Ветроэнергетическая установка Советский патент 1991 года по МПК F03D3/00 

Изобретение относится к ветроэнерге тике и может быть использовано для обеспечения энергией различных потребителей

Целью изобретения является повышение выработки энергии и надежности работы установки при буревых скоростях ветра.

На фиг.1 представлена схема ветродвигателя; на фиг.2 - схема установки.

Ветроэнергетическая установка содержит вертикально-осевой ветродвигатель 1 с лопастями 2, размещенный на цилиндрическом поплавке 3, расположенном в резервуаре 4 с жидкостью и кинематически связанном с рабочей машиной 5, и основание 6.

Ветродвигатель 1 снабжен призматическими каркасами 7 треугольной формы, свя- занными между собой по высоте и смещенными друг относительно друга в окружном направлении, лопасти 2 установлены при помощи шарниров 8 с упругой 5ью попарно на ребре каждого каркаса 7 .пощадь каждой пары лопастей 2 равна .тощади одной стороны каркаса 7, попла- втг 3 снабжен элементами 9 качения раз м мченными на его вертикальных образующих, и противовесом 10. а внутренняя поверхность резервуара 4 имеет форму сферы, с которой контактируют элементы 9 качения.

Кроме того, установка снабжена вертикальной стойкой 11, колесом 12. установленным на стойке 11 с возможностью вращения, и кольцевой направляющей 13, в которой размещена стойка 11с возможностью вертикального перемещения, рабочая машина выполнена в виде компрессора, закрепленного на стойке 11 и кинематически связанного с колесом 12, взаимодействующим с поверхностью поплавка 3.

Установка также снабжена последовательно связанными с компрессором и между собой трубопроводом 14 с обратным клапаном 15, аккумулятором 16 сжатого воздуха, трубопроводом 17 с двухпозицион- ными распределителями 18 воздуха, заполненным жидкостью баком 19 с расширенной верхней частью и с направляющими 20, двумя поплавками-колоколами 21, установленными в баке 19 на направляющих 20, трособлочной передачей 22, связывающей между собой, поплавки-колоколы 21, двумя параллельными барабанами 23, взаимодействующими с трособлочной передачей 22. электрическим генератором 24 и промежуточной передачей 25, соединяющей барабаны 23 и генератор 24. а бак 19 установлен на основании 6.

Каждый поплавок-колокол 21 снабжен двумя внутренними карманами 26, открыты

ми н прптипоположные стороны и соединенными с его внутренней полостью.

Кроме того, каждый поплавок-колокол 21 снабжен расположенными в его полости

дополнительным поплавком 27, упорами 28 и шарнирными рамами 29, соединенными с, трособлочной передачей 22.

Установка работает следующим образом.

0Под дейг i гзием ветра лопасти 2 раскрываются и приводят во вращение ветродвигатель 1 и связанный с ним поплавок 3, который при усилении ветра вплоть до буровых скоростей может наклониться в сфери5 ческой поверхности резервуара 4, и при ослаблении ветра за счет пониженного центра тяжести, обеспечиваемого противовесом 10, СНОР.З принимает вертикальное положение. Верхняя поверхность поплавка

0 3 взаимодействует с колесом 12, а стойка 11 имеет возможность вертикальных перемещений под собственным весом в направляющей 13. Колесо 12 передает вращение компрессору, из которого сжатый воздух по

5 трубопроводу 14 с обратным клапаном 15 подапся в аккумулятор 16, а далее по трубопроводу 17 возду поступает под поплавки-колокола 21 Деухпозиционные распределители 18 воздуха подают воздух

0 поочередно, что вызывает движение поплавков-колоколов 21 по направляющим 20 в баке 19. После всплытия каждого поплавка-колокола 21 дополнительный поплавок 27 перекрывает один из карманов 26 на упо5 pax 28, поплапок колокол 21 переворачивается при выходе из направляющих 20 и залпом освобождается от воздуха в разгрузочной части бака 19 в подводном положении При этом, имеющий запас полезного

0 объема поплавок-колокол 21 по мере всплытия и уменьшения давления жидкости увеличивает уем л не всплытия за счет увеличения объема воздуха. Через трособ- лочную передачу 22, барабан 21 и промежу5 точную передачу 25 энергия передается генератору 24 и направляется к потребителю (не показан).

