RU2576103C1 - Floating wind generator - Google Patents
Floating wind generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2576103C1 RU2576103C1 RU2015102269/06A RU2015102269A RU2576103C1 RU 2576103 C1 RU2576103 C1 RU 2576103C1 RU 2015102269/06 A RU2015102269/06 A RU 2015102269/06A RU 2015102269 A RU2015102269 A RU 2015102269A RU 2576103 C1 RU2576103 C1 RU 2576103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- generator
- cable
- shells
- winches
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 7
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 7
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000004237 Ponceau 6R Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D5/00—Other wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/30—Wind motors specially adapted for installation in particular locations
-
- 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
-
- 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
- Y02E10/728—Onshore wind turbines
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
Применяется для генерации энергии ветра в электроэнергию больших и крупных промышленных мощностей, достигаемых в высотных скоростных слоях атмосферы.It is used to generate wind energy in electricity of large and large industrial capacities achieved in high-altitude high-speed layers of the atmosphere.
Настоящий ветрогенератор относится к энергетическим установкам с ветряным ротором, имеющим ортогональные лопасти крыловидного профиля, ось вращения которого перпендикулярна воздушному потоку, входящему в ротор.The present wind generator relates to power plants with a wind rotor having orthogonal wing-shaped blades, the axis of rotation of which is perpendicular to the air flow entering the rotor.
Одной из основных проблем ветроэнергетики больших и крупных промышленных мощностей является необходимость поднятия силовых блоков на большую высоту в зону скоростных ветров, что сопровождается строительством материалоемких сооружений в виде массивных колонн и башен. При массе в 712 тонн ветросилового блока установки Enercon E126 мощностью 7,58 МВт вес его основания и башни высотой 198 метров составляет 5300 тонн. В результате стоимость строительных работ в составе цены сооружения ветроэнергетических объектов составляет по меньшей мере половину всех инвестиционных затрат, которые при создании, например, новейшего ветропарка Dominica I в Мексике на скальных грунтах, благоприятных для фундаментов 50-и ВЭУ, каждая мощностью в 2 МВт, достигли суммы в размере 196 млн USD.One of the main problems of wind energy of large and large industrial capacities is the need to raise power blocks to a high height in the zone of high-speed winds, which is accompanied by the construction of material-intensive structures in the form of massive columns and towers. With a mass of 712 tons of a wind power unit of the Enercon E126 installation with a capacity of 7.58 MW, the weight of its base and tower 198 meters high is 5300 tons. As a result, the cost of construction work as part of the cost of constructing wind power facilities is at least half of all investment costs, which when creating, for example, the latest Dominica I wind farm in Mexico on rocky soils favorable for the foundations of 50 wind turbines, each with a capacity of 2 MW, reached an amount of $ 196 million.
Указанная проблема может быть решена при помощи использования аэростатных модулей, чьи полые оболочки наполнены газом легче воздуха, на практике гелием, и доставляют с меньшими затратами тяжелые ветросиловые блоки промышленной мощности массой 80 и более тонн на высоту от 300 метров в зону скоростных ветров.This problem can be solved by using aerostat modules, whose hollow shells are filled with gas lighter than air, in practice, helium, and deliver with less cost heavy wind power units of industrial power weighing 80 or more tons to a height of 300 meters in the zone of high-speed winds.
В данном технологическом направлении существуют устройства (патенты DE 29811094 U1, 08.101998; UA 69547 А, 15.09.2004; RU 2535427 С1, 24.12.2013; RU 2537664 С1, 04.02.2014), в которых газонаполненные оболочки имеют аэродинамические формы конуса, двояковыпуклой и плосковыпуклой линз, применены роторы вертикально-осевого вращения. Крепление аэростатных модулей к земле, их подъем-спуск осуществляется при помощи причальных узлов, включающих тросы и наземные лебедки.In this technological direction, there are devices (patents DE 29811094 U1, 08.101998; UA 69547 A, September 15, 2004; RU 2535427 C1, 12/24/2013; RU 2537664 C1, 02/04/2014) in which gas-filled shells have aerodynamic cone, biconvex and plano-convex lenses, vertical-axial rotation rotors are used. The attachment of aerostat modules to the ground, their ascent and descent is carried out using mooring units, including cables and ground winches.
