Ветроэнергетическая установка

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка, содержащая раструб, выполненный в виде усечённого конуса или цилиндра, переходящего в усечённый конус, и расположенный в нём по его вертикальной оси ротор, выполненный в виде вала с закреплёнными на нём посредством соединительных дисков лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба, указанный раструб установлен на опорах с подпятниками, по меньшей мере трёх, на уровне верхнего среза раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с раструбом силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с опорами посредством силовых элементов конструкции силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, генератор ЭДС устанавливается на силовой крестовине на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости, при этом ротор генератора ЭДС жестко связан с валом ротора, при этом внутри раструба над лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба закреплена на валу коническая винтовая лопасть с переменным радиусом, уменьшающимся в направлении от нижнего к верхнему срезу раструба. Изобретение направлено на повышение эффективности использования энергии ветра. 4 ил.

 

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэнергетическим установкам с вертикальной осью вращения ротора, используемым для получения механической и электрической энергии.

Известна ветроэнергетическая установка (патент RU № 2093702 C1, МПК F03D3/04, опубл. 20.10.1997.) содержащая корпус, вытяжное устройство, направляющие аппараты, каждый из которых выполнен в виде по крайней мере двух коаксиально установленных в корпусе полых элементов в форме усеченных гиперболоидов вращения с разделяющими вертикальными перегородками, изогнутыми по оси спирали, и ветроколеса, выполненного в форме тела вращения с жесткими профилированными лопастями и установленного над вытяжными цилиндрическими каналами, образованными внутренними торцами вертикальных профилированных перегородок каждого направляющего аппарата. Радиусы вытяжных цилиндрических каналов каждой пары соседних направляющих аппаратов выбираются в соответствии с установленной зависимостью, при использовании которой снижаются потери энергии воздушного потока внутри ветроустановки.

Известна ветроэнергетическая установка (патент RU № 2539244 C1, МПК F03D3/04, опубл. 20.01.2015 г). Устройство содержит электрогенератор, установленный на валу, ротор радиальной турбины с лопастями, вал которого связан с валом электрогенератора, и направляющий аппарат, включающий оболочки, между которыми расположены лопатки с прямолинейными входной и выходной кромками. Ротор радиальной турбины расположен внутри направляющего аппарата. Обе кромки лопаток направляющего аппарата ориентированы по оси вращения ротора турбины. Ветроэнергетическая установка выполнена, по меньшей мере, из одного модуля. При этом, вал модуля механически связан с валом электрогенератора.

Наиболее близким является «Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию» (патент RU №182523 U1, МПК F03D 3/04 , F03D 13/20 , опубл. 22.08.2018 Бюл. № 24).

Устройство содержит раструб, выполненный в виде усечённого конуса или цилиндра, переходящего в усечённый конус, и расположенный в нём по его вертикальной оси ротор, выполненный в виде вала с закреплёнными на нём посредством соединительных дисков лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба, на уровне верхнего среза раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с раструбом силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора, в нижней части опор раструба в центре силовой крестовины размещается подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора, на силовой крестовине размещен генератор ЭДС, при этом его ротор жестко связан с валом устройства.

Из описания патента и прилагаемой схемы данного устройства известно, что генератор ЭДС размещен на уровне нижней части опор раструба, а вал закреплен в верхнем и нижнем подшипниковых узлах.

Общими признаками являются корпус с различными диаметрами на входе и выходе раструба, размещенном внутри корпуса на вертикальном валу ветроколеса и размещенном вне корпуса на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости генератора.

Однако данное устройство имеет следующий недостаток - низкая эффективность использования энергии ветра из-за неиспользования энергии вихревого потока в раструбе.

Технический результат - повышение эффективности использования энергии ветра достигается тем, что закрепление на валу ветроэнергетической установки внутри раструба конической винтовой лопасти позволяет более полно использовать энергию вихревого потока в раструбе, создаваемого лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба при обдувании раструба ветром.

