RU2463476C2 - Device to produce power using wind energy - Google Patents
Device to produce power using wind energy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463476C2 RU2463476C2 RU2010135303/06A RU2010135303A RU2463476C2 RU 2463476 C2 RU2463476 C2 RU 2463476C2 RU 2010135303/06 A RU2010135303/06 A RU 2010135303/06A RU 2010135303 A RU2010135303 A RU 2010135303A RU 2463476 C2 RU2463476 C2 RU 2463476C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- blade
- plates
- vertical
- vertical plates
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к устройству для производства электроэнергии с использованием энергии ветра.The present invention relates to a device for generating electricity using wind energy.
Уровень техникиState of the art
Обычное устройство для производства электроэнергии из энергии ветра, включает в себя ветряной двигатель и генератор. Ветряной двигатель включает в себя вертикальную стойку, неподвижно смонтированную на опорной поверхности, и ветряное колесо, имеющее множество лопастей. Ветряной двигатель преобразует энергию ветра в механическую энергию вращения. Генератор соединен с ветряным двигателем для преобразования механической энергии вращения в электроэнергию.A conventional device for generating electricity from wind energy includes a wind turbine and a generator. A wind turbine includes a vertical strut fixedly mounted on a supporting surface and a wind wheel having a plurality of blades. A wind turbine converts wind energy into mechanical rotational energy. The generator is connected to a wind turbine to convert mechanical rotational energy into electricity.
Ниже описаны некоторые недостатки обычного устройства 1:Some of the disadvantages of
1. Высота стойки ветряного двигателя составляет примерно 70 метров, и длина каждой лопасти ветряного колеса ветряного двигателя составляет примерно 35 метров, что требует относительного большого пространства. Следовательно, обычное устройство должно быть расположено в отдельном месте вдали от густонаселенного района, что создает неудобства при внедрении.1. The height of the rack of the wind turbine is approximately 70 meters, and the length of each blade of the wind wheel of the wind turbine is approximately 35 meters, which requires a relatively large space. Consequently, a conventional device should be located in a separate place away from the densely populated area, which creates inconvenience during implementation.
2. Конструкция обычного устройства не может обеспечить стабильную выработку электроэнергии для района, где дует ветер различных направлений.2. The design of a conventional device cannot provide stable power generation for an area where winds of various directions blow.
Для устранения недостатков вышеописанного обычного устройства было предложено другое обычное устройство 2 для производства электроэнергии из энергии ветра, показанное на Фиг.1 и описанное в тайваньском патенте №338278. Устройство 2 включает в себя лопастной узел 23, имеющий вертикальные лопасти 231, непосредственно и неподвижно соединенные вертикальной штангой 232, которая имеет нижний конец, помещенный шарнирно в основание 21, так что лопастной узел 23 может вращаться относительно основания 21 для преобразования энергии ветра в механическую энергию вращения и соединен с генератором 22 в основании 21 для преобразования механической энергии вращения в электроэнергию. Каждая лопасть 231 имеет противолежащие первую и вторую боковые поверхности 2311, 2312. Первая боковая поверхность 2311 каждой лопасти 231 обращена ко второй боковой поверхности 2312 смежной лопасти 231. Узел 24 улавливания ветра включает в себя вертикальные пластины 241, прикрепленные под углом на равном расстоянии на основании 21 и расположенные вокруг лопастного узла 23. Две смежные пластины 241 образуют между собой сужающийся во внутреннем направлении канал 240 направления ветра (см. Фиг.3). Пластины 241 не являются плоскими, так что ветер, который направляется пластинами 241, обдувает первые боковые поверхности 2311 лопастей через каналы 240 для направления ветра.To eliminate the disadvantages of the above conventional device, another conventional device 2 for generating electricity from wind energy, shown in FIG. 1 and described in Taiwan Patent No. 338278, has been proposed. The device 2 includes a
Благодаря наличию узла 24 улавливания ветра ветер различных направлений может направляться вертикальными пластинами 241 для обдува первых боковых поверхностей 2311 лопастей 231 лопастного узла 23 через каналы 240 направления ветра. Таким образом, устройство 2 может обеспечивать стабильное производство электроэнергии даже при изменениях направления ветра.Owing to the presence of a
Следовательно, желательно спроектировать устройство для производства электроэнергии из энергии ветра, при стабильной и повышенной эффективности производства электроэнергии.Therefore, it is desirable to design a device for the production of electricity from wind energy, with a stable and increased efficiency of electricity production.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Таким образом, задача изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство для производства электроэнергии из энергии ветра, которое может повысить эффективность стабильного производства электроэнергии.Thus, the object of the invention is to provide a device for producing electricity from wind energy, which can increase the efficiency of stable electricity production.
