KR20230152142A - wind generator - Google Patents
wind generator Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230152142A KR20230152142A KR1020237034133A KR20237034133A KR20230152142A KR 20230152142 A KR20230152142 A KR 20230152142A KR 1020237034133 A KR1020237034133 A KR 1020237034133A KR 20237034133 A KR20237034133 A KR 20237034133A KR 20230152142 A KR20230152142 A KR 20230152142A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- generator
- wind
- vertical axis
- wind power
- axis
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
- F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor the axis being vertical
- F03D3/009—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor the axis being vertical of the drag type, e.g. Savonius
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
- F03D3/061—Rotors characterised by their aerodynamic shape, e.g. aerofoil profiles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
- F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/21—Rotors for wind turbines
- F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
이 기술적 해법은 풍력 발전 산업에 관련되며, 바람 운동의 운동 에너지를 블레이드 시스템의 회전 에너지로 변환하고 이 에너지를 이어서 전력으로 변환하도록 구성된다. 풍력 발전기는 적어도 3개의 반경방향으로 위치한 구조들 사이에 고정되도록 구성되는 적어도 하나의 지지 프레임, 발전기에 기능적으로 연결되어 자유 회전할 수 있게 설치된 회전축, 및 회전축에 부착된 블레이드들을 구비하고, 추가적으로 시스템이 견고하게 장착된 고정 수직축을 더 포함하여 여기에 지지 프레임이 부착되고, 여기서 회전축이 이 수직축 둘레로 회전할 수 있게 설치된다.
블레이드 시스템의 하나의 블레이드의 표면적은 20-1000 제곱미터를 갖는다. 바람직한 실시예에서 수직축은 중공이고 통신선들이 관통하도록 구성된 구멍들을 포함한다.This technical solution is relevant to the wind power industry and consists in converting the kinetic energy of wind motion into rotational energy of the blade system and subsequently converting this energy into electric power. The wind power generator includes at least one support frame configured to be fixed between at least three radially located structures, a rotating shaft functionally connected to the generator and installed to rotate freely, and blades attached to the rotating shaft, and additionally a system It further comprises a rigidly mounted fixed vertical axis to which a support frame is attached, where a rotation axis is mounted to be rotatable about the vertical axis.
The surface area of one blade of the blade system is 20-1000 square meters. In a preferred embodiment the vertical axis is hollow and includes holes configured for communication lines to pass through.
Description
본 발명은 풍력 발전 산업에 관한 것으로 바람의 운동 에너지를 블레이드 시스템 회전의 기계적 에너지로 변환하고, 기계적 에너지를 후속적으로 전기 에너지로 변환하도록 구성된다.The present invention relates to the wind power industry and is adapted to convert the kinetic energy of wind into mechanical energy of rotation of a blade system and subsequently convert the mechanical energy into electrical energy.
'풍력 발전기(ind power station)'는 종래기술에 알려진 기술적 해법이다. 이는 하우징과, 수직축 둘레로 자유로이 회전할 수 있는 하우징 내에 설치된 회전축(working shaft)을 포함하고, 풍차(wind wheel)는 절두원추형(flattened cone)으로 형성되고 원추의 모선(generatrix)들을 따라 고정된 블레이드(blade)들을 갖는다. 하우징은 브래킷 스탠드(bracket stand) 및 기부(base)를 포함한다. 러시아연방 실용신안 No.155147, IPC F03D 3/06, F03D 11/00에 대한 등록(patent)이 2016년 9월 20일 공고되었다.The 'wind power station' is a technical solution known in the prior art. It comprises a housing and a working shaft mounted within the housing that can freely rotate about a vertical axis, the wind wheel being formed as a flattened cone and blades fixed along the generatrix of the cone. (blade). The housing includes a bracket stand and a base. Registration (patent) for Russian Federation utility model No.155147, IPC F03D 3/06, F03D 11/00 was announced on September 20, 2016.
