Ветряная электростанция адамянов

Изобретение относится к устройствам для выработки электроэнергии от действия ветра. Ветряная электростанция содержит раму, на которой закреплена кольцевая плита с беговой дорожкой в виде кольцевого рельсового пути, на котором установлены на роликах тележки, соединенные с валом привода генератора электрического тока. На тележках закреплено устройство приема кинетической энергии ветра с горизонтально расположенными полуцилиндрическими лопастями, выполненное в виде двух вертикальных рамок, установленных параллельно между собой и перпендикулярно движению тележек, а полуцилиндрические лопасти закреплены на рамках в шахматном порядке и закрыты с торцов крышками. На валу закреплена ступица с тормозным барабаном, который охватывает тормозная лента, выполненная в виде двух полуколец, закрепленных с одной стороны на кольцевой плите, а их свободные концы соединены с нижним поводком и с верхним плечами двуплечего рычага, соединенного пружиной с кольцевой плитой и закрепленного на оси, снабженной лопатками, при этом плечи двуплечего рычага выполнены разной длины. Изобретение направлено на повышение выработки электрической энергии при работе ветряной электростанции при малых скоростях ветра, а также защиту от аварийных поломок при большой скорости и порывах ветра. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области использования нетрадиционных видов энергии, конкретно к установкам для выработки электроэнергии от действия ветра и может быть использовано при сооружении ветряных энергетических установок большой мощности.

Наиболее близким аналогом является ветряная электростанция, содержащая раму, на которой закреплена кольцевая плита с беговой дорожкой в виде кольцевого рельсового пути, на котором установлены на роликах тележки, соединенные с валом привода генератора электрического тока. На тележках закреплены устройства приема кинетической энергии ветра с горизонтально расположенными полуцилиндрическими лопастями (Патент (UA 104258 С2. МПК F03D 3/06; F03D 5/04, 2014. Прототип).

Недостатком известной ветряной электростанции является большая металлоемкость, сложность изготовления лопастей большого размаха и привода устройства торможения тележек при повышенной скорости ветра, а также малая эффективность выработки электроэнергии.

Техническая задача изобретения - создание ветряной электростанции, работающей на малых скоростях ветра, защищенной от аварийных поломок при большой скорости и порывах ветра. Технический результат - повышенная надежность безаварийной работы при больших скоростях и порывах ветра, а также увеличенная выработка электроэнергии за счет полноты использования ветра для полезной работы.

Техническая задача и результат достигаются тем, что ветряная электростанция, содержит раму, на которой закреплена кольцевая плита с беговой дорожкой в виде кольцевого рельсового пути, на котором установлены на роликах тележки, соединенные с валом привода генератора электрического тока. На тележках закреплено устройство приема кинетической энергии ветра с горизонтально расположенными полуцилиндрическими лопастями. Каждое устройство приема кинетической энергии ветра выполнено в виде двух вертикальных рамок, установленных параллельно между собой и перпендикулярно движению тележек. Горизонтально расположенные полуцилиндрические лопасти закреплены на рамках в шахматном порядке и закрыты с торцов крышками. На валу закреплена ступица с тормозным барабаном, который охватывает тормозная лента, выполненная в виде двух полуколец. Полукольца закреплены с одной стороны на кольцевой плите, а их свободные концы соединены с нижним поводком и с верхним плечами двуплечего рычага. Двуплечий рычаг соединен пружиной с кольцевой плитой и закреплен на оси, снабженной лопатками, которая установлена во втулках на кольцевой плите и плите закрепления вала привода генератора электрического тока, при этом плечи двуплечего рычага выполнены разной длины.

Указанные существенные признаки необходимы и достаточны для осуществления изобретения и достижения технического результата.

Изобретение также характеризуется тем, что рамки устройства приема кинетической энергии ветра сверху, снизу, спереди и сзади соединены тросами, а также тем, что внутренний рельс кольцевого рельсового пути расположен от его центра на 1/2…1/3 расстояния до наружного рельса.

Эти признаки являются факультативными, так как создают дополнительный технический результат.

