ВОЗДУШНАЯ ЛОВУШКА Российский патент 2005 года по МПК F03D9/02 

Изобретение относится к области альтернативных источников энергии, а именно к ветроэнергетике, и может быть использовано для получения электрической энергии для небольших поселков, фермерских хозяйств, геологических станций, экспедиций и т.д.

Известна ветроустановка для производства электроэнергии, содержащая ветроагрегат, состоящий из лопастного движителя с электрогенератором [Росляков О.А., Росляков P.O., Росляков И.А., Рослякова Н.Г., Росляков А.О., пат. №94022615, 27.03.1996]. Согласно изобретению, ветроустановка смонтирована на выходном конце трубы, дополнительно снабжена вторым, третьим и четвертым ветроагрегатами, установленными попарно, соосно и симметрично относительно оси трубы, причем каждая пара соосных ветроагрегатов имеет общую опору для подшипников и вывода электропроводов из внутренних полостей лопастных движителей.

Недостатками известной конструкции являются сложность в использовании и необходимость постоянного целенаправленного потока воздуха.

Известен ветроагрегат, содержащий вертикальный вал с закрепленными на нем кронштейнами с поворотными лопастями (SU 1377448 A1, F 03 D 3/02, 29.02.88). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве при вращении ротора рабочая лопасть, воспринимающая ветровой поток, находится в положении наибольшего ветрового давления (перпендикулярно ветру) очень короткое время. В остальных положениях лопасти давление на нее ветра резко падает. Большие поверхности лопастей создают при закрытии большие динамические нагрузки. Применение фрикционного планетарного механизма ограничивает мощность, передаваемую ветроагрегатом на генератор. При попытке увеличить мощность ветроагрегата масса и инерционные нагрузки возрастают настолько, что становится нецелесообразно его использование. Все вышесказанное дает основание утверждать, что известное устройство будет иметь невысокую мощность и эффективность.

Наиболее близкой по технической сущности является аэростатическая ветроустановка [заявка №94005792, 20.11.1995, Павлюков В.Д., Самсонов В.А., Самсонов А.В.]. Аэростатическая ветроустановка состоит из аэростата 1, по оси которого выполнен сквозной профилированный канал 2 с размещенными в нем ветроэлектрогенераторами 3 и спрямляющими поток устройствами 4, кабель-троса 5, соединяющего аэростат 1 с наземной кабельной лебедкой 6.

Недостатками известной конструкции являются необходимость установки ее на возвышениях и открытом пространстве, низкий КПД, а также сложность конструкции.

Задачей предлагаемого изобретения является создание более универсальной, доступной ветроустановки.

Технический результат - в повышении КПД энергоустановки, более полном использовании энергии ветра, упрощении конструкции.

Технический результат достигается тем, что воздушная ловушка включает воздухоприемник, ветроэлектрогенераторы, при этом воздухоприемник выполнен в виде конусообразной трубы, на которой установлен флюгер, улавливающий направление воздушных масс. Сам воздухоприемник закреплен на платформе, установленной на вращательной станине, а в основании каждого генератора имеются регулировочные кронштейны.

На чертеже изображена схема воздушной ловушки, где флюгер 1, воздухоприемник 2, рабочие лопасти 3, блок генераторов 4, регулировочный кронштейн 5, платформа 6, вращательная станина 7, фундамент 8.

Флюгер (1) стационарно закреплен на воздухоприемнике, выполненном в виде конусообразной трубы (2), внутри которого находятся рабочие лопасти (3) винтов генераторов (4). Блок генераторов (4) опирается на платформу (6), которая связана с вращательной станиной (7). Под блоком генераторов (4) предусмотрены регулировочные кронштейны (5). Вся установка опирается на фундамент (8).

Устройство работает следующим образом. Флюгер (1) улавливает направление воздушных масс. Воздухоприемник в виде конусообразной трубы (2), находясь в свободном вращении благодаря вращательной станине (7), разворачивается по направлению движения воздушных масс. Поток воздуха, попав в улавливатель, приводит в движение лопасти винтов генераторов (3). Таким образом, происходит выработка и накопление электроэнергии. В зависимости от плотности и скорости воздушных масс в основании каждого генератора установлены регулировочные кронштейны (5).

Конусообразная форма воздухоприемника позволяет равномерно вырабатывать энергию ветра, т.к. в самой широкой его части сила воздушного потока выше, соответственно, попадая в узкую его часть, сила воздушного потока уменьшается.

Предлагаемое устройство обладает рядом преимуществ по сравнению с аналогичными:

1. Не требует постоянного обслуживания за счет простоты конструкции;

2. Высокий КПД;

3. Мобильность;

4. Возможность работы устройства в любой местности без ограничений.

Воздушная ловушка относится к области альтернативных источников энергии, а именно к ветроэнергетике, и может быть использована для получения электрической энергии для небольших поселков, фермерских хозяйств, геологических станций, экспедиций и т.д. Технический результат заключается в создании более универсальной, доступной ветроустановки и реализуется путем более полного использования энергии ветра, повышения КПД установки, упрощения конструкции. Воздушная ловушка включает воздухоприемник и ветроэлектрогенераторы, при этом воздухоприемник выполнен в виде конусообразной трубы, на которой установлен флюгер, улавливающий направление воздушных масс. Сам воздухоприемник закреплен на платформе, установленной на вращательной станине, а в основании каждого генератора имеются регулировочные кронштейны. 1 ил.

Воздушная ловушка, включающая воздухоприемник, ветроэлектрогенераторы, отличающаяся тем, что воздухоприемник выполнен в виде конусообразной трубы, на которой установлен флюгер, улавливающий направление воздушных масс, при этом сам воздухоприемник закреплен на платформе, установленной на вращательной станине, а в основании каждого генератора имеются регулировочные кронштейны.