공지된 해법과 (위 실용신안에) 청구된 해법의 공통적 특징을 아래 열거하는데:Common features of the known solution and the claimed solution (in the above utility model) are listed below:
- 프레임이 존재하고;- A frame exists;
- 발전기(power generator)에 기능적으로 연결된, 자유 회전할 수 있는 회전축이 존재하며;- there is a freely rotatable rotating shaft functionally connected to the power generator;
- 회전축에 고정된 블레이드 시스템이 존재한다.- There is a blade system fixed to the rotation axis.
공지된 해법과 (위 실용신안에) 청구된 해법의 독특한 특징을 아래 열거하는데:The unique features of the known and claimed solutions (in the utility model above) are listed below:
- 프레임의 3개의 반경방향으로 위치한 구조들 사이에 고정될 수 있게 구성되고;- configured to be fixed between the three radially located structures of the frame;
- 지지 프레임이 부착될, 견고하게 장착된 고정 수직축이 존재하며;- there is a rigidly mounted fixed vertical axis to which the support frame will be attached;
- 회전축이 위 수직축에 자유 회전할 수 있도록 설치된다.- The rotation axis is installed so that it can rotate freely on the upper vertical axis.
전술한 해법의 단점은 제안된 하우징 설계에 기인한 풍력 발전기의 낮은 출력인데; 축 및 풍차 장착 옵션(option)들이 큰 표면적의 블레이드들을 갖는 블레이드 시스템을 활용하기에 충분한 강성과 안정성을 제공할 수 없다.The disadvantage of the above-mentioned solution is the low output power of the wind generator due to the proposed housing design; Shaft and windmill mounting options may not provide sufficient rigidity and stability to utilize blade systems with large surface area blades.
기술적 해법 '풍력 발전기'는 종래기술에 알려져 있는데, 본 발명 해법에 가장 가까운 종래기술로 2018년 11월 23일 공고된 러시아연방 특허 No. 2673280, IPC F03D 3/00, F03D 9/34가 선택되었다.The technical solution 'wind power generator' is known in the prior art, and the closest prior art to the solution of the present invention is Russian Federation Patent No. 2673280, IPC F03D 3/00, F03D 9/34 were selected.
공지의 해법과 (위 특허에) 청구된 해법의 공통적 특징을 다음에 열거하는데:The common features of the known solution and the claimed solution (in the above patent) are listed below:
- 3개의 반경방향으로 위치한 구조들 사이에 고정될 수 있도록 구성된 프레임이 존재하고;- there is a frame configured to be fixed between the three radially located structures;
- 발전기에 기능적으로 연결된, 자유 회전 가능한 회전축이 존재하며;- there is a freely rotatable rotating shaft functionally connected to the generator;
- 회전축 상에 고정된 블레이드들이 존재한다.- There are blades fixed on the rotation axis.
공지의 해법과 (위 특허에) 청구된 해법의 독특한 특징을 다음에 열거하는데:Distinctive features of the known solution and the claimed solution (in the above patent) are listed below:
- 지지 프레임이 부착되는, 경고하게 장착된 고정 수직축이 존재하고;- there is a rigidly mounted fixed vertical axis to which the support frame is attached;
- 회전축이 위 수직축 둘레에 자유 회전할 수 있게 설치된다.- The rotation axis is installed so that it can freely rotate around the upper vertical axis.
공지의 해법에서는, 큰 표면적을 가진 블레이드들에 강성과 안정성을 제공하기 위해 덩치 큰(bulky) 프레임을 구축할 필요가 있다. 잠재적 풍력 에너지가 가장 효율적이고 아주 작은 요동으로 거의 일정한 작동에 근접하도록 하기 위해 수십 내지 심지어 수백 미터의 높이를 갖는 구조의 구축이 필요하므로, 이는 풍력 발전기 구조의 소재 소비를 증가시킨다. 이러한 조건에서 프레임은 바람의 흐름(wind stream)이 인가하는 부하를 지탱하기 위해 충분한 강성과 안정성을 가져야 한다.In known solutions, it is necessary to build a bulky frame to provide rigidity and stability to the blades, which have a large surface area. In order to ensure that the potential wind energy is most efficient and close to almost constant operation with very small fluctuations, it is necessary to build structures with a height of tens or even hundreds of meters, which increases the material consumption of wind generator structures. Under these conditions, the frame must have sufficient rigidity and stability to support the load imposed by the wind stream.
