ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР Российский патент 2008 года по МПК F03D5/00 

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам для преобразования кинетической энергии ветрового потока в электрическую энергию.

Известна ветряная теплоэлектростанция, содержащая ветроагрегат, включающий ветроколесо барабанного типа, электрогенератор, соединенный с тепловым аккумулятором (см., например, RU 2142573 C1 МПК F03D 9/02, оп. 1999) [1].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство ветроэнергетической установки, предназначенной для преобразования кинетической энергии в электрическую энергию. Установка содержит две соединенные под углом рамы с размещенными на них ветрогенераторами, установленными на общем поворотном основании (см., например, RU 2239092 С1, МПК 5/00, оп. 2004) [2].

Однако известные устройства [1], [2] сложны по конструкции и не полностью используют мощность ветрового потока.

Техническим результатом применения предложенного ветроэлектрогенератора (ВЭГ) является полное использование различных по силе ветровых потоков для получения автономной электроэнергии в различных регионах.

Для достижения технического результата предлагается ветроэлектрогенератор, содержащий ветрогенератор и электрогенератор, ветрогенератор соединен через электрогенератор с внутренней электрической цепью (ВЭЦ), состоящей из накопителя и стабилизатора электроэнергии, соединенного с потребителем электроэнергии, по периметру ротора ветрогенератора расположен направляющий экран-дефлектор, состоящий из рамы экрана-дефлектора и жалюзи ротора ветрогенератора в виде раздвижных вертикальных щитов, образующих защитный экран ветрогенератора.

На фиг.1 показана блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 - общий вид ветроэлектрогенератора; на фиг.3 - ротор ветрогенератора; на фиг.4 - вид сверху на фиг.3; на фиг.5 - направляющий экран-дефлектор; на фиг.6 - вид сверху на фиг.5.

Устройство содержит ветрогенератор (ВГ) 1 и электрогенератор 2, (ВЭЦ) 3, состоящую из накопителя 4 энергии и стабилизатора 5 электроэнергии, соединенного с потребителем 6 электроэнергии. По периметру ротора 9 ветрогенератора 1 расположен направляющий экран-дефлектор (НЭД) 7, состоящий из рамы 8 и жалюзи ротора 9 (ВГ) 1 в виде раздвижных вертикальных щитов 11, образующих упомянутый защитный экран 7 (ВГ) 1, и раму 10 ротора.

Для защиты ротора 9 (ВГ) 1 от ветрового потока устанавливают раму (НЭД) 8, изготовленную из прочных материалов (сталь, пластик и т.д.). К раме 8 НЭД крепят щиты 11 жалюзи (ВГ) 1.

Жалюзи (ВГ) 1 выполнены в виде раздвижных вертикальных щитов 11 с лепестковыми или кольцеобразными составляющими. Жалюзи регулируют мощность ветрового потока и являются щитами, защищающими ротор 9 (ВГ) 1 от сильного ветрового потока. В зависимости от мощности (ВГ) 1 площадь жалюзи может составлять от 35 до 700 м². Для изготовления жалюзи используются различные по составу пластмассы и полимеры. Крепление жалюзи осуществляют при помощи металлических штырей, которые проходят от нижнего до верхнего конца рамы 10 ротора 9. Ось ротора 9 (ВГ) 1 установлена на подшипниках, расположенных в верхней и нижней части рамы 8 (НЭД) 7, и перпендикулярна земной поверхности, что позволяет использовать различные направления ветрового потока.

Устройство работает следующим образом. Ротор 9 (ВГ) 1, получая вращение от ветрового потока, передает силу вращения ротору электрогенератора 2, при вращении которого вырабатывается электроэнергия. От электрогенератора 2 полученная электроэнергия одновременно поступает в накопитель 4 и стабилизатор 5 (ВЭЦ) З. В стабилизаторе 5 происходит выравнивание параметров по напряжению и силе тока. Полученную электроэнергию со стабилизатора 5 направляют потребителю 6 в жилые и производственные помещения и комплексы.

В процессе работы учитывается скорость ветрового потока, которая может меняться в широких пределах, что в свою очередь оказывает значительное влияние на скорость вращения ротора 9 (ВГ) 1. При увеличении скорости ветра выше допустимого (13,9-32,7 м/с) срабатывает защитная система (ВГ) 1, закрывающая жалюзи ротора 9.

Пример(ы). Кинетическая энергия ветрового потока, поступающая через ветрогенератор 1, преобразуется в механическую, в частности в энергию вращения.

Полученная механическая энергия через электрогенератор 2 преобразуется в электроэнергию.

Электроэнергия поступает в (ВЭЦ) 3, состоящую из накопителя 4 электроэнергии, установленного на входе (ВЭЦ) 3. На выходе (ВЭЦ) 3 установлен стабилизатор 5 электроэнергии, от которого полученная электроэнергия поступает в потребителю 6 в жилых помещениях.

Возможен другой вариант подключения (ВЭЦ) 3, а именно (ВЭЦ) 3 подключают от электрогенератора 2 к стабилизатору 5 напрямую, без подключения к накопителю 4. От стабилизатора 5 электроэнергия поступает к потребителю 6.

Возможен вариант передачи механической энергии от (ВГ) 1 в накопитель 4 механической энергии, например в баллоны со сжатым воздухом (не показано).

Техническая эффективность предлагаемого (ВЭГ) состоит в следующем:

- Бесшумность вследствие низкой частоты вращения ротора (менее 2 об/с). Малая стартовая скорость ветрового потока (0,5 м/с).

- Малые габариты для получения выходной мощности вращения ротора.

- Полное использование энергии ветрового потока.

- Возможность размещения (ВЭГ) на крышах зданий любого типа.

- Использование (ВЭГ) на территории зон отдыха, кафе, дискотек, а также в условиях отсутствия линий электропередач или их перегруженности.

- Использование (ВЭГ) на плавучих платформах различных акваторий.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам для преобразования кинетической энергии ветрового потока в электрическую энергию. Техническим результатом применения предложенного ветроэлектрогенератора является полное использование различных по силе ветровых потоков для получения автономной электроэнергии в различных регионах. Для достижения технического результата предлагается ветроэлектрогенератор, содержащий ветрогенератор и электрогенератор, ветрогенератор соединен через электрогенератор с внутренней электрической цепью, состоящей из накопителя и стабилизатора электроэнергии, соединенного с потребителем электроэнергии, по периметру ротора ветрогенератора расположен направляющий экран-дефлектор, состоящий из рамы экрана-дефлектора и жалюзи ротора ветрогенератора в виде раздвижных вертикальных щитов, образующих защитный экран ветрогенератора. 6 ил.

Ветроэлектрогенератор, содержащий ветрогенератор и электрогенератор, ветрогенератор соединен через электрогенератор с внутренней электрической цепью, состоящей из накопителя и стабилизатора электроэнергии, соединенного с потребителем электроэнергии, по периметру ротора ветрогенератора расположен направляющий экран-дефлектор, состоящий из рамы экрана-дефлектора и жалюзи ротора ветрогенератора в виде раздвижных вертикальных щитов, образующих защитный экран ветрогенератора.