ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2006 года по МПК F03D3/06 

Изобретение относится к ветроэнергетическим установкам для небольших ферм, поселков, дачных участков в отдаленных районах, а также центров зимнего спорта, например, в горах и призвано повысить теплоэнергетический суверенитет пользователей.

Известна ветряная установка, содержащая двух- или трехмодульный ветродвигатель. Ротор каждого модуля такой установки представляет собой вертикальный вал с рабочими лопастями в виде изогнутых листов прямоугольной формы, вращающихся в горизонтальной плоскости [1].

Известен также трехмодульный ветродвигатель с вертикальным силовым валом, содержащий, в частности, два конструктивно одинаковых ротора между торцевыми дисками в виде упоров и двух криволинейных пластин, снабженных грузами, установленных с возможностью поворота на диаметрально противоположных пружинящих шарнирах; причем шарниры пластин одного ротора расположены взаимно перпендикулярно шарнирам пластин другого ротора [2].

Известна также ветроэнергетическая установка, содержащая модульный ветродвигатель с силовым валом и преобразователь энергии, причем в модульном ветродвигателе роторы выполнены по типу роторов Савониуса [3].

Эффективность использования энергии ветра в ветроэнергетических установках отмеченного исполнения недостаточно высокая.

С целью повышения эффективности использования энергии ветра в модульном ветродвигателе роторы Савониуса выполнены по меньшей мере с тремя криволинейными лопастями между торцевыми дисками в пределах каждого модуля, при этом каждая торцевая часть лопастей жестко связана с соответствующим торцевым диском только по части оконтуривающей кривой, ближней к оси силового вала ветродвигателя, а соседние модули выполнены с угловым смещением лопастей. Кроме этого, соседние модули выполнены с разным количеством лопастей, соседние модули выполнены с лопастями разного осевого размера, соседние модули выполнены с лопастями разного радиального размера, жесткость периферийных частей лопастей соседних модулей разная, радиус кривизны лопастей соседних модулей разный, ориентация вогнутой (выпуклой) части лопастей соседних модулей разная, торцевые диски от модуля к модулю не одинаковые, силовой вал ветродвигателя для приведения в действие преобразователей энергии может быть составным, преобразователь энергии выполнен в виде закольцованной заполненной жидкостью гидросистемы, содержащей гидронасос, связанный посредством, например, обгонной муфты с силовым валом ветродвигателя, с гидроаккумуляторами на напорной и всасывающей магистралях гидромотора, служащего приводом электрогенератору в сети электрических аккумулирующих устройств, преобразователь энергии выполнен в виде гидросистемы, заполненной термостабилизирующей жидкостью для закольцованной гидросистемы, и состоит как минимум из теплового насоса, связанного посредством, например, обгонной муфты с силовым валом ветродвигателя, и потребителя тепловой энергии от термостабилизирующей жидкости.

На чертеже представлен общий вид ветроэнергетической установки.

Ветроэнергетическая установка, содержащая модульный ветродвигатель 1 с роторами, выполненными по типу роторов Савониуса, и преобразователь энергии (2 и 3), имеет исполнение роторов Савониуса по меньшей мере с тремя криволинейными лопастями между торцевыми дисками в пределах каждого модуля, при этом каждая торцевая часть лопастей жестко связана с соответствующим торцевым диском только по части оконтуривающей кривой, ближней к оси силового вала ветродвигателя, а соседние модули выполнены с угловым смещением лопастей.

Предложенное техническое решение по сравнению с известными обеспечивает теплоэнергетический суверенитет пользователя ветроэнергетической установки комплексного применения с максимальной эффективностью использования кинетической энергии ветрового потока.

Источники информации

1. Полезная модель № 25545, кл. F 03 D 3/06, 2002.

2. Авт. свид. СССР № 1694977, кл. F 03 D 3/02, 1991.

3. SU, 19164 А, кл. F 03 D 7/06, 31.01.1931 (прототип).

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроэнергетическим установкам. Технический результат заключается в повышении эффективности использования энергии ветра. Ветроэнергетическая установка содержит модульный ветродвигатель с силовым валом и преобразователь энергии, причем в модульном ветродвигателе роторы выполнены по типу роторов Савониуса. Роторы Савониуса выполнены по меньшей мере с тремя криволинейными лопастями между торцевыми дисками в пределах каждого модуля, при этом каждая торцевая часть лопастей жестко связана с соответствующим торцевым диском только по части оконтуривающей кривой, ближней к оси силового вала ветродвигателя, а соседние модули выполнены с угловым смещением лопастей. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Ветроэнергетическая установка, содержащая модульный ветродвигатель с силовым валом и преобразователь энергии, причем в модульном ветродвигателе роторы выполнены по типу роторов Савониуса, отличающаяся тем, что роторы Савониуса выполнены по меньшей мере с тремя криволинейными лопастями между торцевыми дисками в пределах каждого модуля, при этом каждая торцевая часть лопастей жестко связана с соответствующим торцевым диском только по части оконтуривающей кривой, ближней к оси силового вала ветродвигателя, а соседние модули выполнены с угловым смещением лопастей.2. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что соседние модули выполнены с разным количеством лопастей.3. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что соседние модули выполнены с лопастями разного осевого размера.4. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что соседние модули выполнены с лопастями разного радиального размера.5. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что жесткость периферийных частей лопастей соседних модулей разная.6. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что радиус кривизны лопастей соседних модулей разный.7. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что ориентация вогнутой (выпуклой) части лопастей соседних модулей разная.8. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что торцевые диски от модуля к модулю не одинаковые.9. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что силовой вал ветродвигателя для приведения в действие преобразователей энергии может быть составным.10. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что преобразователь энергии выполнен в виде закольцованной заполненной жидкостью гидросистемы, содержащей гидронасос, связанный посредством, например, обгонной муфты с силовым валом ветродвигателя, с гидроаккумуляторами на напорной и всасывающей магистралях гидромотора, служащего приводом электрогенератору в сети электрических аккумулирующих устройств.11. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что преобразователь энергии выполнен в виде гидросистемы, заполненной термостабилизирующей жидкостью для закольцованной гидросистемы, и состоит как минимум из теплового насоса, связанного посредством, например, обгонной муфты с силовым валом ветродвигателя, и потребителя тепловой энергии от термостабилизирующей жидкости.