[go: up one dir, main page]

SK572021A3 - Propeller wind V turbine - Google Patents

Propeller wind V turbine Download PDF

Info

Publication number
SK572021A3
SK572021A3 SK57-2021A SK572021A SK572021A3 SK 572021 A3 SK572021 A3 SK 572021A3 SK 572021 A SK572021 A SK 572021A SK 572021 A3 SK572021 A3 SK 572021A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
propeller
wind
turbine
guide surfaces
horizontal
Prior art date
Application number
SK57-2021A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Ing. Budinský Ľubomír
Original Assignee
Ing. Budinský Ľubomír
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ing. Budinský Ľubomír filed Critical Ing. Budinský Ľubomír
Priority to SK57-2021A priority Critical patent/SK572021A3/en
Publication of SK572021A3 publication Critical patent/SK572021A3/en

Links

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Vrtuľová veterná V turbína premieňa posuvný pohyb vzduchu na krútiaci pohyb generátora (4). Je navrhnutá ako priestorová veterná turbína s vertikálne alebo horizontálne umiestnenými dvojicami vrtúľ (1) s horizontálnou alebo vertikálnou osou otáčania a oblúkovými zvislými navádzacími plochami (2) usmerňujúcimi prúdenie vzduchu k vrtuliam (1), pričom vertikálne umiestnenie vrtule (1) je umiestnenie vrtule (1) v rovine pozdĺžnej so smerom vetra. Po prechode pohybujúceho sa vzduchu vrtuľami (1) vzduch uniká strhávaný vonkajším vodorovným prúdením do priestoru. Vrtuľová veterná V turbína je zavesená na lanách (8) alebo je otočne pripevnená na stožiari (9). Základné využitie vynálezu je v získavaní elektrickej energie z kinetickej energie vetra.The propeller wind V turbine converts the sliding movement of the air into the twisting movement of the generator (4). It is designed as a spatial wind turbine with vertically or horizontally located pairs of propellers (1) with a horizontal or vertical axis of rotation and curved vertical guide surfaces (2) directing the air flow to the propellers (1), while the vertical location of the propeller (1) is the location of the propeller ( 1) in a plane longitudinal to the direction of the wind. After the passage of the moving air through the propellers (1), the air escapes entrained by the external horizontal flow into the space. The propeller wind V turbine is suspended on ropes (8) or is rotatably attached to the mast (9). The basic use of the invention is in obtaining electrical energy from the kinetic energy of the wind.

Description

Oblasť technikyThe field of technology

Predkladaný vynález sa týka vrtuľovej veternej V turbíny a jej použitie je v oblasti veterných turbín využívajúcich silu vetra na výrobu elektrickej energie. Vynález patrí svojím obsahom do odboru fyziky, časti mechanika.The present invention relates to a propeller-driven V wind turbine and its use is in the field of wind turbines using the power of the wind to produce electricity. The content of the invention belongs to the field of physics, part of mechanics.

