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invention
Fédération de Russie Patent RU2136958

Appareil de génération d'énergie éolienne avec une transmission de puissance pneumatique et WAY PNEUMATIQUES DISPOSITIFS DE TRANSMISSION DE PUISSANCE En VETROPRIEMNYH

Appareil de production d'énergie éolienne
Avec la transmission de puissance pneumatique et WAY PNEUMATIQUES DISPOSITIFS DE TRANSMISSION DE PUISSANCE En VETROPRIEMNYH

Nom de l'inventeur: Malishkin Victor M .; Sergey Kalashnikov
Le nom du titulaire du brevet: Malishkin Victor M .; Sergey Kalashnikov
Adresse de correspondance: 392000, Tambov, ul.M.Gorkogo 16 kv.7, Kalashnikov Sergey Petrovich
Date de début du brevet: 14.05.1998

L'invention concerne l'énergie éolienne, à savoir puissance moteurs gearless de vent pour l'énergie éolienne et de produire de l'électricité. Le résultat technique consiste à prévoir une transmission uniformément répartie de l'écoulement du vent de la réaction des pales de l'hélice à un générateur de courant, ce qui élimine les dispositifs de conversion de couple et de transmission, en réduisant le poids du dispositif et l'installation, est réalisée par le fait que le dispositif d'énergie éolienne avec une transmission de puissance pneumatique, comprenant un axe de rotation horizontal, une turbine à air , le générateur, le contrôle et le système de roue éolienne selon l'invention comprend un palier central, le concentrateur d'énergie comme une entrée conique diffuseur conique, annulaire rotative jante hélice couplée à lames actionnés vannes reliant la cavité interne de la jante et / ou l'atmosphère des pales, les pales de la roue éolienne ont une forme en arc de cercle avec un creux dans le sens opposé au sens de rotation. Dans le procédé de la transmission de puissance pneumatique, consistant à pomper la turbine à air à travers le flux d'air généré dans les pales d'hélice creux pendant la rotation selon l'invention, le courant d'air est capturée sur la périphérie de la rotation de la roue éolienne et passe à travers la roue de vent dans la direction de la périphérie vers le centre de rotation à une pression supérieure à la pression atmosphérique.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

Appareil de génération d' énergie éolienne avec une transmission de puissance pneumatique concerne l' énergie éolienne, à savoir l' énergie éolienne pour les moteurs gearless pour l' énergie éolienne et de produire de l' électricité.

Il est connu dispositif de l'énergie éolienne avec une transmission de puissance pneumatique, comprenant un axe de rotation horizontal, une turbine à air, générateur, système de contrôle et de vent roue, pris comme un prototype. (Voir. Ya Shefter "L'inventeur des éoliennes et éoliennes", M., éditeur du Ministère de l'Agriculture de l'URSS, 1957, p. 53-54, Fig. 43).

Les inconvénients du dispositif décrit sont l'efficacité inférieure du dispositif, la présence de charges extérieures agissant sur la structure des aubes du fait du vide dans la cavité de roulement de la roue éolienne, une grande consommation de matières, massivité.

Un procédé est connu des dispositifs pneumatiques de transmission de puissance comprenant vetropriemnyh de pompage d'air à travers un flux d'air de la turbine générée dans les pales d'hélice creux lors de la rotation adoptée en tant que prototype (voir. SU 55996, cl. F 03 D 1/00, 30/11/39).

Le résultat technique consiste à fournir une transmission uniformément répartie de l'écoulement du vent de la réaction des pales de la roue éolienne au générateur électrique, éliminant ainsi le dispositif de conversion de couple et de la transmission, ce qui réduit le poids des dispositifs d'énergie éolienne, ce qui simplifie la structure de montage de dispositifs d'énergie éolienne, l'utilisation de l'énergie éolienne pour amener l'hélice à la position de fonctionnement, réduisant ainsi le coût de l'électricité Il est atteint en ce que le dispositif de production d'énergie éolienne avec transmission de puissance pneumatique, comprenant un axe de rotation horizontal, une turbine à air, un générateur électrique, le contrôle et le système de roue éolienne selon l'invention comprend un palier central, kontsetrator d'énergie en entrée un diffuseur conique conique, annulaire rotative jante hélice couplée avec des lames des vannes commandées reliant le bord intérieur de la cavité et / ou dans l'atmosphère des lames, dans lequel les pales ont une forme en arc de cercle avec un creux dans le sens opposé au sens de rotation. Dans le procédé de transmission de puissance pneumatique, consistant à pomper la turbine à air à travers le flux d'air généré dans les pales d'hélice creux pendant la rotation selon l'invention, le courant d'air est capturée sur la périphérie de la rotation de la roue éolienne et passe à travers la roue de vent dans la direction de la périphérie vers le centre de rotation à une pression supérieure à la pression atmosphérique.

