RU203600U1

RU203600U1 - Wind power plant

Info

Publication number: RU203600U1
Application number: RU2021100532U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Ионов
Original assignee: Александр Николаевич Ионов
Priority date: 2021-01-13
Filing date: 2021-01-13
Publication date: 2021-04-13

Abstract

Полезная модель относится к области ветроэнергетики и представляет собой установку для преобразования энергии ветра в электрическую энергию, может использоваться для обеспечения электрической энергией малоэтажных жилых домов, хозяйственных построек, построек для временного проживания и других.Ветроэнергетическая установка состоит из, по крайней мере, одного воздухозаборника, ветрогенератора, установленного на выходе воздуха из воздухозаборника, и элементов, обеспечивающих перемещение установки на опорной поверхности относительно узла крепления, при этом воздухозаборник представляет собой корпус, на котором закреплен дополнительный воздухозаборник, стенки которого ориентированы под углом к корпусу, корпус установлен в воздухосборнике, при этом узел крепления установки на опорной поверхности размещен впереди установки в области входного отверстия воздухозаборника.Ветроэнергетическая установка представляет собой простую, надежную и мобильную конструкцию, характеризующуюся высокой энергоэффективностью.The utility model relates to the field of wind energy and is an installation for converting wind energy into electrical energy, can be used to provide electrical energy to low-rise residential buildings, outbuildings, buildings for temporary residence and others. The wind power installation consists of at least one air intake, a wind generator installed at the air outlet from the air intake, and elements that ensure the movement of the installation on the support surface relative to the attachment point, while the air intake is a body on which an additional air intake is fixed, the walls of which are oriented at an angle to the body, the body is installed in the air collector, while the unit for fixing the unit on the supporting surface is located in front of the unit in the area of the air intake opening. The wind power unit is a simple, reliable and mobile structure characterized by high energy efficiency. efficiency.

Description

Полезная модель относится к области ветроэнергетики и представляет собой установку для преобразования энергии ветра в электрическую энергию, может использоваться для обеспечения электрической энергией малоэтажных жилых домов, хозяйственных построек, построек для временного проживания и других.The utility model relates to the field of wind energy and is an installation for converting wind energy into electrical energy, can be used to provide electrical energy to low-rise residential buildings, outbuildings, buildings for temporary residence and others.

Из уровня техники известно устройство для производства энергии методом парашютного захвата (RU2348831, МПК F03D11/00, опубл. 10.03.2009 г.), содержащее установленную на поворотной оси систему концентратор-диффузор ветрового потока, образующую в продольном сечении сопло Лаваля, в узкой части которого установлено ветроколесо. Устройство снабжено каркасной рамой, на которой располагается ветроколесо, и имеющими возможность деформироваться каркасными кольцами, удерживающими ткань концентратора и диффузора, поворотная ось размещена перед концентратором и связана с ним стропами, обеспечивающими закрытие-открытие концентратора путем регулировки длины строп, при этом концентратор и диффузор выполнены скошенной формы таким образом, что верхние части концентратора и диффузора длиннее их нижних частей.A device for generating energy by the parachute capture method is known from the prior art (RU2348831, IPC F03D11 / 00, publ. 03/10/2009), containing a concentrator-diffuser system of wind flow installed on a rotary axis, forming a Laval nozzle in a longitudinal section, in a narrow part which the wind wheel is installed. The device is equipped with a frame frame on which the wind wheel is located, and with the ability to deform frame rings that hold the fabric of the concentrator and diffuser, the pivot axis is located in front of the concentrator and is connected to it with slings that ensure the closure and opening of the concentrator by adjusting the length of the lines, while the concentrator and diffuser are made sloped in such a way that the upper parts of the concentrator and diffuser are longer than their lower parts.

Недостатком известного устройства является неустойчивость и не безопасность конструкции за счет использования строп, а также малая мощность вырабатываемого электрического тока.The disadvantage of the known device is the instability and insecurity of the structure due to the use of slings, as well as the low power of the generated electric current.

Устройство характеризуется сложностью снятия электрического заряда с генератора, находящегося постоянно в хаотичном движении в воздухе.The device is characterized by the difficulty of removing the electric charge from the generator, which is constantly in a chaotic motion in the air.

Использование данного устройства возможно только на открытом пространстве достаточно большой площади.The use of this device is possible only in an open space of a sufficiently large area.

Из уровня техники также известна парусная ветроэнергетическая установка (RU102695, МПК F03D1/04, опубл. 10.03.2009 г.), состоящая из воздухоприемного устройства, постоянно поворачивающегося навстречу ветровому потоку, турбины и электрических генераторов, установка выполнена в виде конического конфузора, прямолинейной или криволинейной, приближенной к параболе формы, предназначенного для забора воздуха по площади его наибольшего сечения и многолопастной продольной турбины с горизонтальной или вертикальной осью вращения, направленной ортогонально направлению потока ветра, при этом конфузор устанавливается на круговой поворотной конструкции на поверхности земли или на определенной высоте от поверхности земли и непрерывно поворачивается навстречу ветровому потоку.The prior art also knows a sailing wind power plant (RU102695, IPC F03D1 / 04, publ. 03/10/2009), consisting of an air intake device constantly turning towards the wind flow, a turbine and electric generators, the installation is made in the form of a conical confuser, rectilinear or curvilinear, close to a parabola, designed for air intake over the area of its largest cross-section and a multi-blade longitudinal turbine with a horizontal or vertical axis of rotation directed orthogonally to the direction of the wind flow, while the confuser is installed on a circular rotary structure on the earth's surface or at a certain height from the surface land and continuously turns towards the wind flow.

