RU2588914C2 - Method of orienting windmills with horizontal axial propeller-type turbines - Google Patents

Method of orienting windmills with horizontal axial propeller-type turbines Download PDF

Info

Publication number
RU2588914C2
RU2588914C2 RU2014117781/06A RU2014117781A RU2588914C2 RU 2588914 C2 RU2588914 C2 RU 2588914C2 RU 2014117781/06 A RU2014117781/06 A RU 2014117781/06A RU 2014117781 A RU2014117781 A RU 2014117781A RU 2588914 C2 RU2588914 C2 RU 2588914C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
wind
turbine
horizontal
axis
Prior art date
Application number
RU2014117781/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014117781A (en
Inventor
Владислав Александрович Гуревич
Юлий Борисович Соколовский
Александр Юльевич Соколовский
Александр Борисович Хейфец
Original Assignee
Владислав Александрович Гуревич
Юлий Борисович Соколовский
Александр Юльевич Соколовский
Александр Борисович Хейфец
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владислав Александрович Гуревич, Юлий Борисович Соколовский, Александр Юльевич Соколовский, Александр Борисович Хейфец filed Critical Владислав Александрович Гуревич
Priority to RU2014117781/06A priority Critical patent/RU2588914C2/en
Publication of RU2014117781A publication Critical patent/RU2014117781A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2588914C2 publication Critical patent/RU2588914C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: energy.
SUBSTANCE: invention relates to wind power engineering, namely to wind-driven power plants with horizontal axial propeller-type turbines. Method of orienting windmills with horizontal axial propeller-type turbines relative to direction of air flow, including installation on platform with possibility of its rotation in horizontal plane about vertical axis, at that, for stable orientation axis of every turbine parallel to wind flow, platform is made so that to provide statically stable position of each turbine in wind flow centre lateral pressure of whole structure of platform with turbines is located behind vertical axis of rotation of platform. On platform support towers are fixed, on upper end of each support tower is platform, on which is rigidly fixed horizontal axial propeller turbine together with generator and variator on common shaft, wherein platform is made in form of floating, it is placed in water reservoir, in fore end of floating platform in its diametrical plane of pivoted one end of flexible rod, other end of which is pivotally fixed on anchor.
EFFECT: invention is aimed at maximum use of wind energy.
5 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Способ ориентации ветроэнергетических установок с горизонтально-осевыми пропеллерными турбинамиOrientation method for wind power plants with horizontal axis propeller turbines

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэнергетическим установкам с горизонтально-осевыми пропеллерными турбинами.The invention relates to the field of wind energy, namely to wind power plants with horizontal-axis propeller turbines.

В настоящее время ветроэнергетические установки (ВЭУ) с горизонтально-осевыми пропеллерными турбинами (ГОПТ) составляют более 90% в мировом эксплуатируемом парке ВЭУ. Наибольшая эффективность ВЭУ с ГОПТ достижима только при условии постоянной коллинеарности ее оси и направления ветрового потока (ВП), что обеспечивается различными способами.Currently, wind power plants (wind turbines) with horizontal axis propeller turbines (GOPT) account for more than 90% of the world’s wind turbine fleet. The greatest efficiency of wind turbines with GOPT is achievable only if the collinearity of its axis and the direction of the wind flow (VP) are constant, which is provided by various methods.

Известен способ ориентации оси ГОПТ на ВП, реализованный в гирляндно-горизонтальной флажково-пропеллерной роторной электростанции (см. патент RU №2239091, кл. F03D 3/00 от 02.04.2003), по которому ветротурбины монтируют на опорных столбах и объединяют в несколько прямолинейных горизонтальных гирлянд, каждая из которых вращает свой электрогенератор. Достоинством данного способа ориентации является отсутствие необходимости применения специальной системы ориентации оси ГОПТ. Однако этот способ имеет существенные недостатки, такие как низкие коэффициент полезного действия (КПД), а также громоздкость конструкции.There is a method of orientation of the axis of the HOPT on the VP, implemented in a daisy-horizontal flag-propeller rotary power plant (see patent RU No. 2239091, class F03D 3/00 of 04/02/2003), in which wind turbines are mounted on supporting poles and combined into several rectilinear horizontal garlands, each of which rotates its electric generator. The advantage of this method of orientation is the lack of the need for a special orientation system of the axis of the GOPT. However, this method has significant disadvantages, such as low efficiency (Efficiency), as well as the bulkiness of the design.

