RU188444U1

RU188444U1 - Wind turbine

Info

Publication number: RU188444U1
Application number: RU2018138446U
Authority: RU
Inventors: Юрий Сергеевич Петров; Михаил Константинович Хадиков; Андрей Андреевич Соколов; Александр Казбекович Музаев
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2019-04-12

Abstract

Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для получения электрической энергии путем использования возобновляемых источников энергии, в частности энергии солнца и энергии ветрового потока, и может быть использована для автономного энергоснабжения отдаленных и труднодоступных объектов. Технический результат заключается в повышении мощности установки за счет более полного использования силы солнечного и ветрового потоков. Установка включает лопасти с фиксаторами, которые закреплены на подвижной вертикальной оси, жестко связанной с электрогенератором, блок управления, фотодатчики, блок ввода и отображения информации, тахометр, которые подключены к входам блока управления, а также щеточно-кольцевой механизм и аккумуляторную батарею, соединенную с выходом блока управления, а фотоэлектрические преобразователи соединены через щеточно-кольцевой механизм с блоком управления, к которому подключен электрогенератор, жестко соединенный с подвижной вертикальной осью установки, при этом фотоэлектрические преобразователи расположены на лопастях с обеих сторон, а ниже уровня лопастей расположены зеркала, с компенсаторами суточного вращения Земли. Установка дополнительно снабжена неподвижным жестким полым усеченным конусом, на внутренней и внешней поверхностях которого расположены фотоэлектрические преобразователи, подключенные к входу блока управления, при этом усеченный полый конус расположен между вращающимися лопастями и зеркалами и жестко закреплен на неподвижном вертикальном кожухе, выполненном в виде трубы. Неподвижный вертикальный кожух, выполненный в виде трубы, с расположенной в нем вертикальной подвижной осью, жестко закреплен на фундаменте. 1 ил.The utility model relates to the field of devices designed to generate electrical energy through the use of renewable energy sources, in particular solar energy and wind flow energy, and can be used for autonomous power supply of remote and hard-to-reach facilities. The technical result is to increase the capacity of the plant due to more complete use of the force of solar and wind flows. The installation includes blades with latches fixed to a movable vertical axis rigidly connected to the generator, a control unit, photo sensors, an input and display unit, a tachometer that are connected to the inputs of the control unit, as well as a brush-ring mechanism and a battery connected to the output of the control unit, and the photoelectric converters are connected via a brush-ring mechanism to the control unit, to which an electric generator is connected, which is rigidly connected to a movable vertical the axis of the installation, while the photoelectric converters are located on the blades on both sides, and mirrors are located below the level of the blades, with compensators for the daily rotation of the Earth. The installation is additionally equipped with a fixed rigid hollow truncated cone, on the inner and outer surfaces of which are photoelectric converters connected to the input of the control unit, while the truncated hollow cone is located between the rotating blades and mirrors and rigidly fixed on the fixed vertical casing made in the form of a pipe. The fixed vertical casing, made in the form of a pipe, with a vertical movable axis located in it, is rigidly fixed on the foundation. 1 il.

Description

Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для получения электрической энергии путем использования возобновляемых источников энергии, в частности энергии солнца и энергии ветрового потока, и может быть использована для автономного энергоснабжения отдаленных, труднодоступных объектов, а также для конкретных целей отдельных энергопотребителей.The utility model relates to the field of devices designed to generate electrical energy through the use of renewable energy sources, in particular solar energy and wind flow energy, and can be used for autonomous power supply of remote, hard-to-reach facilities, as well as for specific purposes of individual energy consumers.