Недостатком данной установки является сложность ее конструктивного исполнения за счет наличия круговой поворотной конструкции в виде монорельса или рельсового пути, а также за счет применения системы автоматической ориентации конфузора, содержащей датчик направления ветра, привод ведущего колеса и привод открывающихся створок. Часть энергии, вырабатываемой ветрогенератором, расходуется на работу системы автоматической ориентации конфузора, что снижает энергоэффективность работы установки.The disadvantage of this installation is the complexity of its design due to the presence of a circular rotary structure in the form of a monorail or a rail track, as well as due to the use of an automatic confuser orientation system containing a wind direction sensor, a drive wheel drive and a drive for opening flaps. Part of the energy generated by the wind generator is spent on the operation of the automatic orientation system of the confuser, which reduces the energy efficiency of the installation.

Размещение анкера для защиты от опрокидывания в центральной части установки, а также выполнение диаметра поворотной конструкции меньше ширины конфузора, во-первых, не обеспечивает достаточную устойчивость установки при сильных порывах ветра, а, во-вторых, затрудняет поворот конструкции для её ориентирования по направлению ветра в связи с возникающими силами трения в круговой поворотной конструкции.The placement of the anchor for protection against overturning in the central part of the installation, as well as the implementation of the diameter of the pivot structure is less than the width of the confuser, firstly, it does not provide sufficient stability of the installation in strong gusts of wind, and, secondly, it complicates the rotation of the structure to orient it in the direction of the wind due to the emerging frictional forces in the circular rotary structure.

Кроме того, известная установка стационарна, требует предварительной подготовки фундамента для установки круговой поворотной конструкции, что значительно сужает область ее применения.In addition, the known installation is stationary, requires preliminary preparation of the foundation for the installation of a circular rotary structure, which significantly narrows the scope of its application.

Парусная ветроэнергетическая установка выбрана в качестве ближайшего аналога (прототипа).Sailing wind turbine is selected as the closest analogue (prototype).

Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в создании простой, надежной и мобильной конструкции ветроэнергетической установки, характеризующейся высокой энергоэффективностью.The problem to be solved by the present utility model is to create a simple, reliable and mobile structure of a wind power plant that is characterized by high energy efficiency.

Решение поставленной задачи в ветроэнергетической установке, состоящей из, по крайней мере, одного воздухозаборника, ветрогенератора, установленного на выходе воздуха из воздухозаборника, и элементов, обеспечивающих перемещение установки на опорной поверхности относительно узла крепления, достигается тем, что воздухозаборник представляет собой корпус, на котором закреплен дополнительный воздухозаборник, стенки которого ориентированы под углом к корпусу, корпус установлен в воздухосборнике, при этом узел крепления установки на опорной поверхности размещен впереди установки в области входного отверстия воздухозаборника. The solution to this problem in a wind power plant, consisting of at least one air intake, a wind generator installed at the air outlet from the air intake, and elements that ensure the movement of the unit on the support surface relative to the attachment point, is achieved by the fact that the air intake is a housing on which an additional air intake is fixed, the walls of which are oriented at an angle to the body, the body is installed in the air collector, and the unit for fixing the unit on the supporting surface is located in front of the unit in the area of the air intake inlet.

В частных вариантах реализации настоящей полезной модели достигается следующее.In particular embodiments of the present utility model, the following is achieved.

Воздухосборник осуществляет функцию накопления воздуха.The air collector carries out the function of accumulating air.

Воздухосборник осуществляет функцию переходника с выходного отверстия корпуса на входное отверстие ветрогенератора.The air collector acts as an adapter from the outlet of the housing to the inlet of the wind generator.

Воздухосборник выполнен из гибкого воздухонепроницаемого материала.The air receiver is made of flexible, airtight material.

В воздухосборнике образовано, по крайней мере, одно окно, выполненное с возможностью его открывания и закрывания.At least one window is formed in the air collector, which can be opened and closed.

Корпус выполнен сборно-разборным. The body is collapsible.

На выходе воздушного потока из ветрогенератора установлен диффузор.A diffuser is installed at the outlet of the air flow from the wind generator.

Диффузор выполнен с возможностью его отсоединения от ветрогенератора и развертки.The diffuser is made with the possibility of detaching it from the wind generator and sweeping.

Дополнительный воздухозаборник выполнен с возможностью его полного или частичного складывания при сильных порывах ветра.The additional air intake is made with the possibility of its full or partial folding in case of strong gusts of wind.

Дополнительный воздухозаборник образует конфузор, имеющий форму усечённой пирамиды.An additional air intake forms a confuser in the shape of a truncated pyramid.