Doterajší stav technikyCurrent state of the art

Na využitie sily vetra sa doteraz priemyselne skoro na 95 % používajú vrtuľové turbíny dvoj alebo trojlisté s vodorovnou osou otáčania označujúcich sa ako HAWT. Konštrukčné obmedzenie pri týchto typoch turbín je dané rýchlosťou voľného konca listu turbíny, pretože pri veľkej rýchlosti špičky hrotu dochádza ku turbulentným problémom, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú energetický výnos zariadenia. V minulosti sa používali tiež veterné mnoho lopatkové kolesá, alebo veterné turbíny označujúce sa ako VAWT typu H - rotor so zvislými listami a zvislou osou otáčania, alebo turbíny typu Darrieus. Najstaršie typy sú karuselové s rôznymi výkyvnými lamelami, účinnými v jednej polovici otáčania rotora. Objavilo sa aj mnoho nápadov lineárnych hnacích zariadení s plochami alebo listami upevnenými na dvoch koncoch na dvoch kábloch, reťaziach alebo lanách usporiadaných do uzavretej slučky.Up to now, almost 95% of the industry uses two or three-bladed propeller turbines with a horizontal axis of rotation, referred to as HAWT, to harness the power of the wind. The design limitation of these types of turbines is given by the speed of the free end of the turbine blade, because at high tip speed turbulent problems occur that adversely affect the energy yield of the device. In the past, wind multi-blade wheels, or wind turbines referred to as H-type VAWT - a rotor with vertical blades and a vertical axis of rotation, or Darrieus-type turbines were also used. The oldest types are carousel with different oscillating blades, effective in one half of the rotor rotation. There have also been many ideas of linear drive devices with surfaces or leaves fixed at two ends on two cables, chains or ropes arranged in a closed loop.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Podstatou vynálezu vrtuľovej veternej V turbíny je optimálne usporiadanie oblúkových navádzacích plôch priestorovej nosnej konštrukcie a umiestnenie viacerých klasických axiálnych veterných vrtúľ v rovine pozdĺžnej so smerom vetra. Vrtuľová veterná V turbína sa skladá z nosnej konštrukcie, oblúkových navádzacích plôch a dvoch alebo viacerých klasických axiálnych veterných vrtúľ spojených s generátorom. V tomto opise vynálezu budú vysvetlené dve možnosti realizácie odklonenia prúdu vzduchu. Prvou možnosťou realizácie vrtuľovej veternej V turbíny je odklonenie vodorovného prúdu vzduchu do priečneho vodorovného smeru vzhľadom na vietor a druhou možnosťou realizácie vrtuľovej veternej V turbíny je odklonenie vodorovného prúdu vzduchu najprv do priečneho vodorovného smeru a následne do vertikálneho smeru. Skrátený názov vrtuľová veterná V turbína sa dá presnejšie opísaťako priestorová veterná turbína s vertikálne alebo horizontálne umiestnenými vrtuľami s horizontálnou alebo vertikálnou osou otáčania a oblúkovými navádzacími plochami usmerňujúcimi prúdenie vzduchu ku vrtuliam, pričom vertikálne umiestnenie vrtule je umiestnenie vrtule v rovine pozdĺžnej so smerom vetra. Podstatou vynálezu je, že vodorovné prúdenie vzduchu je zachytávané, rozdeľované a usmerňované pomocou oblúkových navádzacích plôch do priečneho vodorovného smeru vzhľadom na vietor alebo vertikálneho smeru. Vrtule sú pripevnené ku konštrukcii pevne v rámoch a môžu byť umiestnené buď vo zvislej rovine pozdĺžne so smerom vetra, alebo vo vodorovnej rovine pozdĺžne so smerom vetra. Vzduch za vrtuľami pri obidvoch prípadoch umiestnenia, ktorý je spomalený tým, že odovzdal svoju kinetickú energiu do otáčania vrtuliam je odvádzaný a urýchľovaný prirodzeným pohybom vzduchu od vetra vo vodorovnom smere, čo zvyšuje otáčavý výkon vrtule. Otáčanie vrtúľje urýchlené tým, že prierez plochy zachytávaného vzduchu sa smerom ku vrtuliam zužuje, čím sa zrýchľuje prúdenie vzduchu. Výkon generátora je zvyšovaný využitím dvoch protismerne sa otáčajúcich vrtúľ spojených hriadeľom do jedného stroja. V podstate sa stator takisto stáva rotorom a môžeme hovoriť o dvojrotorovom generátore. Takouto konštrukciou sa zvýšia otáčky generátora bez použitia prevodovky na dvojnásobok, čím sa zvyšuje jeho účinnosť. Turbína je chránená proti silnému vetru použitím listov vrtule s nastaviteľným uhlom natočenia listov vrtule. Druhou možnosťou ako chrániťturbínu pred silným vetrom je zabudovať bezpečnostné výklopné klapky, ktoré budú prepúšťať vzduch v horizontálnom smere pri nebezpečne silnom vetre. Všetky rotujúce časti sa nachádzajú vnútri konštrukcie. Konštrukcia turbíny môže byť zavesená na lanách, alebo je osadená na pevnom stĺpe s možnosťou vodorovného otáčania na ložisku podľa smeru vetra. Otáčanie celej turbíny pri zavesení na lanách je umožnené pripevnením závažia na prednej konzole, ktoré vyváži konštrukciu tak, že os otáčania celej turbíny je posunutá dopredu a vietor otočí turbínu