Известна ветроэнергетическая установка, включающая лопасти, установленные на неподвижных осях, которые закреплены на подвижной вертикальной оси, жестко связанной с электрогенератором, блок управления, фотодатчики, блок ввода и отображения информации, тахометр, которые подключены к входам блока управления, а также щеточно-кольцевым механизмом и аккумуляторной батареей, соединенной с выходом блока управления, а фотоэлектрические преобразователи через щеточно-кольцевой механизм соединены с блоком управления, к которому подключен электрогенератор, жестко соединенный с подвижной вертикальной осью установки, при этом фотоэлектрические преобразователи нанесены на лопасти с обеих сторон, (см. патент РФ на полезную модель №148781 МПК⁹F03D 7/06, опубл. 20.12.2014 г. ).Known wind power installation, including blades mounted on stationary axes, which are fixed on a movable vertical axis rigidly connected to an electric generator, a control unit, photo sensors, an information input and display unit, a tachometer, which are connected to the inputs of the control unit, as well as a brush-ring mechanism and a battery connected to the output of the control unit, and photoelectric converters through a brush-ring mechanism are connected to the control unit to which the electronic a rotor generator rigidly connected to the movable vertical axis of the installation, with photoelectric converters applied to the blades on both sides (see RF patent for utility model No. 148781 IPC ⁹ F03D 7/06, publ. 12.20.2014).

Недостатком является неполное использование солнечного потока и соответственно низкая мощность установки.The disadvantage is the incomplete use of solar flux and, accordingly, low power installation.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является автономная электроэнергетическая установка (см. патент РФ на полезную модель №158761, МПК F03D 3/06, 7/06 (01.2006), H02S 10/12 (01.2014), включающая лопасти с фиксаторами, которые закреплены на вращающейся вертикальной оси, жестко связанной с электрогенератором, тахометром и щеточно-кольцевым механизмом, при этом на лопастях с обеих сторон расположены фотоэлектрические преобразователи, а ниже уровня лопастей на опоре расположены зеркала, с компенсаторами суточного вращения Земли.The closest to the claimed technical solution is an autonomous power plant (see RF patent for useful model No. 158761, IPC F03D 3/06, 7/06 (01.2006), H02S 10/12 (01.2014), including blades with latches, which are fixed on a rotating vertical axis rigidly connected with an electric generator, a tachometer and a brush-ring mechanism, with photoelectric converters on the blades on both sides, and mirrors with compensators for Earth's daily rotation are located below the level of the blades.

Недостатками прототипа являются неполное использование потоков солнечной энергии и энергии ветровых потоков для преобразования их в электрическую энергию.The disadvantages of the prototype are the incomplete use of the flow of solar energy and the energy of wind flows to convert them into electrical energy.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение мощности установки за счет более полного использование силы ветрового и солнечного потоков.The objective of the proposed technical solution is to increase the capacity of the plant due to a more complete use of the force of wind and solar streams.

Технический результат заключается в увеличении количества вырабатываемой электроэнергии.The technical result is to increase the amount of electricity generated.

Технический результат достигается тем, что в ветрогелиоустановке, включающей лопасти с фиксаторами, которые закреплены на вращающейся вертикальной оси, жестко связанной с электрогенератором, тахометром и щеточно-кольцевым механизмом, при этом на лопастях с обеих сторон расположены фотоэлектрические преобразователи, а ниже уровня лопастей на опоре расположены зеркала, с компенсаторами суточного вращения Земли, согласно полезной модели, она дополнительно снабжена неподвижным жестким полым усеченным конусом, на внутренней и внешней поверхностях которого расположены фотоэлектрические преобразователи, при этом усеченный полый конус расположен между лопастями и зеркалами и жестко закреплен на неподвижном вертикальном кожухе, выполненном в виде трубы, внутри которой расположена вертикальная вращающаяся ось."The technical result is achieved by the fact that in a wind turbine, including blades with latches, which are fixed on a rotating vertical axis rigidly connected to an electric generator, a tachometer and a brush-ring mechanism, photoelectric converters are located on both blades, and below the blades on a support mirrors are located, with compensators for the daily rotation of the Earth, according to the utility model, it is additionally equipped with a fixed rigid hollow truncated cone, on the inside and outside erhnostyah which photoelectric converters are arranged, wherein the hollow truncated cone located between the blades and mirrors, and is rigidly secured to a stationary vertical housing formed in form of a tube, inside which the vertical axis is rotating. "

Данная конструкция позволит повысить мощность установки, а так же более полно использовать силу солнечного потока для выработки электроэнергии.This design will increase the capacity of the plant, as well as more fully use the power of the solar flux to generate electricity.