Из развития техники известно устройство (патент SU 8970 А1, 30.04.1929), аэростатный модуль которого представляет собой газонаполненную оболочку сигарообразной формы, оси вращения роторов совпадают с направлением ветра и установлены в ферме, кольцом обхватывающим оболочку. Состав и конструкция причального наземного узла аналогична вышеупомянутым устройствам.From the development of technology, a device is known (patent SU 8970 A1, 04/30/1929), the balloon module of which is a gas-filled cigar-shaped shell, the rotational axes of the rotors coincide with the direction of the wind and are installed in the truss ring encircling the shell. The composition and design of the mooring ground node is similar to the above devices.
Общим недостатком перечисленных устройств являются пространственная неустойчивость аэростатных модулей, их сильные раскачивания под переменной ветровой нагрузкой, отклонение оси вращения ротора от оптимального положения, вследствие чего происходят потери генерируемой мощности, ускоренный износ оборудования, скручивание и разрушение причальных тросов. Большинство устройств имеют одну газонаполненную оболочку, которую для подъема тяжелых силовых блоков промышленной мощности потребуется наполнить столь значительным объемом гелия, что оболочковые габариты превысят прочностные возможности аэростатных модулей.A common drawback of these devices is the spatial instability of aerostat modules, their strong swaying under variable wind load, deviation of the rotor axis of rotation from the optimal position, resulting in loss of generated power, accelerated wear of equipment, twisting and destruction of mooring cables. Most devices have one gas-filled shell, which for lifting heavy power units of industrial power will need to be filled with such a significant amount of helium that the shell dimensions will exceed the strength capabilities of the balloon modules.
Известны высотные станции, работающие циклически: в активной фазе подъема воздухоплавательной части устройства под действием аэростатических сил и воздушного напора генерирующие энергию ветра, в пассивной фазе принудительного спуска воздухоплавательной части к наземному причальному узлу потребляющие в этих целях энергию от стороннего (не атмосферного) источника. Такая система (патент US 20130307274 А1, 21.11.2013) имеет две раздвинутые газонаполненные оболочки в одном уровне, скрепленные тросами и надувными трубами, парашютные купола, наземные лебедки. Устройство не способно ориентироваться на ветер, теряет его энергию в пассивной фазе работы, зависит от сторонних энергетических источников, конструкция не обладает жесткостью и высокой прочностью, включает ненадежные аэродинамические элементы. В другой аналогичной установке (патент RU 2467201 С2, 20.11.2012) парашютные купола заменены парусом, а проблема ориентации на ветер решена за счет установки лебедок на свободно поворачивающейся платформе причального узла. Все, за исключением ориентации на ветер, прочие недостатки ветроэнергетической установки сохраняются. Второй вариант надземной ветрогенераторной системы (патент RU 2457358 С1, 27.07.2012) содержит две оболочки в одном уровне и канал между ними, где размещены горизонтально-осевые роторы с лопастями Савониуса, что имеют самый большой вес и самое высокое лобовое сопротивление воздушному потоку из всех известных ветровых устройств. Оболочки соединены поперечными горизонтальными пластинами. Установка низкоэффективна, поскольку основная масса ветра будет обтекать препятствие на своем пути, каковым в данном случае является сравнительно узкий канал с роторными устройствами упомянутого отрицательного свойства. Увеличить габариты канала, вместе с этим нарастить площадь, ометаемую роторами, не имеет смысла, все равно канал остается полностью перекрытым лопастями Савониуса, к тому же значительно раздвинуть оболочки невозможно вследствие неизбежного прогиба скрепляющих их пластин и осей тяжеловесных роторов. Центр тяжести воздухоплавательной части расположен высоко, на уровне оболочек, что ведет к ее пространственной неустойчивости.Known high-altitude stations