본 발명(claimed solution)의 목적은 공지의 해법들의 단점을 극복하여 높은 효율 및 신뢰성을 갖는 풍력 발전기를 생성하는 것이다.The aim of the claimed solution is to overcome the shortcomings of known solutions and create a wind power generator with high efficiency and reliability.
본 발명의 이점은 풍력 발전기의 강성과 안정성을 향상시키는 것이다.The advantage of the present invention is to improve the rigidity and stability of wind turbines.
본 발명의 이점은 적어도 3개의 반경방향으로 위치한 구조들 사이에 장착될 수 있게 구성된 적어도 하나의 지지 프레임, 발전기에 기능적으로 연결되고 자유 회전하도록 설치된 회전축(shaft), 및 회전축에 부착된 블레이드들을 구비하는 풍력 발전기에 의해 달성되는데, 여기서 풍력 발전기는 견고하게 장착된 고정 수직축을 더 포함하여 여기에 지지 프레임이 부착되고, 회전축은 위 수직축 둘레로 회전할 수 있게 설치된다. 블레이드 시스템의 하나의 블레이드의 표면적은 5-1000 제곱미터의 범위에서 선택된다. 블레이드 시스템의 블레이드는 다른 형태, 예를 들어 돛의 형상으로 구성될 수 있다. 바람직하기로 수직 회전축은 중공(hollow)이고 통신선을 관통시키도록 구성된 구멍들을 포함한다.An advantage of the present invention is that it has at least one support frame configured to be mounted between at least three radially positioned structures, a shaft operatively connected to the generator and installed to rotate freely, and blades attached to the shaft. This is achieved by a wind generator, wherein the wind generator further includes a rigidly mounted fixed vertical axis to which a support frame is attached, and the rotation axis is installed so as to rotate about the upper vertical axis. The surface area of one blade of the blade system is selected in the range of 5-1000 square meters. The blades of the blade system may be configured in different shapes, for example in the shape of a sail. Preferably the vertical axis of rotation is hollow and includes holes configured to pass communication lines therethrough.
지지 프레임을 3개의 반경방향으로 위치한 구조들 사이에 위치시키고 이를 견고하게 장착된 고정(stationary) 수직축에 고정(fixing)하며 회전축을 위 수직축에 대해 자유 회전할 수 있게 구성함으로써, 전체 구조의 강성, 안정성, 및 신뢰성이 향상되어, 예를 들어 5 내지 1000 미터의 표면적을 갖는 블레이드 등 더 큰 파라미터들을 갖는 블레이드 시스템의 구현이 가능해진다. 이는 풍력 발전기에 인가되는 진동 부하를 저하시키는 동시에 그 효율과 출력을 향상시킨다.By placing the support frame between three radially positioned structures, fixing it to a rigidly mounted stationary vertical axis, and configuring the rotation axis to freely rotate about the upper vertical axis, the rigidity of the entire structure, The stability and reliability are improved, making it possible to implement blade systems with larger parameters, for example blades with a surface area of 5 to 1000 meters. This reduces the vibration load applied to the wind generator and improves its efficiency and output.
뿐만 아니라, 지지 프레임을 적어도 3개의 반경방향으로 위치한 유선형 구조 사이에 위치시킴으로써, 3개의 반경방향으로 위치한 구조들이 형성하는 공기 통로(air corridor)에 의해 바람의 흐름이 영구적으로 작용하지 못하는 높이에 위치하더라도 어느 방향에서도 더 강한 바람의 흐름이 블레이드 시스템에 충돌하므로 풍력 발전기의 효율이 더욱 증대된다.In addition, by placing the support frame between at least three radially located streamlined structures, it is located at a height where the wind flow cannot permanently act due to the air corridor formed by the three radially located structures. However, a stronger wind flow from any direction impacts the blade system, further increasing the efficiency of the wind generator.
