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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2253037

VETROPNEVMOTURBINNAYA INSTALLATION Windturbine mit Diffusor und der Kompressor in PNEVMOMAGISTRALI

VETROPNEVMOTURBINNAYA INSTALLATION Windturbine mit Diffusor und der Kompressor in PNEVMOMAGISTRALI

Name des Erfinders: R. Jansson (RU); Gasilov AV
Den Namen des Patentinhabers: Jansson, Richard A. (RU); Gasilov Alexey
Korrespondenzanschrift: 121309, Moskau, ul. B. Filyovskaya, 17, kv.148, R.A.Yansonu
Startdatum des Patents: 2003.05.29

Die Erfindung bezieht sich auf Windenergie und wird in den Horizontalachsen-Windturbinen mit einer pneumatischen Art der Übertragung der Windenergie von der Windturbine an den Verbraucher (Stromgenerator) verwendet. Das technische Ergebnis ist die Effizienz (Wirkungsgrad) pnevmoperedachi, zunehmende Nutzung von Windenergie, eine Gewichtsabnahme von Hohlschaufeln zu erhöhen, was erreicht wird, vo-pervyh, durch die Installation des Kompressors zwischen dem Eingang in die hohlen Schaufeln einer Windturbine und der Ausgang des pnevmomagistrali und vo-vtoryh, durch die Windturbine im atmosphärischen Diffusor am Eingang, um es zu lokalisieren. Der Diffusor hat einen Ringspalt für den Außenwindströmung bläst und den Endflansch. Beim Drehen Windturbine in Pumpen der Luft im Inneren der hohlen Schaufeln verbraucht durch ihre Netto-Leistung entwickelt und Drehen durch den Verdichter erhöht den Druckminderer. Der Kompressor ist eine Vorrichtung, um den Luftstrom Einstellung durchläuft es. Die kombinierte Wirkung der beiden Luftkompressionsstufen (Kompressor und Hohischaufeln) in pnevmomagistrali unter Atmosphärendruck hergestellt wird, so dass die Turbine die Luft terrestrische durch Differenzdruck zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck in pnevmomagistrali zu betreiben. Luftturbine dreht den elektrischen Generator.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Energie, nämlich Windenergieanlage.

Eine Vorrichtung (vetropnevmoturbinnaya-Einstellung), wandelt die Energie des Luftstroms in mechanische elektrische Antriebsleistung des Mastrohr svobodnovraschayuschegosya horizontaler Achse Propeller Hohischaufeln, Bodenluftturbine und verbindet sie durch Rohrmast installiert mit pnevmomagistrali Luftdruck darin unter Atmosphärendruck [1] - Prototyp. Die Nachteile dieser sind Größe von Windturbinenschaufeln erhöht und den Untergurt pnevmoperedachi Effizienz, in der Größenordnung von 0,5. Erhöhen der Größe des Flügelsehne, insbesondere an deren Umfang innerhalb der Schaufel aufgrund der Durchgangsrate mit einer zulässigen Menge an Luft erforderlich. Die Steigerung bewirkt eine Erhöhung der Schaufelsehnenprofil Verluste, wodurch die Effizienz einer Windenergieanlage zu reduzieren, und verringert den Schätzwert des aerodynamischen Auftriebskoeffizienten Cy Profil, das zu einer Überlastung einer Windturbine führt bei Windgeschwindigkeiten über dem Auslegungswert zu erhöhen. Reduziert pnevmoperedachi Effizienz ist die Tatsache, daß vor allem im Stand der Technik nicht die kinetische Energie des Luftstroms verlassen die Blätter verwenden können.

Eine Vorrichtung, die die Energie des Luftstroms in die mechanische Leistung des elektrischen Antriebs mit Hilfe der Horizontalachsen-Windturbine mit Windkraftanlagen mit einem Diffusor ([2], Seite 134 und folgende) umwandelt. Ein Nachteil dieser Windkraftanlage ist die Lage von der elektromechanischen Ausrüstung auf dem Turm, über dem Boden, die die Installation, Wartung und Reparatur erschwert.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die vorgeschlagene folgenden technischen Lösungen gelöst werden, ist die Effizienz der Horizontalachsen-Windenergieanlagen pneumatisch zu erhöhen, um die Windkraftfluss zum Verbraucher durch eine Windturbine mit Hohlschaufeln zu übertragen, die außerhalb des Kompressionsprozesses auftritt, die terrestrische Luftturbine, in dem die Erhalten nützliche Arbeit in der Ausdehnung der Luft darin und pnevmotrassy die sie verbinden, bei dem Luftdruck als Atmosphären geringer ist.

