KR100814132B1 - A equipment wind power generation complex - Google Patents
A equipment wind power generation complex Download PDFInfo
- Publication number
- KR100814132B1 KR100814132B1 KR1020070010174A KR20070010174A KR100814132B1 KR 100814132 B1 KR100814132 B1 KR 100814132B1 KR 1020070010174 A KR1020070010174 A KR 1020070010174A KR 20070010174 A KR20070010174 A KR 20070010174A KR 100814132 B1 KR100814132 B1 KR 100814132B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- line
- vertical
- horizontal
- hydraulic
- hydraulic pump
- Prior art date
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims description 44
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 33
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
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
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
-
- 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
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
-
- 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
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/0264—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for stopping; controlling in emergency situations
-
- 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
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/06—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
-
- 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
-
- 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
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
- F05B2260/962—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise by means creating "anti-noise"
-
- 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
-
- 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
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- 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)
- Power Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합형 풍력 발전시스템을 도시한 유압 회로도.1 is a hydraulic circuit diagram showing a hybrid wind power generation system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 발전용 유압모터의 다른 실시예를 도시한 개념도.Figure 2 is a conceptual diagram showing another embodiment of the hydraulic motor for power generation of Figure 1;
도 3a는 도 1의 초기 기동시의 작동을 도시한 유압 회로도.FIG. 3A is a hydraulic circuit diagram showing operation at initial startup of FIG. 1. FIG.
도 3b는 도 1의 초기 기동 이후 정상상태에서의 작동을 도시한 유압 회로도.3b is a hydraulic circuit diagram showing operation in a steady state after the initial startup of FIG.
도 4는 복합식 수직축 풍력발전 시스템을 도시한 개념도.4 is a conceptual diagram illustrating a combined vertical axis wind power generation system.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 수평축 블레이드 11 : 수평축10: horizontal axis blade 11: horizontal axis
12 : 수평블레이드 13 : 수평증속기12: horizontal blade 13: horizontal accelerator
14 : 수평유압펌프 20 : 제1라인14 horizontal
30 : 발전용 유압모터 40 : 발전기30: hydraulic motor for power generation 40: generator
50 : 제2라인 60 : 제3라인50: second line 60: third line
70 : 제4라인 80 : 제5라인70: fourth line 80: fifth line
90 : 제6라인 100 : 수직축 블레이드90: sixth line 100: vertical axis blade
101 : 수직유압모터 102 : 수직유압펌프101: vertical hydraulic motor 102: vertical hydraulic pump
103 : 수직증속기 104 : 수직축103: vertical accelerator 104: vertical axis
105 : 수직블레이드 110 : 예압 저유기105: vertical blade 110: preload oil storage
120 : 고압 축압기 130 : 선택밸브120: high pressure accumulator 130: selection valve
140 : 수직축 구동밸브 141 : 가변형 스프링조절기구140: vertical axis drive valve 141: variable spring adjustment mechanism
150 : 제7라인 160 : 제1파일럿 라인150: seventh line 160: first pilot line
170 : 제2파일럿 라인 180 : 압력안전밸브170: second pilot line 180: pressure safety valve
190 : 제1체크밸브 200 : 제2체크밸브190: first check valve 200: second check valve
210 : 제3체크밸브 220 : 제4체크밸브210: third check valve 220: fourth check valve
230 : 제5체크밸브 240 : 제6체크밸브230: fifth check valve 240: sixth check valve
250 : 제7체크밸브 260 : 스위블 조인트250: 7th check valve 260: swivel joint
A : 교차지점A: intersection
본 발명은 복합형 풍력 발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid wind power generation system.
풍력발전[風力發電, wind power generation]은 블레이드의 회전을 이용하여 바람의 운동에너지를 발전기에서 전기적 에너지로 변환하여 전력을 발생시키는 장치로, 특히 우리 주변에 존재하는 바람 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 각광받는 대체 에너지 기술로서 자원의 무한정성, 에너지의 청정성 그리고 기술의 범용성의 장점을 지닌 미래 지향적인 기술이다. 그리고 풍력발전은 크게 바람에너지를 기계적 에너지로 변환하는 기계장치부와 이렇게 변환된 에너지를 전기적 에너지로 변 환하는 전기 장치부 그리고 시스템의 작동성을 제어하는 제어 장치부로 구성된다.Wind power generation is a device that generates electric power by converting wind kinetic energy from generator to electrical energy by using blade rotation. Especially, wind power generation converts wind energy around us into electrical energy. It is a promising alternative energy technology that is a future-oriented technology with the advantages of indefinite resources, cleanliness of energy, and universality of technology. Wind power generation is largely composed of a mechanical unit that converts wind energy into mechanical energy, an electrical unit that converts the converted energy into electrical energy, and a control unit that controls the operability of the system.
