RU2655890C1

RU2655890C1 - Wind power station

Info

Publication number: RU2655890C1
Application number: RU2017130427A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Леонтьевич Ким
Original assignee: Геннадий Леонтьевич Ким
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2018-05-29

Abstract

FIELD: energy.

SUBSTANCE: invention relates to wind power engineering. Wind power station contains an electric current generator connected via a vertical shaft to an air turbine located in an air duct communicated with an air intake of a confuser type installed at the bottom of the station. Station is equipped with a low pressure tank installed on the supports, at the top of the station, the low pressure reservoir is formed by a lattice frame in the form of a polyhedral prism with flaps that are open on the frame and open outwards to form flap valves, and vertical planes-turbulators, adjoining one end face to the frame and installed radially between the upper and lower cover of the low pressure vessel.

EFFECT: invention is aimed at increasing aerodynamic performance.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено для выработки электрической энергии для питания различных потребителей.The invention relates to wind energy and is intended to generate electrical energy to power various consumers.

Известна ветросиловая установка, содержащая генератор, сообщенный вертикальным валом с воздушной турбиной, установленной в воздуховоде, сообщенном с воздухозаборником конфузорного типа, установленным в нижней части установки (RU 2024781 С1, 15.12.1994).Known wind power installation containing a generator connected by a vertical shaft with an air turbine installed in the duct connected to the confuser type air intake installed in the lower part of the installation (RU 2024781 C1, 12/15/1994).

Недостатком известной установки является то, что для ее работы необходим постоянный по скорости напор ветра, а также невозможность работы установки при малых скоростях ветра - 1-2 м/с.A disadvantage of the known installation is that its operation requires constant pressure on the wind pressure, as well as the inability of the installation at low wind speeds - 1-2 m / s.

Наиболее близким по своей технической сущности к описываемому изобретению является воздушно-вакуумная электростанция, содержащая генератор, сообщенный вертикальным валом с воздушной турбиной, установленной на входе канала, сообщенного с воздухозаборником конфузорного типа, установленным в нижней части станции (RU 2111381 С1, 20.05.1998).The closest in technical essence to the described invention is an air-vacuum power plant containing a generator connected by a vertical shaft with an air turbine installed at the inlet of a channel in communication with a confuser-type air intake installed in the lower part of the station (RU 2111381 C1, 05.20.1998) .

Недостатками известной электростанции являются сложность ее конструкции, а также сложность ее запуска в работу из-за наличия затвора электронагревателей и автоматики их управления.The disadvantages of the known power plant are the complexity of its design, as well as the difficulty of putting it into operation due to the presence of a shutter for electric heaters and automation of their control.

Техническая проблема, решаемая изобретением, - расширение арсенала существующих ветровых энергетических станций.The technical problem solved by the invention is the expansion of the arsenal of existing wind power stations.

Технический результат заключается в создании ветровой энергетической станции с повышенной эффективностью ее работы, за счет улучшения ее аэродинамических показателей.The technical result consists in creating a wind power station with increased efficiency of its work, by improving its aerodynamic performance.

Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что ветровая энергетическая станция содержит генератор электрического тока, соединенный посредством вертикального вала с воздушной турбиной, расположенной в воздуховоде, сообщенном с воздухозаборником конфузорного типа, установленным в нижней части станции, при этом новым является то, что она снабжена резервуаром низкого давления, установленным на опорах, в верхней части станции, причем резервуар низкого давления образован решетчатым каркасом в виде многогранной призмы с закрепленными на каркасе открывающимися наружу створками, образующими пластинчатые клапаны, и вертикальными плоскостями-турбулизаторами, примыкающими одним торцом к каркасу и установленными радиально между верхней и нижней крышкой резервуара низкого давления.The problem is solved and the technical result is achieved by the fact that the wind power station contains an electric current generator connected via a vertical shaft to an air turbine located in the duct connected to the confuser-type air intake installed in the lower part of the station, while it is new equipped with a low pressure tank mounted on supports in the upper part of the station, and the low pressure tank is formed by a lattice frame in the form of a multifaceted prisms with flaps fixed on the frame opening outward, forming plate valves, and vertical turbulent planes adjacent one end to the frame and installed radially between the upper and lower covers of the low pressure tank.

На фиг. 1 показан общий вид ветровой энергетической станции.In FIG. 1 shows a general view of a wind power station.

На фиг. 2 показан разрез по А-А ветровой энергетической станции.In FIG. 2 shows a section along AA of a wind power station.

На фиг. 3 показана принципиальная схема работы резервуара низкого давления.In FIG. 3 shows a schematic diagram of the operation of a low pressure reservoir.

На фиг. 4 показан клапан в закрытом состоянии.In FIG. 4 shows a valve in a closed state.

На фиг. 5 показан клапан в открытом состоянии.In FIG. 5 shows the valve in the open state.

