Ветроэнергетическая установка преимущественно для высотного сооружения

Авторы патента:

F03D3/00 - Ветряные двигатели с осью вращения ротора, перпендикулярной направлению ветра (регулирование F03D 7/00)

F03D11/00 - Конструктивные элементы и принадлежности, не отнесенные к предшествующим группам или представляющие интерес независимо от них

Владельцы патента RU 2509914:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА) (RU)

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка преимущественно для высотного сооружения с вертикальной осью, содержащая ветровое подвижное колесо с вертикальными лопастями и электрический генератор. Ветровое подвижное колесо расположено на определенной высоте и имеет в верхней и нижней частях опорные колеса с амортизаторами, которые катятся по предусмотренным желобам - направляющим. Направляющие расположены с охватом вокруг периметра высотного сооружения. В нижней части ветрового подвижного колеса предусмотрено, также по окружности, ленточное зубчатое звено, и в сторону оси высотного сооружения предусмотрена шестерня промежуточного зубчатого звена, сопряженная с ленточным зубчатым звеном. Ось шестерни промежуточного зубчатого звена неподвижна и закреплена на конструкции высотного сооружения. Электрический генератор также неподвижно закреплен и имеет на своем валу зубчатую шестерню, которая сопряжена с шестерней промежуточного звена. Ветровое подвижное колесо окаймлено вертикальными направляющими воздушного потока, которые подвижны в своих осях и имеют тяги дистанционного автоматического управления. Изобретение позволяет использовать высотное инженерное сооружение в качестве несущей конструкции ветроэнергетической установки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электрической энергии.

Известна ветроэнергетическая установка с вертикальной осью, содержащая ротор из ветрового колеса и в оси - генератор, по внешней окружности ротора имеется статор из направляющих воздушного потока на лопасти ротора, однако эта высотная конструкция имеет целевое назначение и не приспособлена для конструкции высотных инженерных сооружений или иным назначениям [патент РФ №90042 «Ветроэнергоустановка с автоматически регулируемыми лопастями»].

Известен также роторно-вертикально-осевой ветродвигатель, содержащий несколько крылообразных лопастей на вертикальной оси, соединенных дисковыми шайбами, в которых выполнены отверстия для вхождения фиксаторов положения лопастей, имеется механизм поворота лопастей, включающий усеченный конус, закрепленный на оси в нижней части ротора, и тяги, скользящие по поверхности конуса на шарах [патент РФ №2096259 «Роторный вертикально-осевой ветродвижитель»]. При этом тяги снабжены пружинами, лопасти могут посредством механизма поворота устанавливаться под разными углами атаки.

Недостатком этих устройств является то, что для их функционирования необходимо в качестве несущей конструкции ветроэнергетической установки строить специальное высотное инженерное сооружение.

Заявляемое изобретение направлено на использование высотного инженерного сооружения, например, радиотрансляционной вышки, в качестве несущей конструкции ветроэнергетической установки, а также регулирование воздушного потока, приводящего в движение ветроэнергетическую установку.

Поставленная задача решается тем, что ветроэнергетическая установка содержит ветровое подвижное колесо с вертикальными лопастями, окаймляющие его по внешней окружности вертикальные направляющие воздушного потока и электрический генератор. При этом ветровое подвижное колесо с вертикальными лопастями расположено с охватом вокруг периметра высотного сооружения на определенной высоте. Ветровое подвижное колесо окаймлено по внешней окружности двумя кольцами, одно сверху, другое - снизу, между которыми установлены вертикальные направляющие воздушного потока. При этом ветровое подвижное колесо в верхней и нижней ее частях имеет опорные колеса с амортизаторами, которые катятся по предусмотренным желобам - направляющим, расположенным с охватом вокруг периметра высотного сооружения на определенной высоте. В нижней части ветрового подвижного колеса предусмотрено также по окружности ленточное зубчатое звено передачи, и в сторону оси высотного сооружения предусмотрена шестерня промежуточного зубчатого звена, сопряженная с упомянутым ленточным зубчатым звеном передачи. Ось шестерни промежуточного зубчатого звена неподвижна и закреплена на конструкции высотного сооружения. Электрический генератор также неподвижно закреплен вблизи центра высотного сооружения, а зубчатая шестерня на валу генератора сопряжена с упомянутой шестерней промежуточного зубчатого звена. При этом вертикальные направляющие воздушного потока подвижны в своих осях и имеют тяги дистанционного автоматического управления поворотом вокруг своих осей для регулирования направлением воздушного потока.

