ВЕТРОУСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК F03D3/02 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может найти широкое применение во всех регионах страны в качестве ветроустановок большой мощности.

Известна ветроустановка, содержащая установленный на основании башни ротор, выполненный в виде двух размещенных один в другом валов и двух ярусов лопаток, установленных на соответствующих валах с возможностью вращения в разные стороны, причем внутренний вал соединен с ротором генератора, а наружный - со статором [1].

Недостатком известной ветроустановки является малая эффективность.

Цель изобретения - повышение эффективности ветроустановки.

На чертеже схематично изображена предлагаемая ветроустановка.

Ветроустановка содержит установленную на основании 1 башню 2, в верхней части которой укреплены два конуса 3 и 4, выполняющие функцию опор, и части раструба - концентратора 5 ветрового потока, установленного с возможностью свободного поворота вокруг центральной оси против ветра.

Раструб - концентратор 5 имеет две боковые стенки 6, проходящие между конусами 3 и 4, соприкасаясь с их поверхностью, и заднюю стенку 7, образующие рабочую камеру 8 со входом со стороны раструба - концентратора 5.

На стенках 6 и 7 укреплены роликовые опоры (тележки) 9, перемещающиеся по кольцевым рельсовым направляющим 10, укрепленным жестко относительно конусов 3 и 4.

Внутри рабочей камеры 8 равномерно по окружности укреплены два яруса из неподвижных лопаток - направляющих 11 и 12 для подачи потока воздуха на лопатки 13 и 14 ротора, расположенного внутри лопаток 11 и 12 и выполненного также двухъярусным. Ориентация лопаток 11 и 13 противоположна ориентации лопаток 12 и 14.

Лопатки 13 ротора соединены жестко с валом 15, а лопатки 14 - с полным валом 16, через который проходит вал 15.

Между ярусами лопаток 11 и 13 и 12 и 14 установлена перегородка 17.

Ветроустановка содержит также электрогенератор, у которого статор 18 выполнен свободно вращающимся относительно ротора 19 в противоположную сторону. Вал 15 и статор 18 фиксируются с помощью опоры 20. Для снятия энергии предусмотрены токосъемники 21.

Ориентация раструба - концентратора 5 против ветра может осуществляться различным образом, например, с помощью флюгера 22, укрепленного на стойках 23 с роликовыми опорами 24 и на стойках 25.

Сверху башни 2 над конусом 4 установлен колпак 26 с зазором 27 для выхода через него отработанного воздуха.

Из нижнего яруса отработанный воздух выходит через отверстия 28 в корпусе башни 2.

Для защиты ветроустановки от перегрузок при сильном ветре на боковых сторонах раструба-концентратора 5 выполнены защитные окна 29.

Ветроустановка работает следующим образом.

Раструб-концентратор 5 ориентируется против ветра, поток которого попадает в рабочую камеру 8 и проходит через щели между лопатками-направляющими 11 и 12 обоих ярусов и направляется на лопатки 13 и 14 роторов, которые приводятся во вращение. Валы 15 и 16 вращаются в противоположных направлениях, а следовательно, и ротор 19 и статор 18, в результате чего электрогенератором вырабатывается напряжение.

Использование: в ветроэнергетике и может найти широкое применение во всех регионах страны в качестве станции большой мощности. Сущность изобретения: ветроэлектростанция содержит башню, раструб-концентратор, ротор с лопастями, на валу которого установлен электрогенератор, и снабжена расположенными в верхней части башни двумя конусами, установленными соосно и обращенными вершинами один к другому, а раструб-концентратор снабжен боковыми и задней стенками, образующими рабочую камеру, расположенную между конусами и установленную с обеспечением свободного вращения вместе с раструбом-концентратором и его ориентацией против ветра, а внутри камеры расположены равномерно по окружности в два яруса неподвижные лопасти-направляющие для подачи потока воздуха на соответствующие яруса лопастей ротора под оптическим углом, причем в одном из ярусов неподвижные лопасти и лопасти ротора направлены в одну сторону, а в другом ярусе - в противоположную, между ярусами установлена перегородка, а электрогенератор выполнен со свободно вращаемым статором в сторону, противоположную вращению ротора, вал которого соединен с одним из ярусов, а второй ярус соединен со статором. 1 ил.

ВЕТРОУСТАНОВКА, содержащая установленный на основании башни ротор, выполненный в виде двух размещенных один в другом валов и двух ярусов лопаток, установленных на соответствующих валах с возможностью вращения в разные стороны, причем внутренний вал соединен с ротором генератора, а наружный - со статором, отличающаяся тем, что она снабжена в верхней части башни двумя конусами, установленными соосно с двух торцов ярусов лопаток и обращенными вершинами один к другому, размещенными между двумя конусами с возможностью вращения раструбом-концентратором, между боковыми стенками которого и задней стенкой образована камера, перегородкой, установленной между ярусами, причем каждый ярус снабжен неподвижным наружным венцом направляющих лопаток, а в одном из ярусов лопатки колеса и направляющего аппарата ориентированы в одну сторону, а в другом - в разные стороны.