operating cyclically: in the active phase of the lifting of the aeronautical part of the device under the influence of aerostatic forces and air pressure generate wind energy, in the passive phase of the forced descent of the aeronautical part to the land mooring unit consuming energy for this purpose from an external (non-atmospheric) source. Such a system (patent US 20130307274 A1, 11/21/2013) has two extended gas-filled shells at the same level, fastened with cables and inflatable tubes, parachute domes, ground winches. The device is not able to focus on the wind, loses its energy in the passive phase of operation, depends on third-party energy sources, the design does not have rigidity and high strength, includes unreliable aerodynamic elements. In another similar installation (patent RU 2467201 C2, 11/20/2012), the parachute canopies were replaced with a sail, and the problem of orientation to the wind was solved by installing winches on a freely rotating platform of the mooring unit. All except orientation to the wind, other disadvantages of the wind power installation remain. The second version of the above-ground wind generator system (patent RU 2457358 C1, July 27, 2012) contains two shells at the same level and a channel between them, where horizontal-axis rotors with Savonius blades are placed, which have the largest weight and the highest frontal resistance to air flow from all famous wind devices. The shells are connected by transverse horizontal plates. The installation is low efficient, since the bulk of the wind will flow around the obstacle in its path, which in this case is a relatively narrow channel with rotor devices of the mentioned negative property. It does not make sense to increase the dimensions of the channel, and at the same time to increase the area swept by the rotors, all the same, the channel remains completely blocked by Savonius blades, and it is also impossible to significantly expand the shells due to the inevitable deflection of the plates and axes of heavy rotors that fasten them. The center of gravity of the aeronautical part is located high, at the level of the shells, which leads to its spatial instability.
Сущность изобретения состоит в том, что массивный силовой блок с ортогонально-лопастным ротором, ось вращения которого перпендикулярна воздушному потоку, размещен на большей, чем с помощью опорных башен и колонн, высоте скоростных ветров аэростатным модулем в составе двух идентичных и параллельных оболочек в форме полуцилиндров, наполненных гелием и связанных на одном уровне по меньшей мере одной поперечной мостовой фермой. Удержание воздухоплавательной части устройства на месте дислокации осуществляется тросами и трос-кабелем, связывающим модуль с причальным узлом, содержащим свободно поворачивающуюся платформу с установленными на ней двумя лебедками и диаметрально расположенной к ним кабельной бухтой, благодаря чему парящая в воздухе упомянутая часть устройства описывает круговые траектории и занимает оптимальное положение на ветер.The essence of the invention lies in the fact that a massive power unit with an orthogonal-vane rotor, the axis of rotation of which is perpendicular to the air flow, is located at a height of high-speed winds of high-speed winds by an aerostat module, which consists of two identical and parallel shells in the form of half cylinders filled with helium and connected at the same level by at least one transverse bridge farm. The aeronautical part of the device is held at the place of deployment by cables and a cable connecting the module with a berth unit containing a freely rotating platform with two winches installed on it and a cable bay diametrically located to them, due to which the above-mentioned part of the device describes circular paths and occupies an optimal position in the wind.
Целью изобретения является устойчивое получение электроэнергии большой и крупной промышленной мощности от высотных скоростных ветров.The aim of the invention is the sustainable generation of electricity of large and large industrial power from high-speed winds.