Стенки или части стенок дополнительного воздухозаборника соединены между собой разъемно.The walls or parts of the walls of the additional air intake are detachably interconnected.

Стенки или части стенок дополнительного воздухозаборника выполнены с возможностью их вращения относительно места крепления.The walls or parts of the walls of the additional air intake are made with the possibility of their rotation relative to the attachment point.

Установка снабжена поворотными планками, расположенными под углом к горизонтали и/или вертикали.The installation is equipped with slewing ledges located at an angle to the horizontal and / or vertical.

Элементы, обеспечивающие перемещение установки, выполнены в виде роликовых элементов или колес.The elements ensuring the movement of the installation are made in the form of roller elements or wheels.

Узел крепления установки на опорной поверхности выполнен в виде шарнирного соединения.The unit for fixing the installation on the supporting surface is made in the form of a hinge joint.

Технический результат, достигаемый при реализации настоящей полезной модели, заключается в повышении энергоэффективности установки за счет следующего.The technical result achieved by the implementation of this utility model consists in increasing the energy efficiency of the installation due to the following.

Введение в конструкцию дополнительного воздухозаборника, который увеличивает площадь соприкосновения установки с воздушным потоком, обеспечивает увеличение количества поступающего в воздухозаборник (корпус) воздуха при слабом ветре и, как следствие, повышение мощности воздушного потока, поступающего на лопасти ветрогенератора, и выходной энергомощности установки.The introduction of an additional air intake into the design, which increases the area of contact of the unit with the air flow, provides an increase in the amount of air entering the air intake (body) in light wind and, as a result, an increase in the power of the air flow entering the blades of the wind generator, and the output power of the unit.

Расположение узла крепления установки на опорной поверхности в передней части конструкции со стороны входного отверстия воздухозаборника обеспечивает вынос шарнирного соединения за центр масс, что повышает эффективность поворота конструкции ветроэнергетической установки при изменении направления ветра. Таким образом, в установке воздухозаборник всегда ориентируется по направлению ветра, что повышает эффективность использования ветрового потока и, как следствие, повышает энергоэффективность установки.The location of the unit fastening unit on the supporting surface in the front part of the structure from the side of the air intake inlet ensures the removal of the hinge joint beyond the center of mass, which increases the efficiency of turning the structure of the wind power plant when the wind direction changes. Thus, in the installation, the air intake is always oriented in the direction of the wind, which increases the efficiency of using the wind flow and, as a result, increases the energy efficiency of the installation.

Установка корпуса воздухозаборника внутри воздухосборника исключает возможность завихрения воздушного потока на выходе из корпуса за счет возникающих в воздухосборнике встречных потоков воздуха, что повышает мощность воздушного потока, поступающего на лопасти ветрогенератора, и выходной энергомощности установки.Installation of the air intake casing inside the air collector eliminates the possibility of turbulence of the air flow at the outlet from the casing due to the oncoming air flows arising in the air collector, which increases the power of the air flow entering the blades of the wind generator and the output power of the installation.

Воздухосборник также облегчает прохождение воздуха из выходного отверстия корпуса во входное отверстие ветрогенератора, выполняя роль переходника, как правило, поперечное сечение выходного отверстия корпуса имеет прямоугольную форму, а поперечное сечение входного отверстия ветрогенератора имеет круглую форму. The air collector also facilitates the passage of air from the outlet of the housing to the inlet of the wind generator, acting as an adapter, as a rule, the cross-section of the outlet of the housing is rectangular, and the cross-section of the inlet of the wind generator is circular.

Конструкция дополнительного воздухозаборника выполнена с возможностью его полного или частичного складывания к верхней и боковым сторонам корпуса при сильном ветре, благодаря чему уменьшается площадь соприкосновения установки с воздушным потоком, что предотвращает избыточную нагрузку на конструкцию при сильных порывах ветра.The design of the additional air intake is made with the possibility of its full or partial folding to the upper and lateral sides of the body in strong winds, thereby reducing the area of contact of the unit with the air flow, which prevents excessive load on the structure during strong gusts of wind.

Кроме того, введение в конструкцию диффузора облегчает отвод воздуха из рабочей зоны ветрогенератора. Ветер, обтекающий диффузор снаружи, создает разряженное пространство внутри диффузора, что обеспечивает дополнительную тягу на лопастях ветрогенератора, увеличивая выходную мощность установки.In addition, the introduction of a diffuser into the design facilitates the removal of air from the working area of the wind generator. The wind flowing around the diffuser from the outside creates a rarefied space inside the diffuser, which provides additional thrust on the blades of the wind turbine, increasing the power output of the installation.

Мобильность установки обеспечивается за счет выполнения корпуса сборно-разборным, разъемного соединения стенок или частей стенок дополнительного воздухозаборника, выполнения воздухосборника из гибкого материала, выполнения диффузора с возможностью его отсоединения от ветрогенератора и развертки.The mobility of the installation is ensured by making the housing collapsible, detachable connection of the walls or parts of the walls of the additional air intake, making the air collector made of flexible material, making the diffuser with the possibility of detaching it from the wind generator and sweeping.