상기와 같은 종래 풍력발전 시스템이 한국 실용신안등록출원 제2004-0025959호(등록번호 제0370510호)(명칭: 복합식 수직축 풍력발전 시스템)에 개시되어 있다. 상기의 공보에 따르면, 도 4에 도시한 바와 같이, 풍력에 의해 회전하는 수직축(30)과 상기 수직축(30)의 회전에 따라 전기를 발생시키는 발전기(60)로 구성되는 수직축 풍력발전 시스템에 있어서, 상기 수직축(30)에 결합되며 2개의 블레이드(10)로 구성된 사보니우스 로터와; 상기 사보니우스 로터의 상측에 위치하게 되며 상기 수직축(30)에서 외측으로 방사형으로 다수개 연장되는 바의 말단에 반원통형 블레이드(13)가 부설된 반원통형 로터와; 상기 수직축(30)과 발전기(60) 사이에 위치하게 되어 상기 수직축(30)의 회전수를 발전기(60)에 필요한 회전수로 변환하는 증속기(50);를 포함하여 구성되고, 또한 상기 복합식 수직축 풍력발전 시스템은, 전원의 공급에 따라 회전하게 되는 기동모터(80)와; 상기 기동모터(80)의 회전력을 상기 수직축(30)에 전달하거나 차단하게 되는 동력전달부(100)와; 상기 수직축(30)의 일측에 부설되어 상기 수직축(30)의 회전을 정지시키게 되는 브레이크(40)와; 풍속을 측정하는 풍속계(110)와; 상기 풍속계(110)의 신호를 전달받게 되며 상기 풍속에 따라 상기 기동모터(80)와 브레이크(40)를 제어하여 수직축(30)의 회전 속도를 조절하게 되는 제어부(70);를 포함하여 구성된다. The conventional wind power generation system as described above is disclosed in Korean Utility Model Registration Application No. 2004-0025959 (Registration No. 0370510) (name: composite vertical axis wind power generation system). According to the above publication, as shown in Figure 4, in the vertical axis wind power generation system consisting of a vertical axis (30) rotated by wind power and a generator (60) for generating electricity in accordance with the rotation of the vertical axis (30) A savonius rotor coupled to the
상기와 같이 구성된 종래의 기술은 수직축 풍력발전기의 효율을 증대시켜 풍향이 수시로 변화하여 수직축 풍력발전기의 사용이 곤란한 경우에도 경제적인 발전이 가능하도록 한 것이다.The conventional technology configured as described above is to increase the efficiency of the vertical axis wind power generator to enable economic development even if the use of the vertical axis wind power generator is difficult to change from time to time.
그러나 상기한 종래의 기술은 단순히 수직축 블레이드만을 이용한 풍력발전기로, 이는 수평축 블레이드와 수직축 블레이드를 동시에 이용하지 못하므로 인해 보다 효율적이고 경제적인 에너지를 얻을 수 없다는 커다란 문제점이 발생되었다. 즉, 종래의 기술은 하나의 수직축 블레이드만을 사용함으로 큰 기동력의 토크를 얻을 수 없으므로 인해 효율이 현저히 낮다는 문제점이 있다.However, the above-mentioned conventional technology is simply a wind power generator using only a vertical shaft blade, which does not use a horizontal shaft blade and a vertical shaft blade at the same time, resulting in a large problem that more efficient and economical energy cannot be obtained. That is, the conventional technology has a problem that the efficiency is significantly low because it is not possible to obtain a torque of a large maneuverability by using only one vertical axis blade.