do požadovaného smeru opretím sa o navádzacie plochy turbíny. Otáčanie celej turbíny pri osadení na pevnom stĺpe je umožnené pripevnením osi otáčania celej turbíny v prednej časti konštrukcie turbíny, pričom je momentové zaťaženie od tiaže zadnej časti konštrukcie vykompenzované pripevnením turbíny v dvoch bodoch nad sebou a vietor otáča turbínu do požadovaného smeru opretím sa o navádzacie plochy turbíny. Výhodou je veľké zníženie priemeru vrtule pri porovnateľnom výkone klasicky používanej HAWT turbíny a zvýšenie otáčok vrtule. Výhodou je použitie nenáročných a dostupných materiálov na zhotovenie a ľahká montáž z vopred pripravených dielov. VýhodouThe essence of the invention of the V propeller wind turbine is the optimal arrangement of the arc guiding surfaces of the spatial support structure and the placement of several classic axial wind turbines in a plane longitudinal to the direction of the wind. The propeller wind V turbine consists of a supporting structure, curved guide surfaces and two or more classical axial wind turbines connected to a generator. In this description of the invention, two possibilities for the realization of air flow diversion will be explained. The first possibility of realization of the propeller wind V turbine is the deflection of the horizontal air flow in the transverse horizontal direction with respect to the wind, and the second possibility of the realization of the propeller wind V turbine is the deflection of the horizontal air flow first in the transverse horizontal direction and then in the vertical direction. The abbreviated name propeller wind V turbine can be more accurately described as a spatial wind turbine with vertically or horizontally located propellers with a horizontal or vertical axis of rotation and curved guide surfaces directing the air flow to the propellers, while the vertical location of the propeller is the location of the propeller in a longitudinal plane with the direction of the wind. The essence of the invention is that the horizontal flow of air is captured, divided and directed by means of arc guiding surfaces in a transverse horizontal direction with respect to the wind or a vertical direction. Propellers are fixed to the structure firmly in frames and can be placed either in a vertical plane longitudinally with the direction of the wind or in a horizontal plane longitudinally with the direction of the wind. The air behind the propellers in both cases of placement, which is slowed down by transferring its kinetic energy to the rotation of the propellers, is diverted and accelerated by the natural movement of the air away from the wind in a horizontal direction, which increases the turning power of the propeller. The rotation of the propellers is accelerated by the fact that the cross-section of the surface of the captured air narrows towards the propellers, which accelerates the air flow. The power of the generator is increased by using two counter-rotating propellers connected by a shaft into one machine. Basically, the stator also becomes a rotor and we can talk about a two-rotor generator. With such a design, the speed of the generator is doubled without using a gearbox, which increases its efficiency. The turbine is protected against strong winds by using propeller blades with an adjustable angle of rotation of the propeller blades. The second option to protect the turbine from strong winds is to build in safety flaps that will let air pass in a horizontal direction in dangerously strong winds. All rotating parts are located inside the structure. The turbine structure can be suspended on ropes or mounted on a fixed pole with the possibility of horizontal rotation on a bearing according to the direction of the wind. The rotation of the entire turbine while hanging on the ropes is made possible by attaching a weight on the front console, which balances the structure so that the axis of rotation of the entire turbine is shifted forward and the wind turns the turbine in the desired direction by leaning against the turbine guide surfaces. The rotation of the entire turbine when mounted on a fixed pole is made possible by fixing the axis of rotation of the entire turbine in the front part of the turbine structure, while the moment load from the weight of the rear part of the structure is compensated by fixing the turbine at two points above each other, and the wind turns the turbine in the desired direction by leaning against the guide surfaces turbines. The advantage is a large reduction in the diameter of the propeller at a comparable performance of the classically used HAWT turbine and an increase in the speed of the propeller. The advantage is the use of inexpensive and available materials for production and easy assembly from pre-prepared parts. An advantage

