Ветроэнергетическая установка

Авторы патента:

Литвиненко Александр Михайлович (RU)

Владельцы патента RU 2463474:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (RU)

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Ветроэнергетическая установка содержит поворотное устройство, на котором установлены каналы с роторами с роторными элементами и статорные элементы. Каналы установлены в центральном блоке, который снабжен устройством подъема. Поворотное устройство снабжено нижними дефлекторами в виде скатов. Вершина центрального блока снабжена верхними дефлекторами. Изобретение позволяет увеличить количество выработанной энергии за счет концентрации ветрового потока с помощью нижних и верхних дефлекторов. 3 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.

Известна конструкция ветроэнергетической установки (патент РФ №2187019 / А.М.Литвиненко - Ветроэнергетическая установка / Опубл. Б.И. №22, 2002, F03D 5/04, заявка №2001101581/06 от 16.01.2001), которая содержит башни, две соединительные под углом рамы, связанные с опорой в местах соединения с центральным поворотным устройством. Ветроколеса с горизонтальной осью установлены на башнях рам. Рамы имеют поддерживающие тележки, а ветроколеса соединены с мультипликаторами и генераторами, включающие роторы и статорные элементы. Недостатком данного устройства является наличие ветроколесных башен, которые несут на себе генераторную установку, которая, в свою очередь, обладает повышенной массой, и, следовательно, башня должна быть рассчитана с учетом повышенной нагрузки и значит сама имеет большую массу.

Наиболее близким к заявленной по совокупности существенных признаков является Ветроэнергетическая установка патент РФ №2361111 -Литвиненко A.M., 10.07.2009, бюл. №19, заявка №2007139350/06 от 23.10.2007, которая содержит поворотное устройство, на котором установлен канал в виде полой призмы, в которой, в свою очередь, установлены роторы, а в углах основания призмы размещены статорные элементы.

Недостатком данного устройства является малая производительность, обусловленная ограниченной фронтальной поверхностью.

Изобретение направлено на повышение производительности путем увеличения площади фронтальной поверхности.

Это достигается тем, что в ветроэнергетической установке, содержащей поворотное устройство, на котором установлены каналы с роторами с роторными элементами и статорные элементы, согласно изобретению каналы установлены в центральном блоке, который снабжен устройством подъема, поворотное устройство снабжено нижними дефлекторами, выполненными в виде скатов, а вершина центрального блока снабжена верхними дефлекторами.

Достижение технического результата обусловлено наличием дополнительных дефлекторов.

Сущность изобретения иллюстрирована чертежами, где показан вид установки, фиг.1 - вид установки сбоку при вдвинутом центральном блоке, фиг.2 - вид установки сбоку при вдвинутом центральном блоке, фиг.3 - вид установки спереди по потоку.

Ветроэнергетическая установка включает в себя башню (основание) 1, на которой установлено поворотное устройство 2, на нем в свою очередь установлены каналы, в виде централизованного блока 3, в которую установлены роторы - ветроколеса с лопастями 4, при этом в углах основания каналов установлены наконечники статорных элементов 5. Установка снабжена верхним дефлектором 6, который установлен на вершине центрального блока, и нижними дефлекторами 7, выполненными в виде скатов. Центральный блок снабжен механизмом подъема 8, выполненным, например, в виде гидроцилиндра, или электроприводом с реечной или цепной передачей. Ветроколеса снабжены роторными элементами 9, взаимодействующими со статорными элементами. Каждый статорный элемент включает в себя наконечник, рабочую катушку и источник возбуждения, вместо которых могут быть применены и катушки возбуждения, таким образом, в период безветрия центральный блок опущен и принимает положение, показанное на фиг.1. При наступлении благоприятной обстановки центральный блок поднимается с помощью механизма подъема 8, как показано на фиг.2, ветроколеса воспринимают энергию ветрового потока, при этом нижние и верхние дефлекторы увеличивают его интенсивность.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом: под воздействием ветрового потока лопасти ветроколеса 4 приходят во вращение, перемещаются роторные элементы 9, а в статорных элементах, точнее в рабочих обмотках наводится ЭДС. При изменении направления ветра каналы в виде центрального блока поворачиваются в горизонтальной плоскости.

Достоинством данной ветроэнергетической установки является возможность получения максимально большого количества энергии, за счет концентрации ветрового потока, с помощью нижних и верхних дефлекторов.