По настоящему изобретению предлагается устройство для производства электроэнергии из энергии ветра. Устройство содержит:The present invention provides a device for generating electricity from wind energy. The device contains:
основание;base;
лопастное устройство, включающее в себя вертикальную штангу, продолжающуюся вертикально вдоль оси вращения и имеющую нижний конец, установленный шарнирно в основании, и верхний конец, и, по меньшей мере, один лопастной узел, имеющий множество вертикальных лопастей, непосредственно и неподвижно соединенных с вертикальной штангой, так что лопастное устройство может вращаться относительно основания вокруг оси вращения с целью преобразования энергии ветра в механическую энергию вращения; каждая лопасть лопастного узла имеет противоположные первую и вторую боковые поверхности и множество первых ребер улавливания ветра, продолжающихся вертикально от первой боковой поверхности и расположенных на расстоянии друга от друга, так что пространство для улавливания ветра образуется между любыми двумя смежными ребрами из первых ребер улавливания ветра, и первые ребра имеют толщину, которая постепенно увеличивается к первой боковой поверхности; первая боковая поверхность каждой лопасти лопастного узла обращена ко второй боковой поверхности смежной лопасти;a blade device comprising a vertical rod extending vertically along the axis of rotation and having a lower end pivotally mounted at the base and an upper end and at least one blade assembly having a plurality of vertical blades directly and fixedly connected to the vertical rod so that the blade device can rotate relative to the base around the axis of rotation in order to convert wind energy into mechanical rotation energy; each blade of the blade unit has opposite first and second side surfaces and a plurality of first wind pickup ribs extending vertically from the first side surface and spaced apart from each other, so that a wind pickup space is formed between any two adjacent ribs from the first wind pickup ribs, and the first ribs have a thickness that gradually increases to the first side surface; the first side surface of each blade of the blade unit faces the second side surface of the adjacent blade;
генератор, расположенный в основании и соединенный с нижним концом вертикальной штанги лопастного устройства для преобразования механической энергии вращения в электроэнергию; иa generator located at the base and connected to the lower end of the vertical rod of the blade device for converting the mechanical energy of rotation into electricity; and
узел улавливания ветра, смонтированный на основании и включающий в себя множество вертикальных пластин, равномерно расположенных под углом и помещенных вокруг лопастного устройства; две любые смежные вертикальные пластины образуют между собой сужающийся во внутреннем направлении канал улавливания ветра.a wind catching unit mounted on the base and including a plurality of vertical plates uniformly angled and placed around the blade device; any two adjacent vertical plates form between themselves a tapering channel for capturing the wind in the inner direction.
Вертикальные пластины узла улавливания ветра не являются плоскими, так что ветер, который направляется вертикальными пластинами узла улавливания ветра, обдувает первые боковые поверхности лопастей лопастного узла лопастного устройства через каналы направления ветра в узле улавливания ветра.The vertical plates of the wind collecting unit are not flat, so that the wind that is guided by the vertical plates of the wind collecting unit blows the first side surfaces of the blades of the blade unit of the blade device through the wind direction channels in the wind collecting unit.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Другие технические особенности и преимущества настоящего изобретения станут понятными из приведенного ниже подробного описания предпочтительных вариантов выполнения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:Other technical features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the attached drawings, in which:
Фиг.1 - перспективный вид с частичной разборкой, показывающий другое обычное устройство для производства электроэнергии из энергии ветра;Figure 1 is a partially disassembled perspective view showing another conventional apparatus for generating electricity from wind power;
Фиг.2 - схематичный вид в разрезе, показывающий обычное устройство из Фиг.1;FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the conventional apparatus of FIG. 1;
Фиг.3 - схематичный вид сверху, показывающий обычное устройство из Фиг.1 без верхней стенки;Figure 3 is a schematic top view showing the conventional device of Figure 1 without a top wall;
Фиг.4 - перспективный вид с частичной разборкой, показывающий первый предпочтительный вариант выполнения устройства для производства электроэнергии из энергии ветра, по настоящему изобретению;FIG. 4 is a partially disassembled perspective view showing a first preferred embodiment of a device for generating electricity from wind energy of the present invention; FIG.
Фиг.5 - схематичный вид в разрезе, показывающий первый предпочтительный вариант выполнения;5 is a schematic sectional view showing a first preferred embodiment;
Фиг.6 - схематичный вид сверху, показывающий первый предпочтительный вариант выполнения без верхней крышки;6 is a schematic plan view showing a first preferred embodiment without a top cover;
Фиг.7 - схематичная диаграмма, показывающая блок управления и приводные узлы первого предпочтительного варианта выполнения;7 is a schematic diagram showing a control unit and drive units of a first preferred embodiment;
Фиг.8 - схематичный вид сверху, показывающий первый предпочтительный вариант выполнения без верхней крышки во время эксплуатации;Fig. 8 is a schematic plan view showing a first preferred embodiment without a top cover during operation;
Фиг.9 - схематичный вид сверху, показывающий первый предпочтительный вариант выполнения без верхней крышки в другом состоянии во время эксплуатации;FIG. 9 is a schematic plan view showing a first preferred embodiment without a top cover in a different state during operation; FIG.