При неизменном значении воздушного потока в прототипе и в предлагаемом устройстве, в дополнение к мощности на валу прототипа, создаваемой лопастями ветроколеса с частичным выступом их из нижней части раструба, в предлагаемом устройстве конической винтовой лопастью, закрепленной на валу установки, создается дополнительная мощность на валу. Это приращение мощности в предлагаемом устройстве обусловлено той долей энергии ветрового потока, которая не может быть использована в прототипе. Приращение мощности на валу предлагаемой ветроэнергетической установки при одинаковом значении воздушного потока в прототипе и соизмеримых потерях на трение позволяет утверждать об увеличении коэффициента полезного действия предлагаемого устройства, как важнейшей технико-экономической характеристике устройства.

Сущность заявленного устройства заключается в том, что ветроэнергетическая установка, содержащая раструб, выполненный в виде усечённого конуса или цилиндра, переходящего в усечённый конус, и расположенный в нём по его вертикальной оси ротор, выполненный в виде вала с закреплёнными на нём посредством соединительных дисков лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба, указанный раструб установлен на опорах с подпятниками, по меньшей мере, трёх, на уровне верхнего среза раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с раструбом силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с опорами посредством силовых элементов конструкции силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, генератор ЭДС устанавливается на силовой крестовине на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости, при этом ротор генератора ЭДС жестко связан с валом ротора, при этом внутри раструба над лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба закреплена на валу коническая винтовая лопасть, с переменным радиусом, уменьшающимся в направлении от нижнего к верхнему срезу раструба.

Процесс более полного использования энергии вихревого потока в раструбе заключается в следующем.

С началом вращения ротора и возникающей при этом циркуляции воздушного потока в направлении от нижнего к верхнему срезу раструба возникает давление на коническую винтовую лопасть.

Сила ветрового потока , обусловленная возникающим давлением (фиг. 4), прикладывается к нижней поверхности конической винтовой лопасти. В точке приложения силы к лопасти в ней возникают в вертикальной плоскости две силы. Первая направлена по нормали к плоскости лопасти , а вторая – тангенциальная сила , направленная по касательной к кромке лопасти и по направлению совпадающая с направлением ребра конической винтовой лопасти.

Равнодействующая этих сил и представляя собой диагональ прямоугольника, построенного на этих силах, как на сторонах прямоугольника, порождена силой воздушного потока и равна ей по модулю, т.е.

+ = .

Проекция силы на горизонтальную плоскость, перпендикулярную оси вращения вала ветроустановки и проходящую через точку приложения силы , представляет собой силу вращения .

Таким образом, в результате давления вихревого потока на коническую винтовую лопасть в раструбе возникает работа силы вращения , которая и создает приращение полезной мощности на валу ветроэнергетической установки.

Повышение эффективности использования энергии ветра можно показать следующим образом.

Полагая, что мощности ветрового потока РВП, прикладываемого к устройству по патенту RU № 182523 U1 и к предлагаемому устройству одинаковы, можно оценить компоненты, входящие в выражения, характеризующие баланс их мощностей.

Мощность воздушного потока, прикладываемого к устройству по патенту RU № 182523 U1:

РВП = РЛЧВ + РН + ΔРПОТ. ЛЧВ, (1)

где - РЛЧВ – мощность, создаваемая на валу лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба;

- РН – неиспользованная мощность вихревого потока в раструбе за лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба;

- ΔРПОТ. ЛЧВ – потери мощности на трение в подшипниках и трение воздушного потока о лопасти с частичным выступом их из нижней части раструба.

Компонента РН в выражении (1) применительно к предлагаемому устройству представляется в виде:

РН = РКВЛ + ΔРПОТ. КВЛ + Р′Н, (2)

где - РКВЛ – мощность, создаваемая на валу конической винтовой лопастью;

- ΔРПОТ.КВЛ – потери мощности на трение в подшипниках и трение воздушного потока о коническую винтовую лопасть;

- Р′Н – неиспользованная мощность вихревого потока в раструбе за конической винтовой лопастью.

Мощность воздушного потока, прикладываемого к предлагаемому устройству:

РВП = РЛЧВ + ΔРПОТ. ЛЧВ + РКВЛ + ΔРПОТ. КВЛ + Р′Н, (3)

где - РЛЧВ – мощность, создаваемая на валу лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба;

- ΔРПОТ. ЛЧВ – потери мощности на трение в подшипниках и трение воздушного потока о лопасти с частичным выступом их из нижней части раструба.

