EA028018B1 - Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию - Google Patents
Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию Download PDFInfo
- Publication number
- EA028018B1 EA028018B1 EA201301144A EA201301144A EA028018B1 EA 028018 B1 EA028018 B1 EA 028018B1 EA 201301144 A EA201301144 A EA 201301144A EA 201301144 A EA201301144 A EA 201301144A EA 028018 B1 EA028018 B1 EA 028018B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- blades
- rotor
- energy
- shaft
- wind
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам, преобразующим кинетическую энергию ветрового потока в механическую, и может быть использовано для получения электрической энергии, потенциальной энергии сжатого воздуха, потенциальной энергии жидкости. Техническим результатом является упрощение конструкции и технологии эксплуатации. Технический результат достигается тем, что устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию содержит установленный на опорах вертикальный канал, в котором расположен ротор, выполненный в виде вала с закрепленными на нем лопастями, и вертикальный канал выполнен в виде сужающегося вверх усеченного конуса или переходящего в усеченный конус цилиндра, при этом ротор расположен так, что лопасти частично выступают из нижней части вертикального канала, а высота опор определена возможностью прохождения воздуха для обдува выступающей части лопастей. При этом лопасти соединены с валом посредством соединительных дисков, а вал ротора соединен с устройством нагрузки, в качестве устройства нагрузки использован, например, электрогенератор, или компрессор, или помпа.
Description
Изобретение относится к устройствам, преобразующим кинетическую энергию ветрового потока в механическую, и может быть использовано для получения электрической энергии, потенциальной энергии сжатого воздуха, потенциальной энергии жидкости. Устройство может найти применение в качестве резервного источника электроэнергии на крышах высотных зданий, в полевых условиях для энергообеспечения силовых структур, фермерских хозяйств, ретрансляторов сотовой связи. Возможно также его применение для резервного энергообеспечения как нефтегазодобывающих платформ, так и судов.
Известные ветропреобразующие устройства, например ветряные мельницы, и на их основе лопастные современные ветроэлектростанции (А. Соловьёв Наука и жизнь, №7, 2013г. с.42-47).
Известно устройство для преобразования энергии ветрового потока, включающее закреплённое на башне рабочее колесо (рабочий орган) с лопастями и закреплённый также на башне раструб, расположенный за колесом и содержащий боковые отверстия в виде кольцевых щелей, образованных рядом колец фигурного сечения, соединённых между собой продольными наружными полосами. (авт.св. СССР № 40280, кл. 88с, 1934г.).
Наличие такого раструба позволяет создать за счёт возникающего в нём разряжения перепад давления перед и за колесом и тем самым увеличить поток воздуха через ветряное колесо. Однако раструб сложен в исполнении, и кроме того возникают технологические сложности в работе установки из-за необходимости её ориентации по направлению ветра.
Техническим результатом изобрететния является упрощение конструкции и технологии эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию содержит установленный на опорах вертикальный канал, в котором расположен ротор, выполненный в виде вала с закрепленными на нем лопастями, и вертикальный канал выполнен в виде сужающегося вверх усеченного конуса или переходящего в усеченный конус цилиндра, при этом ротор расположен так, что лопасти частично выступают из нижней части вертикального канала, а высота опор определена возможностью прохождения воздуха для обдува выступающей части лопастей.
Лопасти соединены с валом посредством соединительных дисков.
Вал ротора соединен с устройством нагрузки.
В качестве устройства нагрузки использован электрогенератор.
В качестве устройства нагрузки использован компрессор.
В качестве устройства нагрузки использована помпа.
На чертеже представлен общий вид устройства в поперечном сечении, где 1 - верхняя часть вертикального канала, 2 - нижняя часть вертикального канала, 3 - устройство нагрузки, например электрогенератор, 4 - вал ротора, 5 - диск, 6 - лопасти ротора, 7 - выступ лопастей ротора, 8 - опоры устройства, 9 узел соединения опор с валом ротора 4, выполненный с возможностью осуществления валом осевого вращения.
Устройство работает следующим образом.
При обдуве ветром выступа лопастей ротора 7 вал ротора 4 начинает вращаться, создавая перепад скоростей ветрового потока в нижней 2 и верхней 1 частях вертикального канала вследствие образования вихревого потока согласно уравнению Д. Бернулли, из которого следует, что давление у основания будет выше, чем в верхней части, Р2>Р1, создавая разряжение, в результате чего образуется дополнительный воздушный поток через ротор. Это ведёт к увеличению частоты вращения ротора и тем самым к увеличению энергетических показателей преобразования (ЭДС электрогенератора, потенциальной энергии сжатого воздуха компрессором или жидкости, перекаченной помпой, и т.д.)
Ниже приведён пример осуществления изобретения.
Пример. Установка выполнена со следующими параметрами: вертикальный канал выполнен в виде цилиндра диаметром 2200 мм и высотой 230 мм, переходящим в усечённый конус с его верхним диаметром 800 мм и высотой 450 мм, диаметр ротора с лопастями, выполненными в виде вогнутых лепестков 2000 мм, диаметр ротора без лопастей - 600 мм, выступ лопастей ротора из нижней части вертикального канала составляет 60 мм, вал ротора соединён в верхней части с индукционным генератором марки ЛК 9м2/14в 95А/ (ГОСТ 3940-84), а в нижней части - с опорой высотой выступа - 400 мм.