Фиг.10 - местный перспективный вид, показывающий вариант лопастного устройства по первому предпочтительному варианту выполнения;Figure 10 is a local perspective view showing a variant of the blade device according to the first preferred embodiment;
Фиг.11 - перспективный вид с частичной разборкой, показывающий второй предпочтительный вариант выполнения устройства для производства электроэнергии из энергии ветра, по настоящему изобретению;11 is a perspective view with a partial disassembly, showing a second preferred embodiment of a device for producing electricity from wind energy, according to the present invention;
Фиг.12 - перспективный вид, показывающий лопастное устройство по третьему предпочтительному варианту выполнения устройства для производства электроэнергии из энергии ветра, по настоящему изобретению;12 is a perspective view showing a blade device according to a third preferred embodiment of a device for generating electricity from wind energy, according to the present invention;
Фиг.13 - частичный схематичный вид в разрезе, показывающий лопастное устройство по третьему предпочтительному варианту выполнения;13 is a partial schematic sectional view showing a blade device according to a third preferred embodiment;
Фиг.14 - перспективный вид с частичной разборкой, показывающий четвертый предпочтительный вариант выполнения устройства для производства электроэнергии из энергии ветра, по настоящему изобретению;Fig. 14 is a partially disassembled perspective view showing a fourth preferred embodiment of a device for generating electricity from wind energy of the present invention;
Фиг.15 - частичный схематичный вид сверху в разрезе, показывающий четвертый предпочтительный вариант выполнения без верхней крышки; иFIG. 15 is a partial schematic cross-sectional top view showing a fourth preferred embodiment without a top cover; FIG. and
Фиг.16 - схематичный вид в разрезе, показывающий четвертый предпочтительный вариант выполнения.16 is a schematic sectional view showing a fourth preferred embodiment.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Прежде чем перейти к подробному описанию настоящего изобретения, следует отметить, что одинаковые элементы обозначаются одними и теми же ссылочными номерами на протяжении всего описания.Before proceeding to a detailed description of the present invention, it should be noted that the same elements are denoted by the same reference numbers throughout the description.
Со ссылкой на Фиг.4-7, первый предпочтительный вариант выполнения устройства для производства электроэнергии из энергии ветра, по настоящему изобретению включает в себя основание 3, лопастное устройство 6, генератор 4, узел 5 улавливания ветра, множество приводных узлов 8 и блок управления 7.With reference to FIGS. 4-7, a first preferred embodiment of a device for generating electricity from wind energy, the present invention includes a
В этом варианте выполнения основание 3 включает в себя круглый корпус 30 основания, монтажную трубу 31, продолжающуюся вверх от верхней стороны корпуса 30 основания, и подшипник 32, помещенный в монтажную трубу 31.In this embodiment, the
Лопастное устройство 6 включает в себя вертикальную ось 61, продолжающуюся вертикально вдоль оси (X) вращения и имеющую нижний конец 612, установленный шарнирно в основании 3 и продолжающийся через монтажную трубу 31 в корпус 30 основания, и лопастной узел, который имеет множество вертикальных лопастей 62, соединенных непосредственно и неподвижно с вертикальной штангой 61, так чтобы лопастное устройство 6 могло вращаться относительно основания 3 вокруг оси (X) вращения с целью преобразования энергии ветра в механическую энергию вращения. Подшипник 32 помещен между наружной кольцевой поверхностью нижнего конца 612 вертикальной оси 61 и внутренней кольцевой поверхностью 311 монтажной трубы 31 основания 3, как показано на Фиг.5. Каждая лопасть 62 имеет противолежащие первую и вторую боковые поверхности 621, 622 и множество первых ребер 623, улавливающих ветер и продолжающихся вертикально от первой боковой поверхности 621 и находящихся на расстоянии друг от друга, так что между двумя смежными первыми ребрами 623, улавливающими ветер, образуется пространство 620 для улавливания ветра, при этом первые ребра имеют толщину, постепенно увеличивающуюся в направлении первой боковой поверхности 621. Первая боковая поверхность 621 каждой лопасти 62 обращена ко второй боковой поверхности 622 смежной лопасти 62, как показано на Фиг.6.The
Фиг.10 показывает вариант лопастного устройства 6, в котором каждая лопасть 62 лопастного узла дополнительно имеет множество вторых ребер 624, улавливающих ветер и продолжающихся горизонтально от первой боковой поверхности 621 и находящихся на расстоянии друг от друга и пересекающих первые ребра 623, улавливающие ветер.Figure 10 shows a variant of the
Генератор 4 расположен в корпусе 30 основания 3 и соединен с нижним концом 612 вертикальной оси 61 лопастного устройства 6 с целью преобразования механической энергии вращения в электроэнергию.The