Das technische Ergebnis ist die Effizienz pnevmoperedachi zu erhöhen, die Energieeffizienz des Windes, die Verringerung des Gewichts der hohlen Schaufel erhöhen.

Die Lösung der Aufgabe der beanspruchten technischen Effekt auf folgende Weise erzielen:

1). Die Schaltung pnevmoperedachi Prototyp [1] in die zweite Luftkompressionsstufe in einem Kompressor hinzugefügt wird, beispielsweise axialer oder zentrifugale (die Vorrichtung zur Steuerung der Luftströmung durch sie gehen), die in pnevmomagistrali direkt in der Gondel, am Eingang zu dem hohlen Schaufelpropeller und mechanisch verbunden ist mit Windrades mit Hilfe von Aufwärtsgangstufe. Im Gegensatz zum Stand der Technik zweistufigen Schema Luftkompression ermöglicht es, die Entladung einer Luftturbine zu erhöhen, dass der Wert der Grad der Verringerung des Gesamtdrucks in der Luftturbine mit einer konstanten gegebenen Wert seiner Leistung. Diese signifikant (etwa 1,3 ... 1,6-fache) Abnahme der Luftstrom im Inneren der Klinge, wodurch die Gesamt Verlust an kinetischer Energie des Stroms der Schaufeln verlassenden Luft zu reduzieren, Schaufelsehne nimmt seine Masse ab und Verlustprofil als Ergebnis wird die Effizienz der Windturbine zu erhöhen und die Effizienz pnevmoperedachi trotz der Notwendigkeit zusätzlicher Kapazitätskosten der mechanischen Verluste im Getriebe und die Umsetzung des Kompressionsprozesses in dem Kompressor zu überwinden. Wenn darüber hinaus ein kleiner Absolutwert des Grades der den Gesamtdruck in der Luftturbine senken (in der Größenordnung von Prototypen 1,05 ... 1,08) Turbine erhöht die Luft die Effizienz zu steigern. Zur gleichen Zeit führt eine Reduzierung der Sehne der Schaufel zu einer Erhöhung des Auftriebskoeffizienten Cy und verringert die Überlastung einer Windturbine durch eine Erhöhung der Windgeschwindigkeit höher als rated ist.

2). In dem Schema der Turbinen Prototyp Wind [1] ist mit dem Umgebungs Diffusor hinzugefügt. Genau wie im Fall von analogen [2] für die Windturbinenanlage Diffusor reduziert den statischen Druck der Windturbine, Luftströmung durch und die Kraft aus dem Luftstrom extrahiert erhöhen. Erhöhen der Geschwindigkeit der Strömung vor der Windturbine ermöglicht, die Umfangsgeschwindigkeit an der Peripherie der Klinge zu erhöhen, während der optimale Wert spezifischen Übersetzungsverhältnis beibehalten wird. Im Gegensatz zu analogen Überlegung [2] mit einer Windturbine mit einer festen Klinge, das zur Erreichung eines neuen technischen Ergebnis führt, nämlich das Druckverhältnis in der Luftkompression innerhalb der Bohrung der hohlen Schaufeln zu erhöhen, das heißt der Grad der Druckreduzierung in der Luftturbine und letztendlich erreichen, um die gleiche positive Ergebnis wie im vorherigen Punkt 1) zu erhöhen.

Montage des Diffusors an der Windturbine mit hohlen Schaufeln, im Gegensatz zu analogen [2], eine Windmühle mit festen Schaufeln hat, und führt zum Erreichen eines neuen technischen Ergebnis kann nämlich die Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz des Prozesses von den statischen Druck im Diffusor durch die Verwendung der kinetischen Energie der Luftstrahlen zunehmenden Schwellen Die Hohlklingen. Bilden eines Diffusors in der Nähe seiner Innenwänden spiralförmigen Wirbelblech, Luftstrahlen wirken als Wirbelgeneratoren, turbulenzStrömung am Diffusoreinlass, was die Effizienz zu erhöhen, mit großen Winkeln Wände Offenbarung bekannt ist.

Die Zeichnung zeigt ein schematisches Strukturdiagramm einer Windturbinenanlage vetropnevmoturbinnoy einen Diffusor aufweist, und einem Kompressor in pnevmomagistrali.

