Ветроэлектрический агрегат Советский патент 1977 года по МПК F03D3/00 F03D7/04 

(54) ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ

Ветроэлектрический агрегат состоит из ветроколеса 1 с установленными на концах лопастей струйными насосами 2иполойба1Ь- ни 3 с окнами 4, внутри которой закреплен турбина 5 с генератором 6.

Проточная часть струйного насоса (фиг.2) включает в себя диффуаорные каналы 7 и 8, вьшолненные соосно под углом к оси лопасти 9 и соединенные (фиг. 3) кольцевы каналом 10 с полостью 11 последней.

В стенку одного из диффузорных каналов встроена заслонка 12, имеющая возможность поворота относительно оси 13.

В исходном положении заслонка удерживается силой предварительной затяжки пружины 14. Для увеличения центробежной массы заслонка снабжена грузом 15.

При вращении ветроколеса 1 центробежны силы гонят воздух из полых лопастей к их периферии и создают разрежение, обеспечиващее движение к турбине 5 потока воздуха, поступающего из атмосферы через окна 4 в башне 3. Проходя через лопатки турбины, поток воздуха врашаот турбину 5 с генераторо 6. Далее воздух прпхэаит через башню 3 и поступает в полые лоауптн ветроколеса 1. Характер движения воздушного потока в каждой лопасти одинаков, поэтому его дальнейшее прохождение рассмотрим на примере од1ой лопасти. Пройдя лопасть 9, поток возду: : из полости 11 поступает через кольцевой канал 10 на вход диффузорного канала 7.

При вращении ветроколеса 1 атмосферный воздух поступает также на вход диффузорного канала 8 со скоростью . С конически сходящегося выхода этого канала воздух с еще большей скоростью поступает на конически расходящийся вход диффузорног канала 7, при этом увлекает воздух, поступивший из лопасти 9, сообщает ему часть своей кинетической энергии и вместе с ним выбрасьтается в атмосферу черездиффуаориный канал 7.

Вследствие увеличения скорости воздушного потока на выходе диффузорного канала давление в кольцевом канале 10 и на входе диффузорного канала 7 понижается и оказывается меньше атмосферного. За счет этого обеспечивается подсос воздуха из лопастей ветроколеса 1, увеличивается перепад давлений на турбине 5 и расход воздуха через нее.

В результате повышается полезная пневматическая мощность, используемая в турбине и следовательно, улучшаются энергетические данные ветроэлектрического агрегата. Благодаря тормозному действию заслонки 12 скорость вращения ветроколеса 1 начинает уменьшаться, соответственно уменьшается

скорость воздушного потока в диффузорных каналах 7 и 8 и воздушного потока, идущ&го через турбину 5. Скорость указанных воэдушных потоков снижается также за счет дросселирующего действия заслонки 12, проявляющегося в виде уменьшения расхода воздуха через диффузорный канал 7 и 5ТУ1еньшени подсоса воздуха из лопастей ветроколеса 1.

При снижении скорости вращения ветроко еса 1 заслонка 12 с грузом 15 возврщается в исходное положение. В процессе регулирования заслонка 12 занимает устойчивое промежуточное положение, соответствующее изменившемуся состоянию скорости ветра и оборотов ветроколеса.

Подпружиненная заслонка 12 с грузом 15 может быть встроена в стенку любого из диффузорных каналов струйного насоса 2.

Вудучи подпружиненной и встроенной в стенку диффузорного канала заслонка 12 пратически не оказывает аэродинамического сопротивления проходящему воздушному потоку вплоть до начала вступления ее в действи как регулятора скорости вращения ветроколеса 1. Этим исключается непроизводительный отбор мощности регулятором скорости при работе ветроэлектрического агрегата на оборотах ниже номинальных и обеспечивается улучшение энергетических характеристик агрегата.

Регулирование скорости вращения турбины 5 с генератором 6 осуществляется в ветро. электрическом а регате одним из известных способов.

Формула изобретения

1.Ветроэлектрический агрегат, содержащий ветроколесо с полыми лопастями, установленное на полой башне с окнами, внутри которой закреплена турбина с генератором, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик агрегата, на конце каждой лопасти установлен насос, например струйный снабженный регулятором скорости вращения ветроколеса.

2.Агрегат по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, проточная часть насоса образована по меньшей мере двумя диффузорными каналами, вьтолненными соосно под ут лом к оси лопасти и соединенными кольцевым каналом с полостью последней,

3.Агрегат по пи, 1и 2, отличающий с я тем, что регулятор скорости выполнен в виде подпружиненной заслонки с грузом, встроенной в стенку одного из ди(} фузоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции МЬ 119545О, кл. F 03 d. 1959.

cJ

Фиг.2

A A 10