Узел 5 улавливания ветра смонтирован на основании 3 и включает в себя множество вертикальных пластин 51, множество дополнительных вертикальных пластин 52, верхнюю стенку 53 и подшипник 54 в этом варианте выполнения, как показано на Фиг.5. Вертикальные пластины 51 отстоят друг от друга на равном расстоянии и расположены вокруг лопастного устройства 6 и имеют нижние концы, неподвижно соединенные с корпусом 30 основания в этом варианте выполнения. Как показано на Фиг.6, две любые смежные вертикальные пластины из вертикальных пластин 51 образуют между собой сужающийся канал 50 для направления ветра. Вертикальные пластины 51 не являются плоскими, так что ветер, который направляется вертикальными пластинами 51, обдувает первые боковые поверхности 621 лопастей лопастного узла лопастного устройства 6 через каналы 59 для направления ветра. Каждая вертикальная пластина 51 имеет первый концевой участок 511, смежный с лопастным устройством 6 и продолжающийся не в радиальном направлении, и второй концевой участок 512, противоположный первому концевому участку 511 и изогнутый таким образом, что между первым и вторым концевыми участками 511, 512 образуется тупой угол (θ). Тупой угол (θ) составляет 135-165°. Первый концевой участок 511 каждой вертикальной пластины 51 имеет толщину, постепенно уменьшающуюся в направлении лопастного устройства 6. В этом варианте выполнения первый концевой участок 511 каждой вертикальной пластины 51 имеет противоположные криволинейные первую и вторую поверхности 5111, 5112. Дополнительные вертикальные пластины 52 расположены с возможностью перемещения и соответственно в вертикальных пластинах 51. Каждая дополнительная вертикальная пластина 52 может перемещаться относительно соответствующей вертикальной пластины 51 между убранным положением и выдвинутым положением. В результате, когда две смежные дополнительные вертикальные пластины 52 находятся в выдвинутом положении, канал 50 для улавливания ветра, образованный между соответствующими смежными вертикальными пластинами 51, удлиняется. Верхняя стенка 53 смонтирована на верхних концах вертикальных пластин 51 и имеет нижнюю поверхность, образованную с отверстием 532 для позиционирования, в котором размещается выступающая часть верхнего конца 611 вертикальной оси 61 лопастного устройства 6, и которое образовано внутренней кольцевой поверхностью 533 верхней стенки 53. Подшипник 54 помещен между внутренней кольцевой поверхностью 533 верхней стенки 53 и наружной кольцевой поверхностью верхнего конца 611 вертикальной оси 61 лопастного устройства 6.The
Приводные узлы 8 приводят в действие соответственно дополнительные вертикальные пластины 52 узла 5 улавливания ветра с целью перемещения между убранным положением и выдвинутым положением. В этом варианте выполнения, как показано на Фиг.5, приводной узел 8 включает в себя множество цилиндров с жидкой средой, например, масляные цилиндры. В каждом приводном узле 8 каждый цилиндр 81 с жидкой средой имеет корпус 811 цилиндра, смонтированный неподвижно относительно вертикальной пластины 51, и шток 812 поршня, подвижно соединенный с корпусом 811 цилиндра и соединенный с соответствующей дополнительной вертикальной пластиной 52.The
Блок 7 управления соединен с приводными узлами 8 и функционирует для управления работой каждого приводного узла 8 в зависимости от ветра. Например, когда ветер дует с юго-запада, как показано воображаемыми линиями со стрелками на Фиг 8, четыре соответствующих дополнительных вертикальных пластины 52 находятся в выдвинутом положении, а другие дополнительные вертикальные пластины 52 находятся в убранном положении за счет действия приводных узлов 8, управляемых блоком 7 управления. В другом примере, когда ветер дует с северо-востока, как показано воображаемыми линиями со стрелками на Фиг 9, четыре соответствующих дополнительных вертикальных пластины 52 находятся в выдвинутом положении, а другие дополнительные вертикальные пластины 52 находятся в убранном положении за счет действия приводных узлов 8, управляемых блоком 7 управления.The
В общей сложности, благодаря наличию вертикальных пластин 51 и вспомогательных вертикальных пластин 52 узла 5 улавливания ветра и ребер 623 улавливающих ветер, каждой лопасти 62, ветер разных направлений может направляться вертикальными пластинами 51 для обдува первых боковых поверхностей 621 лопастей 62 лопастного устройства 6 через удлиненные каналы 50 улавливания ветра, тем самым, повышая эффективность выработки электроэнергии даже при изменениях направления ветра.In total, due to the presence of
Фиг.11 показывает второй предпочтительный вариант выполнения устройства для производства электроэнергии, используя энергию ветра по этому изобретению, который является модификацией первого предпочтительного варианта выполнения изобретения.11 shows a second preferred embodiment of a device for generating electricity using wind energy according to this invention, which is a modification of the first preferred embodiment of the invention.
По сравнению с первым предпочтительным вариантом выполнения лопастное устройство 6 включает в себя множество лопастных узлов, выровненных по оси (X) вращения. Лопасти 62 каждого лопастного узла отстоят друг от друга под углом на равном расстоянии. Лопасти 62 лопастного узла имеют разное угловое расположение относительно друг друга.Compared to the first preferred embodiment, the
Кроме того, узел 5 улавливания ветра дополнительно включает в себя множество соединительных узлов 54, каждый из которых включает в себя множество соединительных пластин 541, соединяющих две соответствующие смежные вертикальные пластины 51, тем самым надежно определяя местоположение вертикальных пластин 51.In addition, the
Фиг.12 и 13 показывают лопастное устройство 6 по третьему предпочтительному варианту выполнения устройства 2 для производства электроэнергии, используя энергию ветра по этому изобретению, который является модификацией первого предпочтительного варианта выполнения изобретения. По сравнению с первым предпочтительным вариантом выполнения вертикальная ось 61 лопастного устройства 6 дополнительно имеет трубчатый промежуточный участок 613, соединяющий верхний и нижний концы 611, 612 и имеющий кольцевую стенку 6130, которая соединена с лопастями 62 лопастного узла и образована с множеством отверстий 6131. Кроме того, лопастное устройство 6 дополнительно включает в себя узел 63 направления ветра, расположенный в промежуточном участке 613 вертикальной оси 61 для направления ветра, протекающего в промежуточный участок 613 вертикальной оси 61 через отверстия 6131 для обдува первых боковых поверхностей 621 лопастей 62 лопастного узла.12 and 13 show a