Сущность ветрогелеоустановки поясняется чертежом, где на фигуре представлена ее структурная схема.The essence of the wind-girder is illustrated in the drawing, where the figure shows its block diagram.

Ветрогелеоустановка состоит из лопастей 1 с фиксаторами 2 и нанесенными на лопасти 1 с двух сторон фотоэлектрическими элементами (на фиг. не показаны); лопасти 1 фиксаторами 2 прикреплены к вращающейся вертикальной оси 3, в основании которой размещены генератор 4 и щеточно-кольцевой механизм 5, причем вращающаяся вертикальная ось 3 установлена внутри неподвижного вертикального кожуха 6, выполненного в виде трубы, жестко закрепленного растяжками 7 к фундаменту, выходы генератора 4 и щеточно-кольцевого механизма 5 подключены к блоку управления 8, а также тахометр 9, фотодатчик 10 и блок ввода и отображения информации 11. Причем к блоку управления подключены аккумуляторная батарея 12 и конечный потребитель 13. На опоре 14 закреплены зеркала 15 с компенсаторами суточного вращения Земли 16, а полый усеченный конус 17 с закрепленными на его внутренней и внешней поверхностях фотоэлектрическими преобразователями (на фиг. не показаны), жестко закреплен с помощью растяжек 18 на неподвижном вертикальном кожухе 6.A wind selectivator consists of blades 1 with clamps 2 and photovoltaic cells applied to the blades 1 from two sides (not shown in FIG.); the blades 1 are fixed to the rotating vertical axis 3 by the latches 2; the generator 4 and the brush-ring mechanism 5 are placed at the base, the rotating vertical axis 3 is installed inside the fixed vertical casing 6 made in the form of a pipe rigidly fixed with braces 7 to the foundation, the generator outputs 4 and the brush-ring mechanism 5 are connected to the control unit 8, as well as the tachometer 9, the photo sensor 10 and the input and display unit 11. Moreover, the battery 12 and the final sweat are connected to the control unit rib 13. Mirror 15 is fixed on support 14 with compensators for the daily rotation of the Earth 16, and a hollow truncated cone 17 with photoelectric converters fixed on its inner and outer surfaces (not shown in the figure) is rigidly fixed by means of braces 18 on a fixed vertical casing 6 .

Ветрогелеоустановка работает следующим образом.Wind removal equipment works as follows.

При перемещении масс воздуха и возникновении ветрового потока действующего на лопасти 1 с фиксаторами 2 и нанесенными на лопасти 1 с двух сторон фотоэлектрическими преобразователями (на фиг. не показаны) возникала вращающая сила ƒ, приводящая во вращение вертикальную ось 3, которая приводила во вращение электрогенератор 4 и тахометр 9. Устойчивость конструкции установки обеспечивали растяжки 7, закрепляющие неподвижный вертикальный кожух 6 к фундаменту.When moving the air masses and the wind flow acting on the blades 1 with clamps 2 and photoelectric converters applied on the blades 1 (not shown in the figures), a rotating force ƒ appeared, causing the vertical axis 3 to rotate, which caused the electric generator 4 to rotate and tachometer 9. The stability of the installation design provided stretch marks 7 securing the fixed vertical casing 6 to the foundation.