На фигурах 1 и 2 показана ветроэнергетическая установка преимущественно для высотного сооружения в поперечном и продольном сечениях, где:

1 - вертикальные направляющие воздушного потока

2 - ветряное подвижное колесо

3 - опорные колеса с амортизатором

4 - желоб направляющий вокруг высотного сооружения 5

5 - несущая конструкция высотного сооружения

6 - ленточное зубчатое звено на ветряном колесе 2

7 - шестерня промежуточного зубчатого звена

8 - электрический генератор

9 - подвижные оси вертикальных направляющих 1

Устройство работает следующим образом. Воздушный поток, регулируемый вертикальными направляющими 1, оказывает давление на лопасти ветрового подвижного колеса 2. За счет того, что в нижней и верхней частях ветрового подвижного колеса 2 предусмотрены опорные колеса 3, которые катятся по желобу 4 вокруг периметра высотного сооружения 5 по окружности, ветровое подвижное колесо 2 начинает вращаться. Вместе с ветровым подвижным колесом 2 во вращение приходит и ленточное зубчатое звено 6. Через шестерни промежуточного зубчатого звена 7 вращение передается от ленточного зубчатого звена 6 на зубчатую шестерню на валу генератора 8. Вертикальные направляющие воздушного потока подвижны в своих осях 9 и имеют дистанционное автоматическое регулирование направления лопастей, что регулирует направление воздушного потока на лопасти ветряного подвижного колеса 2.

1. Ветроэнергетическая установка преимущественно для высотного сооружения с вертикальной осью, содержащая ветровое подвижное колесо с вертикальными лопастями и электрический генератор, отличающаяся тем, что ветровое подвижное колесо расположено на определенной высоте, причем оно в верхней и нижней ее частях имеет опорные колеса с амортизаторами, которые катятся по предусмотренным желобам - направляющим, расположенным с охватом вокруг периметра высотного сооружения; при этом в нижней части ветрового подвижного колеса предусмотрено, также по окружности, ленточное зубчатое звено, и в сторону оси высотного сооружения предусмотрена шестерня промежуточного зубчатого звена, сопряженная с ленточным зубчатым звеном, причем ось шестерни промежуточного зубчатого звена неподвижна и закреплена на конструкции высотного сооружения, и электрический генератор, также неподвижно закрепленный, зубчатая шестерня на валу которого сопряжена с шестерней промежуточного зубчатого звена.

2. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что ветровое подвижное колесо окаймлено вертикальными направляющими воздушного потока, которые подвижны в своих осях и имеют тяги дистанционного автоматического управления.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Башня ветроэнергетическая включает собственно опорную конструкцию и размещенную и закрепленную в верхней ее части кольцевую платформу.

Ветровой генератор жалюзийного типа // 2508469

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения электроэнергии для осветительных приборов, перекачки жидкостей, компрессорных установок и т.п.

Ветроэлектростанция // 2502892

Изобретение относится к возобновляемым источникам электроэнергии. Ветроэлектростанция содержит каркас, лопасти, закрепленные на верхнем конце вертикального вала, генератор электрического тока, закрепленный на каркасе.

Ветроэнергетическая установка башенного типа // 2498107

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка башенного типа, содержащая вертикальный ветродвигатель, кинематически связанный вращающимися в стволе башни валом с электрогенератором.

Ветротурбина // 2495279

Изобретение относится к ветротурбинам с вертикальной осью. Ветротурбина с вертикальной осью, содержащая электрический генератор опорную башню, по меньшей мере, одно крыло, установленное с возможностью вращения относительно опорной башни.

Роторный ветродвигатель // 2489598

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для повышения эффективности преобразования энергии ветра. .

Ветроколесо карусельно-лепесткового типа // 2487265

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для энергоснабжения удаленных объектов. .

Безредукторный ветроагрегат // 2486368

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

Вантовая ветроэнергетическая установка // 2484295

Изобретение относится к ветряным двигателям и расширяет парк ветроэнергетических установок с вертикальной осью вращения. .

Ветровентиляционное устройство // 2484294

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для приточной и вытяжной вентиляции зданий. .

Ветровая электростанция // 2504690

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветровая электростанция на постоянном воздушном потоке включает множество ветроэнергетических установок и аэродинамическую трубу.

Ветровая электростанция // 2504685

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики и может быть использовано для преобразования кинетической энергии воздушного потока в механическую и электрическую энергию.