또한, 종래의 풍력발전기는 소음 공해 및 바람의 방향에 따른 출력 변동이 개선되지 못한 문제점과 아울러 낮은 풍속에서도 기동 특성을 개선 시키지 못하는 문제점이 있다.In addition, the conventional wind power generator has a problem that the output fluctuations according to the noise pollution and the wind direction is not improved, and also does not improve the starting characteristics even at low wind speeds.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고효율의 수평축 블레이드와 수직축 블레이드를 동시에 사용하여 공간 활용성을 극대화하고, 저소음으로 큰 출력을 얻을 수 있는 복합형 풍력 발전시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a hybrid wind power generation system that maximizes space utilization by using a high efficiency horizontal axis blade and vertical axis blade at the same time, and can obtain a large output with low noise. There is a purpose.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복합형 풍력 발전시스템은, 지면에 대해 수평으로 배치된 수평축과, 상기 수평축에 회전가능하게 설치된 수평블레이드와, 상기 수평축에 연결되고 증속을 위한 수평증속기와, 상기 수평증속기에 연결되고 유압동력을 발생시키기 위한 수평유압펌프를 포함하는 수평축 블레이드; 상기 수평유압펌프의 토출구에 연결된 제1라인; 입력단이 상기 제1라인과 연결되고 상기 수평유압펌프에 의해 발생된 유압동력으로 구동되는 발전용 유압모터; 상기 발전용 유압모터와 연결되어 상기 발전용 유압모터의 구동에 의해 발전이 이루어지는 발전기; 상기 발전용 유압모터의 토출구와 연결된 제2라인; 상기 제1라인과 상기 제2라인을 연결하는 제3라인; 상기 제3라인과 상기 제1라인이 교차된 교차지점에서 분기된 제4라인; 상기 제2라인에서 분기되어 상기 교차지점과 연결된 제5라인; 상기 제2라인에서 분기되어 상기 제4라인과 연결된 제6라인; 상기 제5라인에 설치된 수직유압모터와, 상기 제6라인에 설치된 수직유압펌프와, 상기 수직유압모터 및 상기 수직유압펌프와 연결되고 증속을 위한 수직증속기와, 상기 수직증속기와 연결되고 지면에 대해 수직으로 배치된 수직축과, 상기 수직축에 회전가능하게 설치된 수직블레이드를 포함하는 수직축 블레이드; 상기 제2라인의 끝단에 설치되고, 저압의 작동유를 저장하며, 상기 수평유압펌프 및 상기 수직유압펌프에 흡입압력을 제공하는 예압 저유기; 상기 제4라인의 끝단에 설치되고, 고압의 작동유를 저장하며, 필요시 저장된 작동유를 공급하는 고압 축압기; 상기 제5라인의 상기 수직유압모터가 설치된 양측으로 각각 설치되고, 초기 기동시 상기 제5라인이 연통되도록 하며, 초기 기동 이후 전환되어 상기 제5라인이 차단되고 상기 수직유압모터가 무부하 운전되도록 작동하는 한 쌍의 선택밸브; 상기 제1라인의 상기 교차지점과 상기 발전기의 사이에 설치되고, 초기 기동시 상기 제1라인을 차단하고, 초기 기동 이후 전환되어 상기 제1라인이 연통되도록 작동하는 수직축 구동밸브; 및 상기 제2라인에서 분기되어 상기 수평유압펌프의 흡입구와 연결된 제7라인;을 포함한다.The hybrid wind power generation system of the present invention for achieving the above object, a horizontal axis disposed horizontally with respect to the ground, a horizontal blade rotatably installed on the horizontal axis, and a horizontal accelerator connected to the horizontal axis for speed increase; A horizontal shaft blade connected to the horizontal accelerator and including a horizontal hydraulic pump for generating hydraulic power; A first line connected to an outlet of the horizontal hydraulic pump; A power generation hydraulic motor connected to the first line and driven by hydraulic power generated by the horizontal hydraulic pump; A generator connected to the power generation hydraulic motor and generating power by driving the power generation hydraulic motor; A second line connected to an outlet of the hydraulic motor for power generation; A third line connecting the first line and the second line; A fourth line branched at an intersection where the third line and the first line intersect; A fifth line branched from the second line and connected to the intersection point; A sixth line branched from the second line and connected to the fourth line; A vertical hydraulic motor installed in the fifth line, a vertical hydraulic pump installed in the sixth line, a vertical speed increaser connected to the vertical hydraulic motor and the vertical hydraulic pump and connected to the vertical speed increaser, A vertical axis blade including a vertical axis disposed vertically and a vertical blade rotatably installed on the vertical axis; A preload oil reservoir installed at the end of the second line, storing a low pressure working oil, and providing suction pressure to the horizontal hydraulic pump and the vertical hydraulic pump; A high pressure accumulator installed at the end of the fourth line and storing high pressure hydraulic oil and supplying the stored hydraulic oil if necessary; The vertical hydraulic motors of the fifth line are respectively installed on both sides of the fifth line, and the fifth line is in communication with each other at the initial startup, and is switched after the initial startup to block the fifth line and operate the vertical hydraulic motor at no load. A pair of selector valves; A vertical shaft driving valve installed between the crossing point of the first line and the generator and blocking the first line at an initial start-up, and switched after the initial start-up to communicate with the first line; And a seventh line branched from the second line and connected to a suction port of the horizontal hydraulic pump.
