RU2702780C1 - Vertical-axial wind turbine - Google Patents

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: invention relates to wind power engineering. Vertical axial wind turbine contains a wind rotor with a base for blades and blades, fixed on a vertical shaft, tail unit, coating of the wind rotor nonworking side, which is coaxial to the shaft and designed so that to enable orientation along the wind by feathering in the horizontal plane, counterfeits of empennage and coating, is equipped with a shaped counterweight of the coating counterweight, which is located from the bottom of the wind rotor, in the form of a wing. Wing edge nearest to wind rotor is bent accordingly to wind rotor blades edges bending. Blades of wind rotor in vertical section represent rectangle. Upper and lower sides of coating are in horizontal plane, end between upper and lower sides of coating along external semicircle in vertical section is angle forming free air channel inside coating and fairing from outside of coating, at that, the vertical shaft is located inside the vertical-axial wind turbine support tower, and the generator is on the vertical shaft with the wind rotor are generating energy.

EFFECT: invention is aimed at increasing power.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике, в частности к возобновляемым источникам энергии - ветровым установкам с вертикальной осью вращения, и предназначено для локального (местного) получения энергии.The invention relates to energy, in particular to renewable energy sources - wind turbines with a vertical axis of rotation, and is intended for local (local) energy production.

Известна «Вертикально - осевая ветротурбина», патент 2653641. Недостатком устройства является низкий КПД вследствие сужения концов лопастей, компрессии внутри покрытия нерабочей стороны ветроротора.Known "Vertical - axial wind turbine", patent 2653641. The disadvantage of this device is the low efficiency due to the narrowing of the ends of the blades, compression inside the coating of the non-working side of the wind rotor.

Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего с высоким КПД производить забор ветровой энергии.The objective of the invention is to provide a device that allows with high efficiency to produce a fence of wind energy.

Технический эффект изобретения достигается путем модернизации устройства, в котором, за счет увеличения площади лопасти до прямоугольной формы и создания свободного воздушного канала внутри покрытия нерабочей стороны ветроротора, замены держателей противовеса покрытия антикрылом, увеличивается мощность, КПД устройства.The technical effect of the invention is achieved by modernizing the device, in which, by increasing the area of the blade to a rectangular shape and creating a free air channel inside the cover of the non-working side of the wind rotor, replacing the counterweight holders of the wing cover, the power and efficiency of the device increase.

Признаками изобретения является то, что вертикально-осевая ветротурбина содержит вертикальную цилиндрическую опорную башню, вал внутри башни с генератором внизу вала, ветроротор с базой для лопастей и системой лопастей, закрепленный на верху вала, оперенное покрытие нерабочей стороны ветроротора с возможностью ориентации по ветру оперением в горизонтальной плоскости, противовесы оперения и покрытия. Держатель противовеса покрытия профилирован в виде антикрыла, причем, ближняя к ветроротору кромка держателя противовеса изогнута соответственно изгибу нижней кромки лопастей ветроротора. Лопасть ветроротора в вертикальном сечении представляет прямоугольник. Верхняя и нижняя стороны покрытия нерабочей стороны ветроротора находятся в горизонтальной плоскости и, соответственно, параллельны друг другу. Торец между верхней и нижней сторонами покрытия по внешней полуокружности в вертикальном сечении представляет угол.Signs of the invention is that the vertical-axis wind turbine contains a vertical cylindrical support tower, a shaft inside the tower with a generator at the bottom of the shaft, a rotor with a base for the blades and a system of blades, mounted on the top of the shaft, an operable coating on the non-working side of the wind rotor with the possibility of orientation in the wind horizontal plane, counterweight plumage and cover. The counterweight holder of the coating is profiled in the form of a wing, and the edge of the counterweight holder nearest to the wind rotor is bent according to the bending of the lower edge of the blades of the wind rotor. The vertical rotor blade represents a rectangle. The upper and lower sides of the non-working side of the wind rotor are in the horizontal plane and, accordingly, parallel to each other. The end face between the upper and lower sides of the coating along the outer semicircle in a vertical section represents the angle.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вид устройства сбоку, на фиг. 2 - вид устройства сверху, на фиг. 3 - вид устройства с фронта, на фиг. 4 - принцип работы антикрыла в предлагаемом устройстве.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a side view of the device, in FIG. 2 is a top view of the device, in FIG. 3 is a front view of the device, in FIG. 4 - the principle of operation of the wing in the proposed device.