Необходимость применения автоматической ориентация ветроколеса по направлению ВП для ВЭУ с ГОПТ оговорена в ГОСТ Р 51991-2002. Способы обеспечения коллинеарности оси ГОПТ и направления ВП, в которых используют системы ориентации (СО) ВЭУ (см. ГОСТ Р 51237-98) очень широко применяют на практике.The need to use automatic orientation of the wind wheel in the direction of the VP for wind turbines with GOPT is specified in GOST R 51991-2002. Ways to ensure the collinearity of the GOPT axis and the direction of the VP, which use the wind turbine orientation (CO) systems (see GOST R 51237-98) are very widely used in practice.

Например, в СО ветрогенераторов фирмы «Nordex» (см. http://vetrodvig.ru/?p=1359) направление ВП постоянно отслеживают двумя флюгерами, которые располагают на головке ветрогенератора. При изменении направления ветра относительно текущего положения горизонтальной оси ВЭУ на выходе датчиков положения флюгеров появляется сигнал, которым после усиления поворачивают головку ветрогенератора с помощью двух двигателей с трансмиссиями, которые перемещают по поворотному кольцу. После прекращения поворота головку фиксируют поворотными тормозами. Поворотные тормозные системы располагают по окружности поворотного кольца и на скоростном валу трансмиссий поворотных двигателей. Наличие в ВЭУ специальной системы ориентации на ВП существенно усложняет их конструкцию, повышает стоимость изготовления и снижает надежность работы.For example, in Nordex wind turbines CO (see http://vetrodvig.ru/?p=1359), the direction of the airspace is constantly monitored by two weathercocks located on the head of the wind turbine. When the wind direction changes relative to the current position of the horizontal axis of the wind turbine, a signal appears at the output of the wind vane position sensors, which, after amplification, rotate the head of the wind generator using two engines with transmissions that move along the rotary ring. After stopping the rotation, the head is fixed with rotary brakes. Rotary brake systems are located around the circumference of the rotary ring and on the high-speed shaft of the transmissions of rotary engines. The presence in the wind turbines of a special orientation system for VP significantly complicates their design, increases the manufacturing cost and reduces the reliability.

Известны ВЭУ, у которых отсутствует СО, а ориентацию оси ГОПТ на ВП выполняют посредством флюгера. Например, в ВЭУ изготавливаемых фирмой Aermotor windmill company (http://www.aermotorwindmill.com/how-a-windmill-works.html?id=52).Wind turbines are known for which there is no CO, and the orientation of the HOPT axis on the VP is carried out using a weather vane. For example, in wind turbines manufactured by Aermotor windmill company (http://www.aermotorwindmill.com/how-a-windmill-works.html?id=52).

Из известных наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому техническому решению являются ВЭУ, изготавливаемые фирмой Anhui Hummer Dynamo Co., Ltd (см, например, http://hummer.china-manufacturer-directory.org/windmill-generators/2000w_Windmill_Turbine/).Of the known closest in technical essence to the proposed technical solution are wind turbines manufactured by Anhui Hummer Dynamo Co., Ltd (see, for example, http://hummer.china-manufacturer-directory.org/windmill-generators/2000w_Windmill_Turbine/).