- РКВЛ – мощность, создаваемая на валу конической винтовой лопастью которая возникает за счёт использования энергии вихревого потока в раструбе;

- ΔРПОТ. КВЛ – потери мощности на трение в подшипниках и трение воздушного потока о коническую винтовую лопасть;

- Р′Н – неиспользованная мощность вихревого потока в раструбе за конической винтовой лопастью.

Из сравнения выражений (1) и (3) следует, что неиспользованная мощность вихревого потока РН в выражении (1) в предлагаемом устройстве, как показано в выражении (2) представляет сумму мощности, создаваемой на валу конической винтовой лопастью - РКВЛ, потери мощности на трение в подшипниках и трение воздушного потока о коническую винтовую лопасть -ΔРПОТ. КВЛ и неиспользованной мощности вихревого потока в раструбе за конической винтовой лопастью - Р′Н.

Неиспользованная мощность вихревого потока в раструбе в предлагаемом устройстве меньше таковой в патенте RU 182523 U1, т.е. Р′Н < РН, а потери на трение в обоих случаях соизмеримы.

Тогда коэффициенты полезного действия устройств соответственно для патента RU 182523 U1 и предлагаемого имеют вид:

η1 = РЛЧВ / РВП (4)

η2 = РЛЧВ + РКВЛ / РВП (5)

Из выражений (4) и (5) следует, что коэффициент полезного действия в предлагаемом устройстве выше.

Таким образом, закрепление на валу ветроэнергетической установки конической винтовой лопасти с переменным радиусом, уменьшающимся в направлении от нижнего к верхнему срезу раструба позволяет получить приращение мощности на валу за счет мощности, создаваемой конической винтовой лопастью, которая возникает за счёт использования энергии вихревого потока в раструбе, и на этой основе при том же значении мощности воздушного потока, что и в прототипе, повысить КПД в предлагаемой ветроэнергетической установке.

Сущность заявленного устройства поясняется чертежом, где на

фиг. 1 представлена предлагаемая конструкция устройства для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию;

фиг. 2 представлен вид сверху на предложенное устройство.

фиг. 3 представлен вид сверху без раструба 5, верхней крестовины 4 и подшипникового узла 1.

фиг. 4 аксонометрическая проекция конической винтовой лопасти.

Ветроэнергетическая установка, содержащая раструб 5, выполненный в виде усечённого конуса или цилиндра, переходящего в усечённый конус, и расположенный в нём по его вертикальной оси ротор, выполненный в виде вала 2 с закреплённой на нём конической винтовой лопастью 3, а ниже её на валу 2 закреплены посредством соединительных дисков 6 лопасти 7 с частичным выступом 8 их из нижней части раструба 5. раструб 5 установлен на опорах 9 с подпятниками 14, по меньшей мере, трех, по условиям устойчивости, на уровне верхнего среза 16 раструба 5 в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с раструбом 5 силовая крестовина 4, в центре которой размещен подшипниковый узел 1, в котором закреплен вал 2 ротора с возможностью вращения, на уровне нижней части опор 9 раструба 5 в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с опорами 9 посредством силовых элементов конструкции 12 силовая крестовина 11, в центре которой размещен подшипниковый узел 13, в котором закреплен вал 2 ротора с возможностью вращения. Генератор ЭДС 10 установлен на силовой крестовине 11 на уровне нижней части опор 9 раструба 5 в горизонтальной плоскости, ротор генератора ЭДС 10 жестко связан с валом 2 ротора, а габаритные размеры ротора генератора ЭДС 10 определяются возможностью получения максимально возможной ЭДС и ограничены опорами 9 раструба 5. Раструб 5 имеет нижний срез 15.

Работа заявленного устройства заключается в следующем.

При обдуве ветром выступа лопастей 7 ротора вал 2 ротора начинает вращаться, создавая перепад скоростей слоёв воздуха в пространстве между нижним 15 и верхним 16 срезами раструба 5 вследствие образования вихревого потока согласно уравнению Д. Бернулли, в результате чего возникает устойчивый вихревой воздушный поток, который обеспечивает преобразование энергии ветра в механическую энергию вращения ветроколеса, содержащего диски 6 и лопасти 7 и вал 2 ротора.