Карусельный ветродвигатель // 2501974

Изобретение относится к ветродвигателям с осью вращения ротора, перпендикулярной направлению ветра. Ветродвигатель содержит установленное на вертикальном полом валу рабочее колесо, выполненное виде размещенных между верхним и нижним ободами поворотных лопастей, установленных на поворотных валах, которые закреплены на кронштейнах, связанных с вертикальным валом.

Аэроэлектростанция для использования энергии ветра // 2500920

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для выработки электроэнергии. Аэроэлектростанция для использования энергии ветра содержит горизонтальный воздуховод, вертикальный воздуховод и электрогенераторы, которые кинематически соединены с рамами, последовательно установленными в плоскостях поперечного сечения воздуховодов с возможностью возвратно-поступательного движения, ограниченного упругими упорами.

Ветроэнергетическая установка с обогреваемым диффузорным ускорителем // 2499913

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэнергетическим установкам автономного электроснабжения с диффузорным ускорителем воздушного потока, повышающим эффективность и безопасность установки.

Способ возведения башни и башня // 2498110

Группа изобретений относится к способам возведения башни, в частности башни ветроэнергетической установки, и башне ветроэнергетической установки. Изготавливается фундамент (100), на фундаменте размещаются несколько блоков (500) регулирования по высоте, на нескольких блоках (500) регулирования по высоте размещается распределяющее нагрузку кольцо (200), причем распределяющее нагрузку кольцо (200) нивелируется путем настройки блоков (500) регулирования по высоте, и шов между фундаментом (100) и распределяющим нагрузку кольцом (200) заполняется заливочной массой (300).

Ветровое колесо // 2493429

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветровое колесо содержит ступицу с прикрепленными к ней спицами, радиально установленные лопасти на обращенной к ступице поверхности обода и на внешней его поверхности.

Ветровое колесо // 2493428

Изобретение относится к области ветро-гелиоэнергетики. Ветровое колесо содержит ступицу с радиально прикрепленными к ней лопастями.

Способ получения электроэнергии от проезжающих транспортных средств // 2491704

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для получения энергии нетрадиционным способом. .

Ветроэнергетическая установка и ветроэнергетический комплекс на ее основе // 2485347

Ветровой энергетический модуль с вертикальной центростремительной турбиной и высокоэффективная энергетическая установка для производства переменного электрического тока // 2511780

Группа изобретений относится к ветроэнергетическим установкам. Ветровой энергетический модуль, содержащий вертикальную центростремительную турбину, электрогенератор, связанный с турбиной с профилированными лопастями, размещенной внутри неподвижного соплового направляющего аппарата, выполненного с верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены направляющие лопасти. Сопловой направляющий аппарат снабжен в своей верхней части подшипниковой опорой для установки турбины и электрогенератора, а в нижней части снабжен профилированным выходным устройством для выхода отработанного воздушного потока, сообщающимся с внутренним пространством турбины, снабженной в верхней своей части отражателем. Сопловой направляющий аппарат снабжен кольцевым кронштейном, закрепленным наружным фланцем на корпусе соплового аппарата и несущим внутри полку для установки осесимметричного пространственного кронштейна, несущего корпус статора с сердечником электрогенератора и диск подшипникового узла с установленным в нем фланцем крепления турбины. Турбина снабжена на своем верхнем торце диском, связанным с фланцем крепления турбины и несущим кольцевой ротор электрогенератора с постоянными магнитами, расположенный в пространстве между подшипниковой опорой и корпусом статора. Энергетическая установка для производства переменного электрического тока, содержащая основание, промежуточную опору, вертикальную силовую конструкцию с установленными ветровыми энергетическими модулями, каждый из которых содержит электрогенератор, связанный с турбиной с профилированными лопастями, размещенной внутри неподвижного соплового направляющего аппарата, выполненного с верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены направляющие лопасти, оборудование для накопления электроэнергии, управления и распределения. Ветровые энергетические модули установлены на консолях горизонтальных площадок, закрепленных на вертикальной силовой раме. Каждый модуль выполнен с сопловым направляющим аппаратом, снабженным в своей верхней части подшипниковой опорой для установки турбины и электрогенератором, а в нижней части профилированным выходным устройством для выхода отработанного воздушного потока, сообщающимся с внутренним пространством турбины, снабженной в верхней своей части отражателем. Группа изобретений позволяет повысить коэффициент использования энергии ветра при малых ветровых нагрузках и увеличить выходную мощность. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 10 ил.