Ветроэнергетическая установка Советский патент 1984 года по МПК F03D3/04 

/////////////////// / / / // /////////////// 8 в J2

/5 15

фиг. 1

Изобретение относится к ветротехнике и может быть использовано для обеспечения энергией различных потребителей.

Известен ветродвигатель, содержащий закрепленное на вертикальном валу ветроколесо и тангенциально размещенные по охватывающей его окружности конфузорные сопла 1.

Однако такой ветродвигатель имеет невысокий КПД.

Известна также ветроэнергетическая установка, содержащая кольцевой корпус с центральным каналом, расположенный на его входе обтекатель с криволинейной боковой поверхностью и установленное в канале на вертикальном валу ветроколесо 2.

Однако такая установка имеет выходные каналы, несоверщенные с аэродинамической точки зрения, что существенно снижает коэффициент использования энергии ветра.

Цель изобретения - повыщение коэффициента использования энергии ветра ветроэнергетической установки.

Поставленная цель достигается тем, что у ветроэнергетической установки, содержащей кольцевой корпус с центральным каналом, расположенный на его входе обтекатель с криволинейной боковой поверхностью и установленное в канале на вертикальном валу ветроколесо, над корпусом с зазором установлено кольцо, а корпус снабжен эластичным выходным патрубком, закрепленным на стенках корпуса со стороны канала и на кольце.

Кроме того, обтекатель снабжен направляющими лопатками, а корпус в меридиональном сечении имеет переменную высоту, уменьщающуюся к его периферии.

На фиг. 1 изображена схема ветроэнергетической установки, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, сверху.

Ветроэнергетическая установка содержит кольцевой корпус 1 с центральным каналом 2, расположенный на его входе обтекатель 3 с криволинейной боковой поверхностью и установленное в канале 2 на вертикальном валу 4 ветроколесо 5. Над корпусом I с зазором установлено кольцо 6, а корпус 1 снабжен эластичным выходным патрубком 7, закрепленным на стенках корпуса 1 со стороны канала 2 и на кольце 6. Обтекатель 3 снабжен направляющими лопатками 8.

5Корпус 1 размещен над обтекателем 3 и

закреплен на земле с помощью пилонов 9. Ветроколесо 5 соединено с рабочей мащиной, например генератором, и установлено в канале 2 на пилонах 10. Патрубок 7 разделен внутренними радиальными перегородками 11 на секции.

Внутри обтекателя 3 расположены комплектное токораспределительное устройство 12, аккумуляторные батареи 13, а также насос 14 для подъема воды. Внутренняя по5 лость корпуса 1 используется как емкость для воды. Снаружи на корпусе 1 размещены элементы 15 солнечных батарей.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом.

Ветер попадает между пилонами 9 в канал между обтекателем 3 и корпусом 1. Ввиду сужения канала скорость потока усиливается, и он, минуя направляющие лопатки 8, проходит к ветроколесу 5 и далее вверх

5 по каналу 2, из которого он эжектируется потоком воздуха, проходящим выше корпуса 1. Ветроколесо 5 с генератором вращаются, а энергия поступает к потребителям, например к насосу 14 или к батарее 13.

Ветровой поток, движущийся над корпусом 1, частично поступает в щель под кольцо 6 во внутреннюю полость эластичного патрубка 7 и деформирует его таким образом, что он образует над каналом 2 полость оптимального профиля, обеспечивая наилучщий отсос воздуха от ветроколеса 5, что повышает КПД всей установки.

При любом направлении ветра подход к ветроколесу сохраняется благодаря кольцевому обтекателю 3 и искривлению патрубка 7 всегда в направлении ветра.

Эффективность установки заключается в повышении коэффициента использования энергии ветра, а также, в совмещении ее корпуса с емкостью для воды, что уменьшает капитальные затраты на строительство установки.

//

Ю

Фиг. 2

1. ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая кольцевой корпус с центральным каналом, расположенный на его входе обтекатель с криволинейной боковой поверхностью и установленное в канале на вертикальном валу ветроколесо, отличающаяся тем, что, с целью повышения коэффициента использования энергии ветра, над корпусом с зазором установлено кольцо, а корпус снабжен эластичным выходным патрубком, закрепленным на стенках корпуса со стороны канала и на кольце. 2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что обтекатель снабжен направляющими лопатками. 3.Установка по п. 1, отличающаяся тем. что корпус в меридиальном сечении имеет переменную высоту, уменьшающуюся к его периферии.