Возникающий в раструбе 5 воздушный поток начинает воздействовать на коническую винтовую лопасть 3. Результатом этого воздействия является сила (см. 1. Ветроустановки: учеб. пособие по курсам «Ветроэнергетика», «Энергетика нетрадиционных и возобновляемых источников энергию), «Введение в специальность» / Под ред. М.И. Осштова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 36 с: ил. [Электронный ресурс]: URL https://invertory.ru/help/vetroustanovki.pdf (Дата обращения 12.10.2018 г.).

2. Фалеев Д.С. Возобновление и ресурсосберегающие источники энергии: Физические основы, практические задачи; применение для электропитания устройств автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте: учеб. пособие. – Изд. 4-е, перераб. и доп. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003. –175 с.: ил. [Электронный ресурс]: URL https://studfiles.net/preview/3019155/page:2/ (Дата обращения 12.10.2018 г.), которая действует на коническую винтовую лопасть 3 со стороны протекающего через неё воздушного потока. Мощность, развиваемая этой силой, пропорциональна произведению количества движения массы проходящего через коническую винтовую лопасть 3 в единицу времени воздуха на разность скоростей до и после неё. Под действием этой силы возникает дополнительный крутящий момент, создаваемый конической винтовой лопастью 3, обеспечивая повышение эффективности использования энергии ветра.

Таким образом, закрепление на валу 2 ветроэнергетической установки в конической винтовой лопасти 3 с переменным радиусом, уменьшающимся в направлении от нижнего 15 к верхнему 16 срезу раструба 5 позволяет получить приращение мощности на валу 2 за счет мощности, создаваемой конической винтовой лопастью 3, которая возникает за счёт использования энергии вихревого потока в раструбе 5, и на этой основе при том же значении мощности воздушного потока, что и в прототипе, повысить КПД в предлагаемой ветроэнергетической установке.

Ветроэнергетическая установка, содержащая раструб, выполненный в виде усечённого конуса или цилиндра, переходящего в усечённый конус, и расположенный в нём по его вертикальной оси ротор, выполненный в виде вала с закреплёнными на нём посредством соединительных дисков лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба, указанный раструб установлен на опорах с подпятниками, по меньшей мере трёх, на уровне верхнего среза раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с раструбом силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с опорами посредством силовых элементов конструкции силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, генератор ЭДС устанавливается на силовой крестовине на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости, при этом ротор генератора ЭДС жестко связан с валом ротора, отличающаяся тем, что внутри раструба над лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба закреплена на валу коническая винтовая лопасть с переменным радиусом, уменьшающимся в направлении от нижнего к верхнему срезу раструба.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ветроэнергетики и гидроэнергетики. Ветро-гидросиловая установка содержит основание, жестко сидящий на нем корпус подшипника, в котором на подшипниках сидит вал, в пазах которого расположены лопасти, ограниченные упорами, в количестве по меньшей мере двух штук и они расположены на разных высотах и с угловым смещением под углом 90°.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Чашечный ветряк включает корпус, распорки, жестко соединенные с корпусом и закрепленные в земле, чашки, выполненные с возможностью создания через рычаг спиц крутящего момента на вертикальном валу, выполненном с возможностью вращения в подшипниках и передачи вращения через коническую зубчатую передачу на горизонтальный вал редуктора, а затем на вал генератора, и тормоз.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветряная регулируемая установка с вертикальной осью вращения содержит направляющий аппарат и вращающийся рабочий аппарат.