Поставленная цель достигается равномерным распределением большого объема гелия, необходимого для подъема тяжелого ветросилового блока на заданную высоту, между двумя газонаполненными оболочками в виде полуцилиндров, каждая с верхним гребнем, которые имеют в одной горизонтальной плоскости аэродинамические поверхности - жесткие днища, создающие под воздействием скоростных ветров дополнительную подъемную силу. Оболочки значительно раздвинуты и параллельны общей продольной оси симметрии аэростатного модуля, совпадающей с направлением ветра, связаны поперечными мостовыми фермами, предпочтительно, чтобы одна из них совпадала с центром масс воздухоплавательной части устройства или близка к этому. Площадь внутри внешнего контура такого модуля превышает сумму площадей обеих оболочковых днищ, чем усиливается пространственная устойчивость воздухоплавательной конструкции в целом и чрезвычайно важное стабильно-оптимальное положение оси вращения ротора, строго перпендикулярное относительно направленности ветра. Элементы силового блока установлены на вертикальных балках по центру поперечно-осевой фермы, причем ортогональные лопасти ротора с осью вертикального вращения приподняты над фермой, а генератор подвешен к тем же балкам снизу, своей тяжестью и положением, выполняя роль стабилизирующего балласта. Необходимая ориентация воздухоплавательной части устройства на ветер достигается тем, что связывающие аэростатный модуль с местом дислокации тросы и трос-кабель снизу присоединены соответственно к двум лебедкам и диаметральной бухте, которые все вместе установлены на свободно поворачивающейся платформе причального узла.The goal is achieved by the uniform distribution of a large amount of helium, necessary for lifting a heavy wind power unit to a predetermined height, between two gas-filled shells in the form of half-cylinders, each with an upper crest, which have aerodynamic surfaces in the same horizontal plane - rigid bottoms, which create additional under the influence of high-speed winds lift force. The shells are significantly spaced and parallel to the general longitudinal axis of symmetry of the aerostat module, coinciding with the direction of the wind, connected by transverse bridge trusses, it is preferable that one of them coincides with the center of mass of the aeronautical part of the device or close to it. The area inside the outer contour of such a module exceeds the sum of the areas of both shell bottoms, which enhances the spatial stability of the aeronautical structure as a whole and the extremely important stable-optimal position of the axis of rotation of the rotor, strictly perpendicular to the direction of the wind. Elements of the power unit are mounted on vertical beams in the center of the transverse axial truss, and the orthogonal rotor blades with the axis of vertical rotation are raised above the truss, and the generator is suspended from the bottom of the same beams, with its weight and position, acting as a stabilizing ballast. The necessary orientation of the aeronautical part of the device to the wind is achieved by connecting the aerostat module to the place of deployment and the cables and cable from below attached to two winches and a diametrical bay, which are all together mounted on a freely rotating platform of the mooring unit.
На фиг. 1 показан общий вид аэростатно-плавательного ветрогенератора; на фиг. 2 - воздухоплавательная часть то же устройства, вид со стороны ветра; на фиг. 3 - вид А.In FIG. 1 shows a general view of a balloon-swimming wind generator; in FIG. 2 - aeronautical part of the same device, view from the side of the wind; in FIG. 3 - view A.
Устройство состоит из воздухоплавательной части и причального узла, соединенных тросами 1 и трос-кабелем 2. В свою очередь воздухоплавательная часть включает в себя аэростатный модуль из двух идентичные полуцилиндрических оболочек 3, наполненных гелием, имеющих жесткие гребни 4 и горизонтальные днища 5, связанные между собой параллельно на одном уровне поперечными мостовыми фермами: наветренной 6, поперечно-осевой 7 и подветренной 8. Здесь же располагается силовой блок устройства с ветряным ротором 9, имеющим ортогональные лопасти (фиг. 1, 2), его ось 11 вращается перпендикулярно воздушному потоку, опирается на подшипники 12 и сообщается с генератором 13. Причальный узел устройства имеет наземную тумбу 14 со свободно поворачивающимися осью 15 и платформой 16, на которой размещены (фиг. 3) две соосные лебедки 17, диаметрально расположенная к ним трос-кабельная бухта 18.The device consists of an aeronautic part and a mooring unit connected by ropes 1 and a cable-