고정축 둘레로 자유 회전할 수 있게 설치되는 풍력 발전기(wind power station) 회전축은 블레이드 시스템의 블레이드 상에 작용하는 바람의 운동 에너지의 작용으로 유발되는 회전을, 이를 전기 에너지로 변환하기 위해 발전기(power generator)의 요소들의 기계적 회전 에너지로 전달하는 종래기술로부터 알려진 어떤 수단에 의해 발전기에 구조적으로 연결된다. 발전기는 회전축에 직접 연결되거나 공지의 회전 전달 메커니즘을 사용하여 간접으로 연결될 수 있다. 회전축은 고정축에 직접 고정되거나 예를 들어 베어링에 의하는 등 공지의 수단으로 프레임 상에 고정될 수 있다.A wind power station, which is installed to freely rotate around a fixed axis, uses a generator (power station) to convert the rotation caused by the kinetic energy of the wind acting on the blades of the blade system into electrical energy. is structurally connected to the generator by any means known from the prior art to transfer the mechanical rotational energy of the elements of the generator. The generator may be connected directly to the rotating shaft or indirectly using a known rotation transfer mechanism. The rotating shaft may be fixed directly to the fixed shaft or may be fixed on the frame by known means, for example by bearings.
본 발명 해법을 더 잘 이해하기 위해서는, 반경방향으로(radially) 위치한 구조들은 회전축이 그 둘레를 회전하는 고정 수직축에 대해 반경(radius)의 방향으로 위치한 구조이며, 이 구조들이 모든 구조들이 회전축과 서로로부터 동일한 거리에 위치하는 단일한 실시예에 한정되지 않는다는 점을 언급해야 한다. 이 구조들은 예를 들어 선택된 영역의 우세한 바람을 더 잘 수용하기 위해 회전축(shaft)의 회전축(rotation axis)로부터 다른 거리들과 다른 각(angular) 거리들에 위치할 수 있다.To better understand the inventive solution, radially located structures are structures located radially with respect to a fixed vertical axis around which the axis of rotation rotates, and all of these structures are positioned relative to the axis of rotation. It should be mentioned that it is not limited to a single embodiment located at the same distance from. These structures may be located at different distances and at different angular distances from the rotation axis of the shaft, for example, to better accommodate the prevailing winds of the selected area.
연산 및 수학적 모델에 의하면, 타워(building)의 최적 높이는 5 내지 800 m인 반면, 제1 블레이드 시스템은 5-15 M에 위치해야 함을 보였다. 블레이드 시스템들은 (수직)축 상에 상하로(one over another) 위치할 수 있다. 이러한 설치에서는 블레이드들의 파라미터와 수가 타워의 어떤 주어진 높이에 대해 별도로 연산되어야 한다. 예를 들어, 더 약한 바람을 더 잘 수용하기 위해 낮은 높이에서는 더 큰 블레이드가 사용될 수 있고, 높이가 증가함에 따라 블레이드의 표면적이 축소된다.Calculations and mathematical models have shown that the optimal height of the tower (building) is 5 to 800 m, while the first blade system should be located at 5-15 m. The blade systems can be positioned one over another on the (vertical) axis. In this installation the parameters and number of blades must be calculated separately for any given height of the tower. For example, larger blades may be used at lower heights to better accommodate weaker winds, and the surface area of the blades shrinks as height increases.
