Ветроколесо Советский патент 1992 года по МПК F03D1/06 

Предлагаемое изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам энергетических установок.

Известно ветроколесо, включающее в себя охваченные обечайкой лопасти, установленные на валу, ориентированном ь направлении воздушного потока 1. Однако существенным недостатком представленного технического решения является пониженное использование энергии ветра в пределах площади, ометаемой лопастями ветроколеса, обусловленное его конструкцией и взаимным расположением лопастей.

Известна также воздушная турбина, имеющая объединенные обечайкой два лопаточных устройства, первое из которых имеет положительный, а второе - фиксированный отрицательный коэффициент подъемной силы 2. Недостатком этого технического решения является то, что второе лопаточное устройство по существу служит постоянно действующим тормозом для первого лопаточного устройства, а это снижает эффективность использования энергии ветрового потока.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности преобразования энергии ветра.

На фиг.1 представлено упрощенное изображение ветроколеса; на фиг 2 - вариант его исполнения.

Ветроколесо содержит вал 1, связанные с ним основные радиальные лопасти 2, прикрепленную к их концам обечайку 3 и дополнительные радиальные лопасти 4, установленные на обечайке 3 Дополнительные лопасти 4 выполнены поворотными, установлены между основными лопастями 2 и связаны с валом 1 при помощи радиальных тяг 5.

При работе ветроколеса обечайка 3 ликвидирует вихревые шнуры, срывающиеся с концов лопастей 2. Обечайка 3 в предлагаемом ветроколесе выполняет функцию силового элемента с прочностью и несущей способностью, позволяющей располагать на ней дополнительные лопасти 4 Длину дополнительных внутренних лопастей 4 принимают менее половины диаметра обечайки 3. Таким образом, дополнительные внутренние лопасти 4 выводятся из зоны

(Л

С

vji

;о

;СЛ

оо

:Ю

неэффективной работы (вблизи вала 1 вет- роколеса), Установка дополнительных лопастей 4 на обечайке 3 между основными лопастями 2 при работе ветроколеса должна вызвать центробежные силы, выгибающие обечайку 3 на дуге между концами двух смежных основных лопастей 2. Для исключения такого нежелательного эффекта и разбалансировки ветроколеса дополнительные лопасти 2 соединяются с валом 1 тягами 5.

Предусмотрена возможность изменения угла атаки дополнительных лопастей 4 с повышенным положительным углом при пусковых режимах, когда ветроколесо рассматривается как многолопастное с повышенным пусковым моментом, с положительным углом атаки, соответствующим флюгерному положению дополнительных лопастей 4, когда ветроколесо превращается в быстроходное малолопастное; с отрицательными углами атаки дополнительных лопастей 4, когда они выполняют роль аэро- динамического тормоза при очень сильных или ураганных ветрах.

Формула изобретения Ветроколесо, содержащее вал, связан- ные с ним основные радиальные лопасти, прикрепленную к их концам обечайку и дополнительные радиальные лопасти, уста- новленные на обечайке, отличающее- с я тем, что, с целью повышения эффектив- ности преобразования энергии ветра, дополнительные лопасти выполнены поворотными, установлены между основными и связаны с валом при помощи радиальных тяг.

Использование: преобразование энергии ветра в кинетическую энергию вращения Сущность изобретения установленные на обечайке между основными дополнительные радиальные лопасти выполнены поворотными и связаны с валом при помощи радиальных тяг, турбулизирующих поток и устраняющих дисбаланс ветроколеса 2 ил

3

Фиг.1

(Й/2,2