Причинно-следственная связь новых признаков и создаваемого технического результата состоит в следующем. Выполнение каждого устройства приема кинетической энергии ветра в виде двух вертикальных рамок, установленных параллельно между собой и перпендикулярно движению тележек, а также закрепление горизонтально расположенных полуцилиндрических лопастей на рамках в шахматном порядке, закрытых с торцов крышками, устранило отвод воздуха вдоль лопастей и повысило воздействие ветра на лопасти каждой рамки, а также уменьшило парусность лопастей при движении их тыльной стороной навстречу ветру, что повысило эффективность работы ветровой электростанции. Закрепление на валу ступицы с тормозным барабаном, который охватывает тормозная лента и выполнение ее в виде двух полуколец, закрепленных с одной стороны на кольцевой плите, а также соединение их свободных концов с нижним поводком и с верхним плечами двуплечего рычага, соединенного пружиной с кольцевой плитой и закрепленного на оси, снабженной лопатками, которая установлена во втулках на кольцевой плите и плите закрепления вала привода генератора электрического тока, позволило обеспечить плавное торможение вала путем использования ветра, воздействующего на лопатки, а также упростить конструкцию привода торможения. Выполнение плеч двуплечего рычага разной длины, позволило последовательно полукольцами тормозной ленты воздействовать на тормозной барабан при нарастании скорости ветра и, за счет этого выдерживать постоянной частоту вращения вала генератора электрического тока и скорость движения тележек. Соединение рамок устройства приема кинетической энергии ветра сверху, снизу, спереди и сзади тросами, позволило обеспечить вертикальное положение всех рамок при воздействии на них большой скорости или порывов ветра. Расположение внутреннего рельса кольцевого рельсового пути от его центра на 1/2…1/3 расстояния до наружного рельса, уменьшило вертикальные нагрузки каждого устройства приема кинетической энергии ветра на вал привода генератора электрического тока.

На фиг. 1 показана схема ветряной электростанции, вид сверху; фиг. 2 - разрез по АОБ на фиг. 1, показано расположение лопаток тормозного устройства.

Ветряная электростанция (фиг.1 и 2 с частичными разрезами) содержит раму 1, на которой закреплена кольцевая плита 2 с беговой дорожкой в виде кольцевого рельсового пути 3, внутренний рельс 4 которого расположен от его центра на 1/2…1/3 расстояния до наружного рельса 5. На кольцевом рельсовом пути 3 установлены на роликах 6 тележки 7, соединенные с валом 8 привода генератора 9 электрического тока. На каждой тележке 7 закреплено устройство приема кинетической энергии ветра, выполненное в виде двух вертикальных рамок 10, установленных параллельно между собой и перпендикулярно движению тележек, с горизонтально расположенными полуцилиндрическими лопастями 11, закрепленными в шахматном порядке и закрытых с торцов крышками 12. На валу 8 закреплена ступица 13 с тормозным барабаном 14, который охватывает тормозная лента, выполненная в виде двух полуколец 15, закрепленных с одной стороны на кольцевой плите 2, а их свободные концы соединены с нижним поводком 16 и с верхним плечами двуплечего рычага 17, соединенного пружиной 18 с кольцевой плитой 2, закрепленного на оси 19. Ось 19 установлена во втулках 20 на кольцевой плите 2 и плите 21 закрепления вала 8 привода генератора 9 электрического тока и снабжена лопатками 22, при этом плечи двуплечего рычага 17 выполнены разной длины. Рамки 10 устройства приема кинетической энергии ветра сверху, снизу, спереди и сзади соединены тросами 23.

Ветряная электростанция работает следующим образом. Ветер, проходит в пространство между вертикальными рамками 10 в закрепленные в шахматном порядке горизонтальные полуцилиндрические лопасти 11, закрытые с торцов крышками 12 и перемещает тележки 7 на роликах 6 по рельсовому пути 3. Крышки 12 препятствуют отводу ветра из лопастей 11, а их полуцилиндрическая форма уменьшает сопротивление движению тыльной стороной навстречу ветра, что увеличивает полноту его использования на полезную работу и повышает эффективность работы ветряной электростанции. Тележки 7 соединены с валом 8, который приводит во вращение вал генератора 9 электрического тока. Поскольку внутренний рельс 4 расположен от его центра на 1/2…1/3 расстояния до наружного рельса 5, то вертикальная нагрузка каждого устройства приема кинетической энергии ветра на вал 8 привода генератора 9 электрического тока значительно уменьшена. Одновременно, ветер воздействует на лопатки 22, которые при возрастании скорости ветра свыше 25 м/сек поворачивают, закрепленный на оси 19 двуплечий рычаг 17, установленной во втулках 20 на кольцевой плите 2 и плите 21. Двуплечий рычаг 17, соединенный пружиной 18 с кольцевой плитой 2 и с нижним поводком 16 и с верхним плечами со свободными концами двух полуколец 15, закрепленных с одной стороны на кольцевой плите 2, перемещает их к поверхности тормозного барабана 14, затормаживая вращение вала 8. При скорости ветра меньше 25 м/сек, пружина 18 возвращает двуплечий рычаг 17 и ось 19 с лопатками 22 в начальное положение, растормаживая полукольцами 15 тормозной ленты тормозной барабан 14. При этом нижнее и верхнее плечи двуплечего рычага 17, выполненные разной длины, последовательно плавно тормозят вал 8 и обеспечивают равномерность частоты вращения вала генератора 9 и скорость движения тележек 7. Тросы 23, соединяющие сверху, снизу, спереди и сзади вертикальные рамки 10 устройство приема кинетической энергии ветра обеспечивают вертикальное положение всех рамок 10 при воздействии на них большой скорости или порывов ветра.