Простота конструкции ветроэнергетической установки заключается в исключении электрического привода для ориентирования установки по ветру, как это предусмотрено в прототипе. Поворот конструкции по ветру в заявляемом решении обеспечивается за счет расположения стенок дополнительного воздухозаборника под углом к корпусу, выноса узла крепления на опорной поверхности в переднюю часть установки, а также за счет наличия поворотных планок.The simplicity of the design of the wind power plant lies in the elimination of an electric drive for orienting the installation in the wind, as provided in the prototype. The turn of the structure downwind in the claimed solution is provided due to the location of the walls of the additional air intake at an angle to the body, the removal of the attachment unit on the supporting surface to the front of the installation, as well as due to the presence of slewing bars.

Предложенная конструкция ветроэнергетической установки позволяет ее использовать даже при небольших скоростях ветра.The proposed design of the wind power plant allows it to be used even at low wind speeds.

Дополнительным техническим результатом настоящей полезной модели является расширение арсенала технических средств, в частности ветроэнергетических установок.An additional technical result of this utility model is the expansion of the arsenal of technical means, in particular, wind power plants.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present utility model is illustrated by a specific example of implementation, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

Сущность заявляемой ветроэнергетической установки поясняется чертежами:The essence of the claimed wind power plant is illustrated by drawings:

на фиг. 1 – общий вид ветроэнергетической установки с местным сечением в области узла крепления ее на опорной поверхности и в области расположения ветрогенератора (вид сбоку); in fig. 1 is a general view of a wind power plant with a local section in the area of its attachment point on the support surface and in the area of the wind generator (side view);

на фиг. 2 – общий вид ветроэнергетической установки (вид сверху);in fig. 2 - General view of the wind power plant (top view);

на фиг. 3 – общий вид ветроэнергетической установки (вид спереди);in fig. 3 is a general view of a wind power plant (front view);

на фиг. 4 – общий вид ветроэнергетической установки (вид сзади).in fig. 4 is a general view of a wind power plant (rear view).

Ветроэнергетическая установка содержит сборно-разборный корпус 1, представляющий собой направляющий канал прямой или сужающейся формы, ориентированный преимущественно горизонтально. Корпус 1 в преимущественном варианте выполнен из панелей. В качестве материала панелей могут быть использованы листы полимерных, композитных материалов, ДСП, ЛДСП, металла и других. Панели также могут быть выполнены из прочного упругого материала. Корпус 1 в поперечном сечении в преимущественном варианте имеет прямоугольную форму. Корпус 1 также может иметь в поперечном сечении форму окружности или эллипса.The wind power plant contains a collapsible housing 1, which is a direct or tapered guide channel, oriented mainly horizontally. The housing 1 is advantageously made of panels. Sheets of polymer, composite materials, chipboard, laminated chipboard, metal and others can be used as the material of the panels. The panels can also be made of durable elastic material. The body 1 is advantageously rectangular in cross-section. The body 1 can also have a circular or elliptical cross-section.

Панели корпуса 1 соединены между собой разъемно. Соединение панелей может быть осуществлено с помощью крепёжных средств: болтов, муфт, уголков, накладок. Панели корпуса 1 могут быть соединены между собой с использованием уплотнителей, например, резиновых уплотнителей.The panels of the housing 1 are detachably connected to each other. The panels can be connected using fasteners: bolts, couplings, corners, overlays. The panels of the housing 1 can be interconnected using seals, for example, rubber seals.

Корпус 1 прикреплен разъемно к раме 2. Рама 2 в предпочтительном варианте выполнена горизонтальной. Рама 2 может быть выполнена сборно-разборной. Корпус 1 прикреплен к раме 2 посредством одной или более сборно-разборных стоек 3, выполненных с возможностью их отсоединения от рамы 2 и корпуса 1.The body 1 is detachably attached to the frame 2. The frame 2 is preferably horizontal. Frame 2 can be made collapsible. The body 1 is attached to the frame 2 by means of one or more collapsible posts 3, made with the possibility of their detachment from the frame 2 and the body 1.

Направляющий канал корпуса 1 выполняет функцию воздухозаборника, собирая поступающий воздушный поток и концентрируя его в области лопастей ветрогенератора 4. Ветрогенератор 4 установлен горизонтально с использованием, например, одной или более сборно-разборных стоек 3 и/или штанг 5 на определенной высоте над рамой 2. Ветрогенератор 4 может быть установлен посредством каркасной конструкции, обеспечивающей его крепление на раме 2 с возможностью беспрепятственного вращения его лопастей. Вместо ветрогенератора 4 на каркасе или сборно-разборных стойках 3 и/или штангах 5 могут быть установлены лопасти, связанные с ротором электрического генератора. Ветрогенератор 4 может иметь несколько рядов лопастей как одинакового, так и разного размеров, установленных на общей оси. Ветрогенератор 4 закреплен с возможностью его съема (разборная конструкция для целей транспортировки). Между выходным отверстием корпуса 1 и ветрогенератором 4 имеется зазор.The guide channel of the housing 1 serves as an air intake, collecting the incoming air flow and concentrating it in the region of the blades of the wind generator 4. The wind generator 4 is installed horizontally using, for example, one or more collapsible posts 3 and / or rods 5 at a certain height above the frame 2. The wind generator 4 can be installed by means of a frame structure, which ensures its attachment to the frame 2 with the possibility of unhindered rotation of its blades. Instead of a wind generator 4, blades connected to the rotor of an electric generator can be installed on the frame or collapsible racks 3 and / or rods 5. The wind generator 4 can have several rows of blades of the same or different sizes, mounted on a common axis. The wind generator 4 is fixed with the possibility of its removal (collapsible structure for transportation purposes). There is a gap between the outlet of the housing 1 and the wind generator 4.