По способу, реализованному в этой ВЭУ, саму ГОПТ размещают с одной стороны вертикальной оси вращения ВЭУ, а флюгер, выполненный в форме вертикального оперения, размещают с другой стороны этой оси. При этом произведение площади флюгера на расстояние от вертикальной оси ВЭУ до геометрического центра флюгера выбирают таким, чтобы оно превышало по величине произведение площади боковой проекции ветроколеса на расстояние от геометрического центра этой проекции до вертикальной оси ВЭУ. В первом приближении, отмеченное выше неравенство выбирают без учета площади боковой поверхности конструкции другого оборудования ВЭУ находящегося на ее горизонтальной оси. Таким образом, центр бокового давления (ЦБД) всей горизонтальной конструкции ВЭУ, вращающейся вокруг вертикальной оси, располагают позади (относительно направления ветра) этой оси. Конструкция по отношению к ВП становится статически устойчивой и при любом изменении направления ВП плоскость вращения ветроколеса всегда будет разворачиваться в положение, перпендикулярное направлению ВП.According to the method implemented in this wind turbine, the GOPT itself is placed on one side of the vertical axis of rotation of the wind turbine, and a weather vane made in the form of a vertical tail is placed on the other side of this axis. In this case, the product of the area of the wind vane by the distance from the vertical axis of the wind turbine to the geometric center of the wind vane is chosen so that it exceeds the size of the product of the area of the lateral projection of the wind wheel by the distance from the geometric center of this projection to the vertical axis of the wind turbine. In a first approximation, the inequality noted above is chosen without taking into account the lateral surface area of the design of other wind turbine equipment located on its horizontal axis. Thus, the center of lateral pressure (CBD) of the entire horizontal structure of the wind turbine, rotating around a vertical axis, is located behind (relative to the direction of the wind) this axis. The design with respect to the VP becomes statically stable and with any change in the direction of the VP, the plane of rotation of the windwheel will always unfold in a position perpendicular to the direction of the VP.

У известных ВЭУ с ГОПТ наряду с достоинствами имеются и существенные недостатки. Например, такие, как:Famous wind turbines with GOPT, along with advantages, have significant disadvantages. For example, such as:

- вращающиеся лопасти ветроколеса создают значительную звуковую нагрузку на окружающую среду;- rotating blades of a wind wheel create a significant sound load on the environment;

- для эффективного размещения ВЭУ необходима площадь с минимальным приземным ветровым сопротивлением, которое снижает эффективную скорость ветра, и т.д.- for the effective placement of wind turbines, an area with a minimum surface wind resistance is required, which reduces the effective wind speed, etc.

Ориентацию ВЭУ с ГОПТ на ВП посредством флюгера, который размещают на одной оси с ветроколесом, выполняют для относительно маломощных ветрогенераторов. Например, в линейке моделей ВЭУ, производимых компанией Anhui Hummer Dynamo Co., Ltd, мощность ветрогенератора с флюгером не превышает 2000 ватт.Orientation of wind turbines with GOPT on VP through a weather vane, which is placed on the same axis as the wind wheel, is performed for relatively low-power wind generators. For example, in the line of wind turbine models manufactured by Anhui Hummer Dynamo Co., Ltd, the power of a wind generator with a wind vane does not exceed 2000 watts.

Перечисленное вместе с постоянно возрастающей стоимостью земельных участков, пригодных для размещения ВЭУ, приводит к увеличению проблем с размещением ВЭУ большой мощности.Listed together with the ever-increasing cost of land suitable for placement of wind turbines, leads to an increase in problems with the placement of wind turbines of high power.

Предлагаемое техническое решение в форме способа ориентации на ВП группы ВЭУ большой мощности с ГОПТ позволяет применить для ее ориентации принцип флюгера, исключить негативные экологические факторы и объективно разместить ВЭУ на участках местности с минимальным ветровым сопротивлением. Кроме того, в этом случае упрощается конструкция ВЭУ с ГОПТ, повышается их надежность, существенно снижается стоимость.The proposed technical solution in the form of a method for orienting a high-power wind turbine group with a high power turbine engine to the airspace allows applying the weathervane principle for its orientation, eliminating negative environmental factors and objectively placing the wind turbine in areas with minimal wind resistance. In addition, in this case, the design of wind turbines with GOPT is simplified, their reliability is increased, the cost is significantly reduced.

В состав ВЭУ классической конструкции с ГОПТ входит:The structure of a wind turbine of a classic design with GOPT includes:

1. Опорная башня (сварная, решетчатая, трубчатая сборная и т.п.).1. Support tower (welded, trellised, tubular team, etc.).