Изобретение относится к области энергетики. Ортогональный энергетический агрегат содержит ортогональную турбину с лопастями аэродинамического профиля, установленными посредством траверс вокруг вала и вдоль него либо на концевых полувалах, и электрогенератор, вал которого соединен, соответственно, с валом или полувалом ортогональной турбины, при этом, соответственно, ось вала или полувалов ортогональной турбины и лопасти ориентированы поперек потока воздуха, набегающего на ортогональную турбину, лопасти выполнены полыми и установлены на выполненных полыми установленными с возможностью вращения, соответственно, валу или полувалах турбины посредством полых траверс обтекаемого профиля, перпендикулярных оси, соответственно вала или полувалов турбины, причем полости лопастей, траверс и соответственно вала или полувалов турбины сообщены между собой, а лопасти выполнены с сообщенными со стороны входа с полостью каждой лопасти выходными сопловыми отверстиями для выпуска струй рабочей среды по касательной вдоль поверхности лопасти в направлении ее выходной кромки, при этом выходные сопловые отверстия выведены в зону за точкой максимальной толщины ее профиля с возможностью создания струи вдоль внешней и/или внутренней относительно оси, соответственно, вала или полувалов турбины поверхности каждой лопасти, а внутри, соответственно, полого вала или полувалов коаксиально ему или им с образованием кольцевого зазора установлен полый газораспределительный трубопровод с выполненными в его стенке и снабженными обратными клапанами отверстиями, посредством которых полость газораспределительного трубопровода сообщена с полостями траверс, распределительный трубопровод подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи рабочей среды под давлением, каждая из лопастей снабжена датчиками давления, установленными на противоположных сторонах каждой лопасти перед сопловыми отверстиями по ходу набегающего на них потока рабочей среды и симметрично относительно продольной оси лопасти, в каждой лопасти со стороны входа в каждое сопловое отверстие установлены клапаны с возможностью выборочного перекрытия или открытия каждого соплового отверстия по сигналу расположенного на лопасти датчика давления, датчики давления подключены к приводам клапанов через блок управления с возможностью подачи рабочей среды в то сопло, которое расположено со стороны каждой лопасти с меньшей величиной давления набегающего на каждую из лопастей потока воздуха.

Изобретение относится к технологии изготовления лопасти ветрогенератора из сэндвич-структур. Описан композиционный материал для сэндвич-структур для изготовления облегченных лопастей ветрогенератора, включающий волокна сверхвысокомолекулярного полиэтилена и волокна стекла, пропитанные полимерным связующим, в котором полимерное связующее модифицировано нанонаполнителями.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэлектростанция включает опорную раму с расположенным на ней валом и лопастную систему, закрепленную на валу.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Лопасть ветротурбины с трансформирующимся профилем, включающая наконечник, выполненный в виде входной части, который изготовлен из плоских пластин, соединенных вертикальным шарниром, наконечник лопасти снабжен механизмом изменения расстояния между свободными концами плоских пластин наконечника, выполненным в виде двух тяг, каждая из которых шарнирно закреплена в двух точках - с плоской пластиной наконечника и с муфтой, свободно передвигающейся по направляющей штанге, соединяющей неподвижную часть стабилизирующей плоскости с вертикальным шарниром, расположенным во входной части наконечника, направляющая штанга снабжена отрегулированной пружиной, вставленной в телескопические цилиндры и соединяющей муфту со стопором, установленным на направляющей штанге, кроме того, муфта шарнирно соединена с дополнительной тягой, соединяющей ее с подвижной частью стабилизирующей плоскости.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель, содержащий ротор, установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси, поворотные жесткие лопасти, закрепленные на роторе ассиметрично относительно их осей вращения.

Изобретение относится к устройству для рекуперации кинетической энергии торможения высокоскоростных железнодорожных составов. Энергетическая установка на воздушном потоке содержит полый цилиндрический корпус, снабженный входным и выходным воздушными каналами и направляющими ребрами для закручивания воздушного потока, внутри которого размещен шнековый ротор, механически связанный с электрическим генератором, при этом в нее введен второй электрический генератор, причем торцы электрических генераторов жестко присоединены к торцам полого электрического корпуса, а оси их роторов соединены с осью шнекового ротора, входной и выходной воздушные каналы выполнены в виде отверстий в полом электрическом корпусе и накрыты снаружи подвижно закрепленными к верхней части корпуса секторами с магнитными защелками, бесконтактно взаимодействующими с дистанционно управляемыми электромагнитными деблокираторами.

