початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2268396

СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ГЕНЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ ШЛЯХОМ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ ущільнення повітряного ПОТОКА

Ім'я винахідника: ХУАН Ченьвень (CN)
Ім'я патентовласника: ХУАН Ченьвень (CN)
Адреса для листування: 101000, Москва, Центр, а / я 732, Агентство ТРИА делать, пат.пов. Г.М.Вашіной
Дата початку дії патенту: 2002.04.10

Винахід відноситься до способу і пристрою для перетворення вітрової енергії в електричну, зокрема до способу ущільнення повітряного протоки і пристрою для ущільнення повітряного потоку і перетворення його енергії в електричну. Технічний результат полягає в забезпеченні можливості регулювання напряму вітру і площі поперечного перерізу ветровоспрінімающего органу, зниженні механічних втрат на тертя, підвищенні ефективності та енергогенеруючої здатності пристрою. Запропоновано ветроколлекторное пристрій для регулювання напрямку збору вітрової енергії і ущільнення повітряного потоку, чим забезпечено збільшення сили, що діє на вітротурбіни пристрою, і вихідний потужності вітроенергетичної установки. Запропоновано направляючий пристрій для зменшення аеродинамічного опору вітротурбіни пристрою і засіб орієнтування, що забезпечує автоматичне регулювання напряму збору вітрової енергії. Ветроколлекторное пристрій має довільну форму і встановлено з можливістю переміщення, повороту або зміни форми, площа поперечного перерізу входу ветроколлекторного пристрою перевищує площу поперечного перерізу його виходу, завдяки чому на виході ветроколлекторного пристрою за умови забезпечення належної аеродинамічна сила для обертання вітротурбіни пристроїв навіть при слабкому природному вітрі. У двухбашенном варіанті вітроенергетичної установки одна вітрогенераторних вежа встановлена ​​нерухомо, а інша - з можливістю переміщення. Ось вітрогенераторних вежі перпендикулярна поверхні землі. Вітрогенераторних вежа може мати форму тіла обертання з криволінійною твірною або форму циліндра. Вироблення електричної енергії здійснюється при обертанні безлічі вітротурбіни пристроїв, встановлених горизонтально на вітрогенераторних вежах одне над іншим.

ОПИС ВИНАХОДИ

Пропонований винахід відноситься до способу і пристрою для перетворення вітрової енергії в електричну енергію, зокрема до пристрою для отримання електричної енергії шляхом перетворення енергії ущільненого повітряного потоку.

Багато традиційних способів отримання електричної енергії, зокрема, пов'язані зі спалюванням палива - вугілля, нафти або газу, або працюють на ядерному паливі, сильно забруднюють навколишнє середовище. Крім того, атомні електростанції становлять небезпеку, і їх будівництво є неприйнятною для населення. Використання гідроелектростанцій обмежена природними джерелами. Більшість гідроресурсів вже задіяно. Для збільшення вироблення енергії розробляються нові джерела, починають використовувати вітрову енергію, сонячну енергію, енергію морських припливів і т.д.

У 1920-ті роки для отримання енергії використовували вітряне колесо. У 1931 році вітровий генератор потужністю 100 кВт був побудований в місті Балаклава, Крим, Радянський Союз, це найперший Вітровий генератор електричної енергії. Згідно німецьким даними, наприкінці 2000 року було встановлено 9375 вітрових генераторів, потужність яких становила 6113 мВт, і виробляється ними електрична енергія становила 2,5% від загального виробітку електричної енергії в Німеччині в 2000 році. Крім того, в згаданому році кількість вітрових генераторів в Німеччині виросло з 1496 до 1668.