Аэростатно-плавательный ветрогенератор работает следующим образом. После монтажа и крепления на открытой местности причального узла, сборки воздухоплавательной части устройства оболочки 3 заполняются гелием до достижения положительной плавучести и совместно балансируются в горизонтальной плоскости, упомянутые элементы соединяются тросами 1 и трос-кабелем 2, которые затем медленно стравливаются с лебедок 17 и бухты 18 до тех пор, пока под воздействием аэростатической подъемной силы модуль с силовым блоком не достигнет высоты подъема, где среднегодовые скорости ветра составляют 25-30 м/с. При этом воздухоплавательная часть ветрогенератора разворачивается по круговой траектории воздушным потоком вокруг причального узла и фиксируется так, что ее продольная ось симметрии совпадает с направлением ветра. Скоростной напор ветра вращает ротор 9, воздействуя на ортогональные лопасти, и вертикальную, перпендикулярную воздушному потоку ось 11 в подшипниках 12, это вращение передается в генератор 13, который вырабатывает электроэнергию большой промышленной мощности до 2 МВт, направляемую потребителям через трос-кабель 2.Balloon swimming wind generator operates as follows. After mounting and fastening in the open area of the mooring unit, assembling the aeronautical part of the device, the
При изменении направленности воздушного потока его напор воздействует на наветренные боковые поверхности оболочек 3, гребни 4 и ротор 9, которые все вместе под этим давлением стремятся переместиться туда же, куда стал дуть ветер. Данное движение через тросы 1 и трос-кабель 2, лебедки 17 и бухту 18 передается платформе 16, свободно поворачивающейся на оси 15 относительно неподвижной наземной тумбы 14. Круговое перемещение воздухоплавательной части устройства и соответствующий разворот платформы причального узла завершается в том момент, когда продольная ось симметрии аэростатного модуля совпадет с направлением ветра и не возобновляется без новых динамических изменений в атмосфере. Синхронный характер движения рассмотренных элементов конструкции исключает скручивание и разрушение тросов 1 и трос-кабеля 2.When the direction of the air flow changes, its pressure acts on the windward side surfaces of the
Для проведения ремонта и технического обслуживания установки, включая дозаправку оболочек 3 гелием, при штормовых предупреждениях об ожидаемом превышении скоростью ветра критического порога в 50 м/с тросы 1 и трос-кабель 2 наматываются соответственно на лебедки 17 и бухту 18, воздухоплавательная часть устройства снижается к земле, становится легкодоступной или размещается на безопасной высоте нормативных ветров.To carry out repairs and maintenance of the installation, including refueling of the
Независимые признаки изобретения направлены на устойчивое получение электроэнергии большой до 2 МВт мощности от силового блока с ротором на вращающейся оси, перпендикулярной воздушному потоку. Пространственная стабильность воздухоплавательной части устройства обеспечивается применением двух идентичных газонаполненных оболочек упомянутой обтекаемой формы, имеющих относительное параллельное смещение в одном уровне и опирающиеся на ветер горизонтальными днищами большой площади, что создает дополнительную аэродинамическую подъемную силу, оптимально-вертикальное и устойчивое положение оси вращения ветряного ротора. Тот же технический результат дает крепление генератора под мостовой фермой со смещение центра тяжести ветросилового блока ниже уровня оболочковых днищ аэростатного модуля. Ориентация силового блока на ветер, также необходимая для работы без потерь мощности, достигается конструкцией причального узла, наличием у оболочек верхних жестких гребней.Independent features of the invention are directed to the sustainable generation of electricity of large power up to 2 MW from a power unit with a rotor on a rotating axis perpendicular to the air flow. The spatial stability of the aeronautical part of the device is ensured by the use of two identical gas-filled shells of the aforementioned streamlined shape, having relative parallel displacement at the same level and resting on the wind with horizontal bottoms of a large area, which creates additional aerodynamic lifting force, an optimal vertical and stable position of the axis of rotation of the wind rotor. The same technical result is obtained by fixing the generator under the bridge truss with a shift of the center of gravity of the wind-power unit below the level of the shell bottoms of the balloon module. The orientation of the power unit to the wind, also necessary for work without power loss, is achieved by the design of the mooring unit, the presence of upper rigid ridges in the shells.
