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invention
Fédération de Russie Patent RU2138684

Un dispositif de conversion de flux d'air dans l'énergie électrique

Un dispositif de conversion de flux d'air dans l'énergie électrique

Nom de l'inventeur: Rozhkov Alexander A. (PAR)
Le nom du titulaire du brevet: Rozhkov Alexander A. (PAR)
Adresse pour la correspondance: 220113, République du Bélarus, Minsk, ul.Ya.Kolasa 65, la société "Belpatentservice"
Date de début du brevet: 23.06.1998

L'invention concerne l'énergie éolienne, est dirigée vers l'utilisation de l'énergie éolienne et le flux d'air ascendant et peut être utilisé dans la conception et la construction de la puissance SMT. Le résultat technique consiste à augmenter l'efficacité de l'utilisation de l'énergie de l'air chaud en augmentant la capacité grâce à l'utilisation optimale de l'espace de travail rehausse utile, il est atteint en ce que le dispositif comprend un tube de pression, coaxial avec les arbres centraux qui installés vent générateur électrique d'une turbine éolienne (la roue éolienne) et placés dans la partie inférieure de l'accumulateur d'énergie de la conduite, le générateur de puissance roue éolienne est prévu reliant la masselotte disposée dans une partie périphérique de l'hélice. L'appareil est équipé de deux hélices supérieure et inférieure coaxiale et autonome inertielle. Générateur axe de rotation disposé de manière coaxiale avec et / ou perpendiculairement à la roue éolienne respective, la roue éolienne inférieure reliée cinématiquement à un générateur électrique, et est muni d'un moteur pneumatique monté de manière coaxiale avec la partie inférieure la turbine éolienne et formée dans une chambre pneumatique dans une zone périphérique qui est située appareil à jet diamétralement opposée deux buses de sens opposé.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne le domaine de l' énergie et est dirigé vers l'utilisation de l' énergie éolienne et le débit et la chaleur de l' air ascendant peut être utilisé dans la conception et la construction de centrales électriques Hot.

L'une des orientations prometteuses dans la conception et la construction de centrales d'énergie éolienne (vent turbines) est le développement et la création de complexes de groupes comprenant 20-30 vent unités des tours de turbine d'un diamètre à trois pales roue éolienne de 15,4 m à 25 m et une hauteur de trois sections de la tour de 25 mètres. (Voir ., par exemple, V.V.Zubarev et d'autres. "l'utilisation de l'énergie éolienne dans les régions du Nord», Leningrad, Nauka, 1989 S.24-25).

La vertu des systèmes connus est représenté dans une efficacité suffisamment élevée de conversion de l'énergie éolienne en énergie électrique. En Californie, près de 4000 éoliennes sont regroupées quinze tailles avec une capacité 40-400 kW.

L'inconvénient se manifeste dans le placement des éoliennes sur un beaucoup plus vastes jusqu'à 47 kilomètres carrés, et d'utiliser uniquement l'énergie éolienne sans l'utilisation pratique de l'énergie solaire thermique.

La convection est la conception du prototype puissance TVES (voir. Par exemple, le brevet US N4070131, F 03 D 7/00, publ. 78.24.01), comprenant une tour ayant des extrémités ouvertes. A la base de la tour est placé rehausse générateur de puissance d'entraînement du vent, par exemple, comme les serres. La partie principale de la tour a une forme tubulaire. En outre, la structure comporte des moyens pour sélectivement la direction du vent dans la tour le long de son étendue verticale. La surface intérieure de la tour forme une chambre de turbulence dans laquelle le flux d'air entrant dans la tour afin de former un tourbillon dans la partie centrale de la zone à basse pression du vortex. La tour a un moyen pour aspirer l'air dans le fond de la tour et d'accélérer l'écoulement d'air dans la zone à basse pression. A la base de la tour est installé le flux d'air de turbomachine actionné aspiré par le bas de la tour. La tour a plusieurs portion de support de lame monté verticalement de l'étendue verticale de la tour principale. Les ailettes peuvent être mis en rotation autour de son axe. La tour offre un moyen de déterminer la direction du vent, qui est reliée au mécanisme de réglementation pour assurer l'ouverture des lames faisant face dans le côté du vent pour assurer l'air entrant dans la tour. La tour est installée à une certaine distance du sol. Turbomachine, placé à la base de la tour, un générateur et une turbine, dont les lames sont réglées de telle sorte que la turbine tourne dans le plan horizontal, ce qui entraîne un générateur électrique. Les aubes de turbine sont situés à proximité de la base de la tour et sont entraînées par le flux d'air aspiré dans la zone à basse pression.

conception TVES Connu permet l'utilisation non seulement de l'énergie éolienne, mais aussi pour convertir l'énergie thermique du soleil pour chauffer l'air par convection et de l'air pour créer un flux de pression à la hausse stable dans la zone d'écoulement du vent sur l'installation électrique de la roue éolienne.

