| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2176030
Вітроенергетичні установки (ВІТРЯК)
Ім'я винахідника: Голубєв В.І .; Зюбин І.А.
Ім'я патентовласника: Московський енергетичний інститут (технічний університет)
Адреса для листування: 111250, Москва, вул. Красноказарменная, 14, МЕІ, НІЧ, пат.отдел, Т.А.Лобзовой
Дата початку дії патенту: 2000.07.25
Винахід відноситься до вітроенергетики і призначене для використання в якості екологічно чистого джерела енергії. Технічний результат, що полягає в зниженні масогабаритних показників установки, збільшенні автоматичної стабілізації частоти обертання мотор-генератора, підвищенні використання енергії вітру, досягається за рахунок того, що вітроенергетична установка, що містить вітродвигун, гідронасос, гідромотор, пневмогидравлический акумулятор і мотор-генератор, відповідно до винаходу забезпечена зворотним і пропорційним клапанами, послідовно розташованими між гідронасосом і гидромотором, напірної гідролінією, гідрозамками, вхід якого підключений до напірної гідролінії, гідромультіплікатором, що складається з двох оборотних гідромашин з різними робочими обсягами і мають низьконапірні вхід і вихід і високонапірну лінію, яка з'єднана з пневмогідравлічним акумулятором , реле тиску, підключеним до останнього, електромагнітним клапаном, вихід якого підключений до керуючого входу гідрозамка, а вхід з'єднаний з виходом гідрозамка і низьконапірним входом гідромультіплікатора, розподільником з двома виходами і входом, підключеним до низьконапірний виходу мультиплікатора, а виходами - паралельно гідронасосу, тахометром , встановленим на загальному валу вітродвигуна і гидронасоса, блоком управління, три входи якого з'єднані з відповідними виходами мотор-генератора, тахометра і реле тиску, а до трьох виходів блоку управління підключені відповідні входи електромагнітного клапана, пропорційного клапана і гідромотора.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до вітроенергетики і призначене для використання в якості екологічно чистого джерела енергії.
Відома вітроенергетична установка (див. Авт. Свідоцтво СРСР N 1694067, МПК 5 F 03 D 9/00, опубл. БІ N 43, 1991 р), що містить корпус з лопатевим ветроколесом, встановленим в його середній частині за допомогою маточини, пристрій перетворення енергії, виконане у вигляді гідравлічного контуру, що включає послідовно з'єднані колектори, гідроакумулятори, гідронасос, розміщений в корпусі, і гідромотори, і пов'язані з останніми електричні мотор-генератори. Гідроакумулятори і мотор-генератори розміщені в наземної установки.
Однак така установка не стабільна в роботі при зміні швидкості вітру.
Найбільш близькою по технічній сутності до пропонованого винаходу є вітроенергетична установка, описана в патенті РФ N 2084697, МПК 6 F 03 D 9/00, опубл. 20.07.1997 р, що містить вітродвигун і пристрій для акумулювання енергії, що включає гідронасос, пневмогидравлические акумулятори, гідромотор і мотор-генератор, електрогенератор, кінематично пов'язаний з ветродвігателем, і електродвигун, який утворює з гідронасосом електронасосний агрегат. Пристрій для акумулювання енергії виконано у вигляді блоку пневмогідравлічних акумуляторів, газові порожнини яких з'єднані між собою загальним трубопроводом, а сполучені між собою гідравлічні порожнини пневмогідравлічних акумуляторів за допомогою зворотного клапана з'єднані з гідронасосом і за допомогою запірного пристрою і перетворювача гідравлічного тиску - з гидромотором.
Однак такі установки мають великі масогабаритні показники, низький ККД, пов'язаний з подвійним перетворенням енергії, і низьку надійність.
Технічною задачею винаходу є зниження масогабаритних показників установки, збільшення глибини автоматичної стабілізації частоти обертання мотор-генератора при зміні частоти обертання вітроколеса, викликаному падінням швидкості вітру аж до повного короткочасного штилю, і більш повне використання енергії вітру.
Це завдання досягається тим, що відома вітроенергетична установка, що містить вітродвигун, гідронасос, гідромотор, пневмогидравлический акумулятор і мотор-генератор, забезпечена зворотним і пропорційним клапанами, послідовно розташованими між гідронасосом і гидромотором, напірної гідролінією, гідрозамками, вхід якого підключений до напірної гідролінії, гідромультіплікатором , що складається з двох оборотних гідромашин з різними робочими обсягами і мають низьконапірні вхід і вихід і високонапірну лінію, яка з'єднана з пневмогідравлічним акумулятором, реле тиску, підключеним до останнього, електромагнітним клапаном, вихід якого підключений до керуючого входу гідрозамка, а вхід з'єднаний з виходом гідрозамка і низьконапірним входом гідромультіплікатора, розподільником з двома виходами і входом, підключеним до низьконапірний виходу мультиплікатора, а виходами - паралельно гідронасосу, тахометром, встановленим на загальному валу вітродвигуна і гидронасоса, блоком управління, три входи якого з'єднані з відповідними виходами мотор-генератора, тахометра і реле тиску, а до трьох виходів блоку управління підключені відповідні входи електромагнітний клапан, пропорційного клапана і гідромотора.
Істота винаходу пояснюється кресленням, на якому представлена принципова схема вітроенергетичної установки.
 |
Вітроенергетична установка містить вітродвигун 1, кінематично пов'язаний з гідронасосом 2, напірну лінію 3, що містить послідовно розташовані зворотний клапан 4 і пропорційний клапан 5, через які гидронасос 2 з'єднаний з гидромотором 6, вихід якого через всмоктувальну лінію 7 підключений до гідронасосу 2, вихідний вал гідромотора 6 з'єднаний з мотор-генератором 8. до напірної лінії 3 підключений один з входів гідрозамка 9, вихід якого з'єднаний з низьконапірним входом 10 гідромультіплікатора 11 і входом електромагнітного клапана 12, вихід якого підключений до керуючого входу гідрозамка 9. Низьконапірний вихід 13 гідромультіплікатора 11 підключений до входу розподільника 14, один з виходів якого з'єднаний з всмоктуючої лінією 7 і виходом гидронасоса 2. високонапірна лінія 15 гідромультіплікатора 11 підключена до пневмогідроаккумулятору 16 і реле тиску 17. Тахометр 18 встановлений на загальному валу вітродвигуна 1 і гидронасоса 2, а його вихід, виходи реле тиску 17 і мотор-генератора 8 підключені до відповідних входів блоку управління 19, виходи якого з'єднані з електричними входами електромагнітного клапана 12, пропорційного клапана 5 і механізму управління 20 гідромотора 6. як блок керування 19 може бути використаний серійно випускається "Зональний керуючий комплекс" СТАРТ-КВИН "Технічний опис РТС-00.0П2799.00.ТО". |
Вітроенергетичні установки працює наступним чином
При зміні швидкості вітру змінюється частота обертання вітродвигуна 1 і приводиться ним в обертання гидронасоса 2 і реєструється тахометром 18. У блоці управління 19 відбувається порівняння сигналів тахометра 18, мотор-генератора 8 і реле тиску 17. Результатом порівняння є вибір одного з наступних режимів роботи ( зарядка акумулятора, робочий режим і розрядка).
При розрідженому пневмогідравлічних акумуляторі і збільшенні швидкості вітру відбувається зростання частоти обертання вітродвигуна 1, гидронасоса 2 і збільшується витрата в напірної лінії 3. Це призводить до збільшення тиску перед пропорційним клапаном 5, в результаті чого частина робочої рідини через гідрозамок 9 надходить на низьконапірний вхід 10 гідромультіплікатора 11, з низьконапірного виходу 13 гідромультіплікатора 11 робоча рідина повертається у всмоктувальну лінію 7 через розподільник 14. Гідромультіплікатор 11 забезпечує підвищення тиску в високонапірної лінії 15 за рахунок різних робочих обсягів гідромашин, що дозволяє зменшити габарити пневмогидравлического акумулятора 16 без втрати його енергоємності. Для зменшення часу зарядки пневмогидравлического акумулятора 16, а й для зниження порогового значення швидкості вітру, при якій може відбуватися зарядка, механізм управління 20 гідромотора 6 наводиться в положення мінімальної подачі, а регулювання частоти обертання мотор-генератора 8 при зміні швидкості вітру забезпечується зміною витрати робочої рідини, що проходить через пропорційний клапан 5. При досягненні граничного тиску зарядки пневмогидравлического акумулятора 16 з реле тиску 17 подається сигнал на блок управління 19, за яким пропорційний клапан 5 переходить у відкритий стан, і подальше управління частотою обертання мотор-генератора 8 забезпечується механізмом управління 20 , відповідно до сигналів, які надходять від тахометра 18 і мотор-генератора 8.
Зниження швидкості вітру призводить до зниження частоти обертання гидронасоса 2 і зменшення витрати робочої рідини, що подається в напірну лінію 3. Зниження частоти обертання гидронасоса 2 фіксується тахометром 18, і з одного з виходів блоку управління 19 надходить сигнал на включення електромагнітного клапана 12. В результаті цього гідрозамок 9 наводиться у відкритий стан. При цьому робоча рідина з пневмогідроаккумулятора 16 починає надходити в високонапірну лінію 15 гідромультіплікатора 11, що забезпечує зміну напрямку витрати робочої рідини з низьконапірного виходу 13 в низьконапірний вхід 10 гідромультіплікатора 11 і через відкритий гідрозамок 9 в напірну лінію 3, що в свою чергу забезпечує додатковий витрата рідини до гідромоторів 6 і стабілізацію частоти обертання мотор-генератора 8. При такому способі стабілізації виключаються додаткові перетворення енергії і пов'язані з ними втрати. Зворотний клапан 4 забезпечує однозначне напрямок потоку робочої рідини.
Включення направляючого розподільника 14 дозволяє забезпечити початкову розкрутку вітродвигуна 1 від гідронасоса 2, що працює в режимі гідромотора, за рахунок запасеної в пневмогідроаккумуляторе 16 енергії без перекладу мотор-генератора 8 в режим електродвигуна. В цьому випадку економиться електроенергія і підвищується надійність роботи мотор-генератора за рахунок зниження числа його реверсів і надійність роботи всієї енергосистеми, яку живить вітроенергетична установка, за рахунок зниження перерв в енергопостачанні.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Вітроенергетична установка, що містить вітродвигун, гідронасос, гідромотор, пневмогидравлический акумулятор і мотор-генератор, що відрізняється тим, що вона забезпечена зворотним і пропорційним клапанами, послідовно розташованими між гідронасосом і гидромотором, напірної гідролінією, гідрозамками, вхід якого підключений до напірної гідролінії, гідромультіплікатором, що складається з двох оборотних гідромашин з різними робочими обсягами і мають низьконапірні вхід і вихід і високонапірну лінію, яка з'єднана з пневмогідравлічним акумулятором, реле тиску, підключеним до останнього, електромагнітним клапаном, вихід якого підключений до керуючого входу гідрозамка, а вхід з'єднаний з виходом гідрозамка і низьконапірним входом гідромультіплікатора, розподільником з двома виходами і входом, підключеним до низьконапірний виходу мультиплікатора, а виходами - паралельно гідронасосу, тахометром, встановленому на загальному валу вітродвигуна і гидронасоса, блоком управління, три входи якого з'єднані з відповідним виходами мотор-генератора, тахометра і реле тиску , а до трьох виходів блоку управління підключені відповідні входи електромагнітного клапана, пропорційного клапана і гідромотора.
Версія для друку
Дата публікації 31.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.