Массогабаритные характеристики аэростатного модуля могут быть уменьшены, если без ущерба для его прочности и жесткости поперечные мостовые фермы 6, 8 исключаются из конструкции или заменяются на тросовые стяжки. Уникальным преимуществом аэростатно-плавательного ветрогенератора является его высочайшая мобильность - возможность без демонтажа силового блока и всей воздухоплавательной части устройства быть без проблем перемещенным от места первичной дислокации в любые новые точки стационарного базирования.The overall dimensions of the aerostat module can be reduced if, without prejudice to its strength and rigidity, transverse bridge trusses 6, 8 are excluded from the structure or replaced with cable ties. A unique advantage of a balloon-swimming wind generator is its high mobility - the ability to without disassembling the power unit and the entire aeronautical part of the device be easily moved from the primary location to any new stationary-based locations.
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015102269/06A RU2576103C1 (en) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | Floating wind generator |
| PCT/RU2015/000762 WO2016122348A1 (en) | 2015-01-27 | 2015-11-11 | Aerostatic floating wind turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015102269/06A RU2576103C1 (en) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | Floating wind generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2576103C1 true RU2576103C1 (en) | 2016-02-27 |
Family
ID=55435611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015102269/06A RU2576103C1 (en) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | Floating wind generator |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2576103C1 (en) |
| WO (1) | WO2016122348A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637589C1 (en) * | 2016-12-15 | 2017-12-05 | Александр Владимирович Губанов | Wind mill aerostat-floating engine |
| RU2662101C1 (en) * | 2017-12-11 | 2018-07-23 | Александр Владимирович Губанов | Wind powered balloon |
| CN109306937A (en) * | 2018-08-07 | 2019-02-05 | 赵国强 | Distributed suspended wind power generation system |
| RU2721014C1 (en) * | 2019-11-08 | 2020-05-15 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна") | Method of wind and energy air flows energy conversion at medium altitudes in troposphere and device for its implementation |
| DE102019004106B3 (en) * | 2019-06-12 | 2020-11-26 | Andreas Nuske | Balloon-guided high-altitude wind turbine generator for generating electrical energy |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017206747A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | Sanfritsch Gmbh | Rope for stationary fixation of a high-altitude wind power plant |
| CN108547723A (en) * | 2018-04-09 | 2018-09-18 | 刘宇 | A kind of novel sea can be acquired with oscillating floater system |
| CN108644056A (en) * | 2018-04-09 | 2018-10-12 | 刘宇 | A kind of novel sea can be acquired with oscillating floater system |
| RU2729306C1 (en) * | 2020-02-14 | 2020-08-05 | Александр Владимирович Губанов | Catamaran aeroenergostat |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU8970A1 (en) * | 1927-08-11 | 1929-04-30 | Б.Б. Кажинский | High altitude wind power installation |
| DE10240890A1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-03-20 | Miroslaw Bargiel | Wind energy utilization to generate electrical energy, involves placing current generating system in without fixed support in gondola whose entire interior space is filled with light gas |
| KR20030057245A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-04 | 김종성 | Gyro Kite |
| RU2457358C1 (en) * | 2008-04-21 | 2012-07-27 | Энергейл Ко., Лтд. | Above-ground wind-driven generator system using flying body |
| RU2467201C2 (en) * | 2010-10-20 | 2012-11-20 | Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития петербургской науки, культуры и спорта | High-altitude sail wind-driven power plant with auxiliary cable and aerostat |
| US20130307274A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-11-21 | Yik Hei Sia | Power Generating Windbags and Waterbags |
| RU2535427C1 (en) * | 2013-12-24 | 2014-12-10 | Александр Владимирович Губанов | Aero-high-altitude wind power generator |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1509560A1 (en) * | 1987-09-02 | 1989-09-23 | Ч.-К.А. Будрёвич | Wind mill |
