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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2165034

Windenergieanlagen mit einer Drehung um die vertikale Achse

Windenergieanlagen mit einer Drehung um die vertikale Achse

Name des Erfinders: Saqr Mayeda MURRAY EL (AE)
Der Name des Patentinhabers: Saqr Mayeda MURRAY EL (AE)
Patentanwalt: Yatrova Larisa
Korrespondenzanschrift: 103735, Moskau, ul. Ilinka 5/2 "Soyuzpatent" Yatrovoy LI
Startdatum des Patents: 1997.07.04

Die Erfindung betrifft Energietechnik aufzuwickeln, nämlich Turbinen mit einer Drehung um die vertikale Achse zu wickeln. Das technische Ergebnis besteht die Kapazität und Effizienz der Schaufeln in zunehmender vereinfacht die Wartung und Montage durch die Tatsache erreicht, dass die Windenergieanlage durch den Wind um ihre vertikale Achse relativ zum Horizont einen drehbaren Rotor aufweist, und die Drehwelle verbunden der Rotor mit der Möglichkeit, es in eine Drehbewegung, dass der Rotor zu bringen, und die empfangene Energie den Rotor der Wind gemäß der Erfindung weist der Rotor einen zylindrischen Körper, innen hohl, wobei die Seitenwände, von denen in den Hauptschaufeln montiert in vertikaler Position ausgebildet sind, zu übertragen, so angepasst, Wind konnte innerhalb des hohlen zylindrischen Körper eindringen und es in eine Drehbewegung zu bringen, und eine Drehübertragungswelle an dem der zylindrische Körper verbunden ist.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Windturbine mit einer Drehung um die vertikale Achse.

Es hat sich der Energiebedarf für die wirtschaftlichen Bedürfnisse seit vielen Jahren ständig steigenden sind, während die derzeit verwendeten Energiequellen zum größten Teil sind exhaustible und nicht erneuerbaren und umweltfreundlichen Quellen.

Um in der Lage zu sein, um nicht nur mehr Energie, sondern auch von der Verschmutzung der Umwelt zu schützen, werden ständig zahlreiche Studien die auf die Entwicklung von Systemen Energie natürlich durchgeführt und umweltfreundliche Art und Weise zu erzeugen.

Windenergie, die ein Teil der Energie aus Bewegung von Luft relativ zum Boden und die mittels einer sich drehenden unter der Wirkung des Rotors des Windes in andere Energieformen abgefangen und umgerechnet werden können, ist eine dieser natürlichen und umwelt Energiequellen.

Die Windenergie wird durch den Menschen seit alters her in den Windmühlen soll zum Mahlen von Getreide verwendet. Es wurde deutlich nach einer möglichen Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie mittels elektrischer Generatoren, rotierende Windmühlen gefunden. Allerdings ist diese Form der Energie nicht weit verbreitet aufgrund der geringen Produktivität und geringe Effizienz von Windkraftanlagen.

Es gibt zwei Typen von Windenergieanlagen. Die am häufigsten verwendeten Windturbinen des ersten Typs, bei dem unter der Wirkung des Windrotors um eine horizontale Achse dreht. Diese Windkraftanlagen sind Gegenstand zahlreicher Studien zu ihrer Verbesserung ausgerichtet gewesen. Solche Windenergieanlagen können beispielsweise verwendet werden, zum Aufladen Batterien oder elektrische Energie zu erzeugen.

Die zweite Art von Windkraftanlagen, bei denen die Wirkung des Windrotors dreht sich um eine vertikale Achse, aber wo die Messer in einem Winkel von speziell ausgewählten eingestellt sind, die sich drehen Turbinen solcher Wind ermöglicht bei Wind auftritt. Windkraftanlagen dieser Art sind vor allem für die Erzeugung von elektrischer Energie verwendet.

Obwohl diese Windturbinen Energie natürlichen Charakter produzieren und verschmutzen die Umwelt nicht, haben sie nicht hinreichend bekannt, insbesondere aufgrund der Tatsache, dass sie heute sind noch eine Reihe von Nachteilen haben, von denen einige unten aufgeführt wird.

