RU110424U1 - MOBILE WIND POWER INSTALLATION - Google Patents

Abstract

Мобильная ветроэнергетическая установка с ротором типа Н-Дарье, расположенная на мачте, установленной на шарнире, находящемся на мобильном транспортном средстве, при этом мачта оснащена тремя проушинами, к одной из которых крепится канат, с помощью которого осуществляется подъем мачты в рабочее положение и опускание в мобильное положение лебедкой, установленной также на мобильном средстве, при том, что в рабочем положении две другие проушины мачты с канатами служат для фиксации мачты в вертикальном положении на мобильном транспортном средстве. A mobile wind power plant with an N-Darrieus rotor, located on a mast mounted on a hinge, located on a mobile vehicle, while the mast is equipped with three lugs, to one of which a rope is attached, with the help of which the mast is lifted to the working position and lowered into mobile position by a winch, also installed on a mobile vehicle, while in the working position two other lugs of the mast with ropes serve to fix the mast in a vertical position on the mobile vehicle.

Description

Настоящая полезная модель относится к ветроэнергетике и мобильным источникам электроэнергии и может быть использована для создания мобильных ветроэнергетических установок, установленных на транспортных средствах.This utility model relates to wind energy and mobile power sources and can be used to create mobile wind power installations installed on vehicles.

Целью полезной модели является устройство, включающее и сочетающее мобильное транспортное средство, вертикально-осевую ветроэнергетическую установку с ротором Н-Дарье (ротор Эванса) с двумя лопастями и мачтой в виде трубы, а также подъемный механизм типа лебедки с ручным приводом.The purpose of the utility model is a device that includes and combines a mobile vehicle, a vertical-axis wind power installation with an N-Darier rotor (Evans rotor) with two blades and a mast in the form of a pipe, as well as a hoisting mechanism such as a manual winch.

Ветроэнергетические установки являются одним из наиболее доступных источников электроэнергии. Мобильные установки, предназначенные для перевозки и быстрого монтажа в месте локального использования, на рынке отсутствуют в связи со сложностью монтажной процедуры, особенно в полевых условиях. Тем не менее, имеется проблема энергоснабжения малых потребителей в не электрифицированных регионах, занимающих более 2/3 территории России. Особенно остро эта проблема ощущается потребителями энергии, постоянно меняющими свое местонахождение - кочевыми племенами, коренными народами Севера, животноводами, геолого-разведочными партиями, туристами, пограничниками, подразделениями МЧС и т.д.Wind power plants are one of the most affordable sources of electricity. Mobile installations intended for transportation and quick installation in the place of local use are not available on the market due to the complexity of the installation procedure, especially in the field. Nevertheless, there is a problem of energy supply to small consumers in non-electrified regions, occupying more than 2/3 of the territory of Russia. This problem is especially acute for energy consumers, constantly changing their location - nomadic tribes, indigenous peoples of the North, breeders, geological exploration parties, tourists, border guards, units of the Ministry of Emergencies, etc.

Ветроэнергетическая установка (ВЭУ) с вертикальной осью вращения представляет собой систему агрегатов для передачи кинетической энергии набегающего потока ветра в электрическую энергию генератора с последующим преобразованием ее в форму, удобную для потребления конкретным потребителем. Основное преимущество вертикально-осевых установок с быстроходностью (отношением скорости набегающего потока к линейной скорости внешних точек лопастей) больше единицы перед традиционными горизонтально-осевыми установками (пропеллерами) заключается в том, что их работа не зависит от направления потока ветра. Набегающий поток действует на лопасти ротора ВЭУ, имеющие аэродинамическую форму, и создает аэродинамическую силу, направленную перпендикулярно вектору потока и оси вращения ротора. В результате действия подъемных сил всех лопастей создается интегральный крутящий момент, который приводит к вращению ротора.A wind turbine (VE) with a vertical axis of rotation is a system of units for transmitting the kinetic energy of the incoming wind flow into the electric energy of a generator, followed by converting it into a form convenient for consumption by a specific consumer. The main advantage of vertical-axis installations with high speed (the ratio of the speed of the incoming flow to the linear speed of the outer points of the blades) is greater than one over traditional horizontal-axis installations (propellers) is that their operation does not depend on the direction of the wind flow. The incoming flow acts on the rotor blades of a wind turbine, having an aerodynamic shape, and creates an aerodynamic force directed perpendicular to the flow vector and the axis of rotation of the rotor. As a result of the action of the lifting forces of all the blades, an integral torque is created, which leads to the rotation of the rotor.

