Ветроэнергетическая установка Советский патент 1983 года по МПК F03D3/04 

(54) ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

1

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для энергоснабжения различных автономных потребителей энергии.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая полую колонну, в нижней части которой размещены воздущная турбина с вертикальной осью вращения и воздухозаборник, а в верхней части - дефлектор, воздухоприемные и предохранительные клапаны 1.

Однако известная ветроэнергетическая установка вследствие больщих потерь энергии из-за сложной системы клапанов и низкой вертикальной скорости потока внутри колонны обладает малым КПД.

Цель изобретения - повыщение мощности ветроэнергетической установки.

Поставленная цель достигается тем, что в ветроэнергетической установке, содержащей полую колонну, в нижней части которой размещены воздушная турбина с вертикальной осью вращения и воздухозаборник, а в верхней части- дефлектор, воздухоприемные и предохранительные клапаны, колонна между турбиной и дефлектором

снабжена дефлекторным усилителем, состоящим из отдельных конфузоров, установленных по периметру колонны, а внутри дефлектора установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения кольце5 вой клапан.

При этом предохранительные и воздухоприемные клапаны размещены в конфузорах.

На фиг. 1 показана ветроэнергетическая

10 установка, вид сбоку с вертикальным разрезом; на фиг. 2 - сечение колонны по дефлекторному усилителю.

Ветроэнергетическая установка содержит полую колонну 1, в нижней части которой размещены воздущная турбина 2 с вер15 тикальНой осью вращения и воздухозаборник 3, а в верхней части - дефлектор 4, воздухоприемные клапаны 5 и предохранительные клапаны 6. Колонна 1 между турбиной 2 и дефлектором 4 снабжена дефлек20 торным усилителем, состоящим из отдельных конфузоров 7, установленных по периметру колонны 1, а внутри дефлектора 4 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения кольцевой клапан 8.

Предохранительные и воздухоприемные клапаны 5 и 6 размещены в конфузорах 7.

Дефлектор 4 содержит также диффузорный патрубок 9 и зонт 10, а для управления клапаном 8 служит пневмопривод 11. В месте установки дефлекторного усилителя колонна 1 имеет форму многогранника с окнами для клапанов 5 и 6 в каждой грани 12; при этом к каждой грани 12 присоединен конфузор 7. Турбина 2 через редуктор 13 связана с рабочим валом 14.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом.

Под действием ветра любого направления дефлектор 4 создает разрежение в диффузорном патрубке 9. Одновременно в одном из конфузоров 7, обращенном к ветру, открываются клапаны 5, впуская воздущный поток в колонну 1 через дефлекторный усилитель, работающий на принципе разности площадей сечений конфузоров 7 и клапанов 5. Вследствие усиления воздушный поток в колонне 1 имеет скорость, большую чем наружная скорость ветра. При этом разрежение в патрубке 9 усиливается, ; тмосферный воздух подсасывается из воздухозаборника 3 и за счет разности давлений между атмосферным воздухом и внутри колонны 1 происходит вращение воздущной турбины 2. От турбины 2 вращающий момент через редуктор 13 передается рабочему валу 14 и далее потребителю.

Г1ри изменении направления ветра клаианы 5 первого конфузора 7 закрываются а 5томатически, а другие клапаны 5 следующего конфузора, направленного к ветру, открываются под давлением ветра.

При полностью открытом дефлекторе 4 создается максимальная тяга в колонне 1. В это время кольцевой клапан 9 занимает крайнее нижнее положение. При необходимости уменьшения тяги приводится в действие пневмопривод 11, под действием которого клапан 8 поднимается вверх. Для полной остановки турбины 2 клапан 8 поднимается вверх до упора в зонт 10. Для пуска турбины 2 пневмопривод 11 отключается, клапан 8 под действием собственной силы тяжести опускается вниз.

В бурю предохранительные клапаны 6 открываются давлением ветра, разрежение в колонне 1 уменьшается, а клапан 9 продолжает регулировать работу турбины 2.

Использование предлагаемого дефлекторного усилителя повышает разрежение в турбине, что увеличивает ее мощность.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка Франции № 2466637, кл. F 03 D 3/04, опублик. 1981.