Diese Windkraftanlagen erfordern große Flächen auf dem Boden für ihre Drehung wie die Klingen, obwohl nur wenige an der Zahl, einen großen Bereich abdecken. Folglich kann diese Art von Windenergieanlagen nicht auf dem Boden nahe beieinander installiert werden.

Die Klingen der Windenergieanlagen haben sehr groß sein und sehr breit an den Motor eine ausreichend große Kapazität entwickelt.

Windkraftanlagen können nur in offenen Räumen verwendet werden, wo die Winde mit ausreichender Geschwindigkeit sind die Klingen zum Drehen anzutreiben.

Zone Klingen durch den Wind geläppt zu klein ist in Bezug auf ihr Volumen, wodurch deren Wirksamkeit begrenzt ist.

Die Bewegung der Blätter in der Luft begrenzt die Rotationsgeschwindigkeit.

Die Rotation der Windturbine Gier keine große Anzahl von Blättern ermöglichen, da es Störungen in der Drehbewegung bewirkt.

Wegen der großen Höhe der Windenergieanlagen ist es unmöglich, die direkt von ihnen Wartungsarbeiten durchzuführen. Folglich hat die wartungsfreie Windturbine abgebaut werden, um die entsprechenden Operationen auf dem Boden auszuführen, was sehr kostspielig Wartungsarbeiten macht.

Die Windrichtung hat einen großen Einfluss auf die Rotation der Rotorblätter von Windkraftanlagen.

Wenn Wind mit scharfen Böen weht, Windturbinenschaufeln mechanische Festigkeit unzureichend sein kann, was zu deren Zerstörung führen kann, da sie auf der Hülse angebracht sind, nur an einem Ende und einer Oberfläche, die zu starken Winden ausgesetzt ist, verstärkt ist unzureichend.

Die Drehrichtung der Schaufeln der Windenergieanlage abhängig von der Windrichtung. Dies bedeutet, dass die Schaufeln in zwei entgegengesetzte Richtungen gedreht werden kann. Natürlich ist dies ungünstig für die normale Erzeugung von elektrischer Leistung als erfordern spezielle zusätzliche Vorrichtungen und ermöglicht den normalen Betrieb des elektrischen Generators bei jeder Drehrichtung der Messer, die den Wirkungsgrad der Windenergieanlage reduziert.

Der Zweck dieser Erfindung ist es, eine Windturbine zu schaffen, die nicht die oben genannten Nachteile der bekannten Windkraftanlagen hat.

Windmotor gemß der Erfindung weist einen Rotor drehbar durch den Wind auf seine vertikale Achse in Bezug auf den Boden, und eine Drehwelle, die in Drehbewegung angetrieben werden kann durch den Rotor und die in der Lage ist, die mechanische Energie erzeugt Rotor (s zu übertragen. FR 2298706 A, 1976.9.24, 1) -. Prototyps.

Die vorgeschlagene Windturbine ist dadurch gekennzeichnet, daß sein Rotor mit einem hohlen Inneren des Körpers einen im Allgemeinen zylindrischen Form, deren Wandung überwiegend Klingen vertikal ausgebildet ist, angeordnet, so dass ein gleitender Luftstrom oder Luft der Lage war, in das Innere des genannten hohlen zylindrischen Körpers einzutreten bringen der Leitungskörper in eine Drehbewegung und damit die Drehung der rotierenden Antriebswelle, mit der es verbunden ist.

Diese hohlen Inneren des zylindrischen Körpers kann eine oder mehrere überlagerte umfassen und starr miteinander verbundenen zylindrischen Elementen, wobei jedes dieser Elemente weist einen unteren kreisförmigen starren Abschnitt und einen oberen kreisförmigen starren Teil, zwischen denen in einer vertikalen Klingenposition befestigt werden, um eine geordnete Menge bilden, oder Anzahl der Schaufeln.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die hohle Innenseite des zylinderförmigen Körpers mindestens ein erstes zylindrisches Element, das aus mit einem unteren kreisförmigen und starren Element, dessen Mittelpunkt starr mit einem Zahnrad drehenden Welle und einer oberen kreisförmigen und starren Teil verbunden ist, zwischen denen fixiert sind in die vertikale Position der Klinge, die ersten Formungs geordneten Menge oder eine Reihe von Schaufeln.