Ветровая энергетическая станция содержит генератор 1 электрического тока, соединенный посредством вертикального вала 2 с воздушной турбиной 3, расположенной в воздуховоде 4, сообщенном с воздухозаборником 5 конфузорного типа, установленным в нижней части станции, при этом она снабжена резервуаром 6 низкого давления, установленным на опорах 7, в верхней части станции, при этом резервуар 6 низкого давления образован решетчатым каркасом 8 в виде многогранной призмы с закрепленными на каркасе 8 открывающимися наружу створками 9, образующими клапаны, и вертикальными плоскостями-турбулизаторами 10, примыкающими одним торцом к каркасу 8 и установленными радиально между верхней 11 и нижней 12 крышкой резервуара 6 низкого давления.The wind power station contains an electric current generator 1 connected via a vertical shaft 2 to an air turbine 3 located in an air duct 4 in communication with a confuser-type air intake 5 installed in the lower part of the station, while it is provided with a low pressure tank 6 mounted on the supports 7 , in the upper part of the station, while the low pressure tank 6 is formed by a lattice frame 8 in the form of a multifaceted prism with the shutters 9 forming outwardly fixed on the frame 8 and forming pans, and vertical planes-turbulizers 10 adjacent one end to the frame 8 and mounted radially between the upper 11 and lower 12 of the lid of the tank 6 low pressure.

Ветровая энергетическая станция работает следующим образом.Wind power station operates as follows.

Поток воздуха поступает в каналы воздухозаборника 5 конфузорного типа при любом направлении ветра и обеспечивает повышенное давление на входе в воздуховод 4. Из него поток воздуха поступает в каналы воздушной турбины 3 и через нее попадает в резервуар 6 низкого давления. Под давлением воздушного потока открываются створки 9 клапанов в зону низкого давления с подветренной стороны и закрываются створки 9 клапанов с наветренной стороны. Расположенные радиально вертикальные плоскости-турбулизаторы 10 способствуют срыву потока с краев условного цилиндра и созданию значительно увеличенной зоны низкого давления с подветренной стороны резервуара 6 низкого давления.The air stream enters the channels of the air intake 5 of confusor type in any direction of the wind and provides increased pressure at the inlet to the air duct 4. From it, the air stream enters the channels of the air turbine 3 and through it enters the low pressure tank 6. Under the pressure of the air flow, the shutters 9 of the valves open into the low pressure zone on the leeward side and the shutters of the 9 valves on the windward side are closed. Arranged radially vertical plane-turbulizer 10 contribute to the disruption of the flow from the edges of the conditional cylinder and create a significantly increased zone of low pressure on the leeward side of the tank 6 low pressure.

Верхняя 11 и нижняя 12 крышки резервуара 6 препятствуют попаданию в зону низкого давления вихрей с торцов резервуара 6.The upper 11 and lower 12 lids of the tank 6 prevent vortices from entering the zone of the tank 6 from entering the low pressure zone.

Пластинчатые клапаны со створками 9 из легких материалов обеспечивают выпуск воздуха из резервуара 6 низкого давления в зону низкого давления и препятствуют попаданию туда воздуха с наветренной стороны.Lamellar valves with sashes 9 made of lightweight materials allow air to escape from the low pressure tank 6 into the low pressure zone and prevent air from entering from the windward side.

При этом увеличивается мощность воздушного потока в воздуховоде 4 и каналах воздушной турбины 3 и она приводится в движение и через вертикальный вал 2 вращает генератор 1, вырабатывающий электрическую энергию.This increases the power of the air flow in the duct 4 and the channels of the air turbine 3 and it is driven and through a vertical shaft 2 rotates a generator 1 that generates electrical energy.

Предлагаемая станция обеспечивает получение большой единичной мощности, высокую эффективность за счет улучшения аэродинамической формы резервуара низкого давления.The proposed station provides large unit power, high efficiency by improving the aerodynamic shape of the low pressure tank.

Claims

Ветровая энергетическая станция, содержащая генератор электрического тока, соединенный посредством вертикального вала с воздушной турбиной, расположенной в воздуховоде, сообщенном с воздухозаборником конфузорного типа, установленным в нижней части станции, отличающаяся тем, что она снабжена резервуаром низкого давления, установленным на опорах, в верхней части станции, при этом резервуар низкого давления образован решетчатым каркасом в виде многогранной призмы с закрепленными на каркасе открывающимися наружу створками, образующими пластинчатые клапаны, и вертикальными плоскостями-турбулизаторами, примыкающими одним торцом к каркасу и установленными радиально между верхней и нижней крышкой резервуара низкого давления.A wind power station comprising an electric current generator connected via a vertical shaft to an air turbine located in an air duct in communication with a confuser-type air intake installed at the bottom of the station, characterized in that it is provided with a low pressure tank mounted on supports in the upper part station, while the low-pressure reservoir is formed by a lattice frame in the form of a multifaceted prism with the shutters that open outward and are fixed on the frame, forming plate valves, and vertical planes-turbulizers adjacent one end to the frame and installed radially between the upper and lower covers of the low pressure tank.