ВЕТРОУСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК F03D1/00 F03D1/02 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для снабжения энергией автономных потребителей, больших хозяйств и регионов.

Все известные ветроустановки построены на принципе использования воздушных потоков. Одни из них работают автономно, когда затраты ветровой энергии в единицу времени полностью используются одним ветроагрегатом, генерирующим единицу энергомощности.

Для работы другой подобной установки требуется новая энергия ветра. Имеются также установки, использующие замкнутую среду, то есть трубу, в которой размещены генераторы.

Наиболее близкими по технической сущности к предложенному являются устройства [1] и [2] из которых следует, что в трубе друг за другом устанавливают несколько генераторов с воздушными турбинами. Воздушный поток последовательно проходит одну турбину за другой, а их генераторы отдают энергию в сеть.

Недостатком подобных установок является ограниченная мощность и неравномерность работы ветроагрегатов в силу того, что ветровая энергия имеет большие перепады и не поддается регламентации по величине и времени.

Целью изобретения является повышение КПД путем многократного использования энергии принудительного воздушного потока для выработки энергии целой серией генераторов и создание условий для равномерной работы всей установки.

Поставленная цель достигается за счет размещения вентиляторов и турбин с генератором электрического тока в корпусе в виде трубы, выполненной в виде тора.

Данное техническое решение соответствует критерию "Существенные отличия", так как при поиске не обнаружены известные технические решения со сходными признаками.

На фиг. 1 показан один сектор устройства, вид сверху; на фиг. 2 общий вид устройства.

Ветроустановка состоит из кругового круглого корпуса-тора 1, образованного фланцевыми соединениями 2. Вентилятор 4 и генераторы с крыльчаткой 5 последовательно монтируются внутри корпуса 1.

Крепление вентилятора 4 и генераторов 5 с корпусом 1 осуществляется в трех плоскостях элементами 3. Крепление 3 вентилятора 4 и генераторов 5 с корпусом 1 в верхней части выполняет роль маслопровода 6, а в нижней части 5 на фиг. 2 служит каналом для вывода электропроводки.

На фиг. 1 показан один сектор устройства, состоящий из вентилятора 4 и трех генераторов 5. Круговая ветроустановка может состоять из трех и более секторов в зависимости от назначения установки.

Работа установки осуществляется следующим образом. Включенный в работу вентилятор 4, питающийся от любых источников энергии (ветроустановок, дизельных, ГЭС, ТЭЦ, аккумуляторов и т.д.), начинает нагнетать (перемещать) воздух, находящийся в корпусе 1, на лопасти установленного за вентилятором 4 генератора 5, который в свою очередь, имея крыльчатку, как и вентилятор 4, начинает нагнетать (перемещать) воздух на лопасти следующего генератора. Следующий за показанным на фиг, 1 сектор, состоящий также из вентилятора, питающегося от внешних источников энергии, и трех генераторов с крыльчаткой, подхватывает воздушный поток, поступающий от вентилятора 4 и генераторов 5 на фиг. 1, и способствует дальнейшему продвижению воздушного потока по каналу корпуса установки, уменьшению величины вязкости и сопротивления, и повышению энергомощности генераторов 5.

В результате того, что вентиляторы и генераторы расположены в замкнутой среде, ограниченной круговым круглым корпусом, образуется замкнутая цепь потока воздуха, то есть генераторы работают принудительно и равномерно.

В целях исключения эффекта закручивания воздушного потока в виде соленоида крыльчатка вентилятора 4 на фиг. 1 имеет разворот относительно воздушного потока, противоположный развороту крыльчатки генераторов 5. По такому же принципу работают и последующие вентиляторы и генераторы. К тому же крепление 3 вентилятора 4 и генераторов 5 осуществляется в трех плоскостях, что позволяет рассекать воздушный поток и не допускать его закручивания.

Предлагаемое устройство по сравнению с базовым объектом-прототипом позволяет создать установки высокой надежности и большой мощности. Установки могут быть использованы на автомобилях, на железнодорожном и водном транспорте, а также как электростанции различной мощности.

Изготовленный из прозрачных материалов корпус 1 позволит осуществлять помимо автоматического и визуальный контроль за работой установки и его узлов.

Выход из строя генератора при решении проблемы разворота лопасти вдоль потока воздуха не допускает выхода из строя всей установки. Замена вышедших из строя генераторов одновременно с заменой части корпуса, состоящего из секций, позволит до минимума сократить продолжительность ремонта.

Использование: ветроэнергетика. Сущность изобретения: ветроустановка состоит из кругового круглого корпуса - тора, образованного из ряда секторов, в каждом из которых последовательно монтируются вентилятор и три генератора с крыльчаткой. Стабильная мощность установки достигается за счет размещения вентиляторов последовательно в замкнутом корпусе, что выравнивает и делает величину подачи воздушного потока постоянной в любые промежутки времени и на любом участке установки. 2 ил.

ВЕТРОУСТАНОВКА, содержащая несколько секций, каждая из которых состоит из последовательно установленных вентилятора и турбиныы с генератором электрического тока и расположена в корпусе в виде трубы, отличающаяся тем, что корпус ветроустановки выполнен в виде тора.