Dieser hohle innere zylindrische Gehäuse kann ferner aus einem zweiten zylindrischen Element zusammengesetzt werden, um einen unteren kreisförmigen und starren Abschnitt aufweist starr mit dem oberen kreisförmigen und starren Teil des ersten zylindrischen Bauteils und der oberen kreisförmigen und starren Teil, zwischen denen aufrechten Klinge befestigt ist, bilden eines zweiten geordneten Satzes oder einen Satz von Klingen, in der ersten Reihe von Schaufeln angeordnet.

Die Oberseite ist rund und harte Teil des ersten zylindrischen Bauteils und der Boden ist rund und harte Teil des zweiten zylindrischen Elements kann ein und dieselbe Runde und starre Element sein.

Dieser hohle innere zylindrische Gehäuse kann weiterhin aus einem dritten zylindrischen Element zusammengesetzt werden, um einen unteren kreisförmigen und starren Abschnitt aufweist, starr verbunden oberen kreisförmigen und der starre Abschnitt des zweiten zylindrischen Glieds gesagt, und einen oberen runden und steifen Element zwischen dem aufrechten Flügel befestigt eine dritte bilden geordnete Menge oder einen Satz von Schaufeln angeordnet, die auf der zweiten Reihe von Schaufeln.

Die Oberseite ist rund und harte Teil des zweiten rohrförmigen Elementes und der Boden ist rund und harte Teil des dritten zylindrischen Elements kann ein und dieselbe Runde und starre Element sein.

Die untere kreisförmigen Abschnitt und dem starren zylindrischen Element in der ersten bevorzugten Ausführungsform ist eine feste Scheibe.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Drehwelle in eine Drehbewegung durch die Rotation des hohlen zylindrischen Körpers mit den Schaufeln durch Wind angetrieben wird, wirkt auf den Getriebemechanismus, um eine Bewegung zu bilden, die für die Verwendung in der Betätigung einer mechanischen Vorrichtung geeignet ist, oder zur Erzeugung von elektrischer Energie.

Windmotor gemß der Erfindung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird verwendet, um elektrische Energie zu erzeugen für Batterien oder zum Antrieb einer Ladepumpe.

Nun wird die Erfindung detaillierter mit Bezug auf die beigefügten einzigen Ausführungs Figur beschrieben.

In dieser einzigen Figur zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Windturbine gemäß der vorliegenden Erfindung.

Windenergieanlagen mit einer Drehung um die vertikale Achse

Das Diagramm Fig Windmotor gemß der Erfindung weist einen hohlen Inneren des Körpers 1 von allgemein zylindrischer Form, die durch Schaufeln Seitenwände 2a gebildet sind, 2b, 2c, in einer vertikalen Position angebracht, so daß ein sich bewegender Luftstrom oder Luft konnte in der Eingabe der hohle zylindrische Körper um den Körper 1 in eine Drehbewegung und somit bewirken, daß die Drehbewegung in eine Drehübertragungswelle 3, an dem der Körper starr verbunden ist, um zu bewirken.

In der schematischen Fig Ausführungsform Windturbine gemäß dieser Erfindung in einem hohlen zylindrischen Gehäuse 1 besteht aus drei zylindrischen Körpern 4, 5 und 6.

Ein erstes zylindrisches Element 4 und einen unteren kreisförmigen starren Element 7, dessen Mittelpunkt starr mit der Drehantriebswelle 3 und einer kreisförmigen Oberseite und einem starren Teil 8 verbunden ist, zwischen denen die erste Reihe von Schaufeln Schaufeln aufrecht 2a bilden befestigt sind.

In dieser Ausführungsform ist eine Rundboden und dem starren Element 7 des ersten zylindrischen Glieds eine feste Platte ist. Jedoch in anderen Fällen die mögliche Implementierung des unteren Umlaufes und das starre Element des ersten zylindrischen Element kann ein Element der rund sein Speichenrad Hülse enthält, starr mit der Antriebsdrehwelle 3 verbunden.

