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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2294452

Windenergieanlagen mit einer Drehung um die vertikale Achse

Windenergieanlagen mit einer Drehung um die vertikale Achse

Name des Erfinders: Vysotsky Rusinov (RU); Ilyasov Gennadiy (RU); Kovalev Ivan
Der Name des Patentinhabers: Staatliche Bildungseinrichtung der höheren Berufsbildung Saratov State Technical University (CST)
Korrespondenzanschrift: 410054, Saratow, Polytechnique, 77, Saratov State Technical University, Department of ITIS
Startdatum des Patents: 2005.08.09

Die Erfindung bezieht sich auf Windenergie. Das technische Ergebnis ist die Effektivität, Effizienz, Zuverlässigkeit und Leistung einer Windturbine zu erhöhen. Windmotor mit einer Drehung um die vertikale Achse umfasst einen Rotor drehbar durch den Wind um seine vertikale Achse gegenüber dem Horizont, und die Drehwelle mit dem Rotor verbunden mit der Möglichkeit, es in eine Drehbewegung zu bringen, dass der Rotor und angepasst für die Energie, die durch diese von der Wind erhalten Übertragung einen Rotor, der einen zylindrischen Körper, innen hohl vertikalen Elemente montiert auf seiner Mantelfläche in einer vertikalen Ebene aufweist, so dass der Wind der Lage war, den zylindrischen Körper in Bewegung zu setzen, und eine Drehübertragungswelle ist mit einem zylindrischen Körper verbunden ist, umfassend befindet sich an der Seitenfläche der zylindrischen Elemente in der vertikalen Ebene mindestens eine oder mehrere zylindrische Elemente übereinander und mit vertikalen Elementen angebracht ist, um eine geordnete Serie zu bilden, wobei die senkrechten Elemente jeder Elemente aufeinanderfolgenden zylindrischen einer nachfolgenden Reihe von vertikalen Elementen direkt oberhalb der vertikalen platziert bilden Elementen der vorhergehenden Zeile, wobei jedes zylindrische Element aus einem zylindrischen Körper Rotor in einem hohlen Innenraum der Trommel mit vertikalen Elemente an der Seitenfläche angebracht gebildet und sind als Klingen, entworfen als Teil der zylindrischen Oberflächen angeordnet Ausbuchtung während der Drehung des Rotors, wobei der Motor mit Führungs konstruiert Luft versehen ist Zufuhrvorrichtung, wobei der Stator zumindest einen oder mehrere Abschnitte aufweist, angeordnet einer über dem anderen, in die jeweils ein zylindrisches Rotorelement angeordnet ist und von denen jedes eine kreisförmige starre obere und untere Basen, zwischen denen der Flügel eine geordnete Serie zu bilden, die Schaufeln jedes aufeinanderfolgenden Abschnitt des Stators eine nachfolgende Reihe von Schaufeln auf der vorherigen nahe Schaufeln vorhergehenden Statorabschnitt außerdem jede der Schaufeln angeordnet bilden als Teil der zylindrischen Oberfläche Krümmungs größeren Radius als der Krümmungsradius der Schaufeln ausgebildet ist, sind die Schaufeln eingestellt Ausbuchtung während der Rotation des Rotors, und die Anzahl der Schaufeln jedes Statorabschnitts der doppelten Anzahl von Rotorblättern jedes zylindrische Element Anordnungsabstand und die letzte Hälfte der Anordnungsabstand der Schaufeln, die einen nach dem Rotorblatt angeordnet sind.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Energietechnik aufzuwickeln, nämlich Turbinen mit einer Drehung um die vertikale Achse zu wickeln.

Bekannte Windturbine (siehe. Patentnummer 2.065.992, publ. 1996.08.27, IPC F 03 D 3/00), eine vertikale Welle umfasst und eine Windrad (Rotor) Messer in einem Winkel zum Radius der Windturbine befestigt. Die Welle ist kinematisch mit einem elektrischen Generator verbunden ist, ist ein Wind Radschaufeln ausgelegt als Krone mit einem U-förmigen Nut und Befestigungswinkel der Schaufeln 600 sind zwischen den Schaufeln und Taschen gebildet. Propellerblätter sind flach und die einströmende Luft, wenn sie trifft sie auch auf die Blätter gehen, die Luftströmung in der entgegengesetzten Hälfte des Rotors schlägt wieder die Klingen hemmt dadurch die Drehung des Rotors. All dies führt zu einer Verringerung der Motorleistung.