VETROPNEVMOTURBINNAYA INSTALLATION Windturbine mit Diffusor und der Kompressor in PNEVMOMAGISTRALI

Vetropnevmoturbinnaya Anlage besteht aus folgenden Komponenten: eine Windturbine 2, den Kompressor 11, die im Inneren des Konus 5 zwischen dem Einlass in die hohlen Schaufeln 3 Windturbine und ein Auslass 9 pnevmomagistrali 12 mit einem Gerät, ist die Anpassung der Luftströmung, Luftdiffusor 5, 12 pnevmomagistrali das hohle Blatt-Propeller verbindet und eine Luftturbine 14, terrestrische Luftturbine 14, Nutzleistung elektrischen Generator 16. die Windturbine 2 zu erzeugen einen hohlen Rotor 1 und hohlen Schaufeln 3, bei dem der Randbereich der Öffnung 4 Luftauslass angeordnet. Der Rotor 1 dreht in Baugruppen Lager 8 und mechanisch mittels dem Übersetzungsgetriebe 10 zu den Kompressor 11 Hohlmesser 3 über die Hohlwelle 1 und das Rohr 9 strömungstechnisch mit dem Laufteil des Kompressors 11 verbunden, die wiederum, aerodynamisch durch pnevmomagistral 12 mit einem Luft verbunden ist 14 terrestrisches Turbine 14. Turbine mechanisch, gegebenenfalls über ein Getriebe 15, 16 mit einem elektrischen Generator verbunden ist.

Vetropnevmoturbinnaya Installation funktioniert wie folgt. Mit Hilfe des Drehhalters 13 Windkraftanlage in Richtung des Windes ausgerichtet ist. Windströmung dreht die Windturbine 2, was zu einem durch den Rotor 1 entwickelt, die nutzbare Leistung an dem Entlüftungs im Inneren der hohlen Schaufeln verbraucht 3 und gedreht durch das Zahnrad 10 des Kompressors 11 ab, der Luft durch die Düse komprimiert 9 an die Innenseite des Hohlrotors 1 gerichtet ist, und weiter zu den Hohlschaufeln 3. die kombinierte Wirkung der beiden Luftkompressionsstufen (Hohlverdichterschaufeln 3 und 11) pnevmomagistrali 12 niedriger als der Atmosphärendruck eingestellt wird, so dass vor Ort die Luftturbine 14 durch den Differenzdruck zwischen Atmosphärendruck verwendet, und der Druck in der Luftturbine 12 pnevmomagistrali 14 treibt den elektrischen Generator 16. die Effizienz des Verfahrens der Kompression in den Diffusor 5 zu erhöhen, sind ringförmigen Schlitz 6 zur Injektion durch die Wand des Diffusors 5 an der äußeren Windströmung und dem vorderen Flansch 7, die Verdünnung des Diffusors 5. Regulierung der Luftströmung durch den Kompressor 11 (beispielsweise zu erhöhen, unter Verwendung von Flügel) ist eine zusätzliche Möglichkeit, Drehen einer Windturbine zu steuern.

Die Fähigkeit der Erfindung wird bestätigt, ein Prototyp und analogen Geräten, die zuvor hergestellt wurden und erfolgreich in Betrieb. Laut Patent [1] (Prototyp) im Jahr 1953 hat die britische Firma Enfild Cables Ltd mit pnevmoperedachey Windturbine gemacht worden, die eine elektrische Leistung von 100 kW hat. [3] Im Rahmen der Regelung von Windenergieanlagen mit einem Diffusor (analog) im Jahr 1996 in Neuseeland in Betrieb Windturbine installiert und setzen Vortec-7 mit einer elektrischen Leistung von 1.000 kW. [4]

QUELLEN VON INFORMATIONEN

1. Deutsche Patent №900079, cl. F 03 D 11/02.

2. "Wind". Ed. D. de Renzo: Per.s Eng. Ed. Ya.I.Sheftera. - M:. Energoatomisdat, 1982. - 272 p.

3. Windstrom. Prototype 100-kW-Anlage "Engineering". V.180, №4652, 1955, (25. März 1955). - R.371-374.

4. Vruce Cole. Neue Turbine könnte kostengünstige Windkraft bieten. "Modem Rotor-Systemen". August 1977 - P.27-30.

FORDERUNGEN

Vetropnevmoturbinnaya Anlage mit Windkraftanlagen einen Diffusor und einen Kompressor in pnevmomagistrali enthält Windrad mit hohlen Schaufeln, atmosphärische Diffusor Luftturbine auf dem Boden gelegen und nutzbare Leistung zu entwickeln und pnevmomagistral Hohischaufel Propeller verbindet und eine Luftturbine und die Innenseite des Diffusors, in Gondel, zwischen dem Eingang zu den hohlen Schaufeln einer Windturbine und dem Ausgang des Kompressors pnevmomagistrali mit dem Gerät Fluss zur Steuerung der Luft installiert gehen durch sie und in Rotation durch einen Step-up-Getriebe Windrad angetrieben.

Druckversion
Erscheinungsdatum 05.04.2007gg