Більшість традиційних вітрових генераторів встановлені вертикально, а вісь обертання їх ротора орієнтована у напрямку горизонтального повітряного потоку. У більшості вітрових генераторів природним потоком повітря приводиться в обертання крильчасті колесо. За допомогою зубчастої передачі швидкість обертання змінюється належним чином, і на виході генератора отримують електричну енергію. Традиційному крильчасті вітрового генератора з горизонтальною віссю обертання притаманні такі недоліки:

1. Площа поперечного перерізу повітряного потоку, що надходить на крильчасті вітрову турбіну, обмежена, тому і кількість енергії, що генерується обмежена.

2. Максимальна ефективність (ККД) традиційної вітрової турбіни складає всього 59.26%

3. Великі втрати на тертя в зубчастої передачі.

4. При збільшенні розмірів крильчатки зростає небезпека руйнування її сильним вітром (ураганом).

5. При малому вітрі вироблення енергії обмежена.

6. Необхідно збільшення площі поперечного перерізу сприйманого повітряного потоку.

7. При слабкому вітрі виникають проблеми з запуском крильчатки, аж до неможливості запуску.

8. Аеродинамічний опір лопатей прямо пропорційно швидкості обертання в другому ступені, що є обмеженням для виходу енергії.

9. Через дії приземного шару повітря неможливо забезпечити рівне обертання крильчатки.

10. З огляду на необхідність великої площі поперечного перерізу повітряного потоку потрібні великі кошти на будівництво фундаменту вітроенергетичної установки.

11. При обертанні крильчатки виникає великий шум.

Унаслідок перерахованих вище недоліків традиційний вітровий генератор має низьку економічну ефективність і не знаходить широкого застосування.

Зазвичай в вітрових генераторах для приведення в рух органу, що генерує електричну енергію, використовується природний повітряний потік. Для підвищення ефективності вироблення енергії збільшують площу поперечного перерізу сприйманого вітряним колесом повітряного потоку.

Збільшення радіусу сприймає повітряний потік вітряного колеса призводить до необхідності збільшення розмірів опорної конструкції. Це, в свою чергу, призводить до збільшення вартості споруди, однак вироблення електричної енергії залишається обмеженою. Через вплив приземного шару повітряного потоку горизонтальна швидкість вітру є різною на різній висоті, а й нерегулярно мінливою. При обертанні вітряного колеса великих розмірів на нього діє неврівноважена сила, яка може привести до пошкодження вітряного колеса. Коли вітряне колесо обертається з високою швидкістю, можливо розігрівання передавального механізму, а й пошкодження лопатей. Таким чином, лопаті слід виключити.

Як відомо зі світової практики, у вітрових лопатевих генераторів з горизонтальною віссю обертання при двох лопатях спостерігається вище механічна ефективність - ккд від 0,40 до 0,47. Це високошвидкісне вітряне колесо розвиває високу лінійну швидкість. При високих швидкостях обертання лопатей аеродинамічний опір прямо пропорційно другого ступеня швидкості обертання, а значить і лінійної швидкості елементів лопатей. При швидкості вітру в межах від 12 м / с до 17 м / с лінійна швидкість кінців лопатей близька до половини швидкості звуку. Тобто, аеродинамічний опір велике, і виробляється на виході електрична енергія досягає деякого максимального значення, яке називається продуктивністю вітроенергетичної установки. Коли швидкість вітру перевищує це характеристичне для вітроенергетичної установки значення, що знаходиться в межах від 12 м / с до 17 м / с, вироблення електричної енергії не збільшується зі збільшенням швидкості вітру, а залишається незмінною або навіть зменшується. При швидкості вітру 25-30 м / с лінійна швидкість кінців лопатей близька до швидкості звуку. Площа лопаті і аеродинамічний опір лопаті великі, і занадто великий аеродинамічний опір може привести до виходу вітрової турбіни з ладу.

Крім того, згідно із законами динаміки рідин і газів гранична ефективність традиційних вітрових генераторів з горизонтальною віссю обертання становить 59,26%, але через втрат енергії при перетворенні вітрової енергії в електричну енергію на практиці максимальна ефективність не перевищує 47%.