상기에 있어서,In the above,
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합형 풍력 발전시스템을 도시한 유압 회로도이고, 도 2는 도 1의 발전용 유압모터의 다른 실시예를 도시한 개념도이며, 도 3a는 도 1의 초기 기동시의 작동을 도시한 유압 회로도이고, 도 3b는 도 1의 초기 기동 이후 정상상태에서의 작동을 도시한 유압 회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram showing a hybrid wind power generation system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram showing another embodiment of the hydraulic motor for power generation of Figure 1, Figure 3a is the initial of FIG. It is a hydraulic circuit diagram which shows the operation | movement at the start, FIG. 3B is a hydraulic circuit diagram which shows the operation | movement in a steady state after the initial starting of FIG.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 복합형 풍력 발전시스템은 수평축 블레이드(10)와 제1라인(20)과 발전용 유압모터(30)와 발전기(40)와 제2라인(50)과 제3라인(60)과 제4라인(70)과 제5라인(80)과 제6라인(90)과 수직축 블레이드(100)와 예압 저유기(110)와 고압 축압기(120)와 선택밸브(130)와 수직축 구동밸브(140)와 제7라인(150)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the hybrid wind power generation system of the present embodiment includes a
수평축 블레이드(10)는 지면에 대해 수평으로 배치된 수평축(11)과, 수평축(11)에 회전가능하게 설치된 수평블레이드(12)와, 수평축(11)에 연결되고 증속을 위한 수평증속기(13)와, 수평증속기(13)에 연결되고 유압동력을 발생시키기 위한 수평유압펌프(14)를 포함하여 구성된다. The
이러한 수평축 블레이드(10)는 효율이 높고 구조가 단순하다는 장점이 있으며, 수평증속기(13)를 설치하여 수평유압펌프(14)가 가지는 고유의 최소 회전수를 충족시켜 적절한 유압동력을 발생시킨다.This
제1라인(20)은 수평유압펌프(14)의 토출구에 연결되어 있다.The
발전용 유압모터(30)는 입력단이 제1라인(20)과 연결되어 있고, 수평유압펌 프(14)에 의해 발생된 유압동력으로 구동되며, 발전기(40)는 발전용 유압모터(30)와 연결되어 있고, 발전용 유압모터(30)의 구동에 의해 발전이 이루어진다. The power generation
본 명세서의 도 1에서는 발전용 유압모터(30)로서 고정용량형 유압모터를 도시하였지만 도 2에서 도시한 바와 같이 공급되는 유량이 일정한 경우에도 모터의 회전수를 변경할 수 있는 가변용량형 유압모터(31)를 사용할 수 있음은 물론이다. 가변용량형 유압모터(31)는 1회전에 필요한 유량을 변경할 수 있으므로 공급되는 유량의 변화와는 무관하게 유압모터(31)의 회전수 및 회전토크를 조정할 수 있다. 또한, 가변용량형 유압모터(31)를 장착할 경우 발전기(41)의 출력을 전기적인 신호처리에 의하지 않고 기계적인 방법으로 발전기(41)의 주파수를 조정할 수 있다.In FIG. 1 of the present specification, a fixed displacement hydraulic motor is illustrated as a power generation