Das zweite zylindrische Element 5 weist einen unteren kreisförmigen und starren Teil 9 fest mit dem oberen kreisförmigen zugeordnet ist, und dem starren Teil 8 des ersten zylindrischen Element 4 und dem oberen kreisförmigen und starren Körper 10, zwischen denen in einer vertikalen Position befestigt sind, 2b Leitschaufeln der zweiten Reihe von Schaufeln gebildet wird, die oberhalb die erste Reihe von Schaufeln 2a.

Der dritte zylindrische Element 6 weist einen unteren kreisförmigen und starren Abschnitt 11 starr mit dem oberen kreisförmigen verbunden ist und dem starren Teil 10 des zweiten zylindrischen Elements 5 und der oberen kreisförmigen und dem starren Teil 12 zwischen dem aufrechten Schaufeln 2c befestigt sind, angeordnet, um eine dritte Reihe von Schaufeln bilden oberhalb die zweite Reihe von Schaufeln 2b.

Es ist zu beachten, dass die oberen kreisförmigen und starren Teil 8 des ersten zylindrischen Elements 4 und einen unteren kreisförmigen und starren Teil 9 des zweiten rohrförmigen Elements 5, die starr miteinander verbunden sind, zwei starr unterschiedlichen Kreiselement darstellen können miteinander oder einem gemeinsamen befestigt Rundelement.

Darüber hinaus ist die obere kreisförmige und starre Abschnitt 10 des zweiten zylindrischen Elements 5 und der unteren kreisförmigen und starren Abschnitt 11 des dritten zylindrischen Elements 6, die starr miteinander verbunden sind, können entweder zwei verschiedene Kreiselement sein starr miteinander befestigt, oder eine einzige gemeinsame Rundelement.

Notwendige und stellt fest, dass um den starren Abschnitt 12, den oberen Teil des hohlen Inneren des zylindrischen Körpers 1 bildet entweder eine bestimmte Rundelement sein kann, wie beispielsweise ein Ringtyp, die oben verlassen den zylindrischen Körper 1 offen oder runden massiven scheibenartige Element die Oberseite der Abdeckung Fass 1.

Es wurde bereits als ein Beispiel einer Windturbine gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, wobei der zylindrische Körper 1 aus einem ersten zylindrischen Element zusammengesetzt ist, 4, über die angebracht ist und starr mit diesem ein zweites zylindrisches Element 5 und dem dritten zylindrischen Element 6 bilden zusammen einen einzigen verbundenen der zylindrische Körper der Windenergieanlage.

Es sollte jedoch beachtet werden, dass zylindrische Körper der Windenergieanlage die 1 gemäß der Erfindung können zwei oder mehr zylindrische Elemente umfassen 5 und 6 auf der Oberseite angebracht des ersten zylindrischen Elements 4.

der zylindrische Körper der Windkraftanlage 1 gemäß der Erfindung kann zum Beispiel nur eine oder ein erstes zylindrisches Element 4, ein erstes zylindrisches Element 4 und das zweite rohrförmige Element 5 auf der Oberseite des genannten ersten rohrförmigen Element und starr mit ihm weiter, verbunden.

Die Tatsache, dass nach der Erfindung ist es möglich, aufeinander zu installieren und die Vielzahl zylindrischer Elemente starr verbinden ermöglicht, die Größe des Fasses 1 unter Beibehaltung ausreichender Mengen an seine mechanische Festigkeit zu erhöhen, sondern ermöglicht auch eine Stabilisierung der Flügel 2a, 2b, 2c bei hohen Drehzahlen des zylindrischen Körpers 1 in dem Fall von starken Wind.

Ferner kann die Erfassung von Wind zylindrischen Körper zu verbessern, wodurch die Festigkeit der Zentrifugalkraft zunimmt und in bezug auf diese Kraft.