Як випливає з вищенаведеного опису, ефективність вітрового генератора прямо пропорційна третього ступеня швидкості повітряного потоку, що діє на вітряне колесо. З чого можна зробити висновок, що ефективним способом збільшення вироблення електричної енергії могло б бути збільшення швидкості повітряного потоку, що діє на вітряне колесо. З того факту, що вироблення електричної енергії вітрового генератора прямо пропорційна моменту обертання вітряного колеса, а значення цього моменту обертання прямо пропорційно силі і плечу цієї сили, слід, що для збільшення вироблення електричної енергії необхідно збільшити прикладену силу і / або плече цієї сили.

У лопатевих вітрових генераторах аеродинамічний опір лопатей прямо пропорційно другого ступеня швидкості обертання лопатей. Коли швидкість вітру перевищує оптимальне значення, вітряне колесо має великий аеродинамічний опір. Це збільшення аеродинамічного опору не компенсується збільшенням швидкості обертання, в результаті чого вихід електричної енергії замість того, щоб збільшуватися, почне зменшуватися. Якщо ж виникає потреба в пристрої, яке забезпечувало б для збільшення вироблення електричної енергії можливість збільшення швидкості повітряного потоку, що діє на вітряне колесо, то повинен бути розроблений вітровий генератор іншої системи, повністю відрізняється від традиційної. Крім того, повинні бути розроблені і спосіб і пристрій для управління вітряним колесом і повітряним потоком, що призводить його в рух. Крім того, при взаємодії повітряного потоку з лопатями виникають вібрації, наслідком яких є виникнення шуму. Тобто, треба створювати нову малошумящего вітряного колеса, яке має прийти на зміну традиційним лопатей і яке повинно бути позбавлене їх недоліків в цьому відношенні. Для забезпечення того, щоб для приведення в рух вітряного колеса було досить меншій швидкості вітру, потрібна розробка нового пристрою для збору вітрової енергії (ветроколлекторного пристрої) і нової вітрогенераторних вежі, що забезпечують збирання маси, енергії і моменту повітряного потоку із забезпеченням збільшення швидкості і сили повітряного потоку, що діє на вітряне колесо. Тобто, потрібно зробити так, щоб обертання вітряного колеса забезпечувалося навіть при малій швидкості вітру. Для збільшення потоку повітря, що діє на вітряне колесо, використовується пристрій для збору вітрової енергії або ж для направлення повітряного потоку необхідна вежа для установки генератора (вітрогенераторних вежа). Щоб уникнути впливу крайового ефекту, і необхідна вітрогенераторних вежа. Крім того, щоб обійти обмеження максимальної ефективності 59,26%, необхідно розробити вітряне колесо нової системи. Для забезпечення прямої пропорційності виходу вироблюваної енергії третього ступеня швидкості вітру під час урагану необхідна нова система вітряного колеса, яка забезпечувала б зниження аеродинамічного опору при обертанні вітряного колеса на високій швидкості. Для зменшення аеродинамічного опору при інверсному обертанні вітрової турбіни, тобто в напрямку, протилежному тому, яке відповідає фактичному напрямку вітру, використовується направляючий пристрій, екранує природний повітряний потік. Для зміни напрямку збору енергії вітру за допомогою ветроколлекторного пристрої, вежі і направляючого пристрою використовується засіб орієнтування. Це засіб орієнтування може використовуватися для повороту опорної системи. Спосіб і пристрій для збору вітрової енергії по пропонованого винаходу підкоряються принципам динаміки рідин і газів.

КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДИ

Відповідно до вищевикладеного метою пропонованого винаходу є створення способу збору вітрової енергії і пристрої для генерування електричної енергії при великій кількості зібраної вітрової енергії, так що забезпечується можливість регулювання напряму вітру і площі поперечного перерізу органу, що сприймає повітряний потік із забезпеченням управління виходом генерується електричної енергії.