블레이드 시스템이 수직축 둘레를 회전하는 실시예에서는, 블레이드 시스템의 이러한 구조가 바람 방향의 변화에 무관하게 바람의 운동 에너지를 동일하게 잘 수용할 것이므로 풍력 발전기의 효율이 증대되고 신뢰성도 증대된다. 고정축에 고정된 지지 프레임은 바람의 흐름으로부터 더 적은 부하를 받아, 전체적 구조가 더 큰 강성과 안정성을 가질 것이다.In embodiments where the blade system rotates about a vertical axis, this structure of the blade system will accommodate the kinetic energy of the wind equally well regardless of changes in wind direction, thereby increasing the efficiency and reliability of the wind generator. The support frame fixed to the fixed axis will receive less load from the wind flow, so the overall structure will have greater rigidity and stability.
또한 풍력 발전기가 블레이드로의 공기 흐름의 방향을 변경시킴으로써 풍력 발전기 효율을 향상시키는 공기 정류판(整流板)(fairing)을 구비할 수 있다. 공기 정류판은 프레임에 고정될 수 있다.In addition, wind power generators may be equipped with air fairing plates that improve wind power generator efficiency by changing the direction of air flow to the blades. The air baffle plate can be fixed to the frame.
이하 본 발명을 도면들에 도시된 실시예들을 참조하여 상세히 설명할 것이다.
도 1은 상면도를 보인다.
도 2는 횡방향 측면도를 보인다,
도 1 및 2에서 위치들에는 다음 범례가 적용되는데: 1 - 지지 프레임(support frame), 2 - 회전축(shaft), 3 - 블레이드 시스템(blade system), 4 - 공기 정류판(fairing), 5 - 고정 수직축(stationary vertical axis).Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
Figure 1 shows a top view.
Figure 2 shows a transverse side view,
1 and 2 the following legend applies to the positions: 1 - support frame, 2 - shaft, 3 - blade system, 4 - fairing, 5 - Stationary vertical axis.
본 발명 해법은 다음과 같이 사용되어야 한다.The inventive solution should be used as follows:
3개의 구조들은 어떤 공지의 수단으로 세워져야 하며, 특별한 경우 이 구조들은 바람 흐름들이 그 둘레로 부드럽게 흐를 수 있는 형상의 3개의 다층 타워(building)들이 될 수 있다. 구조들은 이들 사이에 풍력 발전기를 위한 어떤 공간이 형성되는 방식으로 서로에 대해 동일한 거리 또는 다른 거리들로 위치될 수 있다. 구조들 사이에 예를 들어 철근 콘크리트(reinforced concrete)로 구성된 수직축이 세워져 견고하게 설치된다. 이 고정축(axis; 5)은 중공(hollow)이고 예를 들어 발전기의 회전축(shaft)과 다른 설비를 연결하는 전기 케이블 등의 출력 통신 수단을 포함할 수 있다. 이어서 지지 프레임(1)이 구조들의 뼈대(framework)들과 예를 들어 80층 탑 등 사전 연산된 높이에서 고정축(5)에 고정 부착되어야 하는데, 하부 블레이드 시스템은 8 미터의 높이에 설치될 수 있다. 그 다음, 회전축(2)이, 그 질량이 고정축(5) 또는 프레임(1) 또는 고정축(5) 및 프레임(1) 양자에 동시에 지지되는 방식으로 고정축(5) 둘레로 회전할 수 있게 설치되어야 한다. 이어서 회전축이 발전기에 기능상 연결된다. 그 다음, 블레이드 시스템(3)이 회전축(2) 상에 위치된다. 불레이드들의 수와 파라미터들은 지역의 국부적 바람 특성, 에너지 수요, 구조물의 높이 등에 따라 연산된다. 3개의 구조물들이 형성하는 공기 통로(air corridor)는 어느 바람 방향의 공기 흐름도 강화시키는데, 이 흐름들이 유선형 부재들과 접촉하면 블레이드 시스템(2)이 위치한 중앙부로 유도되어, 바람의 운동 에너지를 흡수하여 회전축(2) 및 발전기의 운동으로 전달하고, 여기서 회전에너지가 전기 에너지로 변환된다. 수학적 연산에 따르면, 80층 타워 사이의 프레임에 고정된 회전축 상에 상하로(one over another) 위치한 7-8개의 블레이드 시스템을 갖는 이 풍력 발전기는 각 블레이드 시스템이 적어도 7.8 MW로 3개의 80층 타워들의 에너지 수요를 감당할 수 있다. 발전기에는 전기 저장 장치가 추가적으로 연결될 수 있다. 이 풍력 발전기는 유입 공기 흐름을 블레이드들에 대한 방향을 변경시킬 수 있는 공기 정류판(整流板)(fairing)을 더 구비할 수 있다.The three structures must be erected by any known means, in special cases these structures may be three multi-story towers shaped so that wind currents can flow smoothly around them. The structures can be positioned at equal or different distances to each other in such a way that some space for the wind generator is formed between them. Between the structures, vertical axes, for example made of reinforced concrete, are erected and rigidly installed. This fixed axis (axis) 5 is hollow and may include output communication