Ветроэнергетическая установка, содержащая поворотное устройство, на котором установлены каналы с роторами с роторными элементами и статорные элементы, отличающаяся тем, что каналы установлены в центральном блоке, который снабжен устройством подъема, поворотное устройство снабжено нижними дефлекторами, выполненными в виде скатов, а вершина центрального блока снабжена верхними дефлекторами.

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

Двухроторный ветрогенератор // 2433301

Изобретение относится к энергетике, а именно к устройствам для получения электрической энергии. .

Устройство и система для выработки регенеративной и возобновляемой энергии от ветра // 2432491

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии. .

Контрроторный ветроагрегат // 2420671

Изобретение относится к устройствам для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. .

Контрроторная ветроэнергетическая установка (варианты) // 2420670

Изобретение относится к ВЭУ, имеющим доказанное на практике преимущество в виде совпадающих с направлением ветра осей вращения турбины и генератора, установленных на валу, выполненном за одно целое, или на двух раздельных коаксиальных валах, а также имеющих возможность вращения как ротора, так и статора (контрротора) в противоположные стороны.

Ветроэнергетическая установка // 2418981

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования ветровой энергии в электрическую. .

Ветроэлектрогенератор // 2383774

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. .

Установка преобразования энергии потока среды // 2381379

Изобретение относится к области ветроэнергетики и гидроэнергетики, в частности к установкам преобразования энергии потока среды, которые предназначены для преобразования энергии потока среды в электрическую энергию.

Ветровая энергетическая установка // 2372519

Изобретение относится к конструкциям установок для преобразования энергии течения воздушного потока в электрическую энергию. .

Система генерации электроэнергии типа ветряной мельницы // 2371603

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для производства электроэнергии. .

Ветроэнергетическая установка // 2463475

Изобретение относится к ветроэнергетике

Гирляндная ветроэнергетическая станция // 2466296

Ветроколесо и ветроэлектростанция на его основе // 2468248

Изобретение относится к ветроэнергетике

Высокоэффективная ветроэнергетическая установка модульного типа и модуль ветрогенератора для нее // 2492353

Ветроколесо // 2494283

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к регулируемым ветроколесам. Ветроколесо содержит основание с подшипниками, горизонтальный вал, лопасти, роторы, имеющие магнитный контакт со статорами, установленными на основании, редукторы. Роторы соединены с входными валами редукторов, на выходных валах которых установлены дополнительные лопасти, выполненные с возможностью вращения относительно главной оси. Профили основных и дополнительных лопастей выполнены с возможностью наложения друг на друга при повороте дополнительных лопастей. При увеличении ветра на статоры подается напряжение, приводящее к вращению роторов, выходных валов редукторов и, соответственно, повороту дополнительных лопастей. Конструкция ветроколеса обеспечивает возможность изменения количества лопастей в зависимости от скорости ветра, а также повышение надежности из-за отсутствия вращающегося токосъема, обеспечения бесконтактности. 7 ил.

Ветроэнергетическая установка с многоступенчатым ротором // 2501972

Изобретение относится к области альтернативной энергетики с использованием возобновляемых источников энергии. Ветроэнергетическая установка содержит ротор, промежуточный редуктор, гидравлическую систему, гидравлический насос, гидравлический мотор, регулятор оборотов гидравлического мотора и генератор электрического тока. Ротор разбит на независимые ступени по диаметру, установленные на коаксиальных валах. Установка снабжена промежуточным валом, обеспечивающим передачу крутящего момента валу гидронасосов, датчиком секундного расхода жидкости и гидравлическим переходником. Коаксиальные валы сообщены посредством промежуточного редуктора и муфт свободного хода с промежуточным валом. Общая мощность установки разбита на отдельные энергоблоки. Крутящий момент от каждой ступени передается через телескопические валы, муфты свободного хода, промежуточный редуктор на вал гидронасосов. Гидромоторы вращают ротор генератора с постоянными оборотами независимо от скорости ветра, т.к. имеют регуляторы постоянных оборотов. Муфты обеспечивают независимость работы ступеней друг от друга. Поэтому каждая ступень ротора вращается с разной угловой скоростью. Суммирование крутящих моментов ступеней осуществляется промежуточным редуктором. Использование установки обеспечит повышение коэффициента использования энергии ветра за счет разбивки ротора на ступени при том же диаметре ротора. 13 ил.