Применение ветряной электростанции позволяет увеличить выработку электроэнергии при небольших скоростях ветрового потока за счет закрепления на рамках в шахматном порядке горизонтально расположенных полуцилиндрические лопасти, закрытых с торцов крышками, а также упростить конструкцию и эксплуатацию ветровой электростанции.

1. Ветряная электростанция, содержащая раму, на которой закреплена кольцевая плита с беговой дорожкой в виде кольцевого рельсового пути, на котором установлены на роликах тележки, соединенные с валом привода генератора электрического тока, закрепленное на тележках устройство приема кинетической энергии ветра с горизонтально расположенными полуцилиндрическими лопастями, отличающаяся тем, что каждое устройство приема кинетической энергии ветра выполнено в виде двух вертикальных рамок, установленных параллельно между собой и перпендикулярно движению тележек, а горизонтально расположенные полуцилиндрические лопасти закреплены на рамках в шахматном порядке и закрыты с торцов крышками, на валу привода генератора электрического тока закреплена ступица с тормозным барабаном, который охватывает тормозная лента, выполненная в виде двух полуколец, закрепленных с одной стороны на кольцевой плите, а их свободные концы соединены с нижним и поводком с верхним плечами двуплечего рычага, соединенного пружиной с кольцевой плитой и закрепленного на оси, снабженной лопатками, которая установлена во втулках на кольцевой плите и плите закрепления вала привода генератора электрического тока, при этом плечи двуплечего рычага выполнены разной длины.

2. Ветряная электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что рамки устройства приема кинетической энергии ветра сверху, снизу, спереди и сзади соединены тросами.

3. Ветряная электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний рельс кольцевого рельсового пути расположен от его центра на 1/2…1/3 расстояния до наружного рельса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель, содержащий ротор, установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси, поворотные жесткие лопасти, закрепленные на роторе ассиметрично относительно их осей вращения.

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.

Изобретение относится к области нетрадиционной энергетики. Способ преобразования кинетической энергии воздушного потока во вращательное движение лопасти заключается в том, что ветроэнергетическая установка содержит ветроприемное устройство, выполненное в виде ветроколеса, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и снабженного лопастями, установленными на валах, находящихся на оси симметрии лопастей, причем вал каждой лопасти соединен соосно с валом собственного электропривода, в состав которого входит блок управления, осуществляющего разворот соответствующей лопасти, причем при вращательном движении каждой плоской лопасти по круговой орбите положение ее плоскости выставляют с помощью электропривода с датчиком положения вала ведущей лопасти на угол разворота β относительно направления воздушного потока в каждой точке круговой траектории ее вала по команде с ее блока управления, осуществляющего непрерывный аналитический расчет этого угла β=α/2+45° по информации об угле α поворота вертикальной оси относительно вектора воздушного потока, получаемой от датчиков направления воздушного потока и углового положения вертикальной оси ветроэнергетической установки относительно вектора воздушного потока, а для остальных лопастей в соответствующие блоки управления вводятся постоянные поправки угла α 180, 120 или 90 градусов в зависимости от количества лопастей.

