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invention
Fédération de Russie Patent RU2210000

éolienne ROTARY

éolienne ROTARY

Nom de l'inventeur: Turkin KN
Le nom du titulaire du brevet: Sekerin Anatoly Petrovitch
Adresse de correspondance: 191187, Saint - Pétersbourg, et / I 578, Bureau des brevets, AP Sekerin
Date de début du brevet: 20.06.2002

L'invention concerne le vent génie électrique et peut être utilisé pour produire de l'électricité ou d'effectuer un travail mécanique. Le résultat technique consiste à augmenter l'efficacité de l'utilisation de l'énergie et de l'efficacité de la turbine éolienne vent est atteint par le fait que l'éolienne comprenant un châssis monté sur celui-ci par l'intermédiaire de roulements arbre et la lame de travail reliée à l'arbre pour tourner avec lui, selon la lame de travail invention le rotor est réalisé sous la forme de plaques ayant une épaisseur et une largeur variable, qui sont incurvées dans un plan vertical le long d'une spirale et dans le sens horizontal - est courbée dans un arc.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne l' énergie éolienne respectueuse de l' environnement et peut être utilisé pour produire de l' électricité ou d' effectuer un travail mécanique, par exemple pour la création de centrales électriques dans les régions éloignées ou des endroits où les vents constants prévalent.

Rechercher les intérêts énergétiques de l'humanité depuis longtemps. Au cours des dernières décennies, un regain d'intérêt dans les milieux sympathiques et économes en ressources de l'environnement en utilisant la puissance des forces naturelles - vent et l'eau. Sur terre et en mer sont vent et vagues moteurs largement utilisés qui utilisent l'énergie du vent et les courants marins et les marées.

Il existe de nombreux types d'éoliennes: horizontal (par exemple, rotation, tambour) ou verticale (ailettes, rotatives) axe de rotation, avec une forme plate vetropriemnyh pièces en rotation ou en diverses surfaces courbes. La partie principale de l'une de ces éoliennes dispositif de vetropriemnoe est directement soumis à l'action de l'eau ou d'un flux d'air, et convertit l'énergie cinétique du courant en travail mécanique. Dans les éoliennes les pales du rotor sont vetropriemnym dispositif ayant une forme différente.

Par exemple, une plante connue du vent rotatif de puissance (brevet RF n ° 2130127, IPC F 03 D 7/02, 04.03.1998) avec une prise de force horizontale, roue de vent qui est monté dans le palier radial supporte radialement rotors avec diaphragmes d'extrémité effilée - Profil en forme. Ce rotor cônes en regard grandes bases à l'arbre de prise de force et des bases plus petites - à la périphérie du rotor et pourvu d'un angle de cône dans la plage de 2-4 °. Par ailleurs, le rotor est divisé en plusieurs parties d'étanchéité à membrane disposé sur le corps du rotor entre les membranes d'extrémité. les parties du rotor sont capables d'une rotation autonome du rotor autour de l'axe longitudinal et par rapport à l'autre et présentent différents angles de cône, dont l'amplitude diminue à partir du centre vers la périphérie de la roue éolienne du rotor, ce qui améliore l'utilisation du flux de vent.

Une caractéristique de cette conception est la grande surface totale de l'installation et de la complexité de la puissance de transmission aux actionneurs.

Connu éolienne rotative comprenant un arbre vertical monté sur un rotor disposé dans le boîtier (brevet RF 2118703, IPC F 03 D 3/00, 1998). Le rotor est muni de deux ailes en forme de deux demi-cylindres qui sont décalés par rapport à l'autre par une distance égale ou supérieure à la valeur de leur rayon et zhestkozakreplennyh entre la partie supérieure et les disques inférieurs. Les ailettes du rotor sont configurés de manière à purger les rabats forment des plaques concaves, et le boîtier est muni de vannes pour l'entrée d'écoulement d'air et la sortie et la direction de ses ailes et le rotor est conçu comme un diffuseur. La présente invention résout le problème de la création d'une construction simple et fiable d'une éolienne en utilisant des matériaux légers - contreplaqué, du plastique, PCB, en tôle. Cependant, cette conception a une faible résistance à de fortes rafales de vent et des tempêtes, mais aussi un peu convenable pour la production de masse.

L'invention de la RF de brevet 2169857, IPC F 03 D 3/02, 21.03.2000, et la variante de la machine à vent avec une structure simplifiée, dans lequel un arbre central fixe est placé un châssis mobile avec des lames plates de travail. Au-dessus de chaque lame de travail au moyen d'un réducteur planétaire monté à palettes dont l'axe renforcé de manière rotative dans le carter d'engrenage. Dans ce cas, l'arbre central est conçu comme un récepteur pour l'injection dans l'alimentation en air comprimé provenant du compresseur monté sur la machine. Cette conception est différente et encombrant, et une faible résistance aux fortes rafales de vent.

Un inconvénient commun de l'analogique est nécessaire pour un couple de démarrage initial important, ce qui réduit l'efficacité des éoliennes. En conséquence, il provoque l'impulsivité de leur travail, ce qui affecte négativement la machine entraînée.

Le plus proche de la nature technique de la décision proposée peut être considérée comme une éolienne rotative avec un rotor Savonius (Shefter Frenkel, Noël IV inventeur des éoliennes et éoliennes -. 1967, p 18, 19.).

L'unité est un cadre dans lequel il existe un système de quatre paires de demi-cylindres coaxiaux montés sur les roues horizontales. Pour améliorer l'efficacité d'une turbine éolienne fonctionne toute la structure est soulevée sur un haut mât, qui a une zone spéciale pour le personnel. machine entraînée sont placés sur le sol, sur la ligne entre les supports de mât.

Inconvénients du prototype sont:

- Rotor Accidenté fonctionnant à des vitesses différentes et la direction du vent, et par conséquent un grand couple de démarrage lors du démarrage d'une éolienne;

- La nécessité d'envisager le terrain - pour faire fonctionner une éolienne est préférable terrain avec constante et diriger l'écoulement des masses d'air;

- Faible résistance à la construction de fortes rafales de vent et des vents violents, ce qui peut conduire à sa destruction en raison de l'encombrement global de la structure;

- La complexité de la maintenance associée à la nécessité de soulever le mât.

L'objectif des solutions proposées - l'amélioration de l'efficacité de la turbine éolienne.

Pour résoudre ce problème, la conception du rotor d'une turbine éolienne, comprenant un châssis, fixé sur elle par l'intermédiaire d'un palier d'arbre et la lame de travail relié à l'arbre pour tourner avec lui, les ailettes de travail sont formées comme des plaques ayant une épaisseur et une largeur variable, qui sont pliées dans un plan vertical, en spirale et horizontale - sont courbées en arc.

Pour la fixation sur l'arbre central et l'arbre de transmission de puissance sur la pale de rotor de travail relié à l'arbre et fixe par rapport à l'autre par culbuteurs et chape. Une telle fixation des pales de rotor ne chevauchent pas les mouvements d'air de canal qui réduit la résistance hydraulique de la turbine éolienne dans son ensemble.

Les travailleurs des pales de rotor, de procéder à une forme incurvée de telle sorte que l'angle d'élévation des bords extérieurs des lames (L'angle dit d'attaque) variait de 0 à 180 °. Cela permettra à la montée des masses d'air de la base inférieure de la structure en place et la fourniture de nouvelles masses d'air, indépendamment des conditions du terrain dans lequel le moteur est installé, et augmentera la vitesse de rotation des pales. Pour augmenter la zone de travail vetropriemnyh surfaces et pour la facilité des travailleurs de transport des pales du rotor peut être faite équipes.

La solution de conception proposée assure l'uniformité de fonctionnement de la turbine éolienne et augmente son efficacité à toute vitesse du vent de façon spectaculaire. La forme incurvée dans toutes les directions vetropriemnyh lames forme une surface de travail permanent face à l'écoulement de l'air indépendamment de la direction de son mouvement, et réduit de manière significative le niveau de couple de démarrage pour démarrer la turbine. En outre, la forme proposée des lames de travail du rotor du moteur et fournit des ascendants et des courants d'air qui descendent, augmentant ainsi son efficacité et l'efficience en général.

L'éolienne rotor selon l'invention est représenté sur les dessins.

éolienne ROTARY

La figure 1 représente une vue en perspective d'une éolienne, la figure 2 - les pales de rotor dans les sections, la Fig. 3 - monter les pales du rotor à l'arbre de la figure 4 - le principe de l'interaction des pales du rotor avec l'écoulement du vent, la figure 5 - une variante de conception du rotor lorsqu'il est utilisé dans un courant aqueux comme un moteur hydraulique.

L'éolienne proposée se compose d'un bâti 1 disposé à l'intérieur du rotor 2 qui est monté sur un arbre rotatif 3 par l'intermédiaire de paliers 4 et 5 (figure 1). Lame de travail 6 et 7 du rotor 2 sont réalisés avec une section variable et une largeur et une spirale verticale et coudée à l'arc - à l'horizontale. Avec l'arbre 3 lames 6 et 7 sont reliés rigidement au moyen de culbuteurs 8 et 9 coupleurs (1-3).

Le châssis 1 est monté dans des racks 10 et 11. crémaillères 10 sont renforcées dans les piles 12, qui sont noyées dans le béton, le sol, etc., fournissant ainsi éolienne toute structure de montage.

Pour la seconde prise de force arbre 13 est prévu, qui est monté de manière concentrique avec l'arbre 3, les unités de palier 14 et 15. Sur l'arbre 13 peut être monté, par exemple, un accumulateur à volant d'inertie 16 avec le cliquet 17, le générateur 18, et d'autres consommateurs d'énergie mécanique 19, relié cinématiquement courroie, chaîne ou autre engrenage 20 avec l'arbre 13.

L'éolienne décrit peut être utilisé non seulement quand on travaille avec des courants d'air, mais aussi dans l'eau. En même temps, il peut être installé à la fois verticalement et horizontalement (figure 5).

Wind turbine fonctionne comme suit

Le flux d'air en mouvement (4), un raid sur la paroi interne de l'une des pales de rotor 2 travailleurs, grâce à l'hélice concave-convexe son exécution, tourne automatiquement lames rigidement interconnectés 6 et 7. 8 rocker mouvement est transmis arbre 3, qui, dans son tour transmet le couple au second arbre 13. le flux d'air entrant augmente en hélice le long des lames 6 et 7. Dans ce cas, les courants de Foucault sont enlevés des arêtes des lames 6 et 7, et leur traînée du rotor augmente la vitesse réduite. Avec la montée de l'air macc apparaît courbés, provoquant l'arrivée de nouvelles masses d'air, et tous les effets sont amplifiés. Ceci entraîne une augmentation du couple et de le transférer par l'intermédiaire d'un arbre 13, cliquet 17 qui fait tourner l'accumulateur à volant d'inertie 16. L'accumulateur est une accumulation d'énergie qui va stabiliser la vitesse et de fournir un fonctionnement plus stable de la turbine éolienne.

Etant donné que la rotation est transmise à l'arbre 13 et d'autres consommateurs d'énergie mécanique 18 et 19.

En l'absence de vent volant 16 est mis en rotation par l'énergie stockée, et le mécanisme de cliquet 17 déconnecte le fonctionnement des aubes 6 et 7 du rotor, protégeant ainsi le moulin à vent de surcharger et d'améliorer ainsi la fiabilité et la durabilité.

Les avantages techniques de l'éolienne rotor proposé sont les suivants.

1. La forme hélicoïdale courbe des pales de rotor des travailleurs en raison de l'angle d'attaque variables Toujours face du flux d'air entrant, indépendamment de la direction de son mouvement. Dans ce smerchepodobny crée le flux d'air qui réduit la traînée, mais améliore également considérablement l'efficacité des moteurs à une vitesse de l'écoulement du vent, quel que soit le terrain.

2. En conséquence, le temps de début du lancement d'une éolienne est minime.

3. En raison de la section transversale variable et le profil en arc de cercle des pales de rotor des travailleurs augmente leur effet aérodynamique.

4. En conséquence des trois premières qualités du vent construction de turbine proposée peut résister à des vents d'ouragan lourds et brusques rafales, le maintien d'un fonctionnement stable, fiable et sûr de l'appareil.

5. Caractéristiques des pales de rotor permettent de travailler avec la même efficacité utilisé comme environnement de travail est non seulement le flux d'air toute direction - droite horizontale, ascendant, descendant, etc., mais aussi l'eau, qui est, d'utiliser le moteur comme une unité hydraulique.

Des avantages techniques dérivées économique. Comme il n'y a pas besoin de mettre en place une partie de travail d'une éolienne sur un mât, un accès en ligne facile à sa réparation et l'entretien. En outre, tous les mécanismes et les récepteurs installés dans la partie inférieure, ce qui facilite leur connexion au moteur.

La capacité du rotor sous la forme d'une construction modulaire permettant de faire varier sa longueur et pour faciliter le transport du moteur.

L'éolienne rotor proposé peut être largement utilisé, en particulier dans les zones rurales, mais aussi dans les partis géologiques. Le design compact et sa simplicité permet de réduire de manière significative la consommation de matières et le coût global de l'unité proposée qui va attirer l'attention des clients potentiels à elle.

REVENDICATIONS

1. Le rotor de la turbine éolienne comprenant un châssis monté sur son arbre par des paliers et la lame de travail relié à l'arbre pour tourner avec lui, caractérisé en ce que les lames de travail sont conçues sous forme de plaques ayant une épaisseur et une largeur variable, qui sont pliées dans un plan vertical, hélice et horizontale - sont courbées en arc de cercle.

2. Le rotor de turbine éolienne selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame de travail relié à l'arbre au moyen de culbuteurs et chape.

3. Le rotor de la turbine éolienne selon l' une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'angle d'ascension du bord extérieur des pales de fonctionnement est de 0 à 180 °.

4. Le rotor de la turbine éolienne selon l'une quelconque des revendications 1-3, caractérisé en ce que la lame équipes de travail effectué.

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Date de publication 31.01.2007gg