В качестве материала сборно-разборных стоек 3, штанг 5 и рамы 2 могут быть использованы любые материалы, например, металлические, композитные материалы и другие, обладающие необходимой прочностью к знакопеременным вертикальным и горизонтальным нагрузкам.As a material for collapsible racks 3, rods 5 and frame 2, any materials can be used, for example, metal, composite materials and others that have the necessary strength to alternating vertical and horizontal loads.

Со стороны поступления воздушного потока в корпус 1 он снабжен дополнительным воздухозаборником 6, предназначенным для увеличения площади соприкосновения воздухозаборника (корпуса) 1 с потоком ветра. Дополнительный воздухозаборник 6 в преимущественном варианте состоит из, по крайней мере, четырех стенок (направляющих). Дополнительный воздухозаборник 6 образует конфузор в форме усеченной пирамиды, который захватывает воздух с большой площади и направляет его в направляющий канал (воздухозаборник) корпуса 1 и далее к ветрогенератору 4.From the side of the air flow entering the body 1, it is equipped with an additional air intake 6, designed to increase the contact area of the air intake (body) 1 with the wind flow. The additional air intake 6 in an advantageous embodiment consists of at least four walls (guides). The additional air intake 6 forms a confuser in the form of a truncated pyramid, which captures air from a large area and directs it into the guide channel (air intake) of the housing 1 and further to the wind generator 4.

Стенки дополнительного воздухозаборника 6 ориентированы преимущественно под углом более 120° (на чертежах угол А) к наружным верхней и боковым сторонам корпуса 1. Размер угла определен практическими исследованиями. При установке стенок на угол 120° - 180° обеспечивается наименьшее сопротивление потоку воздуха и соответственно наибольший захват воздуха внутрь корпуса 1, при меньших же значениях угла возникает эффект парусности, приводящий к большой нагрузке на конструкцию, при этом количество поступающего в корпус 1 воздуха увеличивается незначительно. The walls of the additional air intake 6 are oriented mainly at an angle of more than 120 ° (angle A in the drawings) to the outer upper and lateral sides of the housing 1. The size of the angle is determined by practical research. When the walls are installed at an angle of 120 ° - 180 °, the least resistance to air flow is provided and, accordingly, the greatest air entrapment into the housing 1, at smaller values of the angle, the wind effect arises, leading to a large load on the structure, while the amount of air entering the housing 1 increases slightly ...

В частных случаях выполнения угол А может быть и менее 120°.In special cases of execution, the angle A can be less than 120 °.

Стенки дополнительного воздухозаборника 6 выполнены из листов легкого по весу материала, например, алюминия, фанеры, полимерного или композитного материала и других. Стенки в преимущественном варианте исполнения имеют трапецеидальную форму.The walls of the additional air intake 6 are made of sheets of lightweight material, for example, aluminum, plywood, polymer or composite material, and others. The walls are advantageously trapezoidal.

Нижняя стенка дополнительного воздухозаборника 6 может быть выполнена увеличенной длины, что обеспечивает лучший захват воздуха у поверхности земли (опорной поверхности), исключая возможность его прохождения под конструкцией ветроэнергетической установки. The lower wall of the additional air intake 6 can be made of increased length, which provides better air capture at the ground surface (support surface), excluding the possibility of its passage under the structure of the wind power plant.

Части верхней и боковых стенок дополнительного воздухозаборника 6 могут быть выполнены подвижными. Parts of the upper and side walls of the additional air intake 6 can be made movable.

Подвижные 7 и неподвижные 8 части стенок дополнительного воздухозаборника 6 соединены между собой с возможностью вращения подвижной части 7 относительно неподвижной части 8, например, посредством шарнирного соединения, либо с помощью вспомогательных средств.The movable 7 and fixed 8 parts of the walls of the additional air intake 6 are interconnected with the possibility of rotation of the movable part 7 relative to the fixed part 8, for example, by means of a hinge connection, or by means of auxiliary means.

Стенки или подвижные части 7 стенок дополнительного воздухозаборника 6 соединены между собой разъемно с возможностью их отсоединения друг от друга во время эксплуатации установки. Стенки или подвижные части 7 стенок соединены между собой с использованием уплотнителей, либо закрывающих щели планок (на чертежах не показаны). Отсоединение стенок или подвижных частей 7 стенок друг от друга обеспечено посредством, например, предохранительных зажимов, защелок (на чертежах не показаны), рассчитанных на определенную силу воздействия.The walls or movable parts 7 of the walls of the additional air inlet 6 are detachably connected to each other so that they can be disconnected from each other during the operation of the installation. The walls or movable parts 7 of the walls are interconnected using seals or slats covering slits (not shown in the drawings). Disconnection of the walls or movable parts 7 of the walls from each other is ensured by, for example, safety clamps, latches (not shown in the drawings), designed for a certain impact force.

