ВЕТРОЭНЕРГОУСТАНОВКА Российский патент 2010 года по МПК F03D3/02 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в другие виды энергии, например в электрическую.

Известен ветродвигатель, патент России №2039885, содержащий два ротора с параллельными вертикальными осями, размещенные в поворотном каркасе, причем каждый ротор выполнен в виде цилиндра с дисками по торцам, диаметр которых больше диаметра цилиндра, снабжен гибкими лопастями, закрепленными без зазора задними кромками на наружной поверхности цилиндра под острым углом к ней, вертикально и симметрично относительно оси ротора, а верхними и нижними кромками - к соответствующим выступающим за диаметр цилиндра поверхностям дисков, при этом роторы установлены друг от друга на расстоянии, обеспечивающем возможность их вращения в противоположных направлениях.

Недостатком известного ветродвигателя является его низкий коэффициент использования воздушного потока и низкая экономичность.

В качестве прототипа выбрана ветроустановка, патент России №2242635, содержащая башню с воздухозаборником, воздухоотводом и вращательным рабочим органом, расположенным в канале движения воздуха через башню и сообщенным с потребителем механической энергии, например электрогенератором, причем башня выполнена ориентируемой по направлению ветра, рабочий орган выполнен в виде параллельно установленных цилиндрических взаимодействующих между собой роторов так, что плоскость, проходящая через оси их вращения, расположена параллельно плоскости входного сечения воздухозаборника тангенциального типа, выполненного в виде двух симметрично расположенных каналов, переходящих в спиральные, расположенные по периферии роторов воздухоподводы с противоположной друг другу закруткой ветрового потока, а воздухоотвод башни сообщен с внутренней полостью обоих роторов и выполнен выходящим наружу на тыльную по отношению к воздухозаборнику сторону башни в зону пониженного давления воздуха через воздухоотводные каналы.

Недостатком известной ветроустановки является то, что известная ветроустановка имеет недостаточно высокий коэффициент использования энергии ветра за счет снижения скорости потока воздуха перед роторами, сложность конструкции и отсутствие быстрого реагирования на внезапное изменение направления потока воздуха.

Целью изобретения является повышение аэродинамической эффективности использования энергии ветра.

Указанная цель достигается тем, что в ветроэнергоустановке, содержащей два ротора с вертикальными осями вращения, установленные в корпусе, снабженном ориентирующим устройством флюгерного типа и закрепленном на поворотной платформе, корпус в плане выполнен обтекаемой каплеобразной формы, ограниченной сверху и снизу плоскими элементами, причем S-образные воздухозаборные лопасти роторов выступают за пределы корпуса симметрично с двух сторон, а в плоских элементах, впереди осей вращения роторов, выполнены отбортованные щели.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами, где на фиг.1 изображен общий вид ветроэнергоустановки, на фиг.2 - разрез А-А.

Ветроэнергоустановка содержит два ротора 1 с вертикальными осями вращения, установленные в корпусе 2, снабженном направляющим устройством флюгерного типа 3 и закрепленном на поворотной платформе (на фиг.1-2 не показана). Корпус 2 в плане выполнен обтекаемой каплеобразной формы, ограниченной сверху и снизу горизонтальными элементами 4. S-образные лопасти роторов 1 выступают за пределы корпуса 2 симметрично с двух сторон. В горизонтальных элементах 4 впереди осей вращения роторов 1 выполнены отбортованные щели 5. Перед роторами 1 установлен щиток 6, прикрепленный впереди отбортованных щелей 5 сверху и снизу к горизонтальным элементам 4. Электрогенераторы (на фиг.1-2 не показаны), подсоединенные к валам роторов 1, вырабатывают электроэнергию, которая доставляется потребителю.

Ветроэнергоустановка работает следующим образом. Воздушный поток, изображенный на фиг.1 и 2 стрелками, обтекает корпус 2 каплеобразной формы ветроэнергоустановки. При этом скорость ветра по бокам корпуса 2 возрастает за счет выпуклости боковины корпуса 2 (воздушный поток разгоняется, как при обтекании крыла самолета), что создает высокий аэродинамический напор на вогнутую часть S-образных лопастей роторов 1. В то же время впереди выпуклой части S-образной лопасти роторов 1 при движении внутри корпуса 2 создается разрежение за счет подсоса воздуха через отбортованные щели 5 в зоне щитка 6, что способствует увеличению угловой скорости вращения роторов 1 и в конечном счете увеличивает аэродинамическую эффективность использования энергии ветра. Направляющее устройство флюгерного типа 3 позволяет ветроэнергоустановке оперативно реагировать на изменения направления воздушного потока.

Применение заявляемого изобретения позволит повысить аэродинамическую эффективность использования энергии ветра и упростить конструкцию ветроэнергоустановки.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в другие виды энергии, например в электрическую. Ветроэнергоустановка содержит два ротора с вертикальными осями вращения, установленные в корпусе, снабженном направляющим устройством флюгерного типа и закрепленном на поворотной платформе. Корпус в плане выполнен обтекаемой каплеобразной формы, ограниченной сверху и снизу плоскими элементами, причем S-образные воздухозаборные лопасти роторов выступают за пределы корпуса симметрично с двух сторон. В плоских элементах перед осями вращения роторов выполнены отбортованные щели. Использование ветроэнергоустановки обеспечит повышение аэродинамической эффективности использования энергии ветра. 2 ил.

Ветроэнергоустановка, содержащая два ротора с вертикальными осями вращения, установленные в корпусе, снабженном направляющим устройством флюгерного типа и закрепленном на поворотной платформе, отличающаяся тем, что корпус в плане выполнен обтекаемой каплеобразной формы, ограниченной сверху и снизу плоскими элементами, причем S-образные воздухозаборные лопасти роторов выступают за пределы корпуса симметрично с двух сторон, а в плоских элементах, впереди осей вращения роторов, выполнены отбортованные щели.