SK 57-2021 A3 je konštrukcia, ktorá je priaznivá k životnému prostrediu, a ktorá nezaťažuje životné prostredie zabíjaním živých tvorov, hlukom a vibráciami z vysokých otáčok pohybujúcich sa vonkajších častí zariadení. Výhoda je vo využívaní veľmi silného vetra a nárazov vetra ako aj veľmi slabého prúdenia vzduchu. Výhodou je aj ľahšia údržba oproti jestvujúcim vrtuľovým turbínam a zamedzenie vizuálnych rušivých vplyvov na krajinu spôsobené pohyblivými listami veterných turbín pri získavaní energie z vetra.SK 57-2021 A3 is a construction that is friendly to the environment, and that does not burden the environment by killing living creatures, noise and vibrations from high-speed moving external parts of the equipment. The advantage is in the use of very strong wind and wind gusts as well as very weak air flow. The advantage is also easier maintenance compared to existing propeller turbines and the prevention of visual disturbances on the landscape caused by the moving blades of wind turbines when obtaining energy from the wind.

Prehľad obrázkov na výkresochOverview of images on drawings

Na obr. č. 1 je v axonometrii schematicky zobrazená vrtuľová veterná V turbína s vrtuľami vertikálne umiestnenými v rovine pozdĺžnej so smerom vetra. Je otočená z náveternej strany a je zavesená na lanovom systéme.In fig. no. 1 is a schematic diagram of a propeller wind turbine V with propellers vertically located in a plane longitudinal to the direction of the wind. It is turned from the windward side and is suspended on a rope system.

Na obr. č. 2 sú v pôdoryse zobrazené jednotlivé časti turbíny zavesenej na lanách s vrtuľami vertikálne umiestnenými v rovine pozdĺžnej so smerom vetra.In fig. no. 2 shows the individual parts of a turbine suspended on ropes with propellers vertically positioned in a plane longitudinal to the direction of the wind.

Na obr. č. 3 sú v pohľade spredu zobrazené časti vrtuľovej veternej V turbíny zavesenej na lanách s vrtuľami vertikálne umiestnenými v rovine pozdĺžnej so smerom vetra.In fig. no. 3 shows a front view of the parts of a propeller-driven V wind turbine suspended on ropes with propellers vertically positioned in a plane longitudinal to the direction of the wind.

Na obr. č. 4 sú v pôdoryse zobrazené jednotlivé časti turbíny zavesenej na lanách s horizontálne umiestnenými vrtuľami.In fig. no. 4, the individual parts of the turbine suspended on ropes with horizontally placed propellers are shown in plan view.

Na obr. č. 5 sú v pohľade spredu zobrazené časti vrtuľovej veternej V turbíny zavesenej na lanách s horizontálne umiestnenými vrtuľami.In fig. no. 5 shows the front view of parts of a propeller-driven V wind turbine suspended on ropes with horizontally positioned propellers.