제2라인(50)은 발전용 유압모터(30)의 토출구와 연결되어 있고, 제3라인(60)은 제1라인(20)과 제2라인(50)을 연결하며, 제4라인(70)은 제3라인(60)과 제1라인(20)이 교차된 교차지점(A)에서 분기되어 있고, 제5라인(80)은 제2라인(50)에서 분기되어 교차지점(A)과 연결되어 있으며, 제6라인(90)은 제2라인(50)에서 분기되어 제4라인(70)과 연결되어 있다.The
수직축 블레이드(100)는 제5라인(80)에 설치된 수직유압모터(101)와, 제6라인(90)에 설치된 수직유압펌프(102)와, 수직유압모터(101) 및 수직유압펌프(102)와 연결되고 증속을 위한 수직증속기(103)와, 수직증속기(103)와 연결되고 지면에 대해 수직으로 배치된 수직축(104)과, 수직축(104)에 회전가능하게 설치된 수직블레이드(105)를 포함한다.The
이러한 수직축 블레이드(100)는 초기 기동을 위한 회전력 발생을 위하여 강 한 풍속이 요구되므로 초기 기동시 수평축 블레이드(10)로부터 발생된 유압동력의 일부를 전달받아 사용하기 위한 수직유압모터(101)가 설치되어 있다.Since the
예압 저유기(110)는 제2라인(50)의 끝단에 설치된다. 수평 및 수직 유압펌프(14,102)와 예압 저유기(110)는 상대적인 위치 차이가 발생하므로 각 유압펌프(14,102)에는 흡입압력을 요구하지만 외부 동력의 공급은 없어야 하므로 자체적인 압력보상을 통하여 수평 및 수직 유압펌프(14,102)에 흡입압력을 제공하기 위하여 예압 저유기(110)가 설치되고, 저압의 작동유를 저장한다.The
이러한 예압 저유기(110)는 구조적인 측면에서는 하기의 고압 축압기(120)와 유사하며, 스프링 또는 가스 압력을 봉입한 고무막(미도시)이나 피스톤 챔버(미도시)를 가지며, 저탄성의 스프링 또는 저압의 가스압력을 봉입한다.The
고압 축압기(120)는 제4라인(70)의 끝단에 설치된다. 고압 축압기(120)의 기능을 살펴보면, 유압펌프로부터 송출되는 작동유는 그 구조에 의하여 압력맥동 또는 유량맥동을 가지며, 풍속 또는 풍량의 갑작스러운 변화 등에 의하여 유량이 감소하거나 증가하므로 고압 축압기(120)는 초기 기동 이후 정상상태일 때 고압의 작동유를 저장하며, 공급 유량의 감소가 발생할 경우 작동유를 공급하며, 공급 유량이 증가할 경우 작동유를 저장한다.The
한 쌍의 선택밸브(130)는 제5라인(80)의 수직유압모터(101)가 설치된 양측으로 각각 설치되고, 초기 기동시 제5라인(80)이 연통되도록 하며, 초기 기동 이후 전환되어 제5라인(80)이 차단되고 수직유압모터(101)가 무부하 운전되도록 작동한다.The pair of
수직축 구동밸브(140)는 제1라인(20)의 교차지점(A)과 발전기(40)의 사이에 설치되고, 수직축 블레이드(100)의 강제 구동을 결정하는 밸브로서 가변형 스프링조절기구(141)가 포함되어 있으며, 가변형 스프링조절기구(141)에 의해 초기 기동시 제1라인(20)을 차단하고, 초기 기동 이후 전환되어 제1라인(20)이 연통되도록 작동한다.The vertical
제7라인(150)은 제2라인(50)에서 분기되어 수평유압펌프(14)의 흡입구와 연결되어 있다.The
상기에서, 제1라인(20)과 제7라인(150)을 연결하며 수평유압펌프(14)의 흡입구와 토출구 측에 배치된 스위블 조인트(260)(swivel joint)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the above, it is preferable to further include a swivel joint 260 which is connected to the
스위블 조인트(260)는 일반적으로 모터에서 사용하는 슬립링(slip ring)과 그 목적이 동일하며, 고정된 배관과 회전 또는 왕복 운동을 하는 배관을 서로 연결하는 작동유를 공급하는 기능을 한다.The swivel joint 260 is generally the same as the slip ring (slip ring) used in the motor, and serves to supply the operating oil for connecting the pipe fixed and the pipe in rotation or reciprocating motion with each other.