2. Гондола - в ее корпусе обычно размещается рабочий вал, на внешнем конце которого ГОПТ, а на другом - внутри ее - вариатор, генератор и т.д., а сама она закреплена на кольце поворота.2. Gondola - in its case the working shaft is usually located, on the external end of which is the GOPT, and on the other - inside it is the variator, generator, etc., and it is fixed on the rotation ring.

2.1 Собственно ГОПТ (например, из армированного полиэфира).2.1 Actually GOPT (for example, from reinforced polyester).

2.2 Система поворота вокруг вертикальной оси. Ориентирование гондолы на ВП происходит под воздействием хвостового оперения (флюгера) для маломощных ВЭУ и, автоматически, с помощью следящей системы с серводвигателем - для мощных ВЭУ.2.2. The rotation system around the vertical axis. Orientation of the nacelle to the VP occurs under the influence of the tail unit (wind vane) for low-power wind turbines and, automatically, using a servo system with a servomotor for powerful wind turbines.

2.3 Кольцо поворота гондолы (вращающая платформа) на верху опорной башни.2.3 Gondola turning ring (rotating platform) at the top of the support tower.

2.4 Вращающийся трансформатор (для передачи электроэнергии на стационарные, неподвижные приемники на земле).2.4 Rotary transformer (for transmitting electricity to stationary, fixed receivers on the ground).

3. Тормоза и аварийная тормозная система.3. Brakes and emergency braking system.

В предлагаемом способе ликвидируются узлы 2.2, 2.3, 2.4.In the proposed method, nodes 2.2, 2.3, 2.4 are eliminated.

Для реализации предлагаемого способа ориентации ВЭУ с ГОПТ устанавливают на плавающей платформе (ПП) в некотором водоеме (например, море, озеро, пруд) с возможностью ее вращения в горизонтальной плоскости вокруг некоторой вертикальной оси, при этом, для устойчивой ориентации осей ГОПТ параллельно направлению ВП, используют такие ПП, конструкция которых симметрична их диаметральной плоскости. При этом на ПП жестко закрепляют опорные башни, расположенные в оптимальном порядке на палубе, на верхней оконечности каждой опорной башни на площадке размещают корпус ГОПТ и генератор (обычно на общем валу или через вариатор). В носовой оконечности ПП, в ее т.н. диаметральной плоскости (вертикальной плоскости симметрии ПП), шарнирно закрепляют один конец гибкой тяги (например, якорной цепи), другой конец которой шарнирно закрепляют на якоре. Центр бокового давления всей конструкции ПП обычно обеспечивает ее статическую устойчивость (положение осей всех ГОПТ параллельно воздушному потоку).To implement the proposed method of orientation, wind turbines with GOPT are installed on a floating platform (PP) in a certain body of water (for example, sea, lake, pond) with the possibility of its rotation in a horizontal plane around a vertical axis, while for stable orientation of the GOPT axes parallel to the VP direction , use such PP, the design of which is symmetrical to their diametrical plane. At the same time, support towers are fixed on the PCB, which are located in the optimal order on the deck, at the upper end of each support tower on the site are the GOPT body and the generator (usually on a common shaft or through a variator). In the nasal tip of the PP, in its so-called the diametric plane (the vertical plane of symmetry of the PP), one end of the flexible rod (for example, the anchor chain) is articulated, the other end of which is articulated to the anchor. The center of lateral pressure of the entire PP structure usually provides its static stability (the position of the axes of all GOPTs is parallel to the air flow).

