Изобретение относится к конструкции роторов, используемых преимущественно с возобновляемыми источниками энергии (как воздушными, так и водными). Сущность изобретения состоит в том, что в роторе с чашеобразными элементами, смонтированными на валу, элементы выполнены в виде конусных улиток, вершины конусов в которых могут быть в плоскости симметрии чашки или могут быть асимметричными по отношению к плоскости симметрии чашки. Предлагаемая техническим решением конструкция ротора позволяет повысить эффективность использования энергии возобновляемых источников (как воздушных, так и водных), технологична, применима в вариантах вертикальной и горизонтальной ориентации оси вращения ротора. 2 ил.
Изобретение относится к конструкции роторов, используемых преимущественно с возобновляемыми источниками энергии (как воздушными, так и водными).
Известны роторы с чашеобразными ветровоспринимающими элементами, состоящие из крестовины на вертикальном валу с чашками-полушариями на концах крестовины /см., например, Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 392 с. (стр.200)/.
Вращающий момент на валу такого ротора создается благодаря различному сопротивлению, оказываемому воздушному потоку вогнутой и выпуклой чашками-полушариями. За счет только удлинения вала ветроэнергетическая установка такого типа позволяет установить редуктор с генераторами внизу установки, обеспечивая существенные технологические и эксплуатационные преимущества от такой конструкции ветроротора.
Недостаток энергетических установок с роторами такого типа состоит в низкой эффективности использования энергии возобновляемых источников (как воздушных, так и водных) и увеличивающемся (из-за удлинения вала) весе ротора, что отрицательно сказывается на преимущественно осевой нагруженности и ограниченном ресурсе работы опорных узлов установок с вертикальным валом.
Для устранения отмеченного недостатка в роторах с чашеобразными элементами, смонтированными на валу, в настоящем техническом решении чашеобразные элементы выполнены в виде конусных улиток, вершины конусов в которых могут быть в плоскости симметрии чашки или могут быть асимметричными по отношению к плоскости симметрии чашки.
Предлагаемое техническое решение - ротор с чашеобразными элементами иллюстрируется фиг.1 (вид на ротор по оси вращения) и фиг.2 (вид на ротор сбоку, варианты исполнения).
Ротор с чашеобразными элементами состоит из вала 1, на котором смонтированы элементы 2 и 3, выполненные в виде конусных улиток, вершины конусов в которых могут быть в плоскости симметрии чашки (поз.2 фиг.2, исполнение 1) или могут быть асимметричными по отношению к плоскости симметрии чашки (поз.2 фиг.2, исполнения 2 и 3).
Вращающий момент на валу 1 такого ротора создается благодаря различному сопротивлению, оказываемому набегающему воздушному или водному потоку открытым поперечным сечением конусной улитки и закрытым поперечным сечением конусной улитки.
Соответствующие коэффициенты сопротивления сх в миделевых сечениях ветровоспринимающими элементами 2 и 3 можно найти, например, в книге /Фатеев Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки. ОГИЗ - Сельхозгиз. - М., 1948 (стр.36)/.
Предлагаемая техническим решением конструкция ротора позволяет повысить эффективность использования энергии возобновляемых источников (как воздушных, так и водных), технологична, применима в вариантах вертикальной и горизонтальной ориентации оси вращения ротора.
Таким образом, по мнению заявителя, изобретение является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.
Ротор с чашеобразными элементами, смонтированными на валу, отличающийся тем, что элементы выполнены в виде конусных улиток, вершины конусов в которых могут быть в плоскости симметрии чашки или могут быть асимметричными по отношению к плоскости симметрии чашки.
Похожие патенты:
Изобретение относится к области гидроэлектрической выработки электроэнергии. Сферическая турбина 96 выполнена для вращения в поперечном направлении в цилиндрической трубе под действием рабочего вещества, протекающего через трубу в любом направлении.
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования и использования энергии ветра. Установка содержит поворотную стойку, несущую жестко закрепленный на ее верхнем конце подшипниковый узел с двухконцевым горизонтальным валом, один конец которого связан с генератором, а на другом конце жестко закреплен мах, несущий по меньшей мере две съемных лопасти.
Изобретение относится к области ветроэнергетики. Статор сегментного ветроэлектрогенератора содержит источник возбуждения, Г-образные магнитопроводы, катушки, основание, крепежные элементы, между основными катушками установлены дополнительные катушки с сердечниками, снаружи которых размещены сегментно-образные вставки.
Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроустановка содержит воздухозаборник с расположенным внутри него ветроколесом с лопастями, прикрепленными к верхнему и нижнему кольцам, опирающимся на центрирующие ролики, установленные на валах роторов преобразователей энергии, расположенные сверху и снизу разрежители потока.
Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию вращения вала. Турбина ветрогенератора с вертикальной осью вращения содержит вытянутые лопасти, продольные оси которых параллельны друг другу.
Изобретение относится к области ветроэнергетики.
Лопасть ветротурбины с вертикальной осью вращения, включающая наконечник, выполненный в виде входной части аэродинамического профиля.