상기에서, 제1파일럿 라인(160)과 제2파일럿 라인(170)을 더 포함하는 것이 바람직하다.In the above, it is preferable to further include a
제1파일럿 라인(160)은 제6라인(90) 및 선택밸브(130)와 연결되고, 제6라인(90)에 작동유가 공급되면 선택밸브(130)가 전환되도록 선택밸브(130)에 압력을 가한다. 제2파일럿 라인(170)은 제6라인(90) 및 수직축 구동밸브(140)와 연결되고, 제6라인(90)에 작동유가 공급되면 수직축 구동밸브(140)가 전환되도록 수직축 구동밸브(140)에 압력을 가한다.The
또한, 압력안전밸브(180)를 더 포함하는 것이 바람직하며, 압력안전밸브(180)는 제3라인(60)에 설치되어 사용압력을 제한하여 과부하에 의한 고압의 발생을 방지하는 기능을 한다.In addition, it is preferable to further include a
나아가, 작동유의 방향을 제어하는 제1 내지 제7체크밸브(190~250)를 포함하는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable to include the first to seventh check valve (190 to 250) for controlling the direction of the working oil.
제1체크밸브(190)는 제1라인(20)의 수평유압펌프(14)의 토출구와 교차지점(A) 사이에 설치되고, 작동유가 수평유압펌프(14) 측에서 발전용 유압모터(30) 측으로 공급되도록 하며, 제2체크밸브(200)는 제2라인(50)에 설치되고, 작동유가 발전용 유압모터(30) 측에서 예압 저유기(110) 측으로 공급되도록 하며, 제3체크밸브(210)는 제5라인(80)에 설치되고, 작동유가 선택밸브(130) 측에서 예압 저유기(110) 측으로 공급되도록 하며, 제4체크밸브(220)는 제6라인(90)에 설치되고, 작동유가 예압 저유기(110) 측에서 수직유압펌프(102) 측으로 공급되도록 하며, 제5,6체크밸브(230,240)는 제6라인(90)에 각각 설치되고, 작동유가 수직유압펌프(102) 측에서 고압 축압기(120) 측으로 공급되도록 하며, 제7체크밸브(250)는 제7라인(150)에 설치되고, 작동유가 예압 저유기(110) 측에서 수평유압펌프(14) 측으로 공급되도록 한다.The
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 복합형 풍력 발전시스템의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation state of the hybrid wind power generation system of the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 초기 기동시에 복합형 풍력 발전시스템의 작동 상태를 살펴보기로 한 다. 초기 기동시란 시스템 내의 모든 장치가 완전히 정지된 상태에서 미풍이 불어 풍력 발전이 시작되는 때를 말한다.First, let's look at the operating state of the hybrid wind power generation system at the initial start-up. Initial start-up is when the wind is started by blowing the breeze with all devices in the system completely stopped.
미풍이 불어 수평블레이드(12)가 회전하면, 수평블레이드(12)의 회전력은 수평축(11)에 의해 수평증속기(13)로 전달되고, 수평증속기(13)가 회전하기 시작하면 수평유압펌프(14)의 흡입구에서 음압(negative pressure)이 발생한다. 이 음압에 의하여 예압 저유기(110)의 작동유는 제2라인(50)을 따라 제2라인(50)과 교차된 제7라인(150)을 따라 제7체크밸브(250)를 통과하고 스위블 조인트(260)를 통과하여 수평유압펌프(14)의 흡입구로 공급된다.When the breeze blows and the
또한, 수평블레이드(12)에 의해 발생한 회전력에 의하여 수평유압펌프(14)의 토출구를 통하여 작동유를 토출한다. 수평유압펌프(14)로부터 토출된 작동유는 제1라인(20)을 따라 스위블 조인트(260)를 통과하고 제1체크밸브(190)를 통과한다.In addition, the hydraulic oil is discharged through the discharge port of the horizontal
이때, 수직축 블레이드(100)가 작동하지 않는 상태에서는 수직축 구동밸브(140)가 작동하지 않는다. 따라서, 수평유압펌프(14)로부터 토출된 작동유는 수직축 구동밸브(140)에 의해 제3라인(60)을 따라 압력안전밸브(180) 측으로, 제4라인(70)을 따라 고압 축압기(120) 측으로, 제6라인(90)을 따라 제6체크밸브(240) 측으로, 제5라인(80)을 따라 선택밸브(130) 측으로 각각 유동한다.At this time, the vertical
여기에서, 압력안전밸브(180)의 작동압력에 도달하지 않는 한 압력안전밸브(180)를 통한 유동은 없으며, 제6체크밸브(240(의 설치방향에 의하여 이를 통한 유동도 없고, 고압 축압기(120)를 충진하는 유동과 선택밸브(130)를 통한 유동만 발생한다.Here, there is no flow through the