Na obr. č. 6 sú v pohľade zboku zobrazené časti vrtuľovej veternej V turbíny zavesenej na lanách s vrtuľami vertikálne umiestnenými v rovine pozdĺžnej so smerom vetra.In fig. no. 6 shows a side view of parts of a propeller-driven V wind turbine suspended on ropes with propellers vertically positioned in a plane longitudinal to the direction of the wind.

Na obr. č. 7 sú v pohľade zboku zobrazené časti vrtuľovej veternej V turbíny zavesenej na lanách s horizontálne umiestnenými vrtuľami.In fig. no. 7 shows a side view of parts of a propeller-driven V wind turbine suspended on ropes with horizontally positioned propellers.

Na obr. č. 8 je v axonometrii schematicky zobrazená vrtuľová veterná V turbína s vrtuľami vertikálne umiestnenými v rovine pozdĺžnej so smerom vetra. Je otočená z náveternej strany a je pripevnená otočne na pevnom stožiari.In fig. no. 8 is a schematic diagram of a propeller wind turbine V with propellers vertically located in a plane longitudinal to the direction of the wind. It is turned from the windward side and is attached to turn on a fixed mast.

Na obr. č. 9 je v pôdoryse zobrazený prúd vzduchu vrtuľovou veternou V turbínou so zavretými výklopnými klapkami zavesenou na lanách s vrtuľami vertikálne umiestnenými v rovine pozdĺžnej so smerom vetra.In fig. no. 9 shows the air flow through a propeller-driven V wind turbine with closed flaps suspended on ropes with propellers vertically positioned in the longitudinal plane with the direction of the wind.

Na obr. č. 10 je v pôdoryse zobrazený prúd vzduchu vrtuľovou veternou V turbínou s otvorenými výklopnými klapkami zavesenou na lanách s vrtuľami vertikálne umiestnenými v rovine pozdĺžnej so smerom vetra.In fig. no. 10 shows the air flow through a propeller-driven wind turbine V with open flaps suspended on ropes with propellers vertically positioned in the longitudinal plane with the direction of the wind.

Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of implementation of the invention

Princíp vynálezu umožňuje postaviť vrtuľové veterné V turbíny rôznych veľkostí v závislosti na hmotnosti a pevnosti použitých materiálov na konštrukciu, podľa spôsobu upevnenia turbíny a podľa umiestnenia vrtúľ v horizontálnej alebo vertikálnej polohe.The principle of the invention makes it possible to build propeller wind V turbines of different sizes depending on the weight and strength of the materials used for construction, according to the method of fixing the turbine and according to the location of the propellers in a horizontal or vertical position.

Príklad č. 1: Opis konštrukcie vrtuľovej veternej V turbíny zavesenej na nosnom lane napnutom medzi dvomi pevnými bodmi s vertikálne umiestnenými dvomi vrtuľami v rovine pozdĺžnej so smerom vetra.Example no. 1: Description of the construction of a propeller-driven V wind turbine suspended on a supporting rope stretched between two fixed points with two propellers vertically positioned in the plane longitudinal to the direction of the wind.

Základné konštrukčné časti vrtuľovej veternej V turbíny podľa funkcie sú tri a delia sa na nosné časti konštrukcie, ktoré zabezpečujú tvar a stabilitu, ďalej na oblúkové navádzacie plochy usmerňujúce prúdenie vzduchu a rotačné časti, ktoré zabezpečujú premenu sily pohybujúceho sa vzduchu na elektrickú energiu. Opis vzhľadu konštrukcie: Vrtuľová veterná V turbína je zavesená na lane 8 cez nosnú konštrukciu 7 pripevnenú k dvom vodorovným navádzacím plochám 3. Vodorovné navádzacie plochy 3 s miernym vyklenutím v špici vrtuľovej veternej V turbíny smerom nahor a nadol od seba sú spojené dvomi voči stredovej pozdĺžnej zvislej rovine symetricky usporiadanými oblúkovými zvislými navádzacími plochami 2 vejárovite usporiadanými so špicom vpredu. Na obidvoch protiľahlých koncoch vodorovných navádzacích plôch 3 sú pripevnené kolmo rámy vrtule 13 v rovine pozdĺžnej so smerom vetra a v rámoch vrtule 13 sú osadené na vodorovnom hriadeli generátora 5 vrtule 1 tak, aby sa otáčali vzájomne opačným smerom. Hriadeľ generátora 5 spája vrtuľu 1 s rotorom generátora 4, ktorý je skonštruovaný ako dvojrotorový generátor, v ktorom sa aj statorová časť bežného generátora otáča opačným smerom ako rotor a odvádzanie elektrického prúdu od generátora 4 na konštrukciu je riešené cez elektrický kontakt medzi pevnou a pohyblivou časťou pomocou kompozitných materiálov na báze grafitu. Na oblúkových zvislých navádzacích plochách 2 sú po obidvoch stranách vrtuľovej veternej V turbíny vmontované výklopné klapky 6, ktoré sa vyklápajú smerom dozadu pri silnom vetre a slúžia ako bezpečnostné zariadenie. Vpredu do špice oblúkových zvislých navádzacích plôch 2There are three basic structural parts of the propeller wind turbine according to function, and they are divided into supporting parts of the structure that ensure shape and stability, further into arc guiding surfaces that direct the air flow and rotary parts that ensure the conversion of the force of moving air into electrical energy. Description of the appearance of the structure: The propeller wind V turbine is suspended on a rope 8 through a supporting structure 7 attached to two horizontal guide surfaces 3. The horizontal guide surfaces 3 with a slight arching at the tip of the propeller wind V turbine in an upward and downward direction from each other are connected by two relative to the central longitudinal of the vertical plane by symmetrically arranged arched vertical guiding surfaces 2 arranged in a fan-like manner with a tip in front. On both opposite ends of the horizontal guide surfaces 3, the propeller frames 13 are fixed vertically in the longitudinal plane with the direction of the wind, and in the propeller frames 13 they are mounted on the horizontal shaft of the generator 5 of the propeller 1 so that they rotate in the opposite direction. The generator shaft 5 connects the propeller 1 to the rotor of the generator 4, which is designed as a two-rotor generator, in which the stator part of the conventional generator also rotates in the opposite direction to the rotor, and the electric current discharge from the generator 4 to the structure is solved through the electrical contact between the fixed and the moving part using graphite-based composite materials. Folding flaps 6 are mounted on the curved vertical guide surfaces 2 on both sides of the propeller wind turbine V, which fold backwards in strong winds and serve as a safety device. In front, to the tip of the curved vertical guide surfaces 2