Изобретение относится к области силовых установок, использующих энергию потока среды.
Самоустанавливающаяся парусная установка для отбора энергии потока, характеризующаяся тем, что содержит замкнутый в кольцо рельс, на котором размещены подвижные тележки, связанные между собой сцепками и несущие генераторы, ротор которых введен в контакт с поверхностью рельса.
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии или выполнения механической работы. Ветроэнергетическая установка содержит установленный внутри каркаса ротор вертикального вращения с лопастями переменного сечения и толщины, изогнутыми по вертикали и по горизонтали, маховик, установленный на вторичном валу соосно с ротором, и агрегатный блок с размещенными в нем механизмами отбора мощности.
Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню с поворотным основанием, ветроколесо, роторные элементы, статор, направляющее устройство, полюсные наконечники, катушки двух типов: рабочие и возбуждения, которые расположены в чередующемся порядке по окружности.
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.
Изобретение позволяет надежно и устойчиво получать электроэнергию сверхкрупной мощности от ветра в высотных скоростных слоях атмосферы, прежде всего на материковых территориях. Результат достигается тем, что аэростатная часть устройства состоит из по меньшей мере одной несущей оболочки в форме полой двояковыпуклой линзы, прутковая клеть которой снизу жестко связана с внешне-опорным каркасом турбины Дарье, ее крыловидные лопасти и соответственно колонны каркаса эллиптически выгнуты по горизонтальной оси симметрии аэродинамического блока, вал турбины вращается с опорой на два подшипниковых узла в вершинах малой оси упомянутого каркаса, к его нижней вершине подвешен электрогенератор. Дополнительно предусмотрено, что отклонения от вертикального положения оси вращения турбины устраняются тросами, связывающими нижнюю часть ее внешне-опорного каркаса с наземными лебедками, управляющими длиной этих тросов через компьютерную программу; колебания тросов, напрямую привязывающие устройство к грунту, гасятся вставками из эластичных резиновых тяжей; те же тросы отходят от клети верхней, имеющей больший горизонтальный габарит, оболочки, если в состав устройства входит два и более аэростатных элемента. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение направлено на улучшение пространственной устойчивости конструкции для получения электроэнергии больших и крупных мощностей от ветра в высотных скоростных слоях атмосферы над внутриконтинентальными регионами. Указанный технический результат достигается тем, что аэростатной оболочке положительной плавучести придана форма полой плоско-выпуклой линзы, плоское днище которой расположено горизонтально и смотрит вниз; оболочка имеет сквозной центрально-осевой канал, куда вставлен имеющий жесткие связи с клетью оболочки цилиндрический корпус с подшипниковыми опорами вала, на выступающий вверх конец которого насажена ортогональная турбина, а выступающий вниз конец вала через муфту сообщается с генератором; электрический кабель от генератора свисает к наземной бухте вертикально и совпадает с соответствующей осью симметрии устройства. Тот же результат может быть усилен установкой солнечных батарей на выпуклой стороне аэростатной оболочки, нанесением на нее теплопоглощающего слоя и наличием второго плоского днища из теплоизолирующего материала. 1з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к ветроэнергетике и позволяет регулировать скорость вращения ротора ветродвигателя, а также защитить его от наледи и налипания снега. Конструкция ветродвигателя отличается тем, что снабжена механизмом поворота экрана, позволяющим принудительно повернуть его вокруг своей оси и полностью или частично перекрыть ротор ветродвигателя от потока ветра и других атмосферных воздействий. Наличие механизма поворота экрана позволяет вращать экран в двух режимах: независимо от положения хвостовика и заодно с ним. Кроме того, экран снабжен конфузором с компенсатором и диффузором, способствующим увеличению скорости ветрового потока, вращающего ротор ветродвигателя. Экран снабжен подшипниками и имеет возможность вращаться вокруг вала ротора. Кроме того, ветродвигатель снабжен механизмом складывания мачты, крестовиной, и хвостовиком, механически (через шестерни) соединенным с экраном. Хвостовик установлен на подшипниках на валу ротора. 3 ил.
(57) Изобретение относится к устройству для генерации электроэнергии из энергии ветра, содержащему лопаточный блок (5), блок (6) сбора ветра и блок (8) управления. Лопаточный блок (5) содержит вертикальный вал (51), установленный с возможностью вращения на основании (4), и множество лопаток (521), неподвижно прикрепленных вокруг вала (51) и приводимых во вращение ветром. Генератор (9) соединен с валом (51) и предназначен для преобразования кинетической энергии вращения в электроэнергию. Блок (6) сбора ветра содержит вертикальные пластины (61), установленные с возможностью поворота на основании и расположенные вокруг лопаток (521). Блок (8) управления замеряет скорость вращения вала (51) и в соответствии с этой скоростью вращения перемещает по меньшей мере часть каждой вертикальной пластины (61) между первым и вторым положениями, в которых количество ветра, протекающего к лопаткам (521) соответственно увеличивается и уменьшается. 4 з.п. ф-лы, 13 ил.