Предлагаемое устройство (фиг. 1, 2, 3) состоит из ветроротора с базой 1 для лопастей и лопастями 2 в виде прямоугольника в вертикальном сечении, покрытия 3 нерабочей стороны ветроротора, держателя 4 для противовеса 5 покрытия 3, профилированного в виде антикрыла снизу ветроротора (с полуоборотом держателя - возможно расположение его сверху), оперения 6 с соответствующим противовесом 7. Ближняя к ветроротору кромка 8 держателя 4 изогнута соответственно изгибу кромок лопасти 2 (см. фиг. 2, 3). Покрытие 3 с противовесом 5 (и держателем 4) ориентировано на башенке ветротурбины в горизонтальной плоскости оперением 6. Верхняя и нижняя стороны покрытия 3 нерабочей стороны ветроротора находятся в горизонтальной плоскости и, соответственно, параллельны друг другу. Торец 10 между верхней и нижней сторонами покрытия 3 по внешней полуокружности в вертикальном сечении представляет угол, образующий свободный воздушный канал 9 внутри покрытия 3. Снаружи этот угол выполняет роль обтекателя.The proposed device (Fig. 1, 2, 3) consists of a wind rotor with a base 1 for blades and blades 2 in the form of a rectangle in a vertical section, cover 3 of the non-working side of the wind rotor, holder 4 for counterweight 5 of cover 3, shaped as a wing on the bottom of the wind rotor ( with the holder’s half-turn - its location on top is possible), the tail 6 with the corresponding counterweight 7. The edge 8 of the holder 4 closest to the wind rotor is curved according to the bending of the edges of the blade 2 (see Figs. 2, 3). Coating 3 with counterweight 5 (and holder 4) is oriented on the tower of the wind turbine in the horizontal plane by feathering 6. The upper and lower sides of the coating 3 of the non-working side of the wind rotor are in the horizontal plane and, accordingly, parallel to each other. The end face 10 between the upper and lower sides of the cover 3 in the outer semicircle in a vertical section represents the angle forming the free air channel 9 inside the cover 3. Outside, this corner serves as a fairing.

Работает устройство следующим образом. Открытая часть устройства за счет оперения 6 постоянно ориентирована по направлению ветра и обеспечивает доступ воздушного потока к лопастям 2 и антикрылу 4. В работу вступает антикрыло 4 (фиг. 4), происходит увеличение скорости потока, и давление на лопасть увеличивается (см. фиг. 2, фиг. 4 - сечение А-А). Более высокому давлению на лопасть 2 способствует то, что ближняя к ветроротору кромка 8 антикрыла изогнута соответственно изгибу кромок лопастей ветроротора 2. Свободный воздушный канал 9 позволяет избежать завышенного давления (компрессии) внутри покрытия 3 при вращении ветроротора. Давление ветра периодически воздействует на каждую из лопастей ветроротора, он раскручивается. Генератор на валу с ветроротором вырабатывает э/энергию.The device operates as follows. The open part of the device due to the plumage 6 is constantly oriented in the direction of the wind and provides access to the air flow to the blades 2 and the wing 4. The wing 4 comes into operation (Fig. 4), the flow rate increases, and the pressure on the blade increases (see Fig. 2, Fig. 4 - section AA). Higher pressure on the blade 2 is facilitated by the fact that the wing wing 8, which is closest to the wind rotor, is bent according to the bending of the edges of the blades of the wind rotor 2. The free air channel 9 avoids excessive pressure (compression) inside the coating 3 during rotation of the wind rotor. Wind pressure periodically affects each of the blades of the wind rotor, it spins. The generator on the shaft with a wind rotor produces e / energy.

Claims (1)

Вертикально-осевая ветротурбина, содержащая ветроротор с базой для лопастей и лопастями, закрепленный на вертикальном валу, оперение, покрытие нерабочей стороны ветроротора, соосное с валом и выполненное с возможностью ориентации по ветру оперением в горизонтальной плоскости, противовесы оперения и покрытия, отличающаяся тем, что снабжена профилированным в виде антикрыла держателем противовеса покрытия, находящимся снизу ветроротора, причем ближняя к ветроротору кромка антикрыла изогнута соответственно изгибу кромок лопастей ветроротора, лопасти ветроротора в вертикальном сечении представляют прямоугольник, верхняя и нижняя стороны покрытия находятся в горизонтальной плоскости, торец между верхней и нижней сторонами покрытия по внешней полуокружности в вертикальном сечении представляет угол, образующий свободный воздушный канал внутри покрытия и обтекатель снаружи покрытия, при этом вертикальный вал расположен внутри опорной башни вертикально-осевой ветротурбины, а генератор на вертикальном валу с ветроротором вырабатывает энергию.A vertical-axis wind turbine containing a wind rotor with a base for blades and blades, mounted on a vertical shaft, plumage, covering the non-working side of the wind rotor, coaxial with the shaft and made with the possibility of orientation in the wind with plumage in a horizontal plane, counterweights of plumage and coating, characterized in that equipped with a counterweight holder profiled in the form of a wing located at the bottom of the wind rotor, the edge of the wing closest to the wind rotor being bent according to the bending of the edges of the blades of the wind aperture, the blades of the wind rotor in a vertical section represent a rectangle, the upper and lower sides of the coating are in a horizontal plane, the end between the upper and lower sides of the coating along the outer semicircle in a vertical section is the angle that forms a free air channel inside the coating and a fairing outside the coating, while the vertical the shaft is located inside the support tower of a vertical-axis wind turbine, and a generator on a vertical shaft with a wind rotor generates energy.

Images