L'invention est illustrée par les dessins, dans lesquels:

Fig. Dispositif de production d'énergie éolienne dans la position de fonctionnement - 1; Fig. 2 - la puissance d'émission du circuit pneumatique (en coupe longitudinale); Fig. 3 - pneumatique circuit de transmission de puissance (section); Fig. 4 - schéma du dispositif des lames avant et arrière, les extensions de montage; Fig. Appareil de production d'énergie éolienne dans la position de repos - 5.

Le dispositif de génération d'énergie éolienne proposée avec pneumatique tour de transmission de puissance comprend une base 1 (fig. 1) avec un ensemble rotatif pour orienter l'hélice 2 sur l'axe horizontal 3 dans la direction du vent. Axe horizontal creux 3 tourne sur le palier central 4 placé dans l'unité rotative 2 (Fig. 2).

Roue éolienne en matériau étanche à l'air rigide, semi-rigide ou souple, par exemple d'un diffuseur en tissu comprend un amplificateur 5, comme un rebord annulaire entourant la lame 6 (fig. 1). rebord annulaire 5 et les pales 6 sont en communication cavité longitudinale 7 qui sont reliés à l'antenne de réception 8 buse de turbine 9 (fig. 3). Sur le pourtour extérieur de la jante annulaire 5 sont commandés soupapes d'air 10 à travers laquelle la cavité interne de la jante 5 relié à l'atmosphère. des lames 6 de l'hélice (à côté de l'écoulement du vent) ont une forme en arc de cercle avec un creux dans le sens opposé au sens de rotation et la rotation de l'hélice à fournir un mouvement d'air de charge le long des cavités longitudinales 7 sur la périphérie des pales 6 de la turbine à air 9. La turbine 9 est placée sur un plan horizontal l'axe 3 et relié à un arbre 11 prolongeant le long de l'axe de la cavité intérieure 3, avec un générateur électrique 12 qui peut fonctionner comme un mode générateur d'énergie et un mode moteur. Le générateur 12 est disposé dans l'unité rotative 2 (Fig. 2).

Pour fixer et maintenir l'hélice en position de fonctionnement, il comprend des câbles arrière 13 d'un avant étendant radialement et les câbles 13, 14. Les câbles frontaux sont suspendus à une extrémité du bord avant de la jante 5, et l'autre extrémité sur la collerette 15 l'axe horizontal 3. Les câbles arrière 14 sont suspendus à une extrémité vers l'arrière le bord de la jante 5, et l'autre extrémité sur la collerette 15 l'axe horizontal 3. les longueurs des câbles avant et arrière 13 et 14 déterminent l'angle d'attaque de la jante 5 pour l'écoulement du vent entrant, qui est déterminée en fonction de la quantité requise de l'amplificateur diffuseur de conicité.

les extensions frontales 16 sont fixés à une extrémité à un point du front intermédiaire des bords 17 des pales 6, et l'autre extrémité du raidisseur rebord avant 18 5 dans le sens inverse de l'écoulement du vent de la réaction (Fig. 4). Les extensions arrière 19 sont fixés à une extrémité à des points intermédiaires des bords de fuite 20 des pales 6 et l'autre extrémité au contrefort arrière 21 de la couronne 5 dans la direction opposée à la réaction des flux de vent. Les longueurs des extensions arrière 16 et 19 avant et définissent l'angle d'attaque des pales 6, qui est fixé en fonction de la vitesse du vent, le rayon de la section considérée de la lame 6 et la vitesse angulaire souhaitée de la roue éolienne.

Le long du périmètre de la buse de sortie 22 (Fig. 2) turbine à air 9 placé pivotant vanne de régulation 23, qui vous permettent de modifier la sortie de la buse surface de la section 22 et d'ajuster la quantité d'air passant à travers la turbine à air 9. vannes de régulation de gestion en système de contrôle automatique (non représenté sur le schéma ).

La position de repos de la roue de vent sous son propre poids et affaissements formé sur l'axe 3 et les câbles 13, 14 et des extensions 16 et 19 dans l'état représenté sur la figure. 5.

Appareil de production d'énergie éolienne pour la conduite d'une position de travail dans le moteur électrique 12 est en mode commuté et fait tourner la turbine à air 9. La turbine 9 tout en faisant tourner les vannes fermées 10 injecte de l'air de l'atmosphère dans la cavité interne 7 des lames 6 et le rebord annulaire 5. Sous l'influence de l'inflation de l'air de surpression se produit et la formation de hélice avec des lames de forme aérodynamique 6, nécessaires et suffisantes pour son déroulement sous l'influence de l'écoulement du vent entrant. Comme la vitesse angulaire de la roue du vent par la force centrifuge continue son déploiement dans le corps de forme de révolution, sa rigidité augmente. Après avoir atteint la vitesse de l'hélice angulaire calculée à laquelle la lame 6 et une rebord annulaire 5 hélice acquièrent la forme souhaitée, le système de commande automatique stoppe la rotation forcée de la turbine 9, les vannes 10 sont ouvertes sur le contour extérieur de la jante 5. du vent, flux de vent rotatif à travers les vannes 10 grips l'air extérieur et la pompe dans la cavité interne 7 du rebord 5. dans la cavité interne 7 du rebord 5 du flux d'air forcé par des canaux longitudinaux dans les lames 6 est introduit dans l'orifice d'entrée 9 de la buse de turbine, passe à travers la turbine 9 provoque sa rotation à travers la buse arrière et la sortie à l'atmosphère. La turbine 9, l'écoulement d'air rotatif entraîne le générateur 12 qui produit de l'électricité.