Однако в некоторых конструкциях ПП площади его бортов не достаточно для стабилизации положения ПП относительно ветрового потока (например, ПП на базе понтонов). Для повышения статической устойчивости ПП с несколькими ВЭУ на ее корме устанавливают на мачте кормовой парус, плоскость которого закрепляют в диаметральной плоскости ПП. При этом относительно положения якоря (центра вращения ПП) мачта с парусом имеет большое плечо и создает эффективный момент, обеспечивающий установку ПП в устойчивое положение, гарантирующее направление воздушного потока параллельно осям ГОПТ ВЭУ.However, in some PP designs, the area of its sides is not enough to stabilize the position of the PP relative to the wind flow (for example, PP based on pontoons). To increase the static stability of the PP with several wind turbines, aft sail is installed on its mast at the stern, the plane of which is fixed in the diametrical plane of the PP. Moreover, relative to the position of the anchor (center of rotation of the PP), the mast with the sail has a large shoulder and creates an effective moment, ensuring the installation of the PP in a stable position, guaranteeing the direction of the air flow parallel to the axes of the GOPT wind turbine.

Однако в ряде случаев при превышении номинальной скорости воздушного потока целесообразно для ограничения оборотов ГОПТ отклонять плоскость кормового паруса от диаметральной плоскости ПП на угол β вручную или автоматически, например с помощью датчика скорости воздушного потока и соответствующего привода.However, in some cases, when the nominal air flow rate is exceeded, it is advisable to limit the stern sail speed to deviate the stern sail plane from the PP diametral plane by an angle β manually or automatically, for example, using an air flow velocity sensor and an appropriate drive.

При установке на ПП нескольких опорных башен с ГОПТ их размещают, например, рядами от носа к корме, симметрично относительно диаметральной плоскости ПП, при этом высоту опорных башен выполняют различной в их четных и в нечетных рядах. Для уменьшения влияния на работу ВЭУ больших волн ПП размещают, например, в водоеме за волноломом. При использовании ПП с рассматриваемыми ВЭУ на море, при штормоопасности необходимо ПП самоходом или буксировкой размещать в защищенном месте.When several support towers with GOPT are installed on the PP, they are placed, for example, in rows from the bow to the stern, symmetrically with respect to the diametrical plane of the PP, while the height of the support towers is different in their even and odd rows. To reduce the impact on the operation of wind turbines of large waves, PP is placed, for example, in a pond behind a breakwater. When using PP with the wind turbines in question at sea, in case of a storm hazard, PP must be self-propelled or towed in a protected place.

В таблице приведены сравнительные характеристики существенных признаков заявляемого изобретения.The table shows the comparative characteristics of the essential features of the claimed invention.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

В предлагаемом техническом решении способа ориентации группы ВЭУ с ГОПТ в качестве поворотной платформы применяют не платформу, установленную на верхнем конце опорной башни с возможностью поворота вокруг вертикальной оси платформы, как в прототипе, а плавающую в водоеме платформу ПП, на которой установлены одна или несколько опорных башен, на верхней оконечности каждой башни установлена площадка, на которой жестко (без возможности вращения вокруг вертикальной оси) закреплена ГОПТ. Вместо вертикальной оси, вокруг которой вращаются в общеизвестном классическом случае ГОПТ при ориентации на ветер, в рассматриваемом способе применяют вертикальную ось, проходящую через точку шарнирного крепления якоря. В предлагаемом способе ориентации ВЭУ функцию флюгера выполняет корпус плавающей в водоеме ПП с ВЭУ и ГОПТ с кормовым парусом.In the proposed technical solution for the method of orienting a group of wind turbines with a GOPT, the rotary platform does not use a platform mounted on the upper end of the support tower with the possibility of rotation around the vertical axis of the platform, as in the prototype, but a software platform floating in a reservoir on which one or more supporting towers, at the upper end of each tower there is a platform on which GOPT is rigidly fixed (without the possibility of rotation around a vertical axis). Instead of the vertical axis around which the GOPT rotates in the well-known classical case when oriented to the wind, in the considered method, a vertical axis is used passing through the point of hinged anchoring of the anchor. In the proposed method for orienting a wind turbine, the function of the weather vane is performed by a hull floating in a pond with a wind turbine and GOPT with a stern sail.

На Фигуре 1 представлен один из возможных вариантов реализации предлагаемого способа.The Figure 1 presents one of the possible options for implementing the proposed method.

На фигуре 1 обозначены:In figure 1 are indicated:

1. Корпус плавающей платформы.1. The body of the floating platform.

2. Якорь.2. Anchor.