Стенки или подвижные части 7 верхней и боковых стенок дополнительного воздухозаборника 6 выполнены с возможностью их автоматического складывания к неподвижным частям 8 стенок или к корпусу 1. Складывание дополнительного воздухозаборника 6 частично или полностью уменьшает площадь забора воздуха, что приводит к снижению сопротивления воздушному потоку, препятствуя разрушению конструкции при сильном ветре. При этом его нижняя стенка, прижимаясь к опорной поверхности за счет прижимной силы ветра, обеспечивает повышение устойчивости всей конструкции ветроэнергетической установки. The walls or movable parts 7 of the upper and side walls of the additional air intake 6 are made with the possibility of their automatic folding to the fixed parts 8 of the walls or to the body 1. Folding the additional air intake 6 partially or completely reduces the area of the air intake, which leads to a decrease in the resistance to air flow, preventing destruction structures in strong winds. At the same time, its lower wall, pressing against the supporting surface due to the downward force of the wind, provides an increase in the stability of the entire structure of the wind power plant.

Корпус 1 размещен в воздухосборнике 9, выполненном в преимущественном варианте в форме сферы или эллипса. Воздухосборник 9 осуществляет функцию накопителя воздуха, отводя избыточное количество воздуха из выходного отверстия направляющего канала корпуса 1. Кроме того, воздухосборник 9 осуществляет функцию переходника с прямоугольного выходного отверстия корпуса 1 на круглое входное отверстие ветрогенератора 4. The housing 1 is housed in an air receiver 9, which is preferably in the form of a sphere or an ellipse. The air collector 9 performs the function of an air accumulator, removing excess air from the outlet of the guide channel of the housing 1. In addition, the air collector 9 functions as an adapter from the rectangular outlet of the housing 1 to the circular inlet of the wind generator 4.

Воздухосборник 9 выполнен из воздухонепроницаемого гибкого материала, в преимущественном варианте обладающего возможностью растягиваться и возвращаться в исходное состояние. В качестве материала для изготовления воздухосборника 9 могут быть использованы, например, резина, армированная резина, парашютная ткань, парусная ткань, синтетическая ткань и другие материалы.The air collector 9 is made of an airtight flexible material, in an advantageous embodiment, having the ability to stretch and return to its original state. As a material for the manufacture of the air collector 9, for example, rubber, reinforced rubber, parachute cloth, sail cloth, synthetic cloth and other materials can be used.

Воздухосборник 9 закреплен герметично в месте установки ветрогенератора 4 и на корпусе 1 в районе входного отверстия и/или на дополнительном воздухозаборнике 6.The air collector 9 is fixed hermetically at the installation site of the wind generator 4 and on the housing 1 in the area of the inlet and / or on the additional air intake 6.

Соединение воздухосборника 9 со сборно-разборными стойками 3 осуществлено или жестко или с возможностью перемещения его нижней части вдоль стоек 3, например, в случае его растягивания во время сильных порывов ветра. Подвижное соединение воздухосборника 9 со стойками 3 может быть осуществлено посредством сальников.The connection of the air collector 9 with the collapsible posts 3 is carried out either rigidly or with the possibility of moving its lower part along the posts 3, for example, in the case of its stretching during strong gusts of wind. The movable connection of the air collector 9 with the posts 3 can be carried out by means of oil seals.

В воздухосборнике 9 может быть выполнено, по крайней мере, одно отверстие, представляющее собой окно (на чертежах не показано). В преимущественном варианте изготовления в воздухосборнике 9 выполнены два окна. При слабом ветре окна закрыты посредством, например, клапанов (накладок), образованных из тела воздухосборника 9. При сильном ветре клапаны открываются, выпуская часть воздушного потока наружу. В качестве элементов, служащих для закрытия окон клапанами (накладками), могут быть использованы магниты.The air collector 9 can be provided with at least one opening, which is a window (not shown in the drawings). In an advantageous embodiment, two windows are provided in the air collector 9. In light winds, the windows are closed by, for example, valves (linings) formed from the body of the air collector 9. In strong winds, the valves open, releasing part of the air flow outside. Magnets can be used as elements for closing windows with valves (overlays).

На выходе воздушного потока из ветрогенератора 4 может быть установлен диффузор 10. Диффузор 10 в преимущественном варианте выполнен в форме усеченного конуса, также он может иметь форму усеченной пирамиды. Диффузор 10 может быть выполнен из упругого материала малой толщины, например, листов полимерного материала. Диффузор 10 может быть выполнен с возможностью его отсоединения от ветрогенератора 4 и развертки с получением плоского листа, удобного для транспортировки.A diffuser 10 can be installed at the outlet of the air flow from the wind generator 4. The diffuser 10 is preferably made in the form of a truncated cone; it can also have the form of a truncated pyramid. The diffuser 10 can be made of an elastic material of small thickness, for example, sheets of polymer material. The diffuser 10 can be configured to be detachable from the wind generator 4 and scanned to obtain a flat sheet convenient for transportation.