Изобретение относится к области. Вертикальный ротор ветроводяного двигателя, состоит из: ступицы, включающей в себя узлы крепления спиц из состава упомянутых ниже спицевых наборов, соединительный фрагмент или фрагменты, соединяющие узлы крепления между собой, не менее двух вертикально вытянутых лопастей, не менее двух спицевых наборов, состоящих из двух или более спиц, имеющих крыльевой профиль, соединяющих указанную ступицу с указанными вертикальными лопастями.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и гидроэнергетики. Ветро-гидросиловая установка содержит основание, жестко сидящий на нем корпус подшипника, в котором на подшипниках сидит вал, в пазах которого расположены лопасти, ограниченные упорами, в количестве по меньшей мере двух штук и они расположены на разных высотах и с угловым смещением под углом 90°.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и гидроэнергетики. Ветро-гидросиловая установка содержит основание, жестко сидящий на нем корпус подшипника, в котором на подшипниках сидит вал, в пазах которого расположены лопасти, ограниченные упорами, в количестве по меньшей мере двух штук и они расположены на разных высотах и с угловым смещением под углом 90°.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Чашечный ветряк включает корпус, распорки, жестко соединенные с корпусом и закрепленные в земле, чашки, выполненные с возможностью создания через рычаг спиц крутящего момента на вертикальном валу, выполненном с возможностью вращения в подшипниках и передачи вращения через коническую зубчатую передачу на горизонтальный вал редуктора, а затем на вал генератора, и тормоз.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Чашечный ветряк включает корпус, распорки, жестко соединенные с корпусом и закрепленные в земле, чашки, выполненные с возможностью создания через рычаг спиц крутящего момента на вертикальном валу, выполненном с возможностью вращения в подшипниках и передачи вращения через коническую зубчатую передачу на горизонтальный вал редуктора, а затем на вал генератора, и тормоз.

Изобретение относится к области энергетики. Ортогональный энергетический агрегат содержит ортогональную турбину с лопастями аэродинамического профиля, установленными посредством траверс вокруг вала и вдоль него либо на концевых полувалах, и электрогенератор, вал которого соединен, соответственно, с валом или полувалом ортогональной турбины, при этом, соответственно, ось вала или полувалов ортогональной турбины и лопасти ориентированы поперек потока воздуха, набегающего на ортогональную турбину, лопасти выполнены полыми и установлены на выполненных полыми установленными с возможностью вращения, соответственно, валу или полувалах турбины посредством полых траверс обтекаемого профиля, перпендикулярных оси, соответственно вала или полувалов турбины, причем полости лопастей, траверс и соответственно вала или полувалов турбины сообщены между собой, а лопасти выполнены с сообщенными со стороны входа с полостью каждой лопасти выходными сопловыми отверстиями для выпуска струй рабочей среды по касательной вдоль поверхности лопасти в направлении ее выходной кромки, при этом выходные сопловые отверстия выведены в зону за точкой максимальной толщины ее профиля с возможностью создания струи вдоль внешней и/или внутренней относительно оси, соответственно, вала или полувалов турбины поверхности каждой лопасти, а внутри, соответственно, полого вала или полувалов коаксиально ему или им с образованием кольцевого зазора установлен полый газораспределительный трубопровод с выполненными в его стенке и снабженными обратными клапанами отверстиями, посредством которых полость газораспределительного трубопровода сообщена с полостями траверс, распределительный трубопровод подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи рабочей среды под давлением, каждая из лопастей снабжена датчиками давления, установленными на противоположных сторонах каждой лопасти перед сопловыми отверстиями по ходу набегающего на них потока рабочей среды и симметрично относительно продольной оси лопасти, в каждой лопасти со стороны входа в каждое сопловое отверстие установлены клапаны с возможностью выборочного перекрытия или открытия каждого соплового отверстия по сигналу расположенного на лопасти датчика давления, датчики давления подключены к приводам клапанов через блок управления с возможностью подачи рабочей среды в то сопло, которое расположено со стороны каждой лопасти с меньшей величиной давления набегающего на каждую из лопастей потока воздуха.