Ветровая электростанция // 2504685

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики и может быть использовано для преобразования кинетической энергии воздушного потока в механическую и электрическую энергию. Ветровая электростанция на постоянном воздушном потоке включает множество ветроэнергетических установок, содержащих ветровые колеса с электрогенератором, нагревательный элемент и аэродинамическую трубу. Ветровые колеса с электрогенератором расположены в подземных туннелях, соединенных с башней, в которой расположены газовые горелки, создающие постоянный воздушный поток. Башня выполнена из полимерных материалов, снабжена ребрами жесткости в виде обручей и подвешена на тросах к аэростату. На башне в устье аэродинамической трубы смонтирован барабан с лопастями, установленный с возможностью вращения и создания разрежения под действием горизонтальных потоков воздуха. Ветроэнергетическая установка пригодна для установки в труднодоступных местах и обеспечивает возможность бесперебойного получения электроэнергии, а также уменьшение шумовых и вибрационных воздействий на окружающую среду. 2 ил.

Ветроэлектростанция с плотиной // 2523705

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электроэнергию. Ветроэлектростанция содержит концентратор воздушных потоков, ветроколеса, электрогенераторы, систему регулирования подачи воздуха на лопасти ветроколес и систему защиты от ураганных ветров. Концентратор образован стенами плотины, установленной в створе горного ущелья на его выходе в долину, и поверхностями ущелья. Плотина направлена широкой частью в сторону ущелья. В узкой центральной ее части в круглых отверстиях установлены ветроколеса на валах электрогенераторов горизонтального исполнения. С внутренней стороны на входе круглых отверстий установлены заслонки системы регулирования подачи воздуха, а с внутренней стороны всей центральной части плотины расположены защитные створки в виде откатных ворот. Ветроколеса могут быть выполнены из лопастей авиационного типа, заслонки системы регулирования подачи воздуха могут быть выполнены диафрагменного вида. Защитные створки в рабочем режиме расположены в нишах стен плотины. Центральная часть плотины может быть выполнена углом в сторону от ущелья. С внешней стороны плотины выполнены ребра жесткости, а межреберное пространство заполнено скальным грунтом, который закреплен от осыпания горизонтальными сетчатыми полосами, закрепленными на плотине и ребрах жесткости. Изобретение обеспечит повышение эффективности преобразования энергии воздушных потоков при различных скоростях ветра путем использования поверхностей ущелья и системы защиты от ураганных ветров. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Составная роторная система ветроэнергетической установки (вэу) (варианты) и вэу // 2526606

Группа изобретений относится к области ветроэнергетики и может быть использована для преобразования и использования энергии ветра в широком диапазоне скоростей. Составная роторная система ветроэнергетической установки (ВЭУ) содержит установленные вокруг основного вала основной и вспомогательный роторные элементы, соединенные с основным валом посредством двух муфт с образованием двух управляемых поворотных разъемных передаточных цепей, соответственно, вспомогательный ротор - муфта вспомогательного ротора - основной вал и основной ротор - муфта основного ротора - основной вал. В другом варианте выполнения система содержит два роторных элемента и одну муфту с образованием управляемого вращающегося разъемного передаточного соединения: вспомогательный ротор - устройство сцепления - (основной ротор + основной вал). Муфты представляют собой обгонные муфты, имеющие два рабочих режима: нагруженное зацепление и расцепление холостого хода. Вспомогательный ротор работает в условиях низкой скорости ветра, основной ротор работает в условиях высокой скорости ветра. Переключением муфты ВЭУ может достичь большего пускового момента в условиях низкой скорости ветра, уловить энергию ветра с низкой скорость после запуска, а также полностью реализовать преимущество основного ротора, более эффективного в условиях высокой скорости ветра и высокой частоты оборотов. Таким образом, ВЭУ может уловить и использовать энергию ветра в условиях и низкой, и высокой скорости ветра, что значительно расширяет скоростной и территориальный диапазон их применения. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Ветроэнергетическая установка // 2529613

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Ветроэнергетическая установка содержит башню, две соединенные под углом стрелы, связанные с верхней частью башни, а также поворотные рамы с роторами-ветроколесами, ступицы которых закреплены на рамах, подвешенных к стрелам. Между роторами- ветроколесами расположены статоры. На стрелах неподвижно установлены основные вертикальные кили. На поворотных рамах размещены дополнительные кили, установленные с возможностью перекрытия основных килей в боковой плоскости. Достоинством данной ветроэнергетической установки является улучшение возможностей противостояния буревым порывам. 4 ил.