Как правило, компоненты ветроэнергетической установки являются тяжелыми и громоздкими (мачта, лопасти, траверсы) и предназначены для стационарного применения. Тем не менее, существует множество задач, в которых ветроустановка должна перевозиться в собранном виде и устанавливаться в кратчайший срок. Для этого мобильным транспортным средством могут служить сани, нарты, телеги, автомобили, автомобильные прицепы и тому подобный транспорт, а средством подъема мачты ВЭУ может являться лебедка. В этом случае ветроустановка является быстро воздвигаемой и может быть использована в качестве источника электроэнергии для подвижных групп (кочевников, геологов, военных подразделений и других групп быстрого реагирования, в том числе МЧС и в ряде случаев сотовых операторов для организации временной связи в случае проведения разведочных работ, исследования новых месторождений, вулканов и т.д.).As a rule, the components of a wind power installation are heavy and bulky (mast, blades, traverses) and are intended for stationary use. However, there are many tasks in which the wind turbine must be transported in assembled form and installed in the shortest possible time. For this purpose, sledges, sledges, carts, cars, car trailers and the like can serve as a mobile vehicle, and a winch can be a means of lifting the mast of a wind turbine. In this case, the wind turbine is quickly erected and can be used as a source of electricity for mobile groups (nomads, geologists, military units and other quick response groups, including the Ministry of Emergency Situations and, in some cases, mobile operators to organize temporary communications in case of exploration work , research of new deposits, volcanoes, etc.).

Известен ряд патентов и заявок в области мобильных конструкций ветроэнергетических установок - заявка 94024869/06, патент на полезную модель 95755. Полезная модель (патент №95755) наиболее близка к предлагаемой модели по задачам и способам их достижения и может являться прототипом для настоящей модели. Изобретение относится к мобильным ветроустановкам. Мобильная ветроэнергоустановка, содержащая опору, соединенную гибким элементом с рамой, на которой установлены генератор и ветровинты, отличающаяся тем, что рама выполнена каркасной в виде надувной оболочки, разделенной на автономные секции, каждая из которых снабжена пневмоштуцерами и заполнена под давлением либо воздухом, либо газом легче воздуха, при этом рама закреплена на жесткой опоре, а ветровинты закреплены на образующих цилиндра, выполненного в виде надувного элемента со встроенным генератором и снабженного торцевыми полуосями, закрепленными в опорах, расположенных на верхних площадках каркасной рамы, при этом ветроустановка снабжена пневматическим компрессором с распределителем воздуха или газа с соответствующими гибкими трубопроводами и пневмоштуцерами.A number of patents and applications are known in the field of mobile constructions of wind power plants - application 94024869/06, patent for utility model 95755. Utility model (patent No. 95755) is closest to the proposed model for the tasks and methods for their achievement and may be a prototype for this model. The invention relates to mobile wind turbines. A mobile wind power installation containing a support connected by a flexible element to a frame on which a generator and windscrews are installed, characterized in that the frame is made of a frame in the form of an inflatable shell, divided into autonomous sections, each of which is equipped with pneumatic fittings and filled under pressure with either air or gas lighter than air, while the frame is mounted on a rigid support, and the windscrews are mounted on the generatrix of the cylinder, made in the form of an inflatable element with a built-in generator and equipped with end axles and fixed in the supports disposed on the upper floors carcass frames, provided with a wind turbine with a compressor with pneumatic air or gas distributor with respective flexible pipes and Pneumatic.

Недостатком прототипа является сложность и ненадежность опоры, представляющей собой надувную оболочку. Конструкция является сложной, требующей дополнительные приборы и электроэнергию для их работы. Для приведения ее в рабочее положение требуется питание нагнетающего воздух или газ компрессора. Оболочка легко повреждаема, особенно в полевых условиях. В северном климате такая система практически не применима по причине постоянных низких температур. Кроме того, парусность установки велика, что создает дополнительные проблемы с устойчивостью конструкции на ураганных ветрах. Ко всему прочему коэффициент использования энергии ветра такого ротора не превышает 20%, поскольку быстроходность ветроколеса не превышает 1 модуля.The disadvantage of the prototype is the complexity and unreliability of the support, which is an inflatable shell. The design is complex, requiring additional appliances and electricity to operate. To bring it into working position, a compressor is required to supply air or gas. The shell is easily damaged, especially in the field. In the northern climate, such a system is practically not applicable due to constant low temperatures. In addition, the windage of the installation is large, which creates additional problems with the stability of the structure in hurricane winds. In addition, the wind energy utilization factor of such a rotor does not exceed 20%, since the speed of the wind wheel does not exceed 1 module.