L'inconvénient de la conception connue est représentée dans une petite puissance électrique spécifique extraite de l'un mètre cube de volume de la conduite de travail sous pression.

L'objet de l'invention est d'augmenter les TVES d'efficacité en augmentant sa capacité grâce à l'utilisation optimale de l'espace de travail utile la mine d'ondes.

L'objet déclaré est atteint en ce que le dispositif pour convertir le flux d'air en énergie électrique, comprenant un tube de pression, de manière coaxiale avec l'arbre de tige centrale qui est installé générateur d'énergie éolienne de la roue éolienne (roue de vent), et à la base de la crépine est placée dispositif de stockage d'énergie selon l'invention de la roue éolienne générateur électrique est équipé attaché masse inertielle;

Dispositif pour convertir les flux d'air en énergie électrique fixé masse inertielle est placé dans la partie périphérique de l'hélice;

un dispositif destiné à convertir les débits d'air colonne montante est muni d'au moins deux hélices supérieure et inférieure coaxiale autonome fixée à la masse d'inertie;

un dispositif pour convertir un flux d'air inférieure de roue éolienne pas cinématiquement relié à un générateur électrique;

un dispositif destiné à convertir le flux d'air électrique à l'axe de rotation de la génératrice disposée de manière coaxiale avec et / ou perpendiculairement à leurs roues respectives d'une girouette;

un dispositif de conversion de vent inférieur turbine de circulation d'air est muni d'un moteur pneumatique monté de manière coaxiale avec la partie inférieure la turbine éolienne et formée dans une chambre pneumatique dans la zone périphérique dans laquelle le dispositif de jet est situé dans une façon diamétralement opposée au moins deux buses compteur de directions;

un dispositif de conversion de vent inférieure turbine de débit d'air est conçu comme une roue de bicyclette rayons adjacents à laquelle sont montées des aubes.

L'invention est illustrée par un dessin, où

Un dispositif de conversion de flux d'air dans l'énergie électrique

1 - Vue générale du dispositif.

Un dispositif de conversion de flux d'air dans l'énergie électrique

2 - une coupe selon A-A; Figure 3 - une vue générale du moteur à air; 4 - sous la forme d'velokolesa de roue éolienne.

Appareil pour convertir un flux d'air en énergie électrique, comprend un tuyau de pression 1 de manière coaxiale avec le canon central 2 de l'arbre 3 qui est installé au vent générateur électrique 4 avec une roue à hélice 5 (ci-après la roue de vent) et dans la base 6 un tuyau de pression 1 est affiché le stockage d'énergie, comme qui peut être utilisé d'une batterie électrique, un accumulateur pneumatique, par exemple, sur la base du réservoir d'air comprimé à haute pression, etc. 5 est pourvu d'une roue éolienne connectée masselotte 7, dans lequel le métal comme des charges, telles que le plomb peut être utilisé.

Affiliate masse inertielle 7 est placé dans la partie périphérique 8 hélice 5.

tuyau de décharge 1 muni d'au moins deux inertie autonome coaxiale inférieure et de l'hélice supérieure 5 et 9. L'appareil peut être utilisé dans des modes de réalisation de la pièce jointe en tant que générateur électrique purement coaxial 4 à 5 roues éoliennes ou le positionnement horizontal du générateur électrique 4 par rapport à la roue du vent 5, ou et toute combinaison de la liaison cinématique entre les générateurs d'hélices électriques 5 et 4. ainsi, un montant calculé roues éoliennes 5 peut être utilisé uniquement comme un excréteur autonome sans relation cinématique avec les générateurs 4, mais seulement avec une connexion pneumatique à hélices 5, qui, dans ce mode de réalisation sont liés à générateurs électriques 4.

Basse roue éolienne 5 peut être structurellement relié cinématiquement à un générateur électrique 4 dans un tel facteur de forme et inférieure roue éolienne 5 sert de excréteur de l'écoulement d'air ascendant à l'intérieur du tube de pression 1.

5 hélice différentielle pour optimiser l'utilisation de l'énergie du courant d'air ascendant dans le tuyau 1 peut être réalisé avec des diamètres différents, qui est réduit de la partie inférieure de l'hélice supérieure à 5 roues éoliennes 9. Dans ce mode de réalisation, la surface intérieure 10 de l'arbre 3 rehausse 1 est réalisée avec une diminution de conicité de la base le bord supérieur 11 1 colonne montante.