means, for example an electric cable connecting the rotating shaft of the generator and other equipment. The support frame 1 must then be fixedly attached to the framework of the structures and to the fixed axis 5 at a pre-calculated height, for example an 80-story tower, where the lower blade system can be installed at a height of 8 meters. there is. The rotating axis 2 can then be rotated around the fixed axis 5 in such a way that its mass is supported simultaneously on the fixed axis 5 or on the frame 1 or on both the fixed axis 5 and the frame 1. It must be installed. The rotating shaft is then functionally connected to the generator. The blade system 3 is then positioned on the rotation axis 2. The number and parameters of blades are calculated according to the local wind characteristics of the region, energy demand, and height of the structure. The air corridor formed by the three structures strengthens the air flow in any wind direction. When these flows come in contact with the streamlined members, they are guided to the central part where the blade system (2) is located, absorbing the kinetic energy of the wind. It is transferred to the movement of the rotating shaft (2) and the generator, where the rotational energy is converted into electrical energy. According to mathematical calculations, this wind turbine, which has a system of 7-8 blades positioned one over another on a rotating axis fixed to the frame between the 80-story towers, can power three 80-story towers with each blade system producing at least 7.8 MW. can meet their energy needs. An electrical storage device may be additionally connected to the generator. The wind generator may further be equipped with an air fairing that can change the direction of the incoming air flow relative to the blades.
산업상 응용.Industrial applications.
본 발명 해법은 바람의 운동 에너지를 블레이드 시스템 회전의 기계적 에너지로 변환하고 이어서 전기 에너지로 변환하고, 어는 기술분야라도 재생 가능한 에너지원을 사용하여 소비자에게 안정된 전기 공급을 제공할 수 있다. 이 에너지원은 환경에 최소한의 부담을 주고 인간에게 안전하므로 환경 친화적이다.The inventive solution converts the kinetic energy of the wind into the mechanical energy of blade system rotation and then into electrical energy, and can provide a stable electricity supply to consumers in any field of technology using renewable energy sources. This energy source is environmentally friendly because it places minimal strain on the environment and is safe for humans.
제공된 도면들과 구조의 설명은 가능한 설계 옵션들을 한정하지 않으며 본 발명 기술의 범위를 어떤 식으로건 제한하지 않는다. 청구항들의 범위 내에서 다른 구성들도 가능하다.The provided drawings and structural description do not limit the possible design options or limit the scope of the present technology in any way. Other configurations are possible within the scope of the claims.
1 - 지지 프레임(support frame)
2 - 회전축(shaft)
3 - 블레이드 시스템(blade system)
4 - 공기 정류판(fairing)
5 - 고정 수직축(stationary vertical axis).1 - support frame
2 - rotation axis (shaft)
3 - Blade system
4 - Air fairing
5 - stationary vertical axis.
Claims (4)
상기 블레이드 시스템의 하나의 블레이드의 표면적이 5-1000 제곱미터를 갖는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.According to paragraph 1,
Wind power generator, characterized in that one blade of the blade system has a surface area of 5-1000 square meters.