В этом варианте выполнения узел 63 направления ветра включает в себя ось 631 и первую, и вторую пластины 632, 633 направления ветра. Ось 631 продолжается вдоль оси (X) вращения и имеет противоположные концы, соединенные шарнирно и соответственно с верхним и нижним концами 611, 612 вертикальной оси 61. Первая и вторая пластины 632, 633 направления ветра продолжаются радиально от оси 631, так что по этому варианту выполнения между первой и второй пластинами 632, 633 направления ветра образуется тупой угол, как показано на Фиг.13. Первая пластина 632 направления ветра имеет большую ширину, чем вторая пластина 633 направления ветра.In this embodiment, the
Фиг.14-16 показывают четвертый предпочтительный вариант выполнения устройства для производства электроэнергии, используя энергию ветра по этому изобретению, который является модификацией первого предпочтительного варианта выполнения изобретения. По сравнению с первым предпочтительным вариантом выполнения дополнительные вертикальные пластины 52, приводные узлы 8, блок управления 7 и монтажная труба 31 не используются. В этом варианте выполнения узел 5 улавливания ветра включает в себя вертикальные пластины 51, соединительную подставку 55, первый подшипник 561, корпус 57 улавливания ветра, второй подшипник 562 и третий подшипник 563.Figures 14-16 show a fourth preferred embodiment of a device for generating electricity using wind energy of this invention, which is a modification of the first preferred embodiment of the invention. Compared with the first preferred embodiment, the additional
Соединительная опора 55 имеет трубчатый корпус 551, неподвижно смонтированный на основании 3 и обеспечивающий прохождение через него нижнего конца 612 вертикальной оси 61 лопастного устройства 6, и соединительную пластину 552, продолжающуюся радиально и наружу от одного конца трубчатого корпуса 551 и соединенную неподвижно с нижними концами вертикальных пластин 51, как лучше всего показано на Фиг.16.The connecting
Первый подшипник 561 расположен между наружной кольцевой поверхностью нижнего конца 612 вертикальной оси 61 лопастного устройства 6 и внутренней кольцевой поверхности трубчатого корпуса 551.The
Корпус 57 улавливания ветра смонтирован шарнирно на трубчатом корпусе соединительной подставки 55 для закрывания лопастного устройства 6 и сборки вертикальных пластин 51 и соединительной пластины 552 соединительной подставки 55, так что корпус 57 улавливания ветра может вращаться относительно основания 3 вокруг оси (X) вращения. В этом варианте выполнения корпус 57 улавливания ветра включает в себя нижнюю стенку, верхнюю стенку, С-образную окружающую стенку 573 и две пластины 56 для улавливания ветра. Нижняя стенка 571 образована со сквозным отверстием 5711 для обеспечения прохода через него трубчатого корпуса 551 соединительной подставки 55. Сквозное отверстие 5711 в нижней стенке 571 образовано внутренней кольцевой поверхностью 5712 нижней стенки 571. Верхняя стенка 572 имеет нижнюю поверхность, образованную с отверстием 5721 позиционирования для обеспечения прохода через него верхнего конца 611 вертикальной оси 61 лопастного устройства 6. Отверстие 5721 позиционирования в верхней стенке 572 образовано внутренней кольцевой поверхностью 5722. Окружающая стенка 573 продолжается между перифериями нижней и верхней стенок 571, 572 и взаимодействует с нижней и верхней стенками 571, 572 для образования внутреннего пространства 9. Окружающая стенка 573 имеет противоположные концы 5731, образующие между собой впуск 91 ветра, и образована с двумя выпусками 92 ветра, находящимися в пространственной связи с внутренним пространством 9 и расположенными по другую сторону от впуска 91 ветра в направлении (А), которое проходит поперек оси (X) вращения. Пластины 58 улавливания ветра продолжаются соответственно от концов 5731 окружающей стенки 573 во внутреннее пространство 9, так чтобы сужающийся во внутреннем направлении канал 93 улавливания ветра был образован между пластинами 58 улавливания ветра. При эксплуатации корпуса 57 улавливания ветра вращается под действием порыва ветра, так что ветер протекает во внутреннее пространство 9 через впуск 91 ветра и выходит наружу из внутреннего пространства 9 через выпуск 92 ветра. В результате ориентация корпуса 57 улавливания ветра удерживается так, что впуск 91 ветра обращен к ветру до тех пор, пока направление ветра не изменится.The
Второй подшипник 562 расположен между внутренней кольцевой поверхностью 5712 нижней стенки 571 корпуса 57 улавливания ветра и наружной кольцевой поверхностью трубчатого корпуса 551 соединительной подставки 55.The
Третий подшипник 563 расположен между внутренней кольцевой поверхностью 5722 верхней стенки 572 корпуса 57 улавливания ветра и наружной кольцевой поверхностью верхнего конца 611 вертикальной оси 61 лопастного устройства 6.The
В такой конфигурации, вначале ветер различных направлений может направляться корпусом 57 улавливания ветра посредством вращения для протекания ветра во внутреннее пространство 9 по каналу 93 улавливания ветра. Затем ветер во внутреннем пространстве 9 направляется вертикальными пластинами 51, расположенными рядом с каналом 93 улавливания ветра для обдува первой боковой поверхности 621 лопастей 62 лопастного устройства 6 по каналам 50 улавливания ветра. Следовательно, устройство по настоящему изобретению может обеспечить устойчивую выработку электроэнергии даже при изменениях направления ветра.In such a configuration, initially, winds of various directions can be guided by the
Claims (15)
основание (3);