선택밸브(130)는 스프링에 의하여 상단 위치에 있으므로 선택밸브(130)로 공급된 작동유는 수직유압모터(101)를 거쳐 다시 선택밸브(130)로 공급되고, 제3체크밸브(210)를 거쳐 예압 저유기(110)로 복귀한다.Since the
수직유압모터(101)에 공급되는 작동유에 의해 수직유압모터(101)가 회전하게 되며, 발생한 회전력은 수직증속기(103)를 통하여 수직블레이드(105)를 강제 회전시킨다.The vertical
다음으로, 초기 기동 이후 수직축 블레이드(100) 및 수평축 블레이드(10)의 회전이 가능한 적정 풍력이 유지될 때인 정상 상태에서 복합형 풍력 발전시스템의 작동 상태를 살펴보기로 한다. Next, the operation state of the hybrid wind power generation system in a normal state when the proper wind power capable of rotating the
정적 회전 저항은 동적 회전 저항보다 크므로 수직블레이드(105)의 정적 회전 저항을 극복한 이후에는 수평블레이드(12)에 의해 발생한 회전력을 발전기(40)의 작동에 사용한다.Since the static rotational resistance is greater than the dynamic rotational resistance, after overcoming the static rotational resistance of the
다시 말하면, 수평블레이드(12)에 의해 수평유압펌프(14)에서 발생한 유압동력을 수직유압모터(101)로 공급하여 수직블레이드(105)를 강제 회전시켜 수직블레이드(105)가 정적 회전 저항을 극복하도록 한다.In other words, by supplying the hydraulic power generated in the horizontal
이렇게 수직블레이드(105)가 정적 회전 저항을 극복하여 회전하기 시작한 후 외부로부터 공급되는 풍력에 의하여 스스로 회전하기 시작하면, 수직축(104)과 연결되어 있는 수직증속기(103)를 통하여 수직유압펌프(102)가 작동하고, 수직유압펌프(102)는 제6라인으로 작동유를 공급한다. When the
이때, 수직유압펌프(102)는 예압 저유기(110)로부터 작동유를 공급받는다. 즉, 예압 저유기(110)에 저장된 작동유는 제5라인(80)을 따라 제6라인을 지나 제4체크밸브(220)를 통과하여 수직유압펌프(102)에 공급된다.At this time, the vertical
수직유압펌프(102)에 의해 제6라인(90)에 작동유가 공급되면, 제1파일럿 라인(160)을 통하여 선택밸브(130)가 전환되도록 선택밸브(130)에 압력을 가하게 된다. 이로써, 선택밸브(130)는 하단 위치로 변경되고, 수직유압모터(101)는 선택밸브(130)에 의해 형성된 유로에 따라 무부하 운전한다.When the hydraulic oil is supplied to the
또한, 제6라인(90)에 작동유가 공급되어 제2파일럿 라인(170)은 수직축 구동밸브(140)가 전환되도록 수직축 구동밸브(140)에 압력을 가하게 되고, 이에 의해 수직축 구동밸브(140)가 전환된다. In addition, the operating oil is supplied to the
수직축 구동밸브(140)의 전환에 따라 수평유압펌프(14)로부터 공급되는 작동유는 제1라인(20)을 따라 수직축 구동밸브(140)를 통과하여 발전용 유압모터(30)로 공급되고, 수직유압펌프(102)로부터 공급되는 작동유는 제6라인(90)을 따라 제4라인(70)을 지나고, 제1라인(20)을 지나 수직축 구동밸브(140)를 통과하여 발전용 유압모터(30)로 공급된다.As the vertical
발전용 유압모터(30)로 공급된 작동유는 다시 제2라인(50)을 따라 제2체크밸브(200)를 통과하여 예압 저유기(110)로 복귀한다.The hydraulic oil supplied to the power generation
발전용 유압모터(30)는 발전기(40)로 회전력을 전달하여 발전이 이루어진다.The
상기에서 살펴본 바와 같이, 고효율의 수평축 블레이드(10)와 수직축 블레이드(100)를 동시에 사용하여 공간 활용성을 극대화하고, 저소음으로 큰 출력을 얻을 수 있다.As described above, by using the highly efficient
또한, 수평축 블레이드(10)에 의해 발생한 회전력을 수직축 블레이드(100)를 강제 회전시켜 동력 손실을 줄이고 발전량을 증대시킬 수 있다.In addition, the rotational force generated by the
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. Or it may be modified.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 복합형 풍력 발전시스템에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the hybrid wind power generation system of the present invention as described above, has the following advantages.