Задачей заявляемой полезной модели является получение мобильного, быстро возводимого источника электроэнергии для передвижных удаленных автономных потребителей.The objective of the claimed utility model is to obtain a mobile, quickly built source of electricity for mobile remote autonomous consumers.

Задача настоящей полезной модели решается тем, что ветроэнергетическая установка с ротором типа Н-Дарье расположена на мачте, установленной на шарнире, находящемся на мобильном транспортном средстве, при этом мачта оснащена тремя проушинами, к одной из которых крепится канат, с помощью которого осуществляется подъем мачты в рабочее положение и опускание в мобильное положение лебедкой, установленной также на мобильном средстве, при том, что в рабочем положении две другие проушины мачты с канатами служат для фиксации мачты в вертикальном положении на мобильном средстве.The objective of this utility model is solved by the fact that a wind power installation with an N-Darier type rotor is located on a mast mounted on a hinge located on a mobile vehicle, while the mast is equipped with three eyes, one of which is attached to a rope, with which the mast is lifted to the working position and lowering to the mobile position with a winch, also installed on the mobile device, while in the working position the two other mast eyes with ropes serve to fix the mast in vertical position on the mobile vehicle.

Предлагаемая модель отличатся тем, что конструкцию мачты отличает малая парусность, приведение установки в рабочее положение осуществляется за считанные секунды, ротор имеет больший коэффициент использования энергии ветра до 0,4, отсутствуют потребляющие электроэнергию приборы, необходимые для воздвижения установки, а также в модели присутствует мобильное транспортное средство, на котором установка перевозится, воздвигается и функционирует.The proposed model is distinguished by the fact that the mast design is characterized by low windage, putting the installation into operation is carried out in a matter of seconds, the rotor has a higher coefficient of utilization of wind energy up to 0.4, there are no electricity-consuming devices needed to erect the installation, and there is also a mobile model the vehicle on which the installation is transported, erected and operates.

Подробное описание конструкции иллюстрируется фиг.1 и 2.A detailed description of the design is illustrated in figures 1 and 2.

Мобильная ветроэнергетическая установка состоит из непосредственно ветроустановки, расположенной на мачте, находящейся на мобильном транспортном средстве. Ветроэнергетическая установка с ротором типа Н-Дарье состоит из двух лопастей 1, находящихся на траверсах 2, расположенных на подвижной ступице 3, установленной на подшипнике на мачте 4. Мачта 4 установлена на шарнире 5, который расположен на мобильном транспортном средстве 6. Мачта 4 оснащена тремя проушинами, одна из которых 7 является удлиненной и к ней крепится канат 8, с помощью которого осуществляется подъем мачты 4 в рабочее положение (фиг.1) и опускание (фиг.2) в мобильное положение лебедкой 9, установленной также на мобильном средстве 6, при том, что в рабочем положении две другие проушины мачты с канатами 10 служат для фиксации мачты 4 в вертикальном положении на мобильном средстве 6.A mobile wind power installation consists of a direct wind turbine located on a mast located on a mobile vehicle. A wind power installation with an N-Darier type rotor consists of two blades 1 located on a traverse 2 located on a movable hub 3 mounted on a bearing on a mast 4. Mast 4 is mounted on a hinge 5, which is located on a mobile vehicle 6. Mast 4 is equipped three eyes, one of which 7 is elongated and a rope 8 is attached to it, with the help of which the mast 4 is raised to the working position (Fig. 1) and lowered (Fig. 2) to the mobile position by a winch 9, also installed on the mobile device 6 at the fact that in the working position two other eyes of the mast with ropes 10 serve to fix the mast 4 in a vertical position on the mobile tool 6.

Claims (1)

Мобильная ветроэнергетическая установка с ротором типа Н-Дарье, расположенная на мачте, установленной на шарнире, находящемся на мобильном транспортном средстве, при этом мачта оснащена тремя проушинами, к одной из которых крепится канат, с помощью которого осуществляется подъем мачты в рабочее положение и опускание в мобильное положение лебедкой, установленной также на мобильном средстве, при том, что в рабочем положении две другие проушины мачты с канатами служат для фиксации мачты в вертикальном положении на мобильном транспортном средстве.

A mobile wind power installation with an N-Darier type rotor located on a mast mounted on a hinge located on a mobile vehicle, the mast is equipped with three eyes, one of which is attached to a rope, by means of which the mast is raised to its working position and lowered into mobile position with a winch, also installed on a mobile device, while in the working position two other mast eyes with ropes serve to fix the mast in a vertical position on a mobile transport vehicle a rarity.