которого соединен с одним из полувалов ортогональной турбины, при этом полувалы расположены соосно, а лопасти и оси полувалов ориентированы поперек потока, набегающего на ортогональную турбину, при этом каждая лопасть, выполненная с аэродинамическим профилем, снабжена симметрично относительно оси вращения указанной лопасти лопастью с профилем лопасти активной турбины, также ориентированной поперек потока, набегающего на ортогональную турбину, и расположенную от оси вращения лопасти, выполненной с аэродинамическим профилем на расстоянии, составляющем от 0,35 до 0,5 от расстояния, на котором расположена от оси вращения лопасть с аэродинамическим профилем, причем все лопасти выполнены с выступающими над наружной поверхностью лопастей перегородками, ориентированными перпендикулярно оси вращения ортогональной турбины.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Карусельное ветроколесо содержит лопасти и демпферы, расположенные между двумя плоскостями, на которых закреплены лопасти с возможностью поворота вокруг оси.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ротор ветродвигателя содержит вертикальную ось, по меньшей мере одну пару лопастей, размещенных диаметрально противоположно друг другу и включающих в себя верхние и нижние ветроприемные пластины, закрепленные соответственно на верхнем и нижнем горизонтальных валах со смещением их кромок относительно осей горизонтальных валов в направлении движения лопастей на величину, обеспечивающую перекрытие расстояния между горизонтальными валами ветроприемными пластинами одной лопасти при горизонтальном положении ветроприемных пластин другой лопасти.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Вихревой ветротеплогенератор для нагрева жидкого теплоносителя систем отопления и горячего водоснабжения зданий и сооружений в условиях Арктики, содержащий ортогональный ветродвигатель, преобразователь механической энергии в тепловую энергию в виде мешалки с подвижными лопастями, работающими по принципу регулятора Уатта, тепловой аккумулятор, теплообменник и трубопроводы для циркуляции теплоносителя в системах отопления различных объектов.

Изобретение относится к башне ветрогенератора (варианты). Башня ветрогенератора включает ветросборный участок, содержащий ветрозаборники, в которые входит ветер и которые расположены в виде множества ярусов, где каждый ярус сконструирован таким образом, чтобы изменять силу и направление ветра; и участок преобразования энергии, сконструированный таким образом, чтобы преобразовывать энергию проходящего через него ветра, где ветросборный участок содержит множество ветронаправляющих стенок, расположенных радиально вокруг центра башни ветрогенератора таким образом, чтобы ветер, втекающий через ветрозаборники, мог течь радиально в направлении участка преобразования энергии; внутри участка преобразования энергии находится установленная в центре каждого яруса башни ветрогенератора ветровая турбина типа Гиромилл, которая содержит ветровые лопасти типа Гиромилл, имеющие показатель относительной скорости конца лопасти (TSR) в диапазоне от 1,1 до 2,4, коэффициент заполнения не ниже 0,2 и скорость вращения не более 240 об/мин; участок преобразования энергии содержит пути потока ветра в пространстве между ветронаправляющими стенками и ветровыми лопастями и пути внутреннего потока в пространстве между ветровыми лопастями в центре башни ветрогенератора и делится на четыре равные части относительно направления, перпендикулярного направлению вхождения ветра в башню ветрогенератора, которые именуются областями с первой по четвертую.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Вертикально-осевая ветротурбина содержит ветроротор с базой для лопастей и лопастями, закрепленный на вертикальном валу, оперение, покрытие нерабочей стороны ветроротора, соосное с валом и выполненное с возможностью ориентации по ветру оперением в горизонтальной плоскости, противовесы оперения и покрытия.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Устройство преобразования энергии ветра в механическую или электрическую энергию содержит основание, полую мачту, установленную на основании и расположенную вдоль вертикальной оси, по меньшей мере один модуль, имеющий общую форму тела вращения вокруг оси, расположенный коаксиально вокруг мачты и выполненный с возможностью вращения вокруг этой мачты, при этом указанный модуль содержит по меньшей мере одну лопасть, проходящую между концом, соединенным при помощи поворотной связи, и свободным концом, при этом указанная лопасть выполнена с возможностью перемещения вокруг поворотной связи между убранным положением и развернутым положением, средства перемещения лопасти между ее развернутым и убранным положениями в зависимости от углового положения этой лопасти вокруг мачты, причем указанные средства перемещения выполнены с возможностью отключения, вал, расположенный в полой мачте коаксиально с модулем, связанный во вращении с этим модулем вокруг указанной оси и взаимодействующий с преобразователем механической энергии вращения вала в механическую или электрическую энергию.

Изобретение относится к области. Вертикальный ротор ветроводяного двигателя, состоит из: ступицы, включающей в себя узлы крепления спиц из состава упомянутых ниже спицевых наборов, соединительный фрагмент или фрагменты, соединяющие узлы крепления между собой, не менее двух вертикально вытянутых лопастей, не менее двух спицевых наборов, состоящих из двух или более спиц, имеющих крыльевой профиль, соединяющих указанную ступицу с указанными вертикальными лопастями. Угол скольжения указанных лопастей принимает значения от 20° до 45°. Изобретение направлено на повышение эффективности использования кинетической энергии ветра либо потока воды или другой несжимаемой жидкости за счет повышения эффективности ее преобразования в кинетическую энергию вращательного движения двигателя ветровой или гидроэнергетической установки. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Лопасть ветротурбины с изменяющимися размерами, включающая наконечник, который изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром. Наконечник лопасти снабжен механизмом изменения расстояния между свободными концами плоских пластин наконечника, выполненным в виде нескольких пружин, расположенных на вертикальной оси шарнира, где один конец каждой пружины закреплен на ребре жесткости одной плоской пластины наконечника, а второй конец пружины закреплен к ребру жесткости другой плоской пластины наконечника, при этом каждая плоская пластина наконечника шарнирно соединена с муфтой при помощи двух тяг, муфта свободно передвигается по направляющей штанге, установленной по оси симметрии профиля лопасти, муфта при помощи тяги шарнирно соединена с подвижной стабилизирующей плоскостью. Изобретение направлено на повышение коэффициента использования энергии ветра лопастями ветротурбины с вертикальной осью вращения за счет того, что при изменении направления движения природной скорости ветра меняются размеры профиля лопасти. 3 ил.

Наверх