ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ Российский патент 1994 года по МПК F03D1/02 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую и обеспечения энергией различных потребителей.

Известен ветроэлектрический агрегат, содержащий установленный на башне диффузор с размещенным в его полости ветроколесом, кинематически связанным с генератором.

Недостатком такого ветроэлектрического агрегата является относительно невысокий КПД.

Известен ветроэлектрический агрегат, содержащий установленный на вертикальной мачте с возможностью поворота вокруг ее продольной оси каркас, на котором размещены лопастные ветродвигатели с горизонтальной осью вращения, генераторы, подключенные к общей нагрузке.

Недостатком такого ветроэлектрического агрегата является относительно невысокий КПД.

Цель изобретения - увеличение КПД.

На чертеже схематично изображен ветроэлектрический агрегат, общий вид.

Ветроэлектрический агрегат содержит установленный на вертикальной мачте 1 с возможностью поворота вокруг ее продольной оси каркас, на котором размещены лопастные ветродвигатели 2 с горизонтальной осью вращения, генераторы 3, подключенные к общей нагрузке через контактные кольца на цапфе каркаса. Каркас выполнен в виде установленных соосно переднего 4 и заднего 5 полых усеченных конусов, ветродвигатели 2 расположены на внутренних поверхностях конусов 4, 5 со стороны меньших оснований конусов, лопасти ветродвигателей 2 расположены перед меньшими основаниями конусов, имеют длину, равную разности радиусов малого основания заднего конуса 5 и большого основания переднего конуса 4. При этом конуса 4, 5 установлены с зазором друг относительно друга, а расстояние от малого основания переднего конуса 4 до продольной оси мачты 1 меньше половины общей длины каркаса.

Ветроэлектрический агрегат работает следующим образом.

Под давлением ветра на боковую поверхность конусов 4, 5 последние поворачиваются вокруг оси мачты 1, устанавливаясь к ветру своими малыми основаниями. После этого ветер вращает лопасти ветродвигателей 2 вместе с роторами генераторов 3, подключенных к общей нагрузке через контактные кольца на цапфе каркаса.

Поток воздуха после вхождения в конусы 4, 5 расширяется в их полостях, а давление его понижается. Это вызывает увеличение скорости ветра на входе, где расположены лопасти ветродвигателей 2. С еще большей скоростью ветер действует на лопасти ветродвигателей заднего конуса 5, так как боковая поверхность переднего конуса 4 направляет его в задний конус 5.

Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено для преобразования энергии ветра в электрическую и обеспечения энергией различных потребителей. Сущность изобретения: ветроэлектрический агрегат содержит мачту 1, установленный на ней с возможностью поворота каркас в виде двух полых соосно установленных с зазором усеченных конусов - переднего 4 и заднего 5, обращенных к ветру малыми основаниями, перед которыми расположены лопасти ветродвигателей 2 с горизонтальной осью вращения, установленных совместно с генераторами 3 на внутренней поверхности конусов. Генераторы включены в общую нагрузку через контактные кольца на цапфе каркаса. При работе ветроэлектрический агрегат самоориентируется на ветер, так как расстояние от малого основания переднего конуса 4 до продольной оси мачты 1 меньше половины общей длины каркаса. Увеличение КПД ветроэлектрического агрегата достигается тем, что поток воздуха после вхождения в конусы расширяется в их полостях, а давление его понижается. Это вызывает увеличение скорости ветра на входе в конус, где расположены лопасти ветродвигателей 2. С еще большей скоростью ветер воздействует на лопасти ветродвигателей заднего конуса, так как боковая поверхность переднего конуса 4 направляет его в задний конус 5. 1 ил.

ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ, содержащий установленный на вертикальной мачте с возможностью поворота вокруг ее продольной оси каркас, на котором размещены лопастные ветродвигатели с горизонтальной осью вращения, генераторы, подключенные к общей нагрузке, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД, каркас выполнен в виде установленных соосно переднего и заднего полых усеченных конусов, ветродвигатели расположены на внутренних поверхностях конусов со стороны меньших оснований конусов, лопасти ветродвигателей расположены перед меньшими основаниями конусов, имеют длину, равную разности радиусов малого основания заднего конуса и большего основания переднего конуса, при этом конуса установлены с зазором друг относительно друга, а расстояние от малого основания переднего конуса до продольной оси мачты меньше половины общей длины каркаса.