SK 57-2021 A3 je osadený rám nosnej konštrukcie 7 s pripevneným závažím 12, aby ťažisko celej vrtuľovej veternej V turbíny so zvislou osou otáčania bolo posunuté dopredu a celá konštrukcia vrtuľovej veternej V turbíny sa mohla pomocou vetra otočiť do požadovaného smeru špicou turbíny ku vetru opretím sa vetra o oblúkové zvislé navádzacie plochy 2.SK 57-2021 A3 is fitted with a support structure frame 7 with an attached weight 12, so that the center of gravity of the entire propeller wind turbine V with a vertical axis of rotation is moved forward and the entire structure of the propeller wind turbine V can be turned in the desired direction with the help of the wind by leaning the tip of the turbine against the wind is wound on the curved vertical guide surfaces 2.

Príklad č. 2: Opis konštrukcie vrtuľovej veternej V turbíny zavesenej na nosnom lane napnutom medzi dvomi pevnými bodmi s horizontálne umiestnenými štyrmi vrtuľami.Example no. 2: Description of the structure of a propeller-driven V wind turbine suspended on a supporting cable stretched between two fixed points with four propellers placed horizontally.

Základné konštrukčné časti vrtuľovej veternej V turbíny podľa funkcie sú tri a delia sa na nosné časti konštrukcie, ktoré zabezpečujú tvar a stabilitu, ďalej na oblúkové navádzacie plochy usmerňujúce prúdenie vzduchu a rotačné časti, ktoré zabezpečujú premenu sily pohybujúceho sa vzduchu na elektrickú energiu. Opis vzhľadu konštrukcie: Vrtuľová veterná V turbína je zavesená na lane 8 cez nosnú konštrukciu 7 pripevnenú k dvom vodorovným navádzacím plochám 3. Vodorovné navádzacie plochy 3 s miernym vyklenutím v špici vrtuľovej veternej V turbíny smerom nahor a nadol od seba sú spojené dvomi voči stredovej pozdĺžnej zvislej rovine symetricky usporiadanými oblúkovými zvislými navádzacími plochami 2 vejárovite usporiadanými so špicom vpredu. Na obidvoch protiľahlých koncoch vodorovných navádzacích plôch 3 sú v ich koncovej časti vložené rámy vrtule 13 vo vodorovnej polohe v rovine pozdĺžnej so smerom vetra a v rámoch vrtule 13 sú osadené na zvislom hriadeli generátora 5 vrtule 1 tak, aby sa otáčali vzájomne opačným smerom. Na každej strane vodorovných navádzacích plôch 3 je teda osadená dvojica rámov vrtule 13. V tomto type vrtuľovej veternej V turbíny je vodorovné prúdenie vzduchu zachytávané, rozdeľované a usmerňované pomocou oblúkových navádzacích plôch 2 do priečneho vodorovného smeru vzhľadom na vietor a následne do vertikálneho smeru pomocou oblúkových šikmých navádzacích plôch 14, ktoré sú pripevnené ku vodorovným navádzacím plochám 3 a zadnou časťou ku oblúkovým zvislým navádzacím plochám 2. Hriadeľ generátora 5 spája vrtuľu 1 s rotorom generátora 4, ktorý je skonštruovaný ako dvojrotorový generátor, v ktorom sa aj statorová časť bežného generátora otáča opačným smerom ako rotor a odvádzanie elektrického prúdu od generátora 4 na konštrukciu je riešené cez elektrický kontakt medzi pevnou a pohyblivou časťou pomocou kompozitných materiálov na báze grafitu. Na oblúkových zvislých navádzacích plochách 2 sú po obidvoch stranách vrtuľovej veternej V turbíny vmontované výklopné klapky 6, ktoré sa vyklápajú smerom dozadu pri silnom vetre a slúžia ako bezpečnostné zariadenie. Vpredu do špice oblúkových zvislých navádzacích plôch 2 je osadený rám nosnej konštrukcie 7 s pripevneným závažím 12, aby ťažisko celej vrtuľovej veternej V turbíny so zvislou osou otáčania bolo posunuté dopredu a celá konštrukcia vrtuľovej veternej V turbíny sa mohla pomocou vetra otočiť do požadovaného smeru špicou turbíny ku vetru opretím sa vetra o oblúkové zvislé navádzacie plochy 2.There are three basic structural parts of the propeller wind turbine according to function, and they are divided into supporting parts of the structure that ensure shape and stability, further into arc guiding surfaces that direct the air flow and rotary parts that ensure the conversion of the force of moving air into electrical energy. Description of the appearance of the structure: The propeller wind V turbine is suspended on a rope 8 through a supporting structure 7 attached to two horizontal guide surfaces 3. The horizontal guide surfaces 3 with a slight arching at the tip of the propeller wind V turbine in an upward and downward direction from each other are connected by two relative to the central longitudinal of the vertical plane by symmetrically arranged arched vertical guiding surfaces 2 arranged in a fan-like manner with a tip in front. On both opposite ends of the horizontal guide surfaces 3, the propeller frames 13 are inserted in their end part in a horizontal position in the plane longitudinal to the direction of the wind, and in the propeller frames 13 they are mounted on the vertical shaft of the generator 5 of the propeller 1 so that they rotate in the opposite direction to each other. A pair of propeller frames 13 is therefore mounted on each side of the horizontal guide surfaces 3. In this type of propeller V wind turbine, the horizontal air flow is captured, divided and directed by means of curved guide surfaces 2 in a transverse horizontal direction with respect to the wind and then in a vertical direction by means of curved inclined guide surfaces 14, which are attached to the horizontal guide surfaces 3 and the rear part to the arcuate vertical guide surfaces 2. The generator shaft 5 connects the propeller 1 to the rotor of the generator 4, which is constructed as a two-rotor generator, in which the stator part of the conventional generator also rotates in the opposite direction to the rotor and the removal of the electric current from the generator 4 to the structure is solved through the electrical contact between the fixed and the moving part using graphite-based composite materials. Folding flaps 6 are mounted on the curved vertical guide surfaces 2 on both sides of the propeller wind turbine V, which fold backwards in strong winds and serve as a safety device. At the front, a support structure frame 7 with an attached weight 12 is mounted in the tip of the arc vertical guide surfaces 2, so that the center of gravity of the entire propeller wind turbine V with a vertical axis of rotation is moved forward and the entire structure of the propeller wind turbine V can be turned in the desired direction by the tip of the turbine with the help of the wind against the wind, I lean against the wind against the arched vertical guide surfaces 2.

Príklad č. 3: Opis konštrukcie vrtuľovej veternej V turbíny pripevnenej otočne na nosnom stožiari s vertikálne umiestnenými dvomi vrtuľami v rovine pozdĺžnej so smerom vetra.Example no. 3: Description of the construction of a propeller-driven V wind turbine mounted for rotation on a support mast with two propellers vertically positioned in the longitudinal plane with the direction of the wind.

Opis konštrukcie vrtuľovej veternej V turbíny je taký istý ako je uvedený v príklade č. 1 s tým rozdielom, že vrtuľová veterná V turbína nie je zavesená na lanách 8 cez nosnú konštrukciu 7, ale je otočne pripevnená na stožiari 9 pomocou ložiska 11 a nie je realizovaná rámová časť so závažím, lebo momentové zaťaženie od tiaže zadnej časti konštrukcie je vykompenzované pripevnením turbíny v dvoch bodoch nad sebou.The description of the structure of the propeller wind V turbine is the same as that given in example no. 1 with the difference that the propeller wind turbine V is not suspended on ropes 8 through the supporting structure 7, but is rotatably attached to the mast 9 using a bearing 11 and the frame part with the weight is not realized, because the moment load from the weight of the rear part of the structure is compensated by attaching the turbine at two points above each other.

Príklad č. 4: Opis konštrukcie vrtuľovej veternej V turbíny pripevnenej otočne na nosnom stožiari s horizontálne umiestnenými štyrmi vrtuľami.Example no. 4: Description of the construction of a propeller-driven V wind turbine mounted for rotation on a supporting mast with four horizontally placed propellers.