лопастное устройство (6), включающее в себя вертикальную ось (61), продолжающуюся вертикально вдоль оси (X) вращения и имеющую нижний конец (612), помещенный шарнирно в вышеуказанное основание (3), и верхний конец (611), и, по меньшей мере, один лопастной узел, имеющий множество вертикальных лопастей (62), непосредственно и неподвижно соединенных с вертикальной осью (61), так что лопастное устройство (6) может вращаться относительно основания (3) вокруг оси (X) вращения; каждая из лопастей (62) лопастного узла имеет противоположные первую и вторую боковые поверхности (621, 622) и множество первых ребер (623) улавливания ветра, продолжающихся вертикально от первой боковой поверхности (621) и расположенных на расстоянии друг от друга, так что пространство (620) для улавливания ветра образуется между двумя смежными ребрами из первых ребер (623) для улавливания ветра, имеющих толщину, которая постепенно увеличивается к первой боковой поверхности (621); первая боковая поверхность (621) каждой из лопастей (62) лопастного узла обращена к вышеуказанной второй боковой поверхности (622) смежной лопасти из вышеуказанных лопастей (62);
генератор (4), расположенный в основании (3) и соединенный с нижним концом (612) вертикальной оси (61) лопастного устройства (6); и
узел (5) улавливания ветра, смонтированный на основании (3) и включающий в себя множество вертикальных пластин (51), равномерно расположенных под углом и помещенных вокруг лопастного устройства (6); любые две смежные пластины из вертикальных пластин (51) образуют между собой суживающийся во внутреннем направлении канал (53) для направления ветра;
в котором вертикальные пластины (51) узла (5) улавливания ветра не являются плоскими, так что ветер, который направляется вертикальными пластинами (51) узла (5) улавливания ветра, обдувает первые боковые поверхности (621) лопастей (62) лопастного узла лопастного устройства (6) через каналы (53) для направления ветра в узле (5) улавливания ветра.1. Device for the production of electricity using wind energy, containing:
base (3);
a blade device (6) including a vertical axis (61) extending vertically along the axis of rotation (X) and having a lower end (612) pivotally mounted in the above base (3) and an upper end (611), and at least one blade assembly having a plurality of vertical blades (62) directly and fixedly connected to the vertical axis (61), so that the blade device (6) can rotate relative to the base (3) around the axis of rotation (X); each of the blades (62) of the blade assembly has opposite first and second lateral surfaces (621, 622) and a plurality of first wind pickup ribs (623), extending vertically from the first side surface (621) and spaced apart from each other, so that the space (620) for capturing wind is formed between two adjacent ribs from the first ribs (623) for capturing wind having a thickness that gradually increases towards the first side surface (621); the first side surface (621) of each of the blades (62) of the blade assembly faces the above-mentioned second side surface (622) of an adjacent blade of the above blades (62);
a generator (4) located at the base (3) and connected to the lower end (612) of the vertical axis (61) of the blade device (6); and
a wind trapping unit (5) mounted on the base (3) and including a plurality of vertical plates (51) uniformly angled and placed around the blade device (6); any two adjacent plates of vertical plates (51) form between each other a channel narrowing in the internal direction (53) for the direction of the wind;
in which the vertical plates (51) of the wind collecting unit (5) are not flat, so that the wind that is guided by the vertical plates (51) of the wind collecting unit (5) blows around the first side surfaces (621) of the blades (62) of the blade unit of the blade device (6) through the channels (53) for the direction of the wind in the node (5) of the wind capture.
множество приводных узлов (8) для приведения в действие соответствующих дополнительных вертикальных пластин (52); и
блок (7) управления, соединенный с приводными узлами (8) и предназначенный для управления работой каждого из приводных узлов (8).3. The device according to claim 2, further comprising:
a plurality of drive units (8) for actuating the respective additional vertical plates (52); and
a control unit (7) connected to the drive units (8) and designed to control the operation of each of the drive units (8).
ось (631), продолжающуюся вдоль оси (X) вращения и имеющую противоположные концы, соединенные шарнирно и соответственно с вышеуказанными верхним и нижним концами (611, 612) вышеуказанной вертикальной штанги (61), и
вертикальные первую и вторую пластины (632, 633) для направления ветра, продолжающиеся радиально от оси (631); первая пластина для направления ветра имеет большую ширину, чем вторая пластина (633) для направления ветра.14. The device according to claim 1, in which the vertical axis (61) of the blade device (6) has a tubular intermediate section (613) connecting the upper and lower ends (611, 612) and having an annular wall (6130) that is connected to the blades (62) a blade assembly and is formed with a plurality of holes (6131); the blade device (6) further includes a wind direction unit (63) located in the intermediate section (613) of the vertical axis (61) for directing a gust of wind into the intermediate section (613) of the vertical axis (61) through the holes (6131) to blow the first the lateral surfaces (621) of the blades (62) of the blade assembly, the aforementioned wind direction assembly (63) includes
an axis (631) extending along the axis of rotation (X) and having opposite ends pivotally and respectively connected to the above upper and lower ends (611, 612) of the above vertical rod (61), and
vertical first and second plates (632, 633) for wind direction, extending radially from the axis (631); the first plate for wind direction has a larger width than the second plate (633) for wind direction.
