Ветроэнергетическая установка Советский патент 1990 года по МПК F03D3/02 

ФигЛ

Изобретение относится к использованию энергии ветра и солнца и может быть использовано для обеспечения энергией различных потребителей.

Цель изобретения - повышение КПД ветроэнергетической установки.

На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг. 2 - полый вал, поперечное сечение; на фиг. 3 - схема обдува горизонтальной связи вала с полостью.

Ветроэнергетическая установка содержит полый вертикальный вал 1 с лопастями 2, солнечный нагреватель 3, сообщенный с полостью вала 1 воздуховодом 4, и размещенные в последнем электрический генератор со статором 5 и ротором 6 и воздушную лопаточную турбину 7. Установка снабжена трубчатым валом 8 с лопастями 9, установленным соосно полому валу 1 с возможностью противоположного направления вращения, статор 5 генератора закреплен на трубчатом валу 8, а лопатки тур- бины 7 - на внутренней поверхности ротора 6.

Кроме того, ротор 6 генератора соединен с полым валом 1, а последний с внутренней стороны снабжен упругими дугообразными пластинами-завихрителями 10.

Вал 1 и лопасти 2 при помощи траверс 11 соединены между собой, причем траверсы 11 в своем поперечном сечении имеют обтекаемый аэродииамический профиль. Такие же связи в виде траверс 12 установлены между валом 8 и лопастями 9. Над верхней траверсой 11 размещен воздуховод 13, связанный с полостью вала 1.

Валы 1 и 8 установлены на основании 14 и связаны между собой при помощи подщипниковых опор (не показаны). Верхняя точка вала 1 закреплена на землю при помощи неподвижной системы оттяжек 15.

5

0

5

0

5

Установка работает следующим образом.

При наличии рабочей скорости ветра валы 1 и 8 вращаются в противоположные стороны. К.инетическая энергия вращения валов увеличивается за счет тяги, соз-. даваемой в полости вала 1 из-за нагрева солнцем парникового нагревателя 3. Турбина 7 работает от потока, создаваемого в полости вала 1, а пластины-завихрите- ли 10 создают кручение струи и тем самым увеличивают тягу в полости вала 1. Кроме того, при помощи воздуховода организуется обдув верхней траверсы 11, что создает на ней подъемную силу и частично разгружает опоры вала от вертикальных нагрузок. Одновременно с вращением валов 1 и 8 происходит вращение статора 5 и ротора б генератора, энергия от которых направляется к потребителю (не показан).

Формула изобретения

1.Ветроэнергетическая установка, содержащая полый вертикальный вал с лопастями, солнечный нагреватель, сообщенный с полостью вала воздуховодом, и размещенные в последнем электрический генератор со статором и ротором и воздущную лопаточную турбину, отличающаяся тем, что, с целью повыщения КПД, установка снабжена трубчатым валом с лопастями, установленным соосно с полым валом с возможностью противоположного направления вращения, и статор генератора закреплен на трубчатом валу, а лопатки турбины - на внутренней поверхности ротора.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что ротор генератора соединен с полым валом, а последний с внутренней стороны снабжен упругими дугообразными пластинами-завихрителями.

Изобретение позволяет повысить КПД ветроэнергетической установки. На основании 14 соосно установлены вертикальный полый вал 1 с лопастями 2 и трубчатый вал 8 с лопастями 9. К основанию 14 примыкает солнечный нагреватель 3 парникового типа, а полость вала 1 соединена с нагревателем при помощи воздуховода 4. В нижней части валов размещен электрический генератор, статор 5 которого закреплен на валу 8, а ротор 6 соединен с турбиной 7, установленной внутри полого вала и связанной с ним. Внутри полого вала размещены упругие дугообразные пластины-завихрители 10. КПД установки повышается за счет противоположного направления вращения валов 1 и 8 совместно с ротором и статором генератора за счет создания вертикальной тяги в полом валу от солнечного нагревателя и вращения турбины 7, а также при закручивании потока пластинами-завихрителями. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

70 7

77

Л