-
2015
- 2015-01-27 RU RU2015102269/06A patent/RU2576103C1/en active
- 2015-11-11 WO PCT/RU2015/000762 patent/WO2016122348A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU8970A1 (en) * | 1927-08-11 | 1929-04-30 | Б.Б. Кажинский | High altitude wind power installation |
| DE10240890A1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-03-20 | Miroslaw Bargiel | Wind energy utilization to generate electrical energy, involves placing current generating system in without fixed support in gondola whose entire interior space is filled with light gas |
| KR20030057245A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-04 | 김종성 | Gyro Kite |
| RU2457358C1 (en) * | 2008-04-21 | 2012-07-27 | Энергейл Ко., Лтд. | Above-ground wind-driven generator system using flying body |
| RU2467201C2 (en) * | 2010-10-20 | 2012-11-20 | Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития петербургской науки, культуры и спорта | High-altitude sail wind-driven power plant with auxiliary cable and aerostat |
| US20130307274A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-11-21 | Yik Hei Sia | Power Generating Windbags and Waterbags |
| RU2535427C1 (en) * | 2013-12-24 | 2014-12-10 | Александр Владимирович Губанов | Aero-high-altitude wind power generator |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637589C1 (en) * | 2016-12-15 | 2017-12-05 | Александр Владимирович Губанов | Wind mill aerostat-floating engine |
| WO2018111153A3 (en) * | 2016-12-15 | 2018-08-09 | Александр Владимирович ГУБАНОВ | Aerostatic floating wind motor with wind rotors |
| RU2662101C1 (en) * | 2017-12-11 | 2018-07-23 | Александр Владимирович Губанов | Wind powered balloon |
| WO2019117751A1 (en) * | 2017-12-11 | 2019-06-20 | Александр Владимирович ГУБАНОВ | Wind energy aerostat |
| CN109306937A (en) * | 2018-08-07 | 2019-02-05 | 赵国强 | Distributed suspended wind power generation system |
| DE102019004106B3 (en) * | 2019-06-12 | 2020-11-26 | Andreas Nuske | Balloon-guided high-altitude wind turbine generator for generating electrical energy |
| RU2721014C1 (en) * | 2019-11-08 | 2020-05-15 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна") | Method of wind and energy air flows energy conversion at medium altitudes in troposphere and device for its implementation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016122348A1 (en) | 2016-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2576103C1 (en) | Floating wind generator | |
| AU2016279059B2 (en) | Floating wind turbine platform structure with optimized transfer of wave and wind loads | |
| RU2662101C1 (en) | Wind powered balloon | |
| NO812544L (en) | WIND DRIVE ELECTRIC POWER GENERATOR. | |
| RU2703863C1 (en) | Aero-energystat | |
| EA000588B1 (en) | Shut-down chimney used as a tower for a wind turbine | |
| CN102177335A (en) | Air-floating stable wind turbine system | |
| JP2014515446A (en) | Floating wind power generation facility with energy storage equipment | |
| CN102713278A (en) | Vibration control device for windmill for wind-powered electricity generation, and windmill for wind-powered electricity generation | |
| US9989037B2 (en) | Vertical axis wind turbine with low visual impact | |
| CN104508299B (en) | Wind power plant with horizontal armature spindle and with rotatable pylon | |
| RU2535427C1 (en) | Aero-high-altitude wind power generator | |
| US11319929B2 (en) | Ducted wind turbine and support platform | |
| RU2537664C1 (en) | Balloon-borne wind generator | |
| RU2602650C1 (en) | Aerostatic balloon natatorial wind turbine | |
| RU2594827C1 (en) | Aerostat wing for wind energy purposes | |
| CN103195660B (en) | A kind of pylon of truss structure | |
| RU2572469C1 (en) | Aerofloating windrotor | |
| RU2656521C1 (en) | Aerial high-attitude wind power plant with double wind-rotor | |
| WO2016020709A1 (en) | Improvements in or relating to wind turbines | |
| RU2612492C1 (en) | Terrestrial aeronautical wind turbine generator | |
| RU2638237C1 (en) | Ground-generator wind engine | |
| RU2482328C1 (en) | Polywindrotor power unit | |
| RU2637589C1 (en) | Wind mill aerostat-floating engine | |
| RU2729306C1 (en) | Catamaran aeroenergostat |