고효율의 수평축 블레이드와 수직축 블레이드를 동시에 사용하여 그 장점을 조합하여 구성함으로써, 공간 활용성을 극대화하고, 저소음으로 큰 출력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 풍향이 수시로 변하는 지형에서도 발전이 가능하다.By combining high-efficiency horizontal blades and vertical blades at the same time, the combination of the advantages, maximizing space utilization, high noise with low noise, and development in terrain where the wind direction changes frequently.
또한, 수평축 블레이드에 의해 발생한 회전력을 수직축 블레이드를 강제 회전시켜 동력 손실을 줄이고 발전량을 증대시킬 수 있다.In addition, the rotational force generated by the horizontal shaft blade forcibly rotates the vertical shaft blade to reduce the power loss and increase the amount of power generated.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070010174A KR100814132B1 (en) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | A equipment wind power generation complex |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070010174A KR100814132B1 (en) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | A equipment wind power generation complex |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100814132B1 true KR100814132B1 (en) | 2008-03-14 |
Family
ID=39398905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070010174A KR100814132B1 (en) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | A equipment wind power generation complex |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100814132B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113819005A (en) * | 2021-10-26 | 2021-12-21 | 陕西辰玛风力发电有限公司 | Horizontal shaft wind power water injection control system and control method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11287178A (en) | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Kayaba Ind Co Ltd | Generating set |
JP2003193956A (en) | 2001-12-21 | 2003-07-09 | Komatsu Ltd | Wind power generating device |
JP2005248738A (en) | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Fuchu Giken:Kk | Operation control method for wind power generator |
JP2006090246A (en) | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Toru Fukushima | Wind turbine generator |
-
2007
- 2007-01-31 KR KR1020070010174A patent/KR100814132B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11287178A (en) | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Kayaba Ind Co Ltd | Generating set |
JP2003193956A (en) | 2001-12-21 | 2003-07-09 | Komatsu Ltd | Wind power generating device |
JP2005248738A (en) | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Fuchu Giken:Kk | Operation control method for wind power generator |
JP2006090246A (en) | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Toru Fukushima | Wind turbine generator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113819005A (en) * | 2021-10-26 | 2021-12-21 | 陕西辰玛风力发电有限公司 | Horizontal shaft wind power water injection control system and control method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2486181C (en) | Wind turbine with hydraulic transmission | |
US20100032959A1 (en) | Wind turbine system | |
JP4181041B2 (en) | Wind power generator | |
WO2013080321A1 (en) | Regenerated energy type generating apparatus and method for producing same | |
JP2005248738A (en) | Operation control method for wind power generator | |
EP2564062B1 (en) | Energy extraction device with electrical generator and method of operating energy extraction device electrical generator | |
CN110805521B (en) | Novel frequency modulation control system and control method for energy storage type hydraulic wind generating set | |
WO2004036056A1 (en) | Hydraulic apparatus | |
EP3115602B1 (en) | Hydraulic transmission, power generating apparatus of renewable-energy type, and method of operating the same | |
US8878384B2 (en) | Central wind turbine power generation | |
US8432054B2 (en) | Wind turbine with hydrostatic transmission | |
CN101655069A (en) | Wind turbine system | |
JPH11287179A (en) | Generating set | |
KR100814132B1 (en) | A equipment wind power generation complex | |
KR101967148B1 (en) | Hydraulic wind power generation device and its method | |
JP2004100810A (en) | Pressure converter | |
WO2011067561A1 (en) | Hydraulic transmission system | |
KR101460909B1 (en) | Hydraulic pressure control system for hydraulic wind power generator | |
JP2005180237A (en) | Wind power generation device | |
WO2017085236A1 (en) | Electric-hydraulic hybrid power take-off with application to renewable energy conversion | |
JPH11280637A (en) | Generator | |
CN116378908B (en) | Hydraulic transmission system of wind driven generator and control method | |
WO2018131387A1 (en) | Wind power generation device | |
NO326734B1 (en) | A turbine-powered electric power generation system and a method for regulating this |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120305 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |