Veterná turbína so zvislou osou s riadiacim zariadením a spôsob aerodynamického brzdenia

Číslo patentu: E 8561

Dátum: 29.01.2008

Autor: Colling Claus

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Veterná turbína so zvislou osou s riadiacim zariadením a spôsobaerodynamického brzdenia Opis Základ vynálezuPredložený vynález sa týka veternej turbíny so zvislou osou s riadiacim zariadením a príslušným spôsobom riadeniaVpriebehu stále rýchlejšie pokračujúceho vývoja využívania veternej energie je všeobecnou snahou uskutočňovať veterne elektrárne prípadne systémy využívajúce silu vetra stále účinnejšie. Riadenie systému využívajúcich silu vetra je však veľkým problémom, či už sú konštruovane ako Veterná turbína 14 so zvislouosou (VAWT) alebo ako Veterná turbína s vodorovnou osou (HAWT).Predovšetkým pri vysokých rýchlostiach vetra musia byt otáčky rotora obmedzené, aby sa zabránilo poškodeniu alebo zničeniu systémov využívajúcich silu vetra nadmerným množstvom veternej energie, Okremltoho musí byt možné vypínať systémy využívajúce silu vetra pre účely údržby a opravy, i ked na tieto systémy v rovnakej dobe pôsobí Veterná energia. Preto je dôležité, aby každý systém využívajúci silu vetra obsahoval brzdové zariadenie. Známebrzdy, ako napríklad kotúčové alebo bubnové brzdy však k tomutoúčelu nie sú vhodne, pretože vykazujú vysoké opotrebenie. Okremtoho musí byt zaručene trvale brzdenie.Brzdy na báze trenia sa môžu pri trvalom brzdeni zohriať až do výpadku brzdy. Tento problém môže byt v stave techniky vyriešený použitím bŕzd vírivými prúdmi nepodliehajúcim opotrebeniu. Pritom však vznikne ten problém, že brzdy vírivými prúdmi nepripúšťajú žiadne individuálne riadenie a pri výpadku prúdu sú neúčinné. Rovnako systémy s prestaviteľnými rotorovými listami nemôžu byt pri výpadku prúdu alebo pri výpadku riadenia Odobraté z vetra, takže Veterná energia môže ďalej poháňat rotor. Preto existuje potreba zariadenie nepodliehajúce opotrebeniu pre riadenie a brzdenie veterných elektrární s autonómnym samočinným brzdenim pripadne samočinným vypnutím pri defektných situáciách. Prídavný problém v stave techniky vznikne vtedy, ked nastane núdzová situácia, pri ktorej vypadnú elektricke riadiace zariadenia a je preto nemožnévypnutie veternej turbíny VAWT.Spis GB 2 227 286 A obsahuje list veternej turbíny s pohyblivou prednou časťou na špičke listu, ktorá je namontovaná na ose otáčania, ktorá tejto prednej časti umožňuje vychýliť sa do hornej vlečenej polohy, V ktorej spoločne s ostatnou časťou definuje v liste medzeru a má vysoký záporný uhol sklonu, aby sa brzdil príliš rýchly rotor. Táto predná časť môže byt mechanicky aktivovaná silou pružiny a hmotnosťou. Pretože funkčný princíp tohto spisu je založený na rotore vo forme vrtule, to znamená veterné turbíny svodorovnou osou (HAWT), nie je tento princip brzdenia rotora použiteľný u veternej turbíny so zvislou osou (VAWT). Presnejšie povedané, hmota sa pohybuje v pozdlžnom smere listu veternej turbíny, čo u veternej turbíny HAWT odpovedá smeru odstredivejsily, avšak nie smeru odstredivej sily u veternej turbíny VAWT.Spis US 4,692,095 A obsahuje listy veternej turbíny s pevnými zdvíhacími spoilermi, ktoré normálne vystupujú na vysokotlakovej strane listov a v prípade pohonu vetrom vyčnievajú na nízkotlakovej strane a tým sú veľmi efektívne, aby sa zabránilo príliš vysokej rýchlosti otáčania. Počítač riadi orientáciu zdvíhacích spoilerov a tým udržuje konštantnú rýchlosť otáčania. Pretože i toto riešenie je orientované na veternú turbínu HAWT, nie je tu uvedený princíp bez všetkého kompatibilný s veternou turbínou VAWT. Pri výpadku počítača alebo výpadku prúdu nie je toto brzdové zariadenie rovnakouž aktívne a môže to viest k zničeniu veternej elektrárne.Spis US 4,111,601 A obsahuje veterný mlyn s kolom, ktoré obsahuje sadu pevných listov a sadu otočných častí, ktorých orientácia vzhľadom k ose otáčania sa nastavuje automaticky, aby sa rýchlosť otáčania kola pri vysokých rýchlostiach vetra obmedzila na bezpečnú mieru. Pevné listy však neumožňujú žiadne brzdenie, takže pri silnom vetre je neustále k dispozícii hnacia sila, keď nepostačuje brzdenie otočných častí. Navyše je to princíp pre veternú turbínu HAWT a nemôže byt bez všetkého prenesený na veternú turbínu VAWT, pretože tieto otočné časti predpoklaclajú rotor vo forme vrtuleĎalej obsahuje dokument FR 2 491 756 veternú turbínu sozvislou osou podľa predvýznaku nároku l.Úkol predloženého vynálezu spočíva v tom, že sa má vytvorit Veterná turbina so zvislou osou, ktorá je brzdená bez opotrebenia a v defektných situáciách sa môže bez vonkajšieho ovládaniaTento úkol je podľa vynálezu vyriešený veternou turbínou so zvislou osou podľa nároku l a príslušným spôsobom brzdenia podľanároku 25. Ďalšie uskutočnenia sú vždy uvedené v závislýchVeterná turbína so zvislou osou otáčania obsahuje aspoň jeden listový segment rotora, ktorý obsahuje aspoň dve zasunuteľné a vysunuteľné clony prúdenia, pričom listový segment rotora je uložený otočne okolo zvislej osy otáčania, aspoň jedno riadiace zariadenie pre riadenie clôn prúdenia, pričom toto riadiace zariadenie obsahuje pružný element, aspoň jeden masívny element na prvej čiastkovej komponente, pričom táto prvá čiastková komponenta je uložená otočne okolo osy otáčania, aspoň dva spojovacie body na tejto prvej čiastkovej komponente, v ktorej vždy zaberá jeden spojovací element, ktorý spojuje riadiace zariadenie svždy jednou clonou prúdenia veternej turbíny so zvislou osou, pričom spojovacie body sú usporiadané na tejto prvej čiastkovej komponente tak, že vzhľadom k ose otáčania leží v podstate proti sebe a prostredníctvom spojovacích elementov pri otočnom pohybe čiastkovej komponenty V dôsledku pôsobenia odstredivej sily na masívny element riadi clonyprúdenia opačne voči sebe navzájom.Príslušný spôsob zahrnuje odpojenie druhej komponenty od tretej komponenty, vysunovanie clôn prúdenia v podstate do polohy až kolmo k ose otáčania listovćho segmentu rotora pohybom druhej komponenty prostrednictvom odstredivej sily menenia vlastností prúdenia listovćho segmentu rotora pre aspoň čiastočné prerušeniehnacieho prúdenia veternej turbíny so zvislou osou.Predložený vynález má prídavne tu výhodu, že pomocou tohto usporiadania je nielen možne veternú turbínu 14 so zvislou osoubrzdit bez opotrebenia, ale aj jej rýchlosť otáčania pri vetre riadiť

MPK / Značky

MPK: F03D 7/02

Značky: zvislou, turbina, veterná, zariadením, brzdenia, aerodynamického, spôsob, riadiacím

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/35-e8561-veterna-turbina-so-zvislou-osou-s-riadiacim-zariadenim-a-sposob-aerodynamickeho-brzdenia.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Veterná turbína so zvislou osou s riadiacim zariadením a spôsob aerodynamického brzdenia</a>

Podobne patenty