Bekannten Windturbine mit Drehung um die vertikale Achse (siehe. № Patent 2.165.034, publ. 1999.06.10, IPC F 03 D 3/00) durch den Wind um ihre vertikale Achse relativ zum Horizont einen drehbaren Rotor aufweist und die Drehwelle, mit dem Rotor in Verbindung mit der Möglichkeit, es in eine Drehbewegung, dass Rotor und angepasst zum Übertragen der Energie aus dem Wind durch diesen Rotor erhalten, die einen zylindrischen Körper aufweist, innen hohl zu bringen, wobei die Seitenwände von den vertikalen Elementen in der Form von flachen Schaufeln montiert sind so ausgebildet, wie aufzuwickeln ich konnte in das hohle Innere des zylindrischen Körpers zu gelangen und sie in eine Rotationsbewegung zu bringen, sondern auch eine Drehübertragungswelle an dem dem Gehäuse verbunden ist, wobei der zylindrische Körper mindestens einen oder mehrere zylindrische Elemente umfasst, die auf zueinander montiert und starr miteinander verbunden sind jeder der zylindrischen Körper ist, weist einen unteren kreisförmigen und starren Abschnitt und einen oberen kreisförmigen und starren Teil, zwischen denen vertikale Elemente in Form von zylindrischen Klingen aufrecht angeordnet befestigt sind, um eine geordnete Reihe von Klingen zu bilden, wobei die Schaufeln eines jeden aufeinanderfolgenden rohrförmigen Elements bilden eine anschließende Anzahl der Blätter direkt über dem vorherigen Nähe befindet.

Dieses Design der Windenergieanlage ist einfach für die Installation, einfache Wartung, indem das Volumen des Motors vertikal auf der gleichen Basis und steigert seine Kapazität erhöht wird, aber das Gerät erlaubt keine Richtungs wirbelnden Luftstrom zu erzeugen, in einem Rückwärtsdrehmoment am Ausgang des Luftstroms ergeb der hohle zylindrische während seines durch~~POS=TRUNC durch den Rotorgehäusespalt zwischen denselben Schaufeln, die in die Leistung der Windturbine zu einer signifikanten Reduktion führt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, durch Eliminieren Rückwärtsdrehmomentmotorleistung zu erhöhen, aufgrund der Schaffung von Bedingungen für die Richtungsdrallluftstrom.

Das Problem wird gelöst, wie in Windmühlen mit Drehung um die vertikale Achse folgt, mit einem Rotor, der Lage auf ihre vertikale Achse relativ zum Horizont unter der Wirkung des Windes zu drehen, und die Drehwelle mit dem Rotor verbunden mit der Möglichkeit, sie in eine Rotationsbewegung zu bringen, dass der Rotor und angepaßt Energietransfer, die aus dem Wind durch diesen Rotor, der einen zylindrischen Körper aufweist, innen hohl, vertikalen Elementen auf seiner Mantelfläche in einer vertikalen Ebene angebracht, so dass der Wind der Lage war, in Bewegung zu setzen, den zylindrischen Körper, a und rotierenden Antriebswelle, mit in der vertikalen Ebene an der Mantelfläche der zylindrischen Elemente angeordnet, die ein zylindrischer Körper ist, umfassend mindestens ein oder mehrere zylindrische Elemente montiert übereinander und mit vertikalen Elementen verbunden sind, um eine geordnete Serie zu bilden, wobei die senkrechten Elemente jeder nachfolgenden Zylinderelement gebildet, nachdem eine Reihe von vertikalen Elementen direkt über den vertikalen Elementen der vorherigen Reihe, wobei jedes zylindrische Element aus einem zylindrischen Rotorkörper in einem hohlen Innenraum der Trommel mit vertikalen Elementen angebracht an der Seitenfläche der Trommel gebildet platziert und sind als Klingen, ausgeführt als Teil einer zylindrischen Fläche ausgebildet angeordnet Ausbuchtung während Rotordrehzahl, der Motor mit einem Luftstrom Führungsvorrichtung vorgesehen ist, wobei der Stator zumindest einen oder mehrere Abschnitte übereinander angeordnet sind, von denen jede ein zylindrisches Rotorelement angeordnet ist und jeweils einen kreisförmigen starren oberen und unteren Basen umfassend , zwischen denen Blätter ordnete Reihen bilden, wobei die Schaufeln jeder aufeinanderfolgenden Statorabschnitte bilden eine nachfolgende Reihe von auf der vorherigen Nähe angeordneten Schaufeln vorherigen Statorabschnitt Flügel, außerdem ist jeder der Schaufeln ausgelegt als ein Teil einer zylindrischen Oberfläche Ausbuchtung während der Rotation des Rotors montiert die Klingen einen Krümmungsradius haben, mehr als das fünf~~POS=TRUNC fache~~POS=HEADCOMP des Radius der Rotorblätter, und die Anzahl der einzelnen Statorschaufel Abschnitt übersteigt die Anzahl der Schaufeln darin positionierten jedes zylindrischen Rotorelement mindestens zweimal.

Die vorgeschlagene Windturbinendesign hat die Vorteile des Prototyps, und es ist möglich, das Volumen des Motors senkrecht zu erhöhen und damit die Kapazität der Vorrichtung zu erhöhen. Der Nachteil des Prototyps - das Auftreten von Umkehrdrehmoment und folglich Verringerung der Motorleistung - die vorgeschlagene Konstruktion des Motors ist auf Kosten keine vorläufige "spin" der Luftströmung zu schaffen, die die Verwendung der Motor Leitschaufeln der vorgeschlagenen Konstruktion machen können. Ausführung der Leitschaufeln und Laufschaufeln in der zylindrischen Fläche als Teil ihrer geordnete Anordnung von Struktur eliminiert Energieverlust Luftströmung, wie es in den Innenraum des Rotors verläuft, und das wirkt sich auf die Steigerung der Motorleistung als Ganzes.

Die Erfindung wird durch Zeichnungen veranschaulicht.

Windenergieanlagen mit einer Drehung um die vertikale Achse Windenergieanlagen mit einer Drehung um die vertikale Achse

1 schematisch einen Vertikalschnitt eines einzelnen zylindrischen Elements des Gehäuses Rotors in dem Statorabschnitt angeordnet sind. 2 ist ein Schnitt entlang A-A von Figur 1

Die vorgeschlagene Windturbine umfasst einen Rotorkörper von zylindrischen Elementen, von denen einer im Schnitt in Figur 1 dargestellt ist. Ein zylindrisches Rotorelement auf der Antriebswelle 1 montiert einer zylindrischen Trommel 2 an den Seitenflächen, von denen Vertikalelemente 3 in Form von Schaufeln verstärkt werden, die einen Teil der zylindrischen Oberfläche sind konvex in Richtung des Rotors während der Rotation. Die zylindrische Trommel 2 Rotor an der Welle 1 befestigt mittels Flanschen (obere und untere), die an den oberen und unteren Enden der zylindrischen Trommel 2, die zusammen mit den Schaufeln 3, Stringer verstärkt 5, in dem Statorabschnitt angeordnet, mit Leitschaufeln 6, die Krümmungsradien mehr als das fünf~~POS=TRUNC des Radius der Laufschaufeln, von denen jede einen Teil einer zylindrischen Oberfläche darstellt, entlang der Drehung des Rotors die Konvexität gerichtet. Die Leitschaufeln 6 sind zwischen der Basis 7 angebracht und der oberen 8 und unteren verstärkten Streben verbinden 9. Die Antriebswelle 1 an dem Träger in einer oberen Position montiert ist Lager 10 auf der oberen Basis 7 des Stators montiert ist, und einer unteren Position in der Welle 1 montiert schubstützLager 11 gelagert in der unteren Basis 8 des Stators. das Drehmoment Rotorwelle 1 befestigt Riemenscheibe 12, die sich unter der Grundplatte 13 des Motors zu entfernen unterstützt montiert auf 14.

Wenn die Erhöhung der Motorgröße im Fall von vertikalen Antriebs 1 Welle Fertig Kupplung 15 vorgesehen Durch das Verbinden des Statorabschnitt anschließend an dessen untere Basis und die obere Basis im vorherigen Abschnitt Stator Löcher vorgesehen, um den Stator zur Befestigung 16. Der untere Abschnitt an seinem unteren Basis an der Grundplatte befestigt ist, Brennkraftmaschine 13 mittels Schrauben 17. es ist möglich, dass die obere Basis des vorherigen Abschnitts des Stators und der unteren Statorbasis nachfolgenden Abschnitten einstückig ausgebildet sind.

WORK-Windenergieanlagen sind wie folgt

In Gegenwart von Wind mit einer Geschwindigkeit gleich oder höher als die berechnete, wird der Rotor durch die Differenz der Momente der aerodynamischen Kräfte angetrieben auf der konkaven wirkenden und der konvexen Seite der Schaufeln 3 des Rotors. Das Drehmoment des Rotors erhöht sich in Gegenwart von Vordrall des Luftstroms im Stator aufgrund des Einflusses des Luftstroms 6 der Leitschaufeln, die Rolle der Führungsvorrichtung zu spielen und wird betätigt Energieverbraucher über die Welle 1 übertragen und darauf montiert einen weiteren Riemenscheibe 12 oder einem anderen Zahnrad. Drehen der Rotorwelle 1 in Lagern 10 und 11, um die Reibungskraft auf die Walzkräfte Substitution, die die mechanische Effizienz der Windkraftanlage erhöht. Zur Erhöhung der Leistung der vorgeschlagenen Windturbinen zum Verbinden der zweiten Möglichkeit des gleichen oder eines anderen Motors unter Verwendung einer anderen Kupplung 15 am oberen Ende der Welle 1 und die Schrauben für den Deckel 7, in dem der Stator Öffnungen 16 weist vorgesehen.

