Самостабилизирующийся ветрогенератор Российский патент 2023 года по МПК F03D3/04 F03D7/00 

Схема работы ветроэнергетической установки позволяет регулировать объем поступающего воздуха при изменении скорости ветра и снижать сопротивление установки воздушному напору при усилении и порывах ветра для предохранения ее от разрушения. Установка состоит из воздухозаборника из воздухонепроницаемого гибкого материала, ветрогенератора, установленного на выходе воздухозаборника, дополнительного воздухозаборника, увеличивающего объем поступающего воздуха в основной воздухозаборник и складывающегося к боковым сторонам каркаса при сильном ветре, шарнирного узла крепления установки, расположенного впереди установки в области входного отверстия воздухозаборника, элементов, обеспечивающих перемещение установки на опорной поверхности относительно узла крепления установки. Также в основном воздухозаборнике расположены отверстия с клапанами, выпускающего часть воздуха наружу.

Недостатком данной конструкции является сложная схема регулирования объема захватываемого воздуха и при максимальных скоростях снижение захвата ветрового потока недостаточное, также при максимальных скоростях и порывах ветра парусность установки остается достаточно высокой, что может привести к ее разрушению.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение более стабильной работы ветрогенератора при изменениях скорости ветра.

Техническим результатом изобретения является получение более равномерной скорости вращения ветроколеса.

Упомянутая задача достигается тем, что боковые панели концентратора подвижные и сдвигаются и раздвигаются при изменениях скорости ветра, выравнивая давление ветрового потока на выходе из концентратора на лопатки ветроколеса.

На Фиг. 1 представлен вид спереди заявляемого изобретения, на Фиг. 2 вид сбоку, на Фиг.3 вид сверху, на Фиг. 4 вид сзади.

Ветрогенератор включает в себя ветродвигатель, состоящий из концентратора ветрового потока, включающего в себя левую 1 и правую 2 боковые панели, левую 3 и правую 4 конические пружины с чехлами 5 из прорезиненной ткани или другого подобного материала на каждой, рамы, состоящей из гильзы 6, которая надевается на вал опоры, верхней балки 7. нижней балки 8, вертикальной перемычки 9, платформы для электрогенератора с ветроколесом 10, поворотного кольца 11, распорок 12. петель 13, пружин кручения 14, скоб 15, ветроколесо 16, электрогенератор 17 и опору 18.

Боковые панели 1 и 2 присоединены к гильзе 6 петлями 13, витки конических пружин концентратора продеты через скобы 15, прикрученные к верхней балке 7 и внутренней поверхности боковых панелей. Распорки 12 прикреплены к поворотному кольцу 11 и платформе для ветроколеса и электрогенератора 10 для жесткости конструкции. Дополнительные пружины кручения 14, усиливающие пружинящее действие конических пружин концентратора, надеты на гильзу 6 сверху и снизу, концы пружин крепятся по краям боковых панелей сверху и снизу.

Так как центр масс устройства расположен за центром вращения (вал опоры), устройство всегда ориентируется по ветру.

Ветрогенератор работает следующим образом.

Боковые панели концентратора складываются вместе с коническими пружинами концентратора и чехлами на них при увеличении скорости ветра из-за увеличивающегося давления ветра на боковые панели, таким образом уменьшается площадь захвата ветрового потока, при уменьшении скорости ветра уменьшается давление ветра на боковые панели, конические пружины концентратора раздвигают боковые панели, площадь захвата ветрового потока увеличивается, таким образом при увеличении скорости ветра скорость ветрового потока внутри концентратора увеличивается, а объем захватываемого ветрового потока уменьшается, при уменьшении скорости ветра скорость ветрового потока внутри концентратора уменьшается, а объем захватываемого ветрового потока увеличивается, давление ветрового потока на выходе из концентратора на лопатки ветроколеса получается более равномерным и в результате достигается более равномерная скорость вращения ветроколеса.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветрогенератор включает в себя ветродвигатель, состоящий из концентратора ветрового потока с переменным объемом захватываемого ветрового потока, включающего в себя левую и правую боковые панели, левую и правую конические пружины с чехлами на каждой, рамы и ветроколеса, электрогенератор и опору, на которую навешивается вся конструкция. Боковые панели концентратора вместе с коническими пружинами и чехлами при увеличении скорости и давления ветра на боковые панели складываются. При уменьшении скорости и давления ветра конические пружины раздвигают боковые панели, регулируя объем поступающего ветрового потока в концентратор. Давление ветрового потока на выходе из концентратора на лопатки ветроколеса становится более равномерным при изменениях скорости ветра. Техническим результатом является стабилизация работы ветрогенератора. 4 ил.

Ветрогенератор, включающий в себя ветродвигатель, состоящий из концентратора ветрового потока с переменным объемом захватываемого ветрового потока, рамы и ветроколеса, электрогенератор и опору, на которую навешивается вся конструкция, отличающийся тем, что боковые панели концентратора подвижные и вместе с коническими пружинами концентратора и чехлами на них сдвигаются и раздвигаются при изменении скорости и давления ветра на боковые панели, регулируя объем поступающего ветрового потока в концентратор, таким образом выравнивая давление ветрового потока на выходе из концентратора на лопатки ветроколеса и стабилизируя скорость вращения ветроколеса.