Формула изобретения

1. Ветроэнергетическая установка, со0 держащая вертикально-осевой ветродвигатель с лопастями, размещенный на цилиндрическом поплавке, расположенном в резервуаре с жидкостью и кинематически связанном с рабочей машиной, установлен5 ной на основании, отличающаяся тем, что, с целью повышения выработки энергии и надежности в работе при буревых скоростях ветра, ветродвигатель снабжен призматическими каркасами треугольной формы, связанными между собой по вькчне

и смещенными относительно друг друга в окружном направлении,лопасти установлены при помощи шарниров с упругой связью попарно на ребре каждого каркаса, площадь каждой пары лопастей равна площади одной стороны каркаса, поплавок снабжен этементами качения, размещенными на его вертикальных образующих, и противовесом, а внутренняя поверхность pf т,чуара имеет форму сферы, с которой контактируют элементы качения.

2.Установка по п.1, о л и ч а ю щ а я- с я тем, чго она снабжена пеитикальной стойкой, колесом, установленным на стойке с возможностью вращения и кольцевой направляющей, в которой рязмещена стойка с возможностью вертикального перемещения, рабочая машина выполнена R виде компрессора, закрепленного на площадке и кинематически связанного с колесом взаимодействующим с поверхностью поплавка

3.Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я

с я тем, что она снабжена последовательно связанными с компрессором и между собой трубопроводом с обратным клапяном,аккумулятором сжатого воздуха трубопроводом

с двухпозиционными распредели гелями воздуха, заполненным жидкостью баком с расширенной частью и направляю щими, двумя поплавками-колоколами, уста

новленными в баке на направляющих, трособлочной передачей, связыиающей мгжду собой поплавки-колоколы, ,1 умя параллельными барабанами, взаимг действующими с трособлочной передачей,

0 электрическим генератором и промежуточной передачей, соединяющей барабаны и генератор, а бак установлен на основании

4. Установка по п 3. отличэющая- с я тем, что каждый поплавок-колокол снаб5 жен двумя внутренними карманами, открытыми в противоположные стороны и соединенными с его внутренней полостью. 5 Установка по пп.З и4,отличаю- щ а я с я тем, что каждый поплавок-колокол

U снабжен расположенными в его полости дополнительным поплавком и упорами

6. Установка по пп.,о тличающая с я тем, что каждый поплавок-колокол снаб- 5 жен шарнирными рамами, соединенными с трособлочной передачей

Изобретение относится к ветроэнергетике и позволяет повысить надежность работы ветроэнергетической установки (ВУ) при буревых скоростях ветра ВУ содержит вертикальный ветродвигатель (ВД) 1 с попарными лопастями закрепленными на ребрах каркасов при помощи шарниров Каркасы имеют треугольную форму, связа ны между собой и смещены друг относительно друга в окружном направлении площадь каждой пары лопастей равна площади одной стороны каркаса ВД установлен на поплавке (Л) 3 с противовесом 10 в резервуаре 4 с жидкостью сферической формы П имеет элементы 9 качения, контактирующие с внутренней поверхностью резервуара С П взяимодейгтрург копего 12 связанное со стойкой 11 имеющей направляющую 13 на верхустойкиустановлен ком- пресгор 5 кинематически связанный с колесом ВУ снабжена баком 19 с жидкостью к которому подведен сжатый воздух от компрессора по трубопроводу 14 с обратным клапаном 15, аккумулятором 16 сжатого воздуха и трубопроводом 17 с двухпозиционными распределителями 18 воздуха Внутри бака на направляющих 20 установлены поплавки-колоколы (ПК) 21. а каждый ПК снабжен двумя внутренними карманами 26, открытыми в противоположные стороны и соединенными с его внутренней полостью, дополнительным поплавком 27. упорами 28 и шарнирными рамами 29 ПК связаны между собой трособлочной передачей 22 ВУ имеет два параллельных барабана 23, взаимодействующие с трособлочной передачей, электрический генератор 24 и промежуточную передачу 25. соединяющую барабаны и генератор, а бак установлен на основании 6 В бурю П с ВД наклоняются, что снижает нагрузки, действующие на ВУ и повышает ее надежность 5 з п ф лы, 2 ил (Л С о ю ел |Ю о VI Фиг г

7