ДИСКОВОЕ ВЕТРОКОЛЕСО Российский патент 1997 года по МПК F03D3/00 F03D3/06 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может использоваться для ветродвигателя с горизонтальной осью для получения механической или электрической энергии.

Предлагаемое устройство может также применяться как рабочий орган гидродвигателя, анемометра, гидрометрической вертушке, гребного винта и т.д.

Известно ветроколесо барабанного ветродвигателя, в котором к горизонтальной оси прикрепляются изогнутые лопасти. Однако эффективность указанного ветроколеса невелика, ввиду того, что только половина ветроколеса преобразует поток ветра в полезную энергию. Другая половина ветроколеса, идя против ветра, снижает его эффективность (Е.М.Фатеев "Системы ветродвигателей", Г.Э. из-во, М. Л. 1933 г. стр. 191).

Указанное ветроколесо является прототипом предложенного устройства.

Однако указанное крыльчатое ветроколесо имеет тот недостаток, что при нагрузке большая часть энергии потока проходит между лопастями, что снижает его эффективность.

Данным изобретением поставлена цель повысить эффективность ветроколеса по сравнению с крыльчатым ветроколесом.

Поставленная цель достигается тем, что предлагается дисковое ветроколесо, представляющее собой диск, на поверхности которого монтируются вогнуто-выпуклые лопасти определенной высоты, при этом лопасти доходят до центра и края диска. Количество лопастей не ограничено. Через центр диска проходит, жестко с ним связанная, горизонтальная ось. Для уравновешивания лопастей на диске позади него устанавливается массивная втулка. Той же цели можно достигнуть и другими способами, например, делать диск массивным, а лопасти легкими.

Предусматривается вариант ветроколеса с ограничителями числа оборотов для тех местностей, где преобладают сильные ветры и когда ветроколесо большой мощности, более 5 кВт. В таком случае на поверхности диска располагаются, возле вогнутой части лопастей, прорези, прикрытые на задней стороне планками на пружинах.

Установка на ветер и съем энергии производится теми же способами, что и у крыльчатого ветроколеса.

На фиг. 1 схематически изображено ветроколесо, вид спереди; на фиг. 2 - вид сбоку; на фиг. 3 внешний вид одной лопасти; на фиг. 4 прорезь и планка с пружиной.

Ветроколесо имеет диск 1, пять лопастей 2, ось 3, втулку 4, планку 5, прорезь 6, пружины 7.

Ветроколесо действует следующим образом.

Ветер, ударяясь в поверхность диска 1, отбрасывается им на лопасти 2, которые приводят диск во вращение, вместе с осью 3 и втулкой 4. Ось 3 посредством какой-либо передачи передает вращение потребителю энергии. В данном случае часть воздушного потока отражается от диска, но большая часть потока преобразуется в полезную энергию, вследствие чего данное ветроколесо оказывается более эффективным, чем крыльчатое ветроколесо, у которого большая часть энергии проходит между лопастями, особенно при нагрузке.

В варианте ветроколеса с прорезями, для регулирования скорости вращения и предотвращения разноса, под давлением сильного ветра планки 5 отходят от прорезей 6, оставляя их открытыми для пропуска части воздушного потока, что снижает число оборотов.

Следует отметить, что в ветротехнике имеется несколько похожее ветроколесо, но оно с вертикальной осью и низким КПД.

Использование: применяется в ветроэнергетике. Сущность изобретения: дисковое ветроколесо с горизонтальной осью представляет собой диск, на поверхности которого располагается вогнуто-выпуклые лопасти. Набегающий поток, ударяясь в поверхность диска, отбрасывается им на лопасти, которые приводят диск во вращение. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Дисковое ветроколесо, содержащее горизонтальную ось, изогнутые вогнуто-выпуклые лопасти, отличающееся тем, что лопасти расположены на одной из поверхностей диска. 2. Ветроколесо по п. 1, отличающееся тем, что на другой стороне поверхности диска установлена втулка. 3. Ветроколесо по п. 1, отличающееся тем, что диск имеет прорези с планками на пружинах.