2а. Гибкая тяга, например трос-якорная цепь.2a. Flexible traction, for example a cable-anchor chain.

3. Кормовой парус.3. Stern sail.

3а. Мачта.3a. Mast.

5. Опорная башня.5. The supporting tower.

5а Упор башни.5a Tower emphasis.

6. Горизонтально-осевая пропеллерная турбина.6. Horizontal-axis propeller turbine.

В - вариатор.In - a variator.

АГ - асинхронный генератор.AG is an asynchronous generator.

Способ ориентации ветроэнергетической установки с горизонтально-осевым ветродвигателем относительно направления ветра осуществляют следующим образом.The method of orientation of a wind power installation with a horizontal-axis wind turbine relative to the direction of the wind is as follows.

К якорю 2 посредством гибкой тяги 2а шарнирно прикрепляют носовую оконечность ПП 1. На ПП 1 жестко закрепляют опорные башни 5, расположенные в оптимальном порядке на палубе. На верхней оконечности каждой опорной башни 5 на площадке размещают корпус ГОПТ 6 вместе с генератором АГ и вариатором В на общем валу. На корме ПП 1 в плоскости, параллельной диаметральной плоскости ПП, на мачте 3а закрепляют кормовой парус 3. ПП 1 размещают на поверхности водоема, а якорь 2 жестко закрепляют на его дне. ЦБД всей конструкции ПП 1 с установленным на нем оборудованием и парусом 3 смещен относительно вертикальной оси, проходящей через якорь 2. При любом изменении направления ветра относительно его исходного направления ЦБД будет приложена по нормали к боковой поверхности ПП 1 и паруса 3.To the anchor 2 by means of a flexible rod 2a, the bow tip of the boat 1 is pivotally attached. At the boat 1, the support towers 5 are rigidly fixed, located in the optimal order on the deck. At the upper end of each supporting tower 5 on the site, the GOPT 6 housing is placed together with the AG generator and variator B on a common shaft. At the stern of PP 1 in the plane parallel to the diametrical plane of the PP, aft sail 3 is fixed on the mast 3a. PP 1 is placed on the surface of the reservoir, and the anchor 2 is rigidly fixed at its bottom. The pulp and paper assembly of the entire construction of PP 1 with the equipment installed on it and sail 3 is shifted relative to the vertical axis passing through the anchor 2. With any change in the direction of the wind relative to its original direction, the pulp and paper panel will be applied normal to the side surface of the PP 1 and sail 3.

В результате, к конструкции ПП будет приложен момент силы относительно вертикальной оси, проходящей через якорь 2 (с большим плечом относительно мачты паруса). Этот момент силы развернет ПП 1 в положение, при котором оси ГОПТ 6 будут вновь направлены параллельно текущему направлению ветра.As a result, a moment of force relative to the vertical axis passing through the anchor 2 (with a large shoulder relative to the sail mast) will be applied to the PP structure. This moment of force will turn PP 1 to the position at which the axis of the GOPT 6 will again be directed parallel to the current direction of the wind.

Таким образом, применение предлагаемого способа ориентации ВЭУ с ГОПТ позволит:Thus, the application of the proposed method of orientation of wind turbines with GOPT will allow:

- упростить, удешевить и повысить надежность ВЭУ за счет исключения специальной системы ее ориентации;- to simplify, reduce the cost and increase the reliability of wind turbines by eliminating the special system of its orientation;

- при размещении ВЭУ на значительном удалении от береговой линии водоема, например в открытом море, исключить негативное влияние ее работы на экологию.- when placing a wind turbine at a considerable distance from the coastline of a reservoir, for example, on the high seas, to eliminate the negative impact of its work on the environment.

- при размещении ВЭУ, например, в открытом море исключить затраты на оплату отчуждаемого под ВЭУ земельного участка;- when placing a wind turbine, for example, on the high seas, exclude the cost of paying for a land plot alienated under a wind turbine;

- при размещении ВЭУ, например, в открытом море максимально использовать эффективную скорость ветра, поскольку ветровое сопротивление поверхности моря минимально.- when placing a wind turbine, for example, in the open sea, use the effective wind speed as much as possible, since the wind resistance of the sea surface is minimal.

