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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2138684

Eine Vorrichtung zum Umwandeln von Luftstrom in dem elektrischen Energie

Eine Vorrichtung zum Umwandeln von Luftstrom in dem elektrischen Energie

Name des Erfinders: Rozhkov Alexander A. (BY)
Der Name des Patentinhabers: Rozhkov Alexander A. (BY)
Korrespondenzanschrift: 220113, Republik Belarus, Minsk, ul.Ya.Kolasa 65, der Firma "Belpatentservice"
Startdatum des Patents: 1998.06.23

Die Erfindung bezieht sich auf Windenergie, ist der Einsatz von Windkraft und der aufsteigende Luftstrom gerichtet und kann in der Konstruktion und Bau von Kraft SMT verwendet werden. Das technische Ergebnis besteht durch Erhöhung der Kapazität durch die optimale Nutzung des nützlichen Arbeitsplatz Standrohr die Effizienz der Verwendung von Heißluftleistung zu erhöhen, wird erreicht, dass die Vorrichtung ein Druckrohr, koaxial zu den zentralen Wellen aufweist, die mit einem Wind Laufrad (das Windrad) Windstromgenerator installiert und in dem Boden des Rohrenergiespeicher angeordnet ist, der Stromgenerator Windrades vorgesehen, um die Trägheitsmasse in einem Umfangsabschnitt des Propellers angeordnet verbindet. Das Gerät ist ausgestattet mit zwei koaxialen und autonomen Trägheits oberen und unteren Propeller. Drehachse Generator koaxial angeordnet sind und / oder senkrecht zu ihren jeweiligen Windrad, wobei der untere Windrades kinematisch mit einem elektrischen Generator verbunden ist, und ist mit einem Pneumatikmotor koaxial mit dem unteren Wind Laufrades und gebildet in einer pneumatischen Kammer in einem peripheren Bereich versehen ist, die Strahlvorrichtung angeordnet ist als diametral gegen zwei Düsen entgegengesetzte Richtung.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Energie und ist mit der Nutzung der Windenergie und der aufsteigende Luftstrom und Wärme gerichtet ist, kann Hot in der Konstruktion und Bau von Kraftwerken eingesetzt werden.

Eine der vielversprechenden Richtungen in der Konstruktion und den Bau von Windkraftanlagen (WEA) ist die Entwicklung und Erstellung von Gruppenkomplexe umfassend 20-30 Windturbinenturm Einheiten mit einem Dreiblatt-Wind Raddurchmesser von 15,4 m bis 25 m und einer Höhe von drei Schnitt des Turms bis zu 25 Meter. (Siehe ., V.V.Zubarev und andere zum Beispiel. "die in den Bereichen Windenergienutzung von des Nordens"., Leningrad, Nauka, 1989 S.24-25)

Die aufgrund der bekannten Systeme ist in einer ausreichend hohen Wirkungsgrad der Umwandlung der Windenergie in elektrische Energie dargestellt. In Kalifornien sind fast 4.000 Windenergieanlagen fünfzehn Größen mit einer Kapazität von 40 bis 400 kW gruppiert.

Der Nachteil liegt in der Platzierung von Windkraftanlagen auf einem viel größeren Bereichen manifestiert bis zu 47 Quadratkilometern und nur Windkraft, ohne den praktischen Einsatz von Solarthermie zu verwenden.

Konvektion ist der Prototyp-Design TVEs Leistung (siehe, z. B. das US-Patent N4070131, F 03 D 7/00, publ. 78.24.01), bestehend aus einem Turm mit offenen Enden. An der Basis des Turms ist Standrohr getriebelosen Windenergieerzeuger platziert, zum Beispiel, wie Gewächshäuser. Der Hauptteil des Turms weist eine rohrförmige Form auf. Ferner weist die Struktur Mittel zum selektiven Windrichtung innerhalb des Turmes entlang seiner vertikalen Erstreckung. Die Innenfläche des Turms bildet eine Drallkammer, in der der Luftstrom eingehenden zum Turm einen Drall im zentralen Teil des Wirbelniederdruckzone zu bilden. Der Turm hat eine mittels Luft in den Boden des Turms zum Ziehen und der Luftstrom in der Niederdruckzone zu beschleunigen. An der Basis des Turms ist Turbomaschine betätigt Luftstrom installiert gesaugt durch den Boden des Turms. Der Turm hat mehrere vertikal montierten Klingenhalteabschnitt des vertikalen Ausdehnung des Hauptturms. Die Flügel können um ihre Achse gedreht werden. Der Turm bietet eine Möglichkeit, die Windrichtung zu bestimmen, die dem Regelungsmechanismus verbunden wird, um die Öffnung der Flügel, um sicherzustellen, in den Wind zugewandten Seite Luft, um sicherzustellen, den Turm betreten. Der Turm ist in einiger Entfernung vom Boden installiert. Turbo-Maschine, an der Basis des Turms angeordnet ist, ein Generator und eine Turbine, die Schaufeln, von denen festgelegt werden, so dass die Turbine in der horizontalen Ebene dreht, in einem elektrischen Generator führt. Turbinenschaufeln sind in der Nähe der Basis des Turms angeordnet und werden durch die Strömung von Luft in die Niederdruckzone gesaugt angetrieben.

Bekannte TVEs Design ermöglicht die Verwendung von nicht nur Windenergie, sondern auch die thermische Energie der Sonne zu wandeln die Luft durch Konvektion und Luft zu erwärmen, um eine stabile Aufwärtsdruckströmung im Bereich der Windströmung über das Windrad Elektroinstallation.

Der Nachteil der bekannten Konstruktion wird in einem kleinen spezifischen elektrischen Energie von der von einem Kubikmeter Volumen der Arbeitsdruckleitung herausgezogen dargestellt ist.

Die Aufgabe der Erfindung die Effizienz TVEs zu erhöhen, indem seine Kapazität durch die optimale Nutzung der nützlichen Arbeitsbereich Standrohr Mine erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird zum Umwandeln des Luftstroms in elektrische Energie, dass die Vorrichtung erreicht, ein Druckrohr aufweist, die koaxial mit der zentralen Schaftwelle, die Windkraftanlage vom Windrad installiert ist (Windrad) und an der Unterseite des Standrohres ist gemäß Energiespeichervorrichtung platziert der Erfindung das Windrad elektrischer Generator ist mit trägen Masse befestigt ausgestattet;

Vorrichtung Luftströme in elektrische Energie angebracht Trägheitsmasse zu konvertieren ist in dem Umfangsteil des Propellers angeordnet ist;

eine Vorrichtung zum Umwandeln von Luftströmen Standrohr mit mindestens zwei autonome koaxiale obere und untere Propeller der Trägheitsmasse befestigt vorgesehen sind;

Windrad unteren Luftstrom nicht kinematisch mit einem elektrischen Generator verbunden ist eine Vorrichtung zum Umwandeln;

elektrische Luftstromgenerator Drehachse koaxial angeordnet eine Vorrichtung zur Umwandlung mit und / oder senkrecht zu ihren jeweiligen Rädern eines Windfahne;

eine Einrichtung zur Wind unteren Luftstromlaufrad Umwandlung ist mit einem Druckluftmotor, der mit dem unteren Windlaufrad koaxial angebracht und in einer pneumatischen Kammer in der Umfangszone, wo die Strahlvorrichtung in einer diametral gegenüber der mindestens zwei Düsen entgegen Richtungen angeordnet gebildet sind;

eine Einrichtung für Wind unteren Luftstromlaufrad Umwandlung wird als Fahrrad Radspeichen benachbarten ausgelegt, auf die Schaufeln angebracht sind.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, in denen

Eine Vorrichtung zum Umwandeln von Luftstrom in dem elektrischen Energie

1 - Gesamtansicht des Gerätes.

Eine Vorrichtung zum Umwandeln von Luftstrom in dem elektrischen Energie

2 - einen Schnitt entlang A-A; Abbildung 3 - eine allgemeine Ansicht des Luftmotors; 4 - in Form von Windrad velokolesa.

Vorrichtung zur Luftströmung in elektrische Energie umzuwandeln, umfasst ein Druckrohr 1 koaxial mit dem zentralen Zylinder 2 Welle 3, die installiert ist, elektrische Generator 4 mit einem Windflügelrades 5 (nachfolgend Windrades) und in der Basis 6 ein Druckrohr 1 Energiespeicher geschrieben aufzuwickeln, wie , die eine elektrische Batterie, einen Druckluftspeicher, beispielsweise basierend auf dem Hochdruck-Druckluftbehälter verwendet werden kann, usw. 5 ist mit einem Windrad verbundenen Trägheitsmasse 7, wobei das Metall als Lasten, wie beispielsweise Blei versehen verwendet werden kann.

Affiliate Trägheitsmasse 7 ist in dem Umfangsteil 8 Propeller 5 angeordnet.

Entladungsrohr 1, das mit mindestens zwei autonome koaxiale Trägheits unteren und oberen Propeller 5 und 9. Vorrichtung in Ausführungsformen der Befestigung verwendet werden kann als rein koaxiale elektrische Generator 4 bis 5 Windräder oder horizontalen Positionierung des elektrischen Generators 4 in Bezug auf Windrades 5 oder und jede Kombination der kinematischen Verbindung zwischen den elektrischen Propellergeneratoren 5 und 4. Somit ist eine berechnete Menge Windräder 5 verwendet werden kann, lediglich eine shedder autonom ohne kinematische Beziehung mit den Generatoren 4, aber nur mit einem pneumatischen Anschluss 5 zum Propeller, der in dieser Ausführungsform sind in Bezug auf elektrische Generatoren 4.

Lower Windrades 5 kann strukturell kinematisch innerhalb des Druckrohres 1 mit einem elektrischen Generator 4 in einem solchen Formfaktor und niedriger Windrades 5 dient als shedder des aufsteigenden Luftströmung verbunden werden.

5 Propellerdifferenz Verwendung des aufsteigenden Luftstrom Energie in dem Standrohr 1 mit unterschiedlichen Durchmessern hergestellt werden, die aus dem unteren in den oberen Propeller verringert 5 Windräder 9. In dieser Ausführungsform ist die Innenfläche 10 der Welle 3 Standrohr 1 erfolgt mit abnehmender konischen Verjüngung von der Basis zu optimieren an der oberen Kante 11 Standrohr 1.

In einer Ausführungsform des Windrades Vorrichtung 5 kann die Klinge 13 in die in der Form eines Fahrradrades 12 (in Figur 4) sein wird, 14 an den gegenüberliegenden benachbarten Speichen angeordnet, die technologisch, t. 14 K. Speichen ermöglichen, die Flügel 13 einen optimalen Anstellwinkel zu bilden, in Bezug auf die aufsteigenden Luftstrom innerhalb des Entladungsrohres 1 Massen 7 ein technologisch Waren in der peripheren Randzone velokolesa 12 als zusätzlicher Energiespeicher, beispielsweise Akkumulatoren 15, 16 oder unterirdischen Reservoirs für Druckluft sein kann platziert hinzugefügt verwendet verwenden in Art ruhigen Wetterbedingungen. Batterien wieder aufgeladen von den elektrischen Generatoren 15 4 während der Gerätebetriebszyklus. Reservoire 16 mit Druckluft von einem elektrischen oder mechanischen Kompressor gefüllt (nicht gezeigt). Die Basiseinheit ist schräg angeordnet Führung 17 den Luftstrom aus der Umgebung in den Zylinder 2 des elektrischen Entladungsrohrs 1. Der Generator 4 PTO in einer Ausführungsform zu regulieren - mit der horizontalen Anordnung des Generators 4 18 mit einer Rolle versehen, die eine Reibpaarung mit einem Rand 19 Propellers bildet 5 9. Der Rand 19 bildet einen Randbereich 8 Propeller. Zur Steuerung der Strömung eingehenden natürliche Luft in der Arbeitszone Standrohr 1 spätestens, sofern die Vorhänge im manuellen oder automatischen Modus betrieben Klappe.