соединительную подставку (55), имеющую трубчатый корпус (551), неподвижно смонтированный на основании (3) и обеспечивающий прохождение нижнего конца (612) вертикальной оси (61) лопастного устройства (6), и
соединительную пластину (552), продолжающуюся радиально и наружу от одного конца трубчатого корпуса (551) и неподвижно соединенную с нижними концами вертикальных пластин (51);
первый подшипник (561), расположенный между наружной кольцевой поверхностью нижнего конца (612) вертикальной оси (61) вышеуказанного лопастного устройства (6) и внутренней кольцевой поверхностью трубчатого корпуса (551);
корпус (57) для улавливания ветра, шарнирно смонтированный на трубчатом корпусе (551) соединительной подставки (55) для закрывания лопастного устройства (6) и сборки верхних пластин (51) и соединительной пластины (551) соединительной подставки (55), так что корпус (57) для улавливания ветра может поворачиваться относительно основания (3) вокруг оси (X) вращения, при этом корпус (57) для улавливания ветра включает в себя:
нижнюю стенку (571), выполненную со сквозным отверстием (5711) для прохождения через него выступа трубчатого корпуса (551);
сквозное отверстие (5711) в нижней стенке (571) образовано внутренней кольцевой поверхностью (5712) нижней стенки (571), и
верхнюю стенку (572), имеющую нижнюю поверхность, выполненную с отверстием (5721) для позиционирования с целью прохождения выступа верхнего конца (611) вертикальной оси (61) лопастного устройства (6); отверстие (5721) для позиционирования в верхней стенке образовано внутренней кольцевой поверхностью (5722) верхней стенки (572),
С-образную окружающую стенку (573), продолжающуюся между перифериями нижней и верхней стенок (571, 572) и взаимодействующую с нижней и верхней стенками (571, 572) для образования внутреннего пространства (9); окружающая стенка (573) имеет противоположные концы (5731), образующие между собой впуск (91) ветра в пространственной связи с внутренним пространством (9), и образованная, по меньшей мере, с одним выпуском (92) ветра в пространственной связи с внутренним пространством (9) и противоположная впуску (91) ветра в направлении (А), которое проходит поперек оси (X) вращения, и
две пластины (58) направления ветра, продолжающиеся соответственно от концов (5731) окружающей стенки (573) в внутреннее пространство (9), так что между вышеуказанными пластинами (58) направления ветра образуются суживающийся во внутреннем направлении канал (93) для направления ветра,
в котором корпус (57) улавливания ветра вращается под действием порыва ветра, так что ветер протекает в вышеуказанное внутреннее пространство (9) через вышеуказанный впуск (91) ветра и выходит из внутреннего пространства (9) через выпуск (92) ветра;
второй подшипник (562), расположенный между внутренней кольцевой поверхностью (5712) нижней стенки (571) корпуса (57) для улавливания ветра и наружной кольцевой поверхностью трубчатого корпуса (551) соединительной подставки (55); и
третий подшипник (563), расположенный между внутренней кольцевой поверхностью (5722) верхней стенки (572) корпуса (57) для улавливания ветра и наружной кольцевой поверхностью верхнего конца (611) вертикальной оси (61) лопастного устройства (6). 15. The device according to claim 1, in which the node (5) for capturing the wind further includes:
a connecting stand (55) having a tubular body (551) fixedly mounted on the base (3) and allowing passage of the lower end (612) of the vertical axis (61) of the blade device (6), and
a connecting plate (552) extending radially and outward from one end of the tubular body (551) and fixedly connected to the lower ends of the vertical plates (51);
a first bearing (561) located between the outer annular surface of the lower end (612) of the vertical axis (61) of the above blade device (6) and the inner annular surface of the tubular housing (551);
a housing (57) for collecting wind pivotally mounted on a tubular housing (551) of the connecting stand (55) for closing the blade device (6) and assembling the upper plates (51) and the connecting plate (551) of the connecting stand (55), so that the housing (57) for capturing wind can be rotated relative to the base (3) around the axis (X) of rotation, while the housing (57) for capturing wind includes:
a lower wall (571) made with a through hole (5711) for passing through it a protrusion of the tubular body (551);
a through hole (5711) in the bottom wall (571) is formed by an inner annular surface (5712) of the bottom wall (571), and
an upper wall (572) having a lower surface made with an opening (5721) for positioning with the aim of passing the protrusion of the upper end (611) of the vertical axis (61) of the blade device (6); the hole (5721) for positioning in the upper wall is formed by the inner annular surface (5722) of the upper wall (572),
C-shaped surrounding wall (573), extending between the periphery of the lower and upper walls (571, 572) and interacting with the lower and upper walls (571, 572) to form the inner space (9); the surrounding wall (573) has opposite ends (5731), which form a wind inlet (91) in spatial connection with the internal space (9), and formed with at least one wind outlet (92) in spatial connection with the internal space (9) and opposite the wind inlet (91) in the direction (A), which extends across the axis of rotation (X), and
two wind direction plates (58), extending respectively from the ends (5731) of the surrounding wall (573) into the interior space (9), so that between the above wind direction plates (58) an inner-narrowing channel (93) is formed for the wind direction,
in which the wind collecting case (57) rotates under the influence of a gust of wind, so that the wind flows into the above-mentioned inner space (9) through the above-mentioned wind inlet (91) and leaves the inner space (9) through the wind outlet (92);