- полученную на ПП электроэнергию следует передавать на берег по кабелю или накапливать в комплекте аккумуляторов, размещенных на ПП.- the electricity received at the power plant should be transferred to the shore by cable or stored in a set of batteries located at the power plant.

Claims (5)

1. Способ ориентации ветроэнергетических установок с горизонтально-осевыми пропеллерными турбинами относительно направления воздушного потока, включающий в себя установку их на платформе с возможностью ее вращения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, при этом, для устойчивой ориентации оси каждой турбины параллельно ветровому потоку, платформу выполняют так, чтобы для обеспечения статически устойчивого положения каждой турбины в ветровом потоке центр бокового давления всей конструкции платформы с турбинами находился за вертикальной осью вращения платформы, отличающийся тем, что на платформе закрепляют опорные башни, на верхней оконечности каждой опорной башни находится площадка, на которой жестко закрепляют горизонтально-осевую пропеллерную турбину вместе с генератором и вариатором на общем валу, причем платформу выполняют в виде плавающей, ее размещают в водоеме, в носовой оконечности плавающей платформы, в ее диаметральной плоскости шарнирно закрепляют один конец гибкой тяги, другой конец которой шарнирно закрепляют на якоре.1. The method of orientation of wind power plants with horizontal-axis propeller turbines relative to the direction of the air flow, including installing them on the platform with the possibility of rotation in a horizontal plane around the vertical axis, while for stable orientation of the axis of each turbine parallel to the wind flow, the platform is so that to ensure the statically stable position of each turbine in the wind flow, the lateral pressure center of the entire turbine platform structure is located behind the vertical axis of rotation of the platform, characterized in that the supporting towers are fixed on the platform, at the upper end of each supporting tower there is a platform on which the horizontal-axis propeller turbine is rigidly fixed together with the generator and variator on a common shaft, and the platform is made in the form of a floating it is placed in a pond, in the nasal tip of a floating platform, in its diametrical plane one end of the flexible rod is articulated, the other end of which is articulated to the anchor. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для повышения степени статической устойчивости плавающей платформы с горизонтально-осевыми пропеллерными турбинами на опорных башнях в ее кормовой части устанавливают мачту с парусом, плоскость которого размещают в диаметральной плоскости плавающей платформы.2. The method according to p. 1, characterized in that in order to increase the degree of static stability of the floating platform with horizontal axis propeller turbines, a mast with a sail, the plane of which is placed in the diametrical plane of the floating platform, is installed on the supporting towers in the aft towers. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на плавающей платформе размещают рядами от носа к корме, симметрично относительно ее диаметральной плоскости, несколько опорных башен на верхней оконечности каждой из которых, на площадке, устанавливают горизонтально-осевую пропеллерную турбину, при этом высоту опорных башен выполняют различной в их четных и в нечетных рядах.3. The method according to p. 1, characterized in that on a floating platform placed in rows from the bow to the stern, symmetrically with respect to its diametrical plane, several support towers at the upper end of each of which, on the site, install a horizontal-axis propeller turbine, the height of the supporting towers is different in their even and odd rows. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для ограничения оборотов ветроэнергетической установки при превышении номинальной скорости воздушного потока необходимо отклонять плоскость кормового паруса от диаметральной плоскости плавающей платформы на угол β вручную или автоматически.4. The method according to p. 2, characterized in that to limit the speed of the wind power installation when exceeding the nominal air flow rate, it is necessary to deviate the stern sail plane from the diametrical plane of the floating platform by angle β manually or automatically. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плавающая платформа с ветроэнергетическими установками размещается за волноломом. 5. The method according to p. 1, characterized in that the floating platform with wind power plants is located behind the breakwater.
RU2014117781/06A 2014-04-30 2014-04-30 Method of orienting windmills with horizontal axial propeller-type turbines RU2588914C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014117781/06A RU2588914C2 (en) 2014-04-30 2014-04-30 Method of orienting windmills with horizontal axial propeller-type turbines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014117781/06A RU2588914C2 (en) 2014-04-30 2014-04-30 Method of orienting windmills with horizontal axial propeller-type turbines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014117781A RU2014117781A (en) 2015-11-10
RU2588914C2 true RU2588914C2 (en) 2016-07-10