Диффузор 10 облегчает отвод воздуха из рабочей зоны ветрогенератора 4, снижая его турбулентность и сопротивление отводу.The diffuser 10 facilitates the removal of air from the working area of the wind generator 4, reducing its turbulence and resistance to removal.

Рама 2 закреплена на опорной поверхности через узел крепления 11 с возможностью свободного вращения относительно места крепления. В качестве опорной поверхности могут быть использованы грунт (земля), фундамент, крыша здания и иные ровные поверхности.The frame 2 is fixed on the supporting surface through the attachment unit 11 with the possibility of free rotation relative to the attachment point. Soil (earth), foundation, roof of a building and other flat surfaces can be used as a supporting surface.

Узел крепления 11 рамы 2 на опорной поверхности может быть осуществлен, например, посредством шарнирного соединения.The attachment point 11 of the frame 2 on the supporting surface can be realized, for example, by means of a hinge joint.

В преимущественном варианте исполнения узел крепления 11 рамы 2 на опорной поверхности размещен в передней центральной части установки в области расположения дополнительного воздухозаборника 6.In an advantageous embodiment, the attachment point 11 of the frame 2 on the supporting surface is located in the front central part of the installation in the area of the additional air intake 6.

Рама 2 снабжена элементами 12, обеспечивающими возможность перемещения (вращения) установки относительно узла крепления 11 на опорной поверхности, выполненными в виде роликов или колес. Количество роликовых элементов или колес 12 в преимущественном варианте исполнения – два. Количество роликовых элементов или колес 12 в зависимости от габаритов установки может быть более двух.Frame 2 is equipped with elements 12, which provide the ability to move (rotate) the installation relative to the attachment unit 11 on the supporting surface, made in the form of rollers or wheels. The number of roller elements or wheels 12 in the preferred embodiment is two. The number of roller elements or wheels 12, depending on the dimensions of the installation, can be more than two.

Шарнирное соединение 11 установки с опорной поверхностью обеспечивает возможность поворота установки и ориентирования корпуса 1 по направлению ветра.The articulated connection 11 of the installation with the supporting surface enables the installation to rotate and the orientation of the housing 1 in the direction of the wind.

Конструкция ветроэнергетической установки может быть снабжена поворотными планками (на чертежах не показаны), ориентированными под углом к вертикальной и/или горизонтальной плоскости. The design of the wind power plant can be equipped with slewing bars (not shown in the drawings) oriented at an angle to the vertical and / or horizontal plane.

Поворотные планки могут быть выполнены с возможностью изменения их положения относительно горизонтальной и/ или вертикальной осей.The slewing ledges can be made with the possibility of changing their position relative to the horizontal and / or vertical axes.

Поворотные планки выполняют из легкого и прочного материала, например, алюминия, композитного или полимерного материала, или других материалов.The slewing ledges are made of lightweight and durable material such as aluminum, composite or polymer material, or other materials.

Поворотные планки помогают осуществить поворот ветроэнергетической установки для ориентирования корпуса 1 и дополнительного воздухозаборника 6 по ветру в случае изменения направления ветра.The swing bars help to rotate the wind turbine to orient the hull 1 and the additional air intake 6 downwind in case of a change in wind direction.

Заявляемая ветроэнергетическая установка может содержать несколько корпусов 1 с воздухосборниками 9 и соответственно ветрогенераторами 4, соединенными друг с другом разъемно, например, в ряд. Для всех установок, установленных в ряд, дополнительный воздухозаборник 6 может быть выполнен общим.The claimed wind power plant may contain several buildings 1 with air collectors 9 and, accordingly, wind generators 4, detachably connected to each other, for example, in a row. For all units installed in a row, the additional air intake 6 can be made common.

Предлагаемая установка работает следующим образом.The proposed installation works as follows.

Ветроэнергетическую установку собирают и через шарнирное соединение 11 устанавливают на ровной опорной поверхности, обеспечивающей возможность беспрепятственного качения по ней роликовых элементов или колес 12.The wind power plant is assembled and, through the pivot joint 11, is installed on a flat supporting surface, which allows roller elements or wheels 12 to roll freely on it.

В преимущественном варианте реализации для получения необходимой выходной мощности два и более корпуса 1 с ветрогенераторами 4 и воздухосборниками 9 соединяют в ряд, устанавливая общий для них дополнительный воздухозаборник 6.In an advantageous embodiment, to obtain the required output power, two or more housings 1 with wind generators 4 and air collectors 9 are connected in a row, installing an additional air intake 6 common for them.

Воздушный поток, попадая через дополнительный воздухозаборник 6 в направляющий канал корпуса 1 направляется к лопастям ротора ветрогенератора 4, который за счет вращения ротора вырабатывает переменный электрический ток, поступающий далее через, например, контроллер на аккумуляторы или напрямую к потребителю.The air flow, entering through the additional air intake 6 into the guide channel of the housing 1, is directed to the rotor blades of the wind generator 4, which, due to the rotation of the rotor, generates an alternating electric current, which flows further through, for example, the controller to the batteries or directly to the consumer.