a second bearing (562) located between the inner annular surface (5712) of the lower wall (571) of the housing (57) for trapping wind and the outer annular surface of the tubular housing (551) of the connecting stand (55); and
a third bearing (563) located between the inner annular surface (5722) of the upper wall (572) of the housing (57) for trapping wind and the outer annular surface of the upper end (611) of the vertical axis (61) of the blade device (6).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910265755.3 | 2009-12-31 | ||
| CN 200910265755 CN102116262B (en) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | Wind collecting type wind power generating device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010135303A RU2010135303A (en) | 2012-02-27 |
| RU2463476C2 true RU2463476C2 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=44215160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010135303/06A RU2463476C2 (en) | 2009-12-31 | 2010-08-23 | Device to produce power using wind energy |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102116262B (en) |
| RU (1) | RU2463476C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2743564C1 (en) * | 2020-04-16 | 2021-02-19 | Александр Геннадьевич Шитиков | Vane engine |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104033332A (en) * | 2014-06-06 | 2014-09-10 | 郭治克 | Vertical-axis wind power generation device |
| CN113937838B (en) * | 2020-11-11 | 2023-11-17 | 张娟 | New energy display screen |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040036297A1 (en) * | 2002-08-21 | 2004-02-26 | Rowe John | Vertical axis wind turbine |
| RU2237822C1 (en) * | 2003-02-20 | 2004-10-10 | Селезнёв Николай Васильевич | Windmill |
| WO2005116446A1 (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Intellectual Property Bank Corp. | Blade for vertical shaft wind wheel and vertical shaft wind wheel |
| TWM338278U (en) * | 2008-03-31 | 2008-08-11 | jun-neng Zhong | Multi-direction wind collection electric generator |
| WO2009093337A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Tsuneo Noguchi | Vertical axis wind turbine |
| RU86672U1 (en) * | 2009-05-06 | 2009-09-10 | Валерий Петрович Вигаев | WIND POWER GENERATOR |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4650403A (en) * | 1986-03-06 | 1987-03-17 | Joseph Takacs | Windmill |
| AU5016493A (en) * | 1992-08-18 | 1994-03-15 | Four Winds Energy Corporation | Wind turbine particularly suited for high-wind conditions |
| US5463257A (en) * | 1993-11-23 | 1995-10-31 | Yea; Ton A. | Wind power machine |
| CN101555866B (en) * | 2008-04-07 | 2011-03-02 | 钟俊能 | Power generating device capable of collecting wind along wind direction |
| CN101566124B (en) * | 2008-04-21 | 2011-10-05 | 钟俊能 | Power generation device capable of collecting wind in many directions |
-
2009
- 2009-12-31 CN CN 200910265755 patent/CN102116262B/en active Active
-
2010
- 2010-08-23 RU RU2010135303/06A patent/RU2463476C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040036297A1 (en) * | 2002-08-21 | 2004-02-26 | Rowe John | Vertical axis wind turbine |
| RU2237822C1 (en) * | 2003-02-20 | 2004-10-10 | Селезнёв Николай Васильевич | Windmill |
| WO2005116446A1 (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Intellectual Property Bank Corp. | Blade for vertical shaft wind wheel and vertical shaft wind wheel |
| WO2009093337A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Tsuneo Noguchi | Vertical axis wind turbine |
| TWM338278U (en) * | 2008-03-31 | 2008-08-11 | jun-neng Zhong | Multi-direction wind collection electric generator |
| RU86672U1 (en) * | 2009-05-06 | 2009-09-10 | Валерий Петрович Вигаев | WIND POWER GENERATOR |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2743564C1 (en) * | 2020-04-16 | 2021-02-19 | Александр Геннадьевич Шитиков | Vane engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102116262A (en) | 2011-07-06 |
| RU2010135303A (en) | 2012-02-27 |
| CN102116262B (en) | 2012-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2010226946B2 (en) | Apparatus for generating electric power using wind energy | |
| US8933575B2 (en) | Water turbine with pivotable blades | |
| RU2463476C2 (en) | Device to produce power using wind energy | |
| KR101206701B1 (en) | Wind Power Generation Apparatus for Low Wind Speed | |
| KR101129102B1 (en) | wind power electric generator | |
| CA2894603A1 (en) | Transition body arranged between differently configured sections of a wind energy plant tower and a wind energy plant tower with such a transition body | |
| KR20130069334A (en) | Apparatus for generating electric power from wind energy | |
| US20100221101A1 (en) | Support of flow deflection devices in wind turbines | |
| MX2012009557A (en) | Rotational force generating device and a centripetally acting type of water turbine using the same. | |
| KR101302954B1 (en) | Wind power generator apparatus | |
| US20170306925A1 (en) | Three-vane double rotor for vertical axis turbine | |
| AU2018203171B2 (en) | A guide vane assembly | |
| JP2017516011A (en) | Blade device for wind turbine machine | |
| KR101151637B1 (en) | Wind power generator | |
| RU2016103275A (en) | WIND TOWER | |
| RU2352808C2 (en) | Wr power generation plant | |
| CN101660478A (en) | Multi-nozzle high-efficiency large capacity inclined jet turbine | |
| RU69934U1 (en) | WIND ENGINE | |
| CN105298755B (en) | Axialmode solar energy wind gathering power generation device | |
| JP2011094522A (en) | Small-scale power generator | |
| CN206876008U (en) | A kind of air cooling tower and indirect air cooling system | |
| RU131422U1 (en) | ROTARY WIND ENGINE | |
| CN205277701U (en) | Equipment of wind generating set impeller is with assembling device | |
| RU52120U1 (en) | ENERGY INSTALLATION "WINDROTOR" | |
| KR101569100B1 (en) | Vertical axis wind turbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150420 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20171005 |
|
| HE4A | Change of address of a patent owner |
Effective date: 20210325 |