Family

ID=54536217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014117781/06A RU2588914C2 (en) 2014-04-30 2014-04-30 Method of orienting windmills with horizontal axial propeller-type turbines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2588914C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140100784A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-10 Wind Harvest International, Inc. Geographical placement of a vertical axis wind turbine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4775340A (en) * 1985-01-14 1988-10-04 Stig Sundman Freely-floating wind power plant
SU1590629A1 (en) * 1988-04-05 1990-09-07 А.А.Корешков Wind-electric installation
WO2001073292A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 Per Lauritsen Floating offshore wind power installation
UA76625C2 (en) * 2004-12-03 2006-08-15 Valerii Mykhailovyc Poshukailo Wind-driven power plant
EP2307269A2 (en) * 2008-06-20 2011-04-13 Technip France Structure for the offshore installation of at least one wind turbine or underwater generator, and methods for transport and offshore installation of at least one wind turbine or underwater generator
RU2432491C2 (en) * 2005-12-29 2011-10-27 Георг ХАМАНН Device and system for production of regenerative and renewable wind energy
MD4219C1 (en) * 2012-09-06 2013-11-30 Технический университет Молдовы Wind turbine with horizontal axis

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4775340A (en) * 1985-01-14 1988-10-04 Stig Sundman Freely-floating wind power plant
SU1590629A1 (en) * 1988-04-05 1990-09-07 А.А.Корешков Wind-electric installation
WO2001073292A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 Per Lauritsen Floating offshore wind power installation
UA76625C2 (en) * 2004-12-03 2006-08-15 Valerii Mykhailovyc Poshukailo Wind-driven power plant
RU2432491C2 (en) * 2005-12-29 2011-10-27 Георг ХАМАНН Device and system for production of regenerative and renewable wind energy
EP2307269A2 (en) * 2008-06-20 2011-04-13 Technip France Structure for the offshore installation of at least one wind turbine or underwater generator, and methods for transport and offshore installation of at least one wind turbine or underwater generator
MD4219C1 (en) * 2012-09-06 2013-11-30 Технический университет Молдовы Wind turbine with horizontal axis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140100784A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-10 Wind Harvest International, Inc. Geographical placement of a vertical axis wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014117781A (en) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2005313122B2 (en) Water current powered generating apparatus
US8471399B2 (en) Floating wind power apparatus
US8466577B2 (en) Wind turbine with adjustable electrical generator
AU2007284071B2 (en) Energy extraction method and apparatus
US11306702B2 (en) Transitioning wind turbine
US9777709B2 (en) Translating foil system for harvesting kinetic energy from wind and flowing water
US20110074155A1 (en) Floating offshore wind farm, a floating offshore wind turbine and a method for positioning a floating offshore wind turbine
CN105569928A (en) Single point mooring type deep sea floating type draught fan
WO2016129513A1 (en) Floating offshore wind-power generator
RU2588914C2 (en) Method of orienting windmills with horizontal axial propeller-type turbines
JP2019515193A (en) Tidal generator
US20120086208A1 (en) Environmentally Safe Flowing Water and Air Energy Device With Power Output Optimization
WO2019190387A1 (en) A floating vertical axis wind turbine with peripheral water turbine assemblies and a method of operating such
US9546643B2 (en) Revolving overhead windmill
KR101840705B1 (en) Multiple vertical axis tidal generators and combined power generation using it
RU2745173C1 (en) Sailing power plant
US20220228566A1 (en) Transitioning Wind Turbine
EP3665388A1 (en) Transitioning wind turbine
KR20240100363A (en) Renewable energy system mounting devices and buoyant platforms
SK822022U1 (en) Multi-rotor wind energy system
CN115539313A (en) Carry on semi-submerged formula hull of marine turbogenerator
CN107339190A (en) T-shaped rolling bar formula Wave power generation device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160711