Auch die oben erwähnten Umstände, die Effizienz der Windkraftanlage erhöht, da es zu beachten, dass die Größe der einen zylindrischen Körper aufweist, wobei die Windkraftanlage ist, desto mehr Leistung kann es zu entwickeln. Darüber hinaus erleichtert die genannte Umstand und die Wartung der Windkraftanlage.

Die Menge in der Windturbinenschaufeln verwendet wird, variiert in Abhängigkeit von den auf sie gestellten Anforderungen, und wird mit zunehmendem Durchmesser seines zylindrischen Körpers erhöhen.

Der zylindrische Körper der Windkraftanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, aber auf eine einzige Anforderung entspricht, die auf das Material geeignet ist, bei etwa einem geringeren spezifischen Gewicht ausreichend hohe Zugfestigkeit hatten.

In der Tat verwendet, um die Elemente der Windturbine in Übereinstimmung mit der Erfindung herzustellen, müssen die Konstruktionsmaterialien eine ausreichend hohe mechanische Festigkeit aufweisen, um sicher den Druck von maximal starke Winde möglich, in einem bestimmten Bereich zu widerstehen, und Luftdruckänderungen innerhalb des zylindrischen Gehäuses des Motors, und diese Baumaterialien sollte einfach genug, gute Nutzung der größte Teil der Menge an Bewegung zu machen, bildet den Luftstrom mit dem Wind um die besten Wirkungsgrad der Windturbine zu gewährleisten.

Blattwindturbine oben erwähnt, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann in ihrem zylindrischen Gehäuse an einem bestimmten Winkel angebracht werden, so dass, wenn der Luftstrom in das Innere des zylindrischen Körpers tritt, in eine Drehbewegung gebracht wird, wird eine gewisse Druckdifferenz zwischen den erzeugten die beiden Teile des zylindrischen Gehäuses, die ihre Drehgeschwindigkeit zu erhöhen, und damit die Datenausgabewindturbine zu entwickeln.

viele Vorteile im Vergleich zu den bekannten Exploits und jetzt Windkraftanlagen Windkraftanlagen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Im Folgenden werden diese Vorteile dargelegt konkreter werden.

Wobei der zylindrische Körper der Windenergieanlage im Wind vorgeschlagen seine vertikale Achse dreht sich um, was erheblich die Größe des Raums für den Betrieb erforderlichen reduzieren. So wird im Vergleich mit den bestehenden Designs von Windkraftanlagen auf der gleichen Fläche können mehr und mehr Windkraftanlagen verwendet werden, nutzen Windenergie und effektiver und damit nützlicher Energieformen wie Strom produzieren.

Da die Schaufeln des zylindrischen Körpers der vorgeschlagenen Windturbine in einer aufrechten Position montiert sind, werden sie unter dem gleichen Winkel über ihre gesamte Höhe festgelegt, die die besten Voraussetzungen für die Erfassung von Wind bietet und somit die Effizienz der Windturbine zu erhöhen.

Aufgrund der Tatsache, dass die Schaufeln der Turbine vorgeschlagenen Wind in einer aufrechten Position befindet, ist es möglich, eine größere Anzahl von Schaufeln als in bestehende Konstruktionen von Windkraftanlagen zu installieren, wodurch die Menge an Luft zum Antreiben der Windturbine in eine Drehbewegung verwendet, zunimmt, wodurch die Effizienz der Luft zunehmender Strömungen oder Wind.

Da der zylindrische Körper der Turbine vorgeschlagenen Wind um seine vertikale Achse gedreht werden kann, wird drehend in eine beliebige Richtung des Windes angetrieben. Somit weist die Windrichtung keinen Einfluß auf die Rotation der Windturbine.

Da in diesem Fall die beiden Flügel an ihren Enden befestigt sind, sind sie viel effizienter und wesentlich haltbarer als die bekannten Windturbinenschaufeln.

In dem Fall, dass es eine Bewegung des Luftstroms, d.h. Einblasen von Luft, dringt es in den zylindrischen Körper, und aufgrund des Vorhandenseins von Schaufeln führt sie in eine Drehbewegung, wodurch der rotations rotierenden Antriebswelle 3 angetrieben, der auf dem Zahnrad 13 wirkt того, чтобы сформировать движение, пригодное для использования либо с целью непосредственного приведения в действие того или иного механического устройства, либо для выработки электрической энергии.