Изобретение относится к ветроэнергетическим комплексам и может быть использовано в народном хозяйстве. Ветроэнергетический комплекс содержит электрогенераторы, вращаемые одной или несколькими аэротурбинами с вертикальной осью вращения. Лопасти аэротурбин крепятся внутренними концами в пазах окружностей дисков. Диски равномерно распределены по длине вала и жестко соединены с ним. Между дисками, поверхностью вала и концами лопастей образовано пространство, через которое соединены все межлопастные полости. Острые края лопастей заглушены противосвистящими приспособлениями. Аэротурбина состоит из нескольких поставленных друг на друга, скрепленных между собой и с валом турбин, образуя многосекционную аэротурбину. Число лопастей и высоту вышестоящих турбин сокращают пропорционально увеличению скорости ветра с высотой. Вал состоит из звеньев с фланцами на концах и опирается через подшипники на рамы. Фланцы жестко соединены между собой и основаниями секций. Рамы установлены на опорах. Вал соединен через системы передачи вращения с электрогенераторами и имеет систему торможения. Изобретение позволяет повысить мощность ветроэнергетического комплекса и свести уровень шума при работе к минимуму. 3 ил.
Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к конструкциям ветроприемных устройств с осью вращения ротора, перпендикулярной к направлению ветра. Установка содержит ветроприемное устройство, выполненное в виде ветроколеса, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, и имеет лопасти, расположенные на ободе ветроколеса и установленные на валах, находящихся на оси симметрии лопастей. Вал каждой лопасти соединен с валом собственного привода, осуществляющего разворот лопасти. Ветроколесо выполнено в виде косого сечения цилиндра с максимальной высотой продольного диаметрального сечения не менее удвоенной высоты лопастей. Изобретение направлено на повышение удельной мощности ветроустановки при номинальной скорости ветра. 4 ил.
Изобретение относится к энергетическим установкам, а более конкретно к вихревым энергетическим установкам газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов. Сущность изобретения: вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата (ГПА) компрессорной станции содержит корпус гиперболической формы (6), установленный над выхлопной трубой (1) газоперекачивающего агрегата, в центре корпуса по его оси размещены электрогенератор (8), направляющий аппарат газовоздушного потока (9) и одноступенчатая турбина (10). Верхняя часть корпуса соединена через подшипниковую опору с вытяжным устройством - трубой Вентури (12) с направляющим аппаратом (13), устанавливаемой по направлению ветра, в нижней части корпуса размещен входной направляющий аппарат воздушного потока, стенки его тангенциальных каналов образованы криволинейными панелями, состоящими из трубок газоохладителя (4), соединенных металлическими полосами, верхние концы трубок газоохладителя связаны с трубопроводом горячего газа ((7) сжатого в нагнетателе ГПА, а их нижние концы соединены со сборным трубопроводом охлажденного газа (2). Изобретение направлено на увеличение электрической мощности установки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
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. По центру башни расположена перфорированная тонкостенная керамическая труба и водопровод с соплами внутри нее, газовые горелки нагревают керамическую трубу, а ее диффузное инфракрасное излучение активно поглощается парами воды, которые вместе с отработанными нагретыми газами перемещаются вверх и быстрее нагревают воздух в аэродинамической трубе, что создает требуемый для возникновения тяги градиент температуры с внешней средой, в дальнейшем поток усиливается за счет перепада атмосферного давления на концах аэродинамической трубы. Использование изобретения позволяет повысить эффективность работы нагревательного элемента, которая, в свою очередь, приведет к повышению эффективности ветровой электростанции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в электромашиностроении. Вертикально-осевая ветроустановка содержит ступицу, жестко зафиксированную в пространстве, располагаемую в центре вращения, в которой скомпонованы электрогенератор и ротор. Ротор содержит цилиндрический вал, от которого радиально в горизонтальной плоскости отходят закрытые в аэродинамические обтекатели силовые траверсы, на концах которых закреплены вертикальные лопасти. Цилиндрический вал с возможностью вращения пропущен через направляющую втулку, жестко закрепленную на торце вертикальной мачты. Электрогенератор содержит корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, скрепленный со ступицей, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки. В цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор электрогенератора. Ротор включает в себя индуктор, выполненный с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха или с радиальным или тангенциальным намагничиванием. Корпус электрогенератора, снабжен первым и вторым щитами, выполненными с возможностью жесткого скрепления с соответствующими торцевыми кромками корпуса электрогенератора. Использование данного изобретения приводит к повышению ресурса и надежности работы ветроустановки и ее электрогенератора за счет существенного уменьшения трения в подшипниках, повышения КПД генератора, уменьшения массы вращающихся деталей, увеличения окружной скорости индуктора электрогенератора.
1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к ветроэнергетическим установкам и способам производства электроэнергии. Основным элементом ветроэнергетической установки является аэродинамическая поверхность в форме крыла, в теле которого выполнен канал, соединяющий противоположные поверхности крыла. Засасываемый в этот канал воздух приводит во вращение турбину и связанный с ней электрогенератор. Установка может быть стационарной или мобильной. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.