В случае изменения направления ветра, воздушный поток, ударяясь о стенки дополнительного воздухозаборника 6 и поворотные планки (при их наличии), создает толкающую силу для поворота установки по направлению движения ветра. Повороту установки способствует расположение шарнирного соединения 11 рамы 2 с опорной поверхностью в передней части установки, т.е. за центром масс. Таким образом, ветроэнергетическая установка всегда поворачивается по направления движения ветра. In the event of a change in the wind direction, the air flow, hitting the walls of the additional air intake 6 and the swing bars (if any), creates a pushing force to turn the installation in the direction of the wind. The rotation of the installation is facilitated by the arrangement of the hinge connection 11 of the frame 2 with the supporting surface in the front part of the installation, i.e. behind the center of mass. Thus, the wind turbine always turns in the direction of the wind.

При сильных порывах ветра подвижные части 7 стенок дополнительного воздухозаборника 6 отсоединяются друг от друга, при этом подвижные части 7 верхней и боковых стенок складываются к неподвижным частям 8 верхней и боковых стенок дополнительного воздухозаборника 6. Сложение дополнительного воздухозаборника 6 препятствуют разрушению конструкции установки при сильном ветре. Кроме того, при сильном потоке ветра часть воздушного потока, выходящего из корпуса 1, отводится в воздухосборник 9. При избыточном накоплении воздушного потока в воздухосборнике 9 клапаны на окнах открываются, выпуская часть воздушного потока наружу.In case of strong gusts of wind, the movable parts 7 of the walls of the additional air inlet 6 are disconnected from each other, while the movable parts 7 of the upper and side walls are folded to the fixed parts 8 of the upper and side walls of the additional air inlet 6. The addition of the additional air inlet 6 prevents the destruction of the installation structure in strong winds. In addition, with a strong wind flow, a part of the air flow leaving the housing 1 is diverted into the air collector 9. With an excessive accumulation of air flow in the air collector 9, the valves on the windows open, releasing a part of the air flow outside.

Предлагаемая ветроэнергетическая установка характеризуется простотой конструкции, возможностью ее сборки-разборки и транспортировки к месту использования, что позволяет ей найти широкое применение для электропитания частных домов, складов, хозяйственных помещений и иных индивидуальных построек.The proposed wind power plant is characterized by simplicity of design, the possibility of its assembly, disassembly and transportation to the place of use, which allows it to find wide application for power supply of private houses, warehouses, utility rooms and other individual buildings.

Ветроэнергетическая установка обладает повышенной надежностью в эксплуатации, технологична в изготовлении, может быть произведена в условиях отечественной промышленности с использованием известного оборудования, материалов и технологий.The wind turbine has increased operational reliability, is easy to manufacture, and can be produced in a domestic industry using well-known equipment, materials and technologies.

Использованные в этом описании термины и словосочетания: «содержит», «содержащий», «в преимущественном варианте», «преимущественно», «в частности», «может быть» и их варианты, не должны интерпретироваться как исключающие присутствие других материалов, частей, элементов конструкции, действий.The terms and phrases used in this description: "contains", "containing", "in the preferred form", "predominantly", "in particular", "may be" and their variants, should not be interpreted as excluding the presence of other materials, parts, structural elements, actions.

Claims

1. A wind power plant, consisting of at least one air intake, a wind generator installed at the air outlet from the air intake, and elements that ensure the movement of the unit on the supporting surface relative to the attachment point, characterized in that the air intake is a housing on which an additional the air intake, the walls of which are oriented at an angle to the body, the body is installed in the air collector, and the unit for fixing the unit on the supporting surface is located in front of the unit in the area of the air intake inlet.

2. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the air collector carries out the function of accumulating air.

3. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the air collector is made of flexible airtight material.

4. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the air collector performs the function of an adapter from the outlet of the housing to the inlet of the wind generator.

5. Wind power plant according to claim 1, characterized in that at least one window is formed in the air collector, which can be opened and closed.

6. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the body is collapsible.

7. Wind power plant according to claim 1, characterized in that a diffuser is installed at the outlet of the air flow from the wind generator.

8. Wind power plant according to claim. 7, characterized in that the diffuser is made with the possibility of detaching it from the wind generator and sweeping.

9. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the additional air intake is made with the possibility of its full or partial folding in case of strong gusts of wind.

10. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the additional air intake forms a confuser.

11. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the walls or parts of the walls of the additional air intake are detachably interconnected.

12. The wind power plant according to claim 1, characterized in that the walls or parts of the walls of the additional air intake are made with the possibility of their rotation relative to the attachment point.

13. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the plant is equipped with slewing bars located at an angle to the horizontal and / or vertical.

14. The wind power plant according to claim 1, characterized in that the elements that ensure the movement of the installation are made in the form of roller elements or wheels.

15. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the unit for fastening the unit on the supporting surface is made in the form of a hinge joint.