Изобретение относится к ветротурбинным установкам вертикального типа. Ветроэнергетическая установка вертикального типа содержит опорную площадку, на которой закреплена несущая конструкция, включающая в себя горизонтально расположенные нижнюю несущую и верхнюю балки, к которым по краям прикреплены два боковых воздухозаборника, между которыми закреплены в подшипниках между верхней и нижней балками несущей конструкции с возможностью противонаправленного вращения друг относительно друга два ротора с лопастями, имеющих параллельные вертикальные оси вращения, два ветроотражателя потока воздуха на лопасти роторов.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Вертикальный ветродвигатель содержит вал с установленными на него траверсами подвески осей и лопасти.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Роторный ветродвигатель содержит вращающиеся основания с ветроприемниками и валами, установленными на поворотном основании, установленном на башне, снабженном направляющим устройством.

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 ветроэлектрическим станциям с роторными ветродвигателями с вертикальной осью. Ветродвигатель роторный содержит вращающиеся основания с ветроприемниками и валами, валы установлены на поворотном основании, установленном на башне и снабженном направляющим устройством.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромеханическим преобразователям энергии. Технический результат состоит в уменьшении осевого и диаметрального размеров, минимизации разности частоты номинального и фактического выходного напряжения, уменьшении порогового значения минимально необходимой для генерирования напряжения скорости ветра, снижении потерь энергии, повышении жесткости конструкции.

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 ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка содержит вертикально ориентированные и закрепленные на опорной поверхности стойки, с которыми связаны рельсы верхнего и нижнерасположенного рельсовых путей замкнутого контура на высоте от опорной поверхности.

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.

Изобретение относится к области ветро- и гидроэнергетики. Ветрогидроэнергетическая установка состоит из ветроколеса, содержащего вращающиеся цилиндры, из привода цилиндров, источника питания, электрогенератора, кинематически связанного с ветроколесом, причем оси цилиндров, расположенные вертикально, размещены в верхних и нижних подшипниковых опорах, соединенных с гибкими связями цилиндров.

Изобретение относится к ветровой системе для преобразования энергии посредством перемещения на рельсе модулей, буксируемых кайтами. Ветровая система (1) для преобразования энергии, содержит по меньшей мере один кайт (2); по меньшей мере один модуль (5), перемещающийся на по меньшей мере одном рельсе (6; 7), расположенном рядом с землей.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка содержит беговую дорожку в виде кольцевого рельсового пути, на котором установлены тележки, соединенные поводками с валом привода генератора электрического тока.

Группа изобретений относится к области ветроэнергетики и предназначена для получения энергии за счет набегающего воздушного потока ветра. Ветроэнергетическая установка содержит принимающие энергию ветра элементы, закрепленные на вершинах мачт, каждое основание которых присоединено к каретке, выполненной с возможностью перемещения по бесконечно-замкнутому треку, и электрогенератор, при этом каретки соединены друг с другом посредством бесконечно-замкнутого гибкого силового контура, а принимающие энергию ветра элементы занимают вертикальное положение относительно бесконечно-замкнутого трека в режиме рабочего хода с последующим их поворотом в горизонтальное положение в режиме холостого хода, причем также могут иметь возможность фиксации между вертикальным и горизонтальным положениями.

Изобретение относится к установкам для выработки электрической энергии от действия ветрового потока. Ветросиловая установка содержит беговую дорожку в виде кольцевого рельсового пути.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования и использования энергии ветра. .

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель, содержащий ротор, установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси, поворотные жесткие лопасти, закрепленные на роторе ассиметрично относительно их осей вращения.

Изобретение относится к устройствам для выработки электроэнергии от действия ветра. Ветряная электростанция содержит раму, на которой закреплена кольцевая плита с беговой дорожкой в виде кольцевого рельсового пути, на котором установлены на роликах тележки, соединенные с валом привода генератора электрического тока. На тележках закреплено устройство приема кинетической энергии ветра с горизонтально расположенными полуцилиндрическими лопастями, выполненное в виде двух вертикальных рамок, установленных параллельно между собой и перпендикулярно движению тележек, а полуцилиндрические лопасти закреплены на рамках в шахматном порядке и закрыты с торцов крышками. На валу закреплена ступица с тормозным барабаном, который охватывает тормозная лента, выполненная в виде двух полуколец, закрепленных с одной стороны на кольцевой плите, а их свободные концы соединены с нижним поводком и с верхним плечами двуплечего рычага, соединенного пружиной с кольцевой плитой и закрепленного на оси, снабженной лопатками, при этом плечи двуплечего рычага выполнены разной длины. Изобретение направлено на повышение выработки электрической энергии при работе ветряной электростанции при малых скоростях ветра, а также защиту от аварийных поломок при большой скорости и порывах ветра. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх