ВЕТРОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1998 года по МПК F03D3/02 

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветровым установкам, ориентированным на перпендикулярное направление ветра, на лопасти ротора.

Известна "Волно-ветровая энергетическая установка" [1] которая содержит вертикальную сваю, подвижную платформу, которая содержит по паре стержневых опор по обеим сторонам от сваи, между которыми закреплено несколько роторов, при этом каждому валу ротора под углом 90^o присоединены четыре лопасти в виде пластин, при этом вал ротора с одной стороны присоединен подвижно к стержневой опоре, а с другой проходит через нее и соединен с валом генератора при помощи передаточного механизма.

Недостаток установки в том, что конструкция лопастей позволяет получить низкий КПД, а также установка неустойчива при сильных порывах ветра.

Задача изобретения повышение КПД установки.

На фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг. 2 конструкция лопастей.

Установка содержит (фиг. 1) вертикальную сваю 1, неподвижную платформу 2, рамочный каркас 3, который через подшипниковые устройства 4 подвижно присоединен к опоре 3 сверху и снизу, имеющий пару опорных колес 5 внизу, блок роторов 6 и блок генераторов 7, при этом вал 8 ротора 6 непосредственно связан с валом генератора 9, ротор 6 содержит две "S"-образные лопасти 10 (фиг. 2), расположенные перпендикулярно друг к другу, кроме того, устройство содержит флюгер 11 на опорном колесе 12, который жестко соединен стержневыми элементами 13 с подвижным рамочным каркасом 3, платформа 2 содержит рельсы 14 (на фиг. 1 полностью не указаны, также не приведены токосъемные устройства), кроме того, торцы ротора могут иметь пластины 15.

Платформа 2 (фиг.1) неподвижна и содержит пару круговых рельс для вращательного движения колес 5 и колес 12 при изменении направления ветра.

Рамочный корпус 3 (фиг.1) подшипниковым устройством подвижно присоединен к вертикальной свае 1 и состоит из правой и левой частей, выполненных в виде трубчатых форм для придания легкости и прочности, при этом благодаря опорным колесам 5 каркаса и колесу 12 флюгера 11 установка имеет кроме сваи 1 дополнительную опору еще в 3 точках на платформе 2, что придает ей устойчивость.

Блок роторов 6 (фиг. 1) содержит два или более ротора, вал 8, который свободно вращается на опорах рамочного каркаса 3 и присоединен непосредственно к валу генератора 9, придавая ему вращение без каких-либо передаточных устройств, тем самым повышает мощность установки, при этом все генераторы расположены в герметичном корпусе 7. Каждый ротор 6 (фиг. 2) состоит из 2 лопастей 10, присоединенных к валу 8 под углом 90^o и имеют S-образную форму, торцы его закрыты пластинами 15, ветер за счет разности сопротивления вогнутой и выпуклой поверхностей S-образной лопасти приводит ротор 6 во вращение, а вал 8 ротора придает вращательное движение валу генератора 9, полученная с генератора энергия непосредственно поступает потребителю или запасается в аккумулирующих устройствах.

Флюгер 11 установлен перпендикулярно к лопастям 10, жестко соединен с рамочным каркасом 3 стержневыми элементами 13 и имеет опорное колесо 12, так при изменении направления ветра на параллельное плоскости рамочного каркаса 3 флюгер 11 поворачивает плоскость рамочного каркаса вокруг неподвижной сваи 1 перпендикулярно ветровому потоку, при этом опорные колеса 5 каркаса 3 и колеса 12 флюгера 11 совершают движения по рельсам, расположенным на платформе 2.

Установка работает следующим образом.

Благодаря подвижному креплению рамочного каркаса 3 установка работает при любом направлении ветра, но всегда поворачивается перпендикулярно направлению ветра. Ветер за счет разности сопротивления вогнутой и выпуклой поверхности S-образной лопасти приводит ротор 6 во вращение, а вал 8 ротора 6 придает вращательное движение валу генератора 9, полученная с генератора энергия непосредственно поступает потребителю или запасается в аккумуляторах.

При изменении направления ветра на параллельные плоскости рамочного каркаса 3 флюгер разворачивает плоскость рамочного каркаса 3 вокруг неподвижной сваи 1 перпендикулярно ветровому потоку.

КПД установки возрастает за счет увеличения площади сопротивления воздушному потоку на лопастях 10 роторов 6, а также установки нескольких роторов, при этом совершенно не тратится энергия на передаточные устройства, одна ветровая установка такого типа может заменить несколько, кроме того, установка проста по конструкции, устойчива, все ее элементы защищены от атмосферных осадков.

Установка может быть использована на индивидуальных постройках, в данном случае используются два верхних ротора 6 или же для получения дешевой электроэнергии на фермах, в отдаленных и горных местностях, в районах, где постоянно дуют ветры, (Сибирь), а также для выработки электроэнергии при массовом установлении ветряков такого типа при постоянном ветре.

Использование: ветровая установка может быть использована на индивидуальных постройках и для получения электроэнергии в отдаленных и горных районах. Сущность изобретения: установка содержит вертикальную сваю, платформу, рамочный подвижный каркас слева и справа от сваи, на котором расположены блок роторов и блок генераторов, при этом вал роторов соединен с валом генератора, ротор состоит из двух S - образных лопастей, присоединенных под углом 90^o. При таком построении лопасть наверху образует "ловушку" для воздушного потока, увеличивая сопротивление, кроме того, для вывода подвижного рамочного каркаса из параллельного направления ветра к лопастям установка имеет флюгер, закрепленный перпендикулярно к плоскости расположения лопастей, кроме того, для вращательного движения вокруг неподвижной сваи подвижный рамочный каркас и флюгер имеют колеса, которые перемещаются по рельсам на платформе 2 по кругу, тем самым создают устойчивость установки, так как кроме неподвижной сваи имеют еще три дополнительные опорных точки. 2 ил.

Ветровая установка, содержащая вертикальную сваю, подвижную платформу, которая содержит по паре стержневых опор по обеим сторонам от сваи, между которыми закреплено несколько роторов, при этом к каждому валу ротора под углом 90^o присоединены четыре лопасти в виде пластин, причем вал ротора с одной стороны присоединен подвижно к стержневой опоре, а с другой проходит через нее и соединен с валом генератора при помощи передаточного устройства, отличающаяся тем, что к свае подвижно при помощи подшипникового устройства слева и справа присоединен рамочный каркас на двух опорных колесах, к которому с внутренней стороны присоединены блок роторов и блок генераторов, при этом вал ротора с одной стороны подвижно присоединен к опоре на рамочном каркасе, а с другой соединен непосредственно с валом генератора, причем две лопасти ротора имеют S-образную форму и перпендикулярно присоединены одна к другой, а к торцам присоединены пластины, кроме того, к рамочному каркасу при помощи стержневых элементов присоединен флюгер на опорном колесе, а к неподвижной платформе присоединена пара круговых рельсов.