Opis konštrukcie vrtuľovej veternej V turbíny je taký istý ako je uvedený v príklade č. 2 s tým rozdielom, že vrtuľová veterná V turbína nie je zavesená na lanách 8 cez nosnú konštrukciu 7, ale je otočne pripevnená na stožiari 9 pomocou ložiska 11 a nie je realizovaná rámová časť so závažím, lebo momentové zaťaženie od tiaže zadnej časti konštrukcie je vykompenzované pripevnením turbíny v dvoch bodoch nad sebou.The description of the structure of the propeller wind V turbine is the same as that given in example no. 2 with the difference that the propeller wind turbine V is not suspended on ropes 8 through the supporting structure 7, but is rotatably attached to the mast 9 using a bearing 11 and the frame part with the weight is not realized, because the moment load from the weight of the rear part of the structure is compensated by attaching the turbine at two points above each other.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Vynález vrtuľovej veternej V turbíny je možné využívať na premenu kinetickej energie vetra na mechanickú energiu ako hnaciu silu pre generátory. Priemyselná využiteľnosť spočíva hlavne v zásobovaní energetického priemyslu energiou z obnoviteľných zdrojov primárne pre výrobu elektrickej energie malospotrebiteľmi. Jedným z príkladov je návrh veternej elektrárne na obr. č. 1. Veľké využitie má tento vynález aj v zásobovaní lacnou elektrickou energiou pre rozrastajúci sa počet elektrických nabíjacích staníc pre elektromobilitu. Je vhodný aj do mestskej zástavby, lebo otáčavé časti sú oveľa menšie ako pri klasických vrtuliach, nie sú tak veľmi viditeľné a nerušia a neohrozujú pri uvedení do chodu okolie.The invention of the propeller wind V turbine can be used to convert the kinetic energy of the wind into mechanical energy as a driving force for generators. Industrial applicability consists mainly in supplying the energy industry with energy from renewable sources primarily for the production of electricity by small consumers. One example is the design of the wind power plant in fig. no. 1. This invention is also of great use in the supply of cheap electricity for the growing number of electric charging stations for electromobility. It is also suitable for urban areas, because the rotating parts are much smaller than with classic propellers, they are not so visible and they do not disturb or threaten the surroundings when they are put into operation.

