Ветроэлектрический агрегат Советский патент 1981 года по МПК F03D5/06 

(54) ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ

1

Изобретение относится к ветрогидроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра и движения воды в электрическую энергию.

Известен ветроэлектрический агрегат, содержащий колеблющуюся лопасть соединенную с электрогенератором {,

Известная конструкция обладает увеличенной удельной массой, превышающей 0,2 кг на 1 Вт мощности, а также сложной конструкцией.

Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение удельной массы

Указанная цель достигается тем, что лопасть выполнена в виде гибкого биморфа из пьезокристаллической пленки с электродами на главных плоскостях, причем к одному из концов биморфа прикреплен шток, снабженный турбулизатором.

На фиг.1 изображен ветроэлектрический агрегат, общий вид на фиг.2разрез А-А на фиг.1.

Ветроэлектрический агрегат содержит колеблющуюся лопасть, соединенную с электрогенератором (не показан). Лопасть выполнена в виде гибкого биморфа I из пьезокристаллической пленки с электродами 2 и 3 на главных плоскостях, причем к одному из концов биморфа 1 прикреплен шток 4, снабженный турбулизатором 5.

На свободных краях гибкого биморфа 1, примыкашцих к штоку 4, выполнены стрингеры 6 в виде полос с упругостью большей, чем у биморфа 1.

Шток 4 укреплен на мачте 7 посредством подшипника 8, обеспечивающе го свободное вращение штока 4 вокруг мачты 7.

Предлагаемый агрегат помещают в воздушный поток, который благодаря флюгерному эффекту разворачивает шток 4 на подшипнике 8 и устанавливает его позади мачты 7 так, что плоскость гибкого биморфа I оказывается параллельной направлению скороети ветра и размещается в спутном потоке штока 4, .Воздушный поток, огибая турбулизаторы 5, возбзщдает в спутном потоке вихри, которые воздействуют на поверхность гибкого биморфа 1 и периодически изгибают ее с частотой зависящей от скорости ветра и расстоя ния между турбулизаторами 5. Чтобы энергия ветра эффективно передавалась гибкому биморфу I и возбуждала в нем изгибные колебания с нарастающей амплитудой к свободному краю, подбирают упругость пьезоэлектрического биморфа I соответствукяцую такой скорости бегущей волны изгибных колебаний, которая равна скорости ветра. Жесткость стрингеров 6 подбирают опытным путем, добиваясь растпространения изгибной волны в направлеьши, перпендикулярном штоку 4. Одновременно стрингеры 6 не позволяют гибкому биморфу 1 завернуться вокруг штока 4 при внезапной смене направления ветра Турбулизаторы 5 возбуждают вихревой поток у переднего края гибкого биморфа 1, благодаря чему все полуI волны колеблющейся поверхности гибкого биморфа 1 принимают участие и увеличивают полезное сопротивление воздушному потоку.

/I/

tpus.t Предлагаемый ветроэлектрический агрегат прост в конструктивном и в эксплуатационном отношении. Он содержит меньше конструктивных элементов, поскольку отсутствуют флюгерная рама, обечайка, ветроколесо, что также удешевляет его изготовление. Сравнительно малая длина электропроводящих . элементов снижает омические потери, повышая КПД, по крайней мере, на 5%. Кроме того, ветроэлектрический агрегат удобен при транспортировке и обладает, по краней мере, в 2 раза меньшей удельной массой на единицу мощности. Формула изобретения Ветроэлектрический агрегат, содержащий колеблющуюся лопасть, соединенную с электрогенератором, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения удельной массы, лопасть выполнена в виде .гибкого биморфа из пъезокристаллической пленки с электродами на главных плоскостях, причем к одному из концов биморфа, прикреплен шток, снабженный турбулизатором. Источники информации, принятые во внимание при э.кспертизе 1. Патент США № 4024409, кп. 290-35, 1977. Щ