Изобретение относится к области энергетики. Ортогональный энергетический агрегат содержит ортогональную турбину с лопастями аэродинамического профиля, установленными посредством траверс вокруг вала и вдоль него либо на концевых полувалах, и электрогенератор, вал которого соединен, соответственно, с валом или полувалом ортогональной турбины, при этом, соответственно, ось вала или полувалов ортогональной турбины и лопасти ориентированы поперек потока воздуха, набегающего на ортогональную турбину, лопасти выполнены полыми и установлены на выполненных полыми установленными с возможностью вращения, соответственно, валу или полувалах турбины посредством полых траверс обтекаемого профиля, перпендикулярных оси, соответственно вала или полувалов турбины, причем полости лопастей, траверс и соответственно вала или полувалов турбины сообщены между собой, а лопасти выполнены с сообщенными со стороны входа с полостью каждой лопасти выходными сопловыми отверстиями для выпуска струй рабочей среды по касательной вдоль поверхности лопасти в направлении ее выходной кромки, при этом выходные сопловые отверстия выведены в зону за точкой максимальной толщины ее профиля с возможностью создания струи вдоль внешней и/или внутренней относительно оси, соответственно, вала или полувалов турбины поверхности каждой лопасти, а внутри, соответственно, полого вала или полувалов коаксиально ему или им с образованием кольцевого зазора установлен полый газораспределительный трубопровод с выполненными в его стенке и снабженными обратными клапанами отверстиями, посредством которых полость газораспределительного трубопровода сообщена с полостями траверс, распределительный трубопровод подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи рабочей среды под давлением, каждая из лопастей снабжена датчиками давления, установленными на противоположных сторонах каждой лопасти перед сопловыми отверстиями по ходу набегающего на них потока рабочей среды и симметрично относительно продольной оси лопасти, в каждой лопасти со стороны входа в каждое сопловое отверстие установлены клапаны с возможностью выборочного перекрытия или открытия каждого соплового отверстия по сигналу расположенного на лопасти датчика давления, датчики давления подключены к приводам клапанов через блок управления с возможностью подачи рабочей среды в то сопло, которое расположено со стороны каждой лопасти с меньшей величиной давления набегающего на каждую из лопастей потока воздуха.

Изобретение относится к устройствам для выработки электроэнергии от действия ветра. Ветряная электростанция содержит раму, на которой закреплена кольцевая плита с беговой дорожкой в виде кольцевого рельсового пути, на котором установлены на роликах тележки, соединенные с валом привода генератора электрического тока.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель, содержащий ротор, установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси, поворотные жесткие лопасти, закрепленные на роторе ассиметрично относительно их осей вращения.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель, содержащий ротор, установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси, поворотные жесткие лопасти, закрепленные на роторе ассиметрично относительно их осей вращения.

Изобретение относится к устройству для рекуперации кинетической энергии торможения высокоскоростных железнодорожных составов. Энергетическая установка на воздушном потоке содержит полый цилиндрический корпус, снабженный входным и выходным воздушными каналами и направляющими ребрами для закручивания воздушного потока, внутри которого размещен шнековый ротор, механически связанный с электрическим генератором, при этом в нее введен второй электрический генератор, причем торцы электрических генераторов жестко присоединены к торцам полого электрического корпуса, а оси их роторов соединены с осью шнекового ротора, входной и выходной воздушные каналы выполнены в виде отверстий в полом электрическом корпусе и накрыты снаружи подвижно закрепленными к верхней части корпуса секторами с магнитными защелками, бесконтактно взаимодействующими с дистанционно управляемыми электромагнитными деблокираторами.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Чашечный ветряк включает корпус, распорки, жестко соединенные с корпусом и закрепленные в земле, чашки, выполненные с возможностью создания через рычаг спиц крутящего момента на вертикальном валу, выполненном с возможностью вращения в подшипниках и передачи вращения через коническую зубчатую передачу на горизонтальный вал редуктора, а затем на вал генератора, и тормоз.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка, содержащая раструб, выполненный в виде усечённого конуса или цилиндра, переходящего в усечённый конус, и расположенный в нём по его вертикальной оси ротор, выполненный в виде вала с закреплёнными на нём посредством соединительных дисков лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба, указанный раструб установлен на опорах с подпятниками, по меньшей мере трёх, на уровне верхнего среза раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с раструбом силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости установлена жёстко связанная с опорами посредством силовых элементов конструкции силовая крестовина, в центре которой размещен подшипниковый узел, в котором закреплен вал ротора с возможностью вращения, генератор ЭДС устанавливается на силовой крестовине на уровне нижней части опор раструба в горизонтальной плоскости, при этом ротор генератора ЭДС жестко связан с валом ротора, при этом внутри раструба над лопастями с частичным выступом их из нижней части раструба закреплена на валу коническая винтовая лопасть с переменным радиусом, уменьшающимся в направлении от нижнего к верхнему срезу раструба. Изобретение направлено на повышение эффективности использования энергии ветра. 4 ил.

Наверх