SK 57-2021 A3SK 57-2021 A3

Zoznam vzťahových značiekList of relationship tags

- vrtuľa- propeller

- oblúková zvislá navádzacia plocha- curved vertical guide surface

- vodorovná navádzacia plocha- horizontal guidance surface

- generátor- generator

- hriadeľ generátora- generator shaft

- výklopná klapka- folding flap

- nosná konštrukcia- skeleton

- lano- rope

- stožiar- mast

- základ stožiara- mast base

- ložisko- bearing

- závažie- weight

- rám vrtule- propeller frame

- oblúková šikmá navádzacia plocha- curved, inclined guide surface

- bočná stena- side wall

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Vrtuľová veterná V turbína je zhotovená z nosnej konštrukcie (7), z oblúkových zvislých navádzacích plôch (2), z vodorovných navádzacích plôch (3), z rámov vrtúľ (13) z vrtúľ (1) z hriadeľov generátora (5) a generátora (4), pričom vrtuľová veterná V turbína je zavesená na lanách (8), alebo je otočne pripevnená na stožiari (9), vyznačujúca sa tým, že nosná konštrukcia (7), skladajúca sa z tyčových prvkov je pripevnená ku dvom vodorovným navádzacím plochám (3), ktoré sú umiestnené nad sebou a svojim tvarom kopírujú tvar dvoch oblúkových zvislých navádzacích plôch (2), pričom vodorovné navádzacie plochy (3) sú spojené týmito dvomi voči stredovej pozdĺžnej zvislej rovine symetricky usporiadanými oblúkovými zvislými navádzacími plochami (2), ktoré sú vejárovite usporiadané so špicom vpredu do tvaru písmena V a na obidvoch protiľahlých koncoch vodorovných navádzacích plôch (3) sú pripevnené kolmo rámy vrtule (13) v rovine pozdĺžnej so smerom vetra a v rámoch vrtule (13) sú osadené na vodorovnom hriadeli generátora (5) vrtule (1) tak, aby sa otáčali vzájomne opačným smerom a každý hriadeľ generátora (5) spája vrtuľu (1) s rotorom generátora (4) a na oblúkových zvislých navádzacích plochách (2) sú po obidvoch stranách vrtuľovej veternej V turbíny vmontované výklopné klapky (6), vyklápajúce sa smerom dozadu a vpredu v špici oblúkových zvislých navádzacích plôch (2) je osadený rám nosnej konštrukcie (7) so závažím (12) v prípade, že je vrtuľová veterná V turbína zavesená na lanách.1. The propeller wind V turbine is made from a supporting structure (7), from curved vertical guiding surfaces (2), from horizontal guiding surfaces (3), from propeller frames (13) from propellers (1) from generator shafts (5) and generator (4), while the propeller wind V turbine is suspended on ropes (8) or is rotatably attached to a mast (9), characterized in that the support structure (7), consisting of rod elements, is attached to two horizontal guide surfaces (3), which are placed above each other and their shape copies the shape of two arc vertical guide surfaces (2), while the horizontal guide surfaces (3) are connected by these two symmetrically arranged arc vertical guide surfaces (2) with respect to the central longitudinal vertical plane, which are arranged in a fan-like manner with the tip in front in the shape of the letter V and on both opposite ends of the horizontal guide surfaces (3) the propeller frames (13) are attached vertically in the longitudinal plane with the direction of the wind and in the propeller frames (13) they are mounted on the horizontal shaft of the generator (5 ) propellers (1) so that they rotate in the opposite direction to each other and each generator shaft (5) connects the propeller (1) to the generator rotor (4) and on the arc vertical guide surfaces (2) on both sides of the propeller wind V turbine are mounted tilting flaps (6), tilting backwards and forwards, in the tip of the arched vertical guide surfaces (2), a supporting structure frame (7) with a weight (12) is mounted in the case that the propeller wind turbine V is suspended on ropes. 2. Vrtuľová veterná V turbína podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že nosná konštrukcia (7), ktorá sa skladá z tyčových prvkov je pripevnená ku dvom vodorovným navádzacím plochám (3), ktoré sú umiestnené nad sebou a svojim tvarom kopírujú tvar dvoch oblúkových zvislých navádzacích plôch (2), pričom vodorovné navádzacie plochy (3) sú spojené týmito dvomi voči stredovej pozdĺžnej zvislej rovine symetricky usporiadanými oblúkovými zvislými navádzacími plochami (2), ktoré sú vejárovite usporiadané so špicom vpredu do tvaru písmena V a na obidvoch protiľahlých koncoch vodorovných navádzacích plôch (3) sú v ich koncovej časti vložené rámy vrtule (13) vo vodorovnej polohe v rovine pozdĺžnej so smerom vetra a v rámoch vrtule (13) sú osadené na zvislom hriadeli generátora (5) vrtule (1) tak, aby sa otáčali vzájomne opačným smerom a každý hriadeľ generátora (5) spája vrtuľu (1) s rotorom generátora (4) a na oblúkových zvislých navádzacích plochách (2) sú po obidvoch stranách vrtuľovej veternej V turbíny vmontované výklopné klapky (6), ktoré sa vyklápajú smerom dozadu a vpredu v špici oblúkových zvislých navádzacích plôch (2) je osadený rám nosnej konštrukcie (7) so závažím (12) v prípade, že je vrtuľová veterná V turbína zavesená na lanách.2. Propeller wind turbine according to claim 1, characterized in that the supporting structure (7), which consists of rod elements, is attached to two horizontal guiding surfaces (3) that are placed above each other and their shape they copy the shape of two arched vertical guide surfaces (2), while the horizontal guide surfaces (3) are connected by these two symmetrically arranged arched vertical guide surfaces (2) with respect to the central longitudinal vertical plane, which are fan-shaped with the tip in front in the shape of the letter V and on at both opposite ends of the horizontal guide surfaces (3), the propeller frames (13) are inserted in their end part in a horizontal position in the plane longitudinal to the direction of the wind, and in the propeller frames (13) they are mounted on the vertical shaft of the generator (5) of the propeller (1) so that so that they rotate in the opposite direction to each other and each generator shaft (5) connects the propeller (1) to the generator rotor (4) and on the arched vertical guide surfaces (2) on both sides of the propeller wind V turbine, flaps (6) are mounted, which they tilt backwards and in the front, in the tip of the arched vertical guide surfaces (2), a support structure frame (7) with a weight (12) is mounted in the case that the V wind turbine propeller is suspended on ropes.
SK57-2021A 2021-08-09 2021-08-09 Propeller wind V turbine SK572021A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK57-2021A SK572021A3 (en) 2021-08-09 2021-08-09 Propeller wind V turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK57-2021A SK572021A3 (en) 2021-08-09 2021-08-09 Propeller wind V turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK572021A3 true SK572021A3 (en) 2023-03-15

Family

ID=85506001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK57-2021A SK572021A3 (en) 2021-08-09 2021-08-09 Propeller wind V turbine

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK572021A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2334931T3 (en) WIND-DRIVED DEVICE WITH CONTROLLATIVE WINGS
EP1482172B1 (en) Rotor supporting structure of a windmill
CN101943127B (en) Wind collecting vertical type wind power generating system
CN208587255U (en) Wind wheel mounted model vertical axis aerogenerator
CN210239907U (en) Breeze power generation equipment
KR101919509B1 (en) The Aerogenerator that tracks direction of the wind
WO2013044421A1 (en) Wind power generation system
CN102562474B (en) Wind power generation turbine with retractable blades
CN112283016B (en) Wind power generation device
CN105909472A (en) Sail type wind generating set
CN110513245B (en) Novel fan blade and application method thereof
CN212003427U (en) Double-wind-wheel vertical-axis wind power generation device
SK572021A3 (en) Propeller wind V turbine
CN2900848Y (en) Oblique axis type wind power generator
KR20110024040A (en) Wind power generator
CN202510288U (en) Wind power generation fan with multi-group wind wheels
CN201103511Y (en) Variable oar wind wheel
US20110305563A1 (en) Wind Turbine Funnel
KR20120105645A (en) Wind power generator with folding blades
CN102477953A (en) Vertical shaft air return type breeze generator
CN1034688C (en) Sail type wind power device
CN205906919U (en) Apex rotatable hanger
SK492021A3 (en) Axial-radial wind turbine
SK382023A3 (en) Quatro wind turbine
CN115434859B (en) A vertical axis wind power generation system