상기 수직 회전축이 중공인 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.According to paragraph 1,
A wind power generator, characterized in that the vertical rotation axis is hollow.
상기 수직 회전축이 중공이고 통신선들을 위한 구멍들을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.According to paragraphs 1 and 3,
Wind power generator, characterized in that the vertical axis of rotation is hollow and includes holes for communication lines.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021105686 | 2021-03-05 | ||
RU2021105686A RU2766497C1 (en) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | Wind farm |
PCT/RU2021/050385 WO2022186725A1 (en) | 2021-03-05 | 2021-11-19 | Wind power installation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230152142A true KR20230152142A (en) | 2023-11-02 |
Family
ID=80736541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020237034133A KR20230152142A (en) | 2021-03-05 | 2021-11-19 | wind generator |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024509551A (en) |
KR (1) | KR20230152142A (en) |
CL (1) | CL2023002562A1 (en) |
RU (1) | RU2766497C1 (en) |
WO (1) | WO2022186725A1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6097104A (en) * | 1999-01-19 | 2000-08-01 | Russell; Thomas H. | Hybrid energy recovery system |
RU2426005C1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-08-10 | Евгений Николаевич Лещенко | Rotor-type windmill |
RU2663969C1 (en) * | 2017-05-03 | 2018-08-13 | Анатолий Александрович Катаев | Electric power generating module |
RU2673280C1 (en) * | 2017-10-24 | 2018-11-23 | Денис Валентинович Тяглин | Wind power plant |
-
2021
- 2021-03-05 RU RU2021105686A patent/RU2766497C1/en active
- 2021-11-19 JP JP2023553564A patent/JP2024509551A/en active Pending
- 2021-11-19 WO PCT/RU2021/050385 patent/WO2022186725A1/en active Application Filing
- 2021-11-19 KR KR1020237034133A patent/KR20230152142A/en unknown
-
2023
- 2023-08-30 CL CL2023002562A patent/CL2023002562A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2024509551A (en) | 2024-03-04 |
CL2023002562A1 (en) | 2024-03-15 |
WO2022186725A1 (en) | 2022-09-09 |
RU2766497C1 (en) | 2022-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8464990B2 (en) | Pole mounted rotation platform and wind power generator | |
US20090220342A1 (en) | Shaftless vertical axis wind turbine | |
KR101561585B1 (en) | Wings variable tidal and wind power generator increased generation efficiency | |
CA2709723A1 (en) | System and method for electrical power generation from renewable energy sources | |
KR101237535B1 (en) | The wind power generator having structure capable of changing flow direction | |
JP7579387B2 (en) | Wind power plant | |
GB2425153A (en) | Wind turbine(s) mounted on a lattice tower | |
CN101368544A (en) | Combination type coaxial vertical axis aerogenerator | |
CN102305188A (en) | Multi-rotor wind generating system capable of automatically facing wind | |
KR20230152142A (en) | wind generator | |
KR20110004803A (en) | Wind power apparatus | |
RU181069U1 (en) | Wind farm | |
KR20100026912A (en) | Photovoltaic Power Plants Addressed to Wind Power Generators | |
RU2482328C1 (en) | Polywindrotor power unit | |
US4432695A (en) | Wind motor | |
CN102305171A (en) | Multi-rotor wind generating system with connecting rods | |
KR101250260B1 (en) | Mult type wind turbine | |
CN219549022U (en) | Wind turbine and wind power plant | |
CN102305173B (en) | Multi-rotor wind generating system capable of automatically facing wind | |
US20130056990A1 (en) | Modular Wind Turbine | |
RU188712U1 (en) | Photoelectric autonomous power station | |
CN2041369U (en) | Wind generator with vertical shaft | |
CN102305190A (en) | Multi-rotor wind generating system provided with horizontal connecting rods | |
EA042446B1 (en) | WIND POWER PLANT | |
RU2452869C1 (en) | Megabyte wind-power unit |