При скорости ветра в 7 м/с величина ЭДС составляет 470 Вт/ч.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет преобразовать энергию ветра в ЭДС с мощностью, сопоставимой с классическими ветряными устройствами.
Claims (6)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию, содержащее установленный на опорах вертикальный канал, в котором расположен ротор, выполненный в виде вала с закрепленными на нем лопастями, отличающееся тем, что вертикальный канал выполнен в виде сужающегося вверх усеченного конуса или переходящего в усеченный конус цилиндра, при этом ротор расположен так, что лопасти частично выступают из нижней части вертикального канала, а высота опор определена возможностью прохождения воздуха для обдува выступающей части лопастей.- 1 028018
- 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лопасти соединены с валом посредством соединительных дисков.
- 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вал ротора соединен с устройством нагрузки.
- 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в качестве устройства нагрузки использован электрогенератор.
- 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в качестве устройства нагрузки использован компрессор.
- 6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в качестве устройства нагрузки использована помпа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201301144A EA028018B1 (ru) | 2013-10-21 | 2013-10-21 | Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201301144A EA028018B1 (ru) | 2013-10-21 | 2013-10-21 | Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201301144A1 EA201301144A1 (ru) | 2015-04-30 |
| EA028018B1 true EA028018B1 (ru) | 2017-09-29 |
Family
ID=53008173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201301144A EA028018B1 (ru) | 2013-10-21 | 2013-10-21 | Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA028018B1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU182523U1 (ru) * | 2018-02-09 | 2018-08-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU40280A1 (ru) * | 1934-01-28 | 1934-11-30 | Е.М. Фатеев | Вертикальный ветродвигатель |
| RU2013662C1 (ru) * | 1988-03-24 | 1994-05-30 | Каррузэ Пьер | Ротационная машина с непринудительным вытеснением, используема в качестве насоса, компрессора, движителя или приводной турбины |
| RU2118704C1 (ru) * | 1994-06-20 | 1998-09-10 | Вадим Николаевич Пикуль | Ветродвигатель внип-2у |
| UA67045A (en) * | 2003-06-09 | 2004-06-15 | Wind water desalting unit | |
| RU2247861C1 (ru) * | 2003-12-18 | 2005-03-10 | Гроховский Рудольф Львович | Ветродвигатель |
-
2013
- 2013-10-21 EA EA201301144A patent/EA028018B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU40280A1 (ru) * | 1934-01-28 | 1934-11-30 | Е.М. Фатеев | Вертикальный ветродвигатель |
| RU2013662C1 (ru) * | 1988-03-24 | 1994-05-30 | Каррузэ Пьер | Ротационная машина с непринудительным вытеснением, используема в качестве насоса, компрессора, движителя или приводной турбины |
| RU2118704C1 (ru) * | 1994-06-20 | 1998-09-10 | Вадим Николаевич Пикуль | Ветродвигатель внип-2у |
| UA67045A (en) * | 2003-06-09 | 2004-06-15 | Wind water desalting unit | |
| RU2247861C1 (ru) * | 2003-12-18 | 2005-03-10 | Гроховский Рудольф Львович | Ветродвигатель |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU182523U1 (ru) * | 2018-02-09 | 2018-08-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201301144A1 (ru) | 2015-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2008133707A (ru) | Турбина | |
| MX2014007258A (es) | Gondola de instalacion de energia eolica. | |
| ES2161196B1 (es) | Instalacion de pararrayos para aerogeneradores. | |
| CA2566055A1 (en) | Wind turbine blade and method of installing the wind turbine blade on tower | |
| EP2592265A3 (en) | Power producing spinner for a wind turbine | |
| JP2010065676A (ja) | 風力エネルギーシステム、風力エネルギー変換システム及び風トンネルモジュール | |
| CL2016000265A1 (es) | Torre de generación de energía eólica provista con turbina de viento tipo molino de giro (giromill). | |
| RU2552635C2 (ru) | Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию | |
| AR088077A1 (es) | Maquina eolica | |
| ECSP099095A (es) | Turbina eólica provista de un rotor con un eje vertical | |
| ES3063989T3 (en) | Wind turbine system with integrated reactive power compensation device | |
| WO2011131792A3 (en) | Wind turbine direction control | |
| NZ736092A (en) | A rotor for an electricity generator | |
| RU132141U1 (ru) | Ветроэлектростанция | |
| MD4213B1 (en) | Wind turbine | |
| RU136100U1 (ru) | Комбинированный ветродвигатель | |
| ATE536475T1 (de) | Windenergieanlage mit blitzschutzanordnung | |
| WO2008154297A3 (en) | Wind electrical generation system | |
| RU117522U1 (ru) | Ветротурбинная установка | |
| RU175397U1 (ru) | Устройство преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию с использованием нижней направляющей структуры | |
| EA202000095A1 (ru) | Ветроэлектростанция | |
| RU2310090C1 (ru) | Ветроэнергетическое устройство | |
| KR100654246B1 (ko) | 풍력발전기용 풍차 | |
| RU2011149188A (ru) | Ветротурбинная установка | |
| KR100696430B1 (ko) | 풍력발전기용 풍차 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM |
|
| PC4A | Registration of transfer of a eurasian patent by assignment |