In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung Luftströme geringeren Wind Laufrad 5 ist mit einem pneumatischen Motor 20 vorgesehen Umwandlung der mit dem unteren Wind Laufrad koaxial montiert ist, 5 (über die Kehrfläche des Propellers 5 oder einem gefegten Oberfläche Propeller 5) und wird als eine pneumatische Kammer 21 in peripheren entworfen Zone 22 des Gehäuses 23, die Strahlvorrichtung 24 in Form von zwei diametral tangentialen Düsen 25 und 26, entgegengesetzte Richtung untergebracht ist. Das Gehäuse 23 des Luftmotors 20 durch eine Lageranordnung 27 gelagert auf der Welle 28, die Propellerflügel 5 drehbar relativ zu der Welle 28 zusammen mit dem Windrad 5. Die Düsen 25 und 26 durch die radialen Kanäle 29 sind pneumatisch mit dem Hauptkanal 30 verbunden ist mit dem Akkumulator 16 zugeordnete mit Druckluft oder Luft einen Kompressor (nicht gezeigt). Druckluftmotor 20 wird verwendet, um den Propeller Trägheitsrades 5 auf die Kraft während des Fallens des natürlichen Luftstrom in die Bohrung des Rohres zu drehen 1. Wenn ein Druckabfall von natürlichen Energiefluss durch den Hauptluftkanal 30 Druckluft aus dem Hochdruck zugeführt wird, die Akkumulatoren 16 in dem Druckluftdüsenvorrichtung 24 Düsen 25 und 26 Läuft ab. aus den Düsen 25 und 26 der Strahlluftstrom treibt drehbar (auf dem Prinzip der "Segner wheel") 23, dem Luftmotorgehäuse 20 und mit ihr Windrad 5.

Je nach Wetterlage werden die Wetterbedingungen berücksichtigt die folgenden Faktoren, wenn das Gerät mit:

- Die Nutzung der Windenergie;

- Die Verwendung von natürlichen Atmosphärendruck;

- Die Verwendung einer Temperaturdifferenz an dem Basisrohr und der Druck im Bereich seines oberen Randes;

- Die Verwendung von Druckluft aus dem Hochdruckbehälter - Luftspeicher;

- Die Variation des absoluten Wertes des Drucks im Inneren der Druckleitung aufgrund der Besonderheiten ihrer Konstruktion;

- Der Einsatz von Zwangs Fans die elektrischen Batterien zu versorgen.

Design-Merkmal der Vorrichtung ist Abflussrohr 1 von der inneren konischen Oberfläche auf der drei- montiert auszuführen, basierend Vier 6. Im Inneren des Standrohres ein Propeller 5 mit angeschlossenem Trägheitsmassen angebracht sind (im folgenden Trägheits Propeller 5) angetrieben in Rotation durch die Windströmung auf die sechs die oben genannten Faktoren. Inertial Propeller 5 durch die Drehung Rotationsenergie elektrische Generatoren 4 durch eine der kinematischen Schema ihrer Verbindung mit dem letzteren zu übertragen. Wenn der Generator 4 in den Befestigungsbuchsen angeordnet sind, Druckrohr innerhalb der Wand 1 hergestellt, wobei der Generator 4 wird mittels einer Reibpaarung gedreht: der Kontaktwalze 18, elektrisch 4 - 5 Propellerrand 19, 9, arbeitet auf dem Prinzip eines Fahrradgenerators. Der Eingriff der Rolle 18 Kontakt mit dem Rand 4 des Generators 19 Trägheits 5 Rad, nimmt 9 unter den Bedingungen der Erhöhung und der Kontaktwalze 18 relativ zur Felge 19 zu senken.

In einer von dem Generator 4 Optionen koaxial Radträgheit positioniert werden kann, 5, 9. In diesem Fall verwenden einen elektrischen Generator Leistung APRIL 2-03 oder mehr in Abhängigkeit von der Regelung der Rotation der Trägheitskräfte der Räder 5, 9.

die kombinierte Verwendung der obigen sechs Faktoren, die mit der Funktionsweise der Vorrichtung.

Die erste Betriebsart (Wind)

Im ersten Modus der Anwendung von Gewalt festgelegten Wind. Bewegung des atmosphärischen Luftmasse (Luftstrom) erreicht, das Ventilverschlussvorhang 31 in der Basis angeordnet 6 der Entladungsröhre 1 und die geneigte Führungshalterungen 17 tritt in den Zylinder 2, wodurch der Wind 2-3, beispielsweise zu drehen, die Trägheitsscheibe 5, die nicht verbunden ist, 4 ein elektrischer Generator und dienen Luftstrom im Zylinder 2 und das Abflussrohr 1 bilden eine turbulente Luftströmung (Vortex) Bewegung zu verbessern. Aufgrund der Konizität des Rohres 1 und der Entladebetrieb der Wind Trägheitsrad 5 dreht Arbeitsluftströmung verstärkt, kinematisch verbunden ist, beispielsweise elektrische Generatoren 4 Trägheitsrad 9. In der Abwesenheit von Wind Masse wirksam ist (on) der kombinierten Betätigung.

Der zweite Betriebsmodus (kombiniert)

Die kombinierte Operation beinhaltet die Verwendung von Druckluft aus dem Hochdrucktank 16, der automatisch aktiviert wird, wenn kein Wind weht. Der Bestand der Druckluft mit hohem Druck muss für die maximale Zeit der Ruhe bewertet werden, die Ruhe der Gegend (in Anwesenheit von Wind automatisch Tanks mit Druckluft gefüllt). In ähnlicher Weise kommt der Antriebsvorgang in elektrische Energie - Batterien 15, die durch einen elektrischen Strom (umfassen) gezwungen Ventilatoren (nicht dargestellt) angeordnet ist unterhalb der Wind Trägheitsrad gespeist 5. Wie schaltet und der Luftheizer (nicht gezeigt) auf befinden Wind Trägheitsrad 5 und damit Lufterhitzer erzeugt eine Temperaturdifferenz in der Basis 6 eine Druckleitung 1 und an seinem oberen Rand 11 als erhöht die Energie der Winddruck Gerät würde Luftkühler anwendbar, Temperaturunterschiede innerhalb der Bohrung 2 und verbessern Energie Luft zu erzeugen Stream. Die Vorrichtung kann in den Stämmen der verlassenen Minen verwendet werden.

Würde Gerät ist, dass es im Gegensatz zum Stand der Technik Windturbinen Betrieb wurde fortgesetzt, und hängt nicht von der direkten Windströmungen als die bekannten Anlagen, da es eine kombinierte Betriebsart bietet, zuvor beschrieben. Das Gerät braucht nicht viel anders als Kern- und Wasserkraftwerken, kann es als eine Kaskade und kleinen Objekten angeordnet werden.

Die Kapazität jeder Variante der erfindungsgemässen Vorrichtung wird in Abhängigkeit von den Strombedarf des Verbrauchers und der Größe der Anlage bestimmt werden.

Am Tag der Einreichung der Autor durchgeführt Mock Testgerät als Basis für das Windrad Fahrrad-Rad. Die Fahrrad- und Auto Generatoren wurden als elektrischer Generator verwendet. Affiliate-träge Masse 7 wurde in den Reifen eines Fahrradrades angeordnet. Die Klingen sind montiert auf Speichen eines Fahrradrades gegenüberliegt. Aufgrund der Tatsache, dass die Speichen in Profilsehnenrichtung velokolesa angeordnet sind, erhielten wir die doppelte Klinge velokolesa Ebene entsprechend dem optimalen Anstellwinkel des Rotorblatts 5 in Bezug auf die nach oben gerichtete Luftströmung innerhalb des Zylinders 2 zu kippen.

Industrielle Nutzung des Gerätes wird nach der Erfassung von Leer Inventar Druckleitungen Kessel, Wärmekraftwerke, usw. in Belarus statt

FORDERUNGEN

1. Vorrichtung zur Luftströmung in elektrische Energie umzuwandeln, ein Druckrohr aufweist, die koaxial mit den zentralen Wellen, die Windkraftanlage zum Wind Laufrad installiert ist, und an der Basis des Steigrohrs Energiespeicher angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wind Laufrades mit einem elektrischen Generator verbunden ist, eine Trägheitsmasse, die in dem Umfangsabschnitt des Wind Laufrades angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit mindestens zwei autonome koaxiale Trägheits oberen und unteren Windlaufräder vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des elektrischen Generatoren koaxial und / oder senkrecht zu ihren jeweiligen Räder einer Windfahne angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Wind Laufrades kinematisch mit einem elektrischen Generator verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden mit einem Windlaufrad Pneumatikmotor vorgesehen ist, der koaxial mit dem unteren Wind Laufrades und in einer pneumatischen Kammer in der peripheren Zone ausgebildet ist, wo die Strahlvorrichtung in Form von zwei diametral gegenüberliegende Düsen Gegen platziert Richtung.

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Erscheinungsdatum 10.02.2007gg