Lors du changement de direction de l'écoulement du vent pour les deux axes d'orientation pivotants 3 de rotation de l'hélice du vent tourne vers la bonne direction dans électromotrice système de contrôle de commande (non représenté sur le schéma).

Lors du changement de la vitesse du vent dans la plage de vitesse de fonctionnement peut être contrôlé par plusieurs paramètres windwheel: changer la forme et / ou la taille de l'amplificateur de diffuseur (jante 5) modifie les angles d'attaque des pales 6, en faisant varier la quantité d'air circulant à travers la cavité 7 et la turbine 9.

Modification de la forme et les dimensions du diffuseur de l'amplificateur en faisant varier la longueur des câbles arrière 13 et 14. Par exemple radial à l'avant et, en augmentant la longueur des câbles arrière 14 à une longueur constante de l'avant permettent fils 13 de se déplacer sous l'action du bord arrière du point de vent de la jante 5 points par rapport au bord avant et réduire l'angle d'attaque jante au flux d'air. L'augmentation de l'angle d'attaque de la jante 5, et donc la concentration de l'écoulement du vent a produit une augmentation de la longueur des fils avant 13 et / ou en diminuant la longueur des câbles 14 à l'arrière.

Les angles d'attaque des pales 6 régulées en modifiant les longueurs de l'avant et des extensions arrières 16 et 19. Par exemple, ce qui réduit la longueur du tronçon avant 16 conduit à un déplacement du bord d'attaque 17 vers la lame 6 à l'axe de rotation et par rapport au bord de fuite 20 et, par conséquent, de réduire l'angle d'attaque par rapport à l'écoulement venant en sens inverse air. La réduction de la longueur des prolongements arrière 19 entraîne le déplacement des bords de fuite 20 des pales 6 dans la direction de l'axe de rotation et par rapport au bord avant 17 et, par conséquent, une augmentation de l'angle d'attaque du flux d'air par rapport la lame 6.

Avec une augmentation de la vitesse d'écoulement du vent est une augmentation de la vitesse et la quantité d'air pompé à travers la turbine 9 et une augmentation correspondante de la vitesse turbine à air elekrogeneratora 9 et 12, ce qui pourrait affecter la qualité de l'électricité produite. Par conséquent, afin de maintenir la fréquence de rotation de la turbine dans une plage 9 système de commande automatique prédéterminé ferme la vanne 21 en réduisant la surface de section de la buse de sortie, et en réduisant la quantité d'air passant à travers la turbine 9, et la vitesse d'air de la turbine diminue en conséquence 9 et 12. Lorsque le générateur d'énergie en réduisant l'air de la vitesse du vent la vanne 21 ouverte, ce qui augmente la superficie de la section de buse de sortie, la quantité d'air passant à travers la turbine et 9, respectivement, est accru générateur de puissance à turbine à air de vitesse 9 et 12.

Avec une forte augmentation de la vitesse du vent jusqu'à des valeurs supérieures à la conception (de travail) système de contrôle automatique ferme les vannes 10 sur le rebord annulaire 5 comprend un 12 moteur électrique, avec la puissance de la source de sauvegarde et ouvre complètement la vanne de régulation 21 dans la buse d'air turbine à air de la buse de sortie 9. Rotation turbine à air 9 produit dans les cavités internes des lames 6 et 7 du rebord annulaire 5 vide (sous la pression atmosphérique), sous l'effet d'une pression atmosphérique plus élevée dimensions géométriques des lames 5 et jante 6 sont réduites et donc la traînée diminue l'écoulement du vent. Lorsque des éléments de l'hélice une certaine flexibilité est son pliage dans une position sûre.

REVENDICATIONS

Dispositif d'alimentation 1. éolienne avec transmission d'énergie pneumatique, comprenant un axe de rotation horizontal, une turbine à air, un générateur électrique et un système de contrôle du vent de roue, caractérisé en ce que le dispositif comprend une entrée centrale d'énergie du moyeu de palier sous la forme d'un diffuseur conique effilée, la jante annulaire hélice tournante reliée aux aubes des vannes commandées reliant le bord intérieur de la cavité et / ou dans l'atmosphère des lames, dans lequel les pales ont une forme en arc de cercle avec un creux dans le sens opposé au sens de rotation.

2. Une méthode dans un pneumatique des dispositifs de transmission de puissance vetropriemnyh comprenant pompage de l'air grâce à un flux d'air de turbine généré dans les pales d'hélice creux pendant la rotation, caractérisé en ce que le flux d'air est capturé sur la périphérie de la roue tournante du vent et à une pression supérieure à la pression atmosphérique, en passant par la direction de la roue éolienne à partir de la périphérie vers le centre de rotation.

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Date de publication 18.01.2007gg