ВЕТРЯНОЙ ДВИГАТЕЛЬ "ГИГАНТ" Российский патент 1996 года по МПК F03D3/00 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для строительства крупных электростанций.

Известны ветряные двигатели, рабочие органы которых выполнены в виде ветроколеса, сидящего на валу, и служит механизмом преобразования энергии ветра в механическую. Ветроколесо состоит из элементов в виде крыла, ветроколесо направлено перпендикулярно к направлению ветра, причем монтируется на башне, и вал располагается горизонтально или с небольшим уклоном к горизонтали и имеет устройство наведения на ветер.

Известны также ветряные двигатели карусельные с вертикальной осью вращения, его лопасти, движущиеся против ветра, либо перекрываются ширмой, либо складываются, становясь ребром к ветру.

Известны барабанные ветряные двигатели подобно мельничному водяному колесу с лопастями, прикрепленными к спицам на горизонтальном валу, который располагается поперек воздушного потока, лопасти, движущиеся против ветра, прикрываются ширмой.

Известны роторные ветряные двигатели, которые имеют вертикальную ось вращения, лопасти выполнены в виде вертикально поставленных плоскостей или криволинейно изогнутых поверхностей.

Известные ветряные двигатели снабжены устройствами наведения на ветер, либо лопасти, движущиеся против ветра, перекрываются ширмой, либо складываются, становясь ребром к ветру. Ветроколесо монтируется на башне.

Перечисленные недостатки затрудняют изготовление ветряных двигателей большой мощности и использовать энергию ветра, как основную для выработки электроэнергии.

Целью изобретения является разработка такого ветряного двигателя, который вырабатывал большую мощность, например, миллион кВт.

Для достижения этой цели ветроколесо выполнено в виде карусели, вращающейся на вертикальной оси, и состоит из венца, в виде П-образного желоба, в который размещены лопасти под углом 60^o к его радиусу. Промежутки Г между лопастями равны длине лопасти Д. В основании П-образки и торцами лопастей образованы окна 11, шириной Е, равной 1/10 Д. Венец с помощью ферм закреплен к ступице с осью. Масса конструкции ветроколеса через катки опирается на кольцевые пути.

На чертеже изображена кинематическая схема ветряного двигателя "Гигант" в двух проекциях горизонтальная (разрез Б-Б) и вертикальная (сечение А-А).

Ветряной двигатель "Гигант" содержит рабочий орган ветроколесо карусельного типа, который состоит из П-образного венца 1, с лопастями 8, которые в П-образном желобе образуют окна 11. Венец с помощью ферм 8 закреплен к ступице 2 с осью 12. На оси закреплено ведущее звено 13, передающее вращение через привод 14 к десяти эл.генераторам 6 с регуляторами оборотов 7. Масса конструкции ветроколеса через катки 4 опирается на кольцевые пути 10, которые смонтированы на колоннах 15.

Ветряной двигатель "Гигант" работает следующим образом.

Независимо от направления ветра заполняются карманы В в рабочей зоне 1, создавая определенное давление на лопасти, через окна 11 заполняются последующие карманы, создавая дополнительно давление на последующие лопасти. Так увеличивается воздействие силы ветра до тех пор, пока скорость ветра уступит скорости вращения ветроколеса. Относительно оси создается разность давления и ветроколесо вращается.

Ветряной двигатель "Гигант" использует силу ветра, а это разновидность солнечной энергии, которая неисчерпаема, не нарушает экологию, не требует топливной энергии. Конструкция простая, дешевле в изготовлении по сравнению с ГЭС и АЭС. Безопасен и прост в обслуживании.

Использование: в ветроэнергетике. Сущность изобретения: ветряной двигатель, содержащий вертикальный вал и ветроколесо с лопастями, закрепленными под к радиусу ветродвигателя. Вал кинематически связан с электрогенератором, ветроколесо с лопастями выполнено в виде венца с П-образным желобом, а угол крепления лопастей составляет 60^o, причем между лопастями образованы карманы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Ветряной двигатель, содержащий вертикальный вал и ветроколесо с лопастями, закрепленными под углом к радиусу ветродвигателя, отличающийся тем, что вал кинематически связан с электрогенератором, ветроколесо с лопастями выполнено в виде венца с П-образным желобом, а угол крепления лопастей составляет 60^o, причем между лопастями образованы карманы. 2. Ветряной двигатель по п.1, отличающийся тем, что вал кинематически связан с десятью электрогенераторами, которые выполнены с возможностью отключения при малой скорости ветра и остановки на ремонт. 3. Ветряной двигатель по п.1, отличающийся тем, что ветроколесо посредством катков установлено на кольцевые пути.