Dans un mode de réalisation de la roue éolienne dispositif 5 peut être sous la forme d'une roue de bicyclette 12 (figure 4) dans laquelle la lame 13 est placé sur les rayons adjacents opposés 14 que technologiquement, t. K. Spokes 14 permettent les lames 13 pour former un angle d'attaque optimum par rapport à l'écoulement d'air ascendant dans le tuyau d'évacuation 1. ajouté masses 7 une marchandise technologiquement placés dans la zone rebord périphérique velokolesa 12. dispositif de stockage d'énergie supplémentaire peut être utilisé comme accumulateurs électriques 15, 16 ou des réservoirs souterrains pour l'air comprimé utiliser dans le calme des conditions climatiques de type. Batteries rechargées des générateurs électriques 15 4 au cours du cycle de fonctionnement du dispositif. 16 réservoirs sont remplis d'air comprimé provenant d'un compresseur mécanique ou électrique (non représenté). L'unité de base est placée obliquement guidage 17 pour réguler l'écoulement d'air provenant de l'environnement dans le corps 2 du tube à décharge électrique 1. Le générateur 4 de prise de force dans un mode de réalisation - avec la disposition horizontale du générateur 4 est muni d'un galet 18 qui forme une paire de frottement avec une jante de 19 l'hélice 5 9. Le rebord 19 forme une zone périphérique 8 de l'hélice. Pour contrôler le flux d'air naturel entrant dans la zone de travail 1 rehausse au plus tard, à condition que les rideaux Flap fonctionnent en mode manuel ou automatique.

Dans un mode de réalisation, le dispositif de conversion de flux d'air inférieur vent turbine 5 est munie d'un moteur pneumatique 20 qui est monté de manière coaxiale au vent inférieure rotor 5 (sur la surface de balayage de l'hélice 5 ou une hélice de surface balayée 5) et est conçu comme une chambre pneumatique 21 périphérique la zone 22 du boîtier 23 qui loge un appareil à jet 24 sous la forme de deux buses diamétralement tangentiels 25 et 26, direction opposée. Le carter 23 du moteur pneumatique 20 par un ensemble de palier 27 monté sur l'arbre 28, l'hélice à palettes 5 de façon rotative par rapport à l'arbre 28 en même temps que la roue éolienne 5. Les buses 25 et 26 à travers les canaux radiaux 29 sont reliés pneumatiquement avec le canal principal 30 associé à l'accumulateur 16 avec de l'air comprimé ou de l'air un compresseur (non représenté). Moteur à air 20 est utilisé pour faire tourner la roue d'inertie de l'hélice 5 de la puissance lors de la chute de l'écoulement d'air naturel dans l'alésage du tube 1. En cas de chute de pression du flux de puissance naturelle à travers le canal d'air principal 30, l'air comprimé est fourni à partir de la haute pression Accumulateurs 16 dans le dispositif de jet d'air comprimé 24 buses 25 et 26 . Expire des buses 25 et 26 des disques de manière rotative de flux d'air de jet (sur le principe de «Segner roue») 23, le carter du moteur à air 20, et avec elle la roue du vent 5.

En fonction du temps les conditions météorologiques sont pris en compte les facteurs suivants lors de l'utilisation du dispositif:

- L'utilisation de l'énergie éolienne;

- L'utilisation de la pression atmosphérique naturelle;

- L'utilisation d'une différence de température au niveau du tuyau de base et la pression dans la zone de son bord supérieur;

- L'utilisation de l'air comprimé du réservoir haute pression - stockage de l'énergie de l'air;

- La variation de la valeur absolue de la pression à l'intérieur du tuyau de pression en raison des particularités de sa construction;

- L'utilisation de ventilateurs forcés pour alimenter les batteries électriques.

Conception caractéristique du dispositif est de réaliser tuyau d'évacuation 1 de la surface intérieure conique monté sur le trimestre, sur la base de quatre 6. A l'intérieur du tube vertical une hélice 5 sont montés avec des masses attachées d'inertie (ci-après de l'hélice inertielle 5) entraînés en rotation par le flux de vent sur les six les facteurs ci-dessus. hélice inertielle 5 par la rotation à transmettre l'énergie de rotation des générateurs électriques 4 par l'un des système cinématique de leur lien avec celle-ci. Si le générateur 4 sont disposés dans les douilles de montage, réalisé tuyau de pression à l'intérieur de la paroi 1, le générateur 4 est mis en rotation au moyen d'une paire de friction: le rouleau de contact 18 électrique 4 - 5 hélice rebord 19, 9, travaillant sur le principe d'un générateur de bicyclette. L'engagement du rouleau 18 contact avec le rebord 4 du générateur 19 inertie roue 5, 9 a lieu dans les conditions de soulever et abaisser le rouleau de contact 18 par rapport à la jante 19.

Dans un du générateur 4 options peuvent être positionnés de manière coaxiale la roue d'inertie 5, 9. Dans ce cas, utilisez une performance de générateur électrique 2 à 3 avril ou plus en fonction du régime de rotation des forces d'inertie des roues 5, 9.

l'utilisation combinée des six facteurs susmentionnés inhérents au fonctionnement du dispositif.

Le premier mode de fonctionnement (vent)

Dans le premier mode de l'utilisation de la force prévue vent. Mouvement de masse d'air atmosphérique (débit d'air) atteint la vanne-rideau 31 situé dans la base 6 supporte le tube de décharge 1 et le guide incliné 17 pénètre dans le canon 2, ce qui provoque le vent pour faire tourner 2-3, par exemple, la roue d'inertie 5 qui ne sont pas liés à 4 un générateur électrique, et servent à améliorer la circulation de l'air dans le cylindre 2 et le tuyau d'évacuation 1 faire un écoulement d'air turbulent (vortex) mouvement. En raison de l'inclinaison du tuyau 1 et l'opération d'évacuation du vent volant d'inertie 5 tourne amplifié travail flux d'air, est relié cinématiquement, par exemple, des générateurs électriques 4 roues à inertie 9. En l'absence de masse du vent est efficace (sur) l'opération combinée.

Le deuxième mode de fonctionnement (combiné)

L'opération combinée implique l'utilisation d'air comprimé provenant du réservoir à haute pression 16, qui est activé automatiquement lorsqu'il n'y a pas de vent. Le stock de l'air comprimé de haute pression doit être évalué pour la période maximale de calme, le calme de la région (en présence de vent est automatiquement rempli les réservoirs à l'air comprimé). De même, l'opération d'entraînement vient en énergie électrique - batteries 15, qui est alimenté par un courant électrique (inclus) ventilateurs forcés (non représentés) disposés en dessous de la roue éolienne d'inertie 5. Comme il est allumé et que le réchauffeur d'air (non représenté) pour être situé à vent volant d'inertie 5 et donc réchauffeur d'air crée un différentiel de température dans la base 6 un tuyau de pression 1, et à son bord supérieur 11 que renforce l'énergie du dispositif de pression du vent s'appliquerait refroidisseur d'air, pour créer des différences de température à l'intérieur de l'alésage 2 et améliorer l'air de l'énergie ruisseau. Le dispositif peut être utilisé dans les troncs des mines abandonnées.

dispositif de dignité est qu'il, contrairement à l'art antérieur éoliennes a continué l'opération et ne dépend pas de courants de vent directs comme les plantes connues, car elle fournit un mode combiné de fonctionnement, décrit précédemment. Le dispositif ne nécessite pas beaucoup à la différence des centrales hydro-électriques et nucléaires, il peut être agencé en cascade, et de petits objets.

La capacité de chaque variante du dispositif de l'invention sera déterminée en fonction des besoins de puissance du consommateur et de la taille de l'installation.

A la date de dépôt du dispositif de test de simulation de l'auteur réalisée en utilisant comme base pour la roue de bicyclette de roue éolienne. Les vélos et de voitures générateurs ont été utilisés comme un générateur électrique. Affiliate masse inertielle 7 a été placée dans le pneu d'une roue de bicyclette. Les lames sont montées sur les rayons d'une roue de bicyclette adverse. En raison du fait que les rayons sont situés velokolesa cordale, nous avons reçu le double de la lame pour incliner velokolesa plan correspondant à l'angle optimal d'attaque de la pale de rotor 5 par rapport à l'écoulement d'air vers le haut à l'intérieur du cylindre 2.

L'utilisation industrielle de l'appareil aura lieu en Biélorussie après la détection de ralenti pression d'inventaire tubes chaudières, centrales thermiques, etc.

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour convertir un flux d'air à l'énergie électrique, comprenant un tube de pression, de manière coaxiale avec les arbres centraux qui générateur d'énergie éolienne est installée à la turbine éolienne, et à la base de l'accumulateur d'énergie d'ondes est placé, caractérisé en ce que la turbine éolienne est munie d'un générateur électrique connecté une masse d'inertie qui est placé dans la partie périphérique de la turbine éolienne.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu 'il est muni d'au moins deux inertie coaxiaux autonome du vent supérieur et inférieur impulseurs.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'axe de rotation des générateurs électriques sont disposés de manière coaxiale et / ou perpendiculairement à leurs roues respectives d'une girouette.

4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la partie inférieure turbine éolienne reliée cinématiquement à un générateur électrique.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le fond est muni d'un moteur pneumatique vent de turbine monté de manière coaxiale avec la partie inférieure la turbine éolienne et formée dans une chambre pneumatique dans la zone périphérique dans laquelle le dispositif à jet est placée sous la forme de deux buses diamétralement opposées venant en sens inverse direction.

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Date de publication 10.02.2007gg