Таким образом, ветряной двигатель в соответствии с предлагаемым изобретением может быть использован, например, для выработки электрической энергии, для заряда аккумуляторных батарей или для приведения в действие какого-либо насоса.

FORDERUNGEN

1. Ветряной двигатель, содержащий ротор, способный вращаться под действием ветра вокруг своей вертикальной оси по отношению к горизонту, и поворотный вал, связанный с ротором с возможностью приведения его во вращательное движение этим ротором и приспособленный для передачи энергии, полученной этим ротором от ветра, отличающийся тем, что ротор содержит корпус, по существу, цилиндрической формы (1), полый внутри, боковые стенки которого образованы в основном лопатками (2а, 2b, 2с), установленными в вертикальном положении таким образом, чтобы ветер имел возможность войти в полый внутри цилиндрический корпус (1) и привести его во вращательное движение, а и поворотный передаточный вал (3), с которым этот цилиндрический корпус связан.

2. Ветряной двигатель по п.1, отличающийся тем, что полый внутри цилиндрический корпус (1) содержит один или несколько цилиндрических элементов (4, 5, 6), установленных друг на друга и жестко связанных между собой, причем каждый из цилиндрических элементов содержит нижнюю круглую и жесткую часть и верхнюю круглую и жесткую часть, между которыми закреплены в вертикальном положении лопатки, образующие упорядоченный ряд лопаток.

3. Ветряной двигатель по одному из п.1 или 2, отличающийся тем, что полый внутри цилиндрический корпус (1) имеет в своем составе, по меньшей мере, один первый цилиндрический элемент (4), содержащий нижний круглый и жесткий элемент (7), центральная часть которого жестко связана с поворотным передаточным валом (3), и верхнюю круглую и жесткую часть (8), между которыми закреплены в вертикальном положении лопатки (2а), образующие первый ряд лопаток.

4. Ветряной двигатель по п.3, отличающийся тем, что полый внутри цилиндрический корпус (1) имеет в своем составе дополнительно второй цилиндрический элемент (5), содержащий нижнюю круглую и жесткую часть (9), жестко связанную с верхней круглой и жесткой частью (8) первого цилиндрического элемента (4), и верхнюю круглую и жесткую часть (10), между которыми закреплены в вертикальном положении лопатки (2b), образующие второй ряд лопаток, размещенный над упомянутым первым рядом лопаток.

5. Ветряной двигатель по п.4, отличающийся тем, что верхняя круглая и жесткая часть (8) первого цилиндрического элемента (4) и нижняя круглая и жесткая часть (9) второго цилиндрического элемента (5) представляют собой одно целое.

6. Ветряной двигатель по одному из п.4 или 5, отличающийся тем, что полый внутри цилиндрический корпус (1) имеет в своем составе дополнительно третий цилиндрический элемент (6), содержащий нижнюю круглую и жесткую часть (11), жестко связанную с верхней круглой и жесткой частью (10) второго цилиндрического элемента (5), и круглый и жесткий верхний элемент (12), между которыми закреплены в вертикальном положении лопатки (2с), образующие третий ряд лопаток, размещенный над вторым рядом лопаток.

7. Ветряной двигатель по п.6, отличающийся тем, что верхняя круглая и жесткая часть (10) второго цилиндрического элемента (5) и нижняя круглая и жесткая часть (11) третьего цилиндрического элемента (6) представляют собой одно целое.

8. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die runden und starren Bodenelement (7) des ersten zylindrischen Elementes (4) eine feste Platte ist.

9. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, daß die Drehantriebswelle, dadurch gekennzeichnet, (3) in Drehbewegung angetrieben durch die Drehung innerhalb des hohlen zylindrischen Körpers (1) mit einem Zahnrad verbunden ist (13) das Bereitstellen Bewegung, geeignet für eine mechanische Betätigungsvorrichtung oder elektrische Energie zu erzeugen.

Druckversion
Erscheinungsdatum 17.03.2007gg