Das gesamte Design der Windturbine ruht auf Stützen 14, die die gesamte Last der Schwerkraft und Kippmoment auf dem Fundament und der inneren Belastung wahrgenommen durch den Stator und Rotor Rahmen übertragen und müssen für maximale Festigkeit mit der Kraft des Windes in der Umgebung mit einem Sicherheitsfaktor von nicht weniger als 3 ausgelegt sein.

Die vorgeschlagene Lösung der Windturbine im Vergleich zu dem Stand der Technik hat die folgenden Vorteile:

- Ein Windturbinenrotor ist mit einem Stator versehen ist, die den Luftströmungsfläche erhöht verwendet wird, trägt einen vorläufigen Verdrillung und entfernt den Druck an den Rotorblättern, rotierend gegen die Richtung des Windes, der das Drehmoment des Rotors erhöht und damit Strommotor;

- Rotor Stator Rahmen und insbesondere ermöglichen den Aufbau der vorgeschlagenen technischen Lösungen der Windmotor notwendige Steifigkeit und Festigkeit auszuführen;

- Möglichkeit, die Leistung des Motors zu erhöhen, indem es in eine andere oder die gleiche Motorstruktur verbindet.

Die ökonomische Logik der vorgeschlagenen Windturbine in der Möglichkeit der Nutzung von billigen und sauberen Windstrom, befreit, deren Verwendung in der Wirtschaft auf andere Energieformen, die derzeit in Betrieb, Einfachheit des Designs und seiner stationären Zustand, das heißt, es nicht in den Wind zu drehen braucht, was High-Power-Motor zu errichten müssten erlaubt einen Teil der Energie, Bau und stationären Einsatz, deren Größe ist direkt abhängig von der Rückkehr des Windkraftrotors.

Die Aussicht auf eine Windkraftturbinenentwicklung: Wenn ein solcher Motor in den Fluss zu setzen, dann drehen Sie den Drehhydraulikmotor (DDR), ohne den Damm arbeiten, die für kleine Bergflüsse wichtig ist.

FORDERUNGEN

Windmotor mit einer Drehung um eine vertikale Achse, mit einem Rotor der Lage zur Horizontalen unter der Einwirkung des Windes auf seiner vertikalen Achse in Bezug zu drehen, und eine Drehwelle, die mit dem Rotor einen Körper von zylindrischer Form aufweist, innen hohl, mit mindestens einem oder mehreren zylindrischen Elementen über einem aufgezogen anderen und mit vertikalen Elemente an der Seitenfläche des zylindrischen Elements gesagt definieren uporyadochnogo Reihe, wobei die vertikalen Elemente jeder aufeinanderfolgenden zylindrischen Elemente eine nachfolgende Reihe von vertikalen Elementen direkt über den vertikalen Elementen der vorherigen Reihe platziert bilden, daß jede dadurch gekennzeichnet einen zylindrischen Rotorkörper zylindrisches Element als Hohl in der Trommel mit vertikalen Elementen auf seiner Seitenfläche befestigt und sind als Flügel ausgebildet, die strukturell ein Teil der zylindrischen Fläche sind konvex und entlang des Rotors angeordnet sind, wobei der Motor mit Luftstromführungs apparatom- versehen ist einen Stator, mindestens einen oder mehrere Abschnitte übereinander angeordnet sind, von denen jede ein zylindrisches Rotorelement angeordnet ist, und die jeweils eine kreisförmige starre Basis umfasst, - obere und untere zwischen diesen Basen installiert Klingen uporyadochnogo Reihe zu bilden, die Klingen jeder aufeinanderfolgenden Statorabschnitten eine nachfolgende Reihe von Schaufeln bilden, wird darüber hinaus jede der Schaufeln als Teil einer zylindrischen Fläche ausgebildet Ausbuchtung während der Drehung des Rotors angebracht ist, ist die Radien der Schaufeln Krümmungs mehr als das fünf~~POS=TRUNC des Radius der Rotorblätter und die Anzahl der Schaufeln von jeder Statorabschnitt überschreitet Anzahl der Schaufeln darin jedes zylindrischen Rotorelement mindestens zweimal positioniert.

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Erscheinungsdatum 17.03.2007gg