Фотоэлектрические преобразователи (на фиг. не показаны), нанесенные с двух сторон на лопасти 1, а также на внешнюю и внутреннюю поверхности полого усеченного конуса 17 под воздействием солнечного потока вырабатывали электрическую энергию, передаваемую по выводным проводам (на фиг. не показаны), в щеточно-кольцевой механизм 5 и блок управления 8 соответственно.Photoelectric converters (not shown in Fig.) Deposited on both sides of the blade 1, as well as on the outer and inner surfaces of the hollow truncated cone 17, under the influence of solar flux, generated electrical energy transmitted through lead wires (not shown in Fig.) brush-ring mechanism 5 and the control unit 8, respectively.

При этом зеркала 15 с компенсаторами суточного вращения Земли 16, выполненные в двух плоскостях, образующие между собой угол 120°, отражали солнечный поток на лопасти 1 с фотоэлектрическими преобразователями (на фиг. не показаны) и на поверхность полого усеченного конуса 17, тем самым увеличивая мощность солнечного потока, падающего на фотоэлектрические преобразователи (на фиг. не показаны) лопастей 1 и полого усеченного конуса 17, причем последний расположен между лопастями 1 и зеркалами 15 и жестко закреплен на неподвижном вертикальном кожухе 6, с помощью растяжек 18.At the same time, mirrors 15 with compensators for the daily rotation of the Earth 16, made in two planes, forming an angle of 120 ° between themselves, reflected the solar flow on the blade 1 with photoelectric converters (not shown in the figure) and on the surface of a hollow truncated cone 17, thereby increasing the power of the solar flux incident on the photoelectric converters (in Fig. not shown) blades 1 and a hollow truncated cone 17, the latter located between the blades 1 and the mirrors 15 and rigidly mounted on a fixed vertical casing 6, using stretch marks 18.

Электроэнергия, вырабатываемая генератором 4 и получаемая от фотоэлектрических преобразователей (на фиг. не показаны), нанесенных на лопасти 1, через щеточно-кольцевой механизм 5, передавалась в блок управления 8, в который также передавалась электроэнергия от фотоэлектрических преобразователей (на фиг. не показаны), закрепленных на поверхностях неподвижного полого усеченного конуса 17. В блок управления 8 вводили данные о распределении электроэнергии между аккумуляторной батареей 12 и конечным потребителем 13 через блок ввода и отображения информации 11. Согласно этим данным, а также сигналам с тахометра 9 и фотодатчика 10, блок управления 8 распределял полученную электроэнергию между аккумуляторной батареей 12 и конечным потребителем 13. Аккумуляторная батарея 12 накапливала избыточную электроэнергию и в случае слабого ветра и низкой освещенности передавала ее потребителям электроэнергии 13.The electricity generated by the generator 4 and received from photoelectric converters (not shown in Fig.) Deposited on the blades 1, through a brush-ring mechanism 5, was transferred to the control unit 8, which also transmitted electricity from photoelectric converters (not shown in Fig. ), fixed on the surfaces of a fixed hollow truncated cone 17. In the control unit 8 was entered data on the distribution of electricity between the battery 12 and the end user 13 through the input and display unit 11. According to these data, as well as signals from the tachometer 9 and the photo sensor 10, the control unit 8 distributed the received electricity between the battery 12 and the final consumer 13. The battery 12 accumulated excess electricity and in the case of weak wind and low illumination transmitted it to electricity consumers 13.

Использование ветрогелеоустановки позволит, по сравнению с прототипом, повысить ее мощность за счет более полного использования силы ветра и солнечного потока.The use of a wind solar system will allow, in comparison with the prototype, to increase its power due to a more complete use of wind power and solar flux.

Claims

Wind turbine, including blades with latches, which are fixed on a rotating vertical axis rigidly connected with an electric generator, tachometer and brush-ring mechanism, while photoelectric converters are located on the blades, and mirrors are located below the blades on the support, with daily rotation compensators Earth, characterized in that it is additionally equipped with a fixed rigid hollow truncated cone, on the inner and outer surfaces of which are located photoelectric e converters, the hollow truncated cone located between the blades and mirrors, and is rigidly secured to a stationary vertical housing formed in form of a tube, inside which the vertical axis is rotating.