Ще одна мета запропонованого винаходу полягає в створенні ветроколлекторного способу і пристрою для генерування електричної енергії зі збільшеною площею ветросбора.

Ще одна мета запропонованого винаходу полягає в створенні ветроколлекторного способу і пристрою для генерування електричної енергії із зниженими механічними втратами на тертя.

Ще одна мета запропонованого винаходу полягає в створенні ветроколлекторного способу і пристрою для генерування електричної енергії з підвищеною стійкістю до вітру ураганної сили.

Ще одна мета запропонованого винаходу полягає в створенні ветроколлекторного способу і пристрою для генерування електричної енергії з забезпеченням досить сильного повітряного потоку, що діє на робочий орган, навіть в умовах, коли природний повітряний потік занадто слабкий для підтримки обертання вітрової турбіни.

Ще одна мета запропонованого винаходу полягає в створенні ветроколлекторного способу і пристрою для генерування електричної енергії зі зниженим аеродинамічним опором і підвищеними енергогенеруючої здатністю і ефективністю.

Ще одна мета запропонованого винаходу полягає в створенні ветроколлекторного способу і пристрою для генерування електричної енергії, що враховують вплив приземного шару повітря.

Ще одна мета запропонованого винаходу полягає в створенні ветроколлекторного способу і пристрою для генерування електричної енергії з вертикальним стрижнем і засобом орієнтування для регулювання напрямку збору вітрової енергії.

Ще одна мета запропонованого винаходу полягає в створенні ветроколлекторного способу і пристрою для генерування електричної енергії з ефективністю перетворення енергії вище 59,26%.

З динаміки рідин і газів відомо, що ефективність вітрового генератора електричної енергії знаходиться в прямій залежності від щільності енергії повітряного потоку і площі сприймають повітряний потік вітряних коліс і прямо пропорційна третього ступеня швидкості повітряного потоку. Потужність вітрового генератора прямо пропорційна моменту, що крутить на вітряному колесі. З цього випливає, що існує кілька шляхів підвищення ефективності вітрового генератора.

1. Можна підвищувати щільність повітря, але це дуже складно.

2. Можна збільшувати площу поперечного перерізу вітряного колеса, і це використовується в традиційних вітрових генераторах.

3. Можна прикладати знижений тиск до задньої сторони вітряного колеса, і це використовується в сучасних вітрових генераторах. Це ефективний спосіб, і він використовується і і в пропонованому винаході.

4. Можна підвищувати швидкість повітряного потоку, що діє на вітряне колесо, з тим, щоб забезпечити збільшення сили, що діє на вітряне колесо. Це ефективний спосіб, і він використовується і і в пропонованому винаході.

5. Ви можете змінити напрямок природного повітряного потоку для збільшення плеча сили, що діє на вітряне колесо. Цей спосіб використовується в пропонованому винаході для збільшення крутного моменту.

6. Можна використовувати направляючий пристрій для екранування повітряного потоку і зменшення аеродинамічного опору, коли вітряне колесо обертається в потрібному напрямку повітряного потоку, яке протилежно фактичному. Це використовується в пропонованому винаході.

7. Можна використовувати вітротурбіни пристрій і відбивач повітряного потоку з низьким аеродинамічним опором, завдяки чому забезпечується зниження аеродинамічного опору при обертанні вітротурбіни пристрою. Це використовується в пропонованому винаході.

8. Можна зменшувати механічний опір від інших елементів системи, наприклад відмовитися від передавального механізму. Це використовується в пропонованому винаході.

9. Чи можна розробити вітротурбіни пристрій на основі імпульсної теорії турбін так, щоб механічна ефективність не обмежувалася значенням 59,26%. Це використовується в пропонованому винаході.

Пропонований винахід відноситься до способу і пристрою для генерування електричної енергії шляхом перетворення вітрової енергії, при цьому вітротурбіни пристрій встановлено з можливістю повороту на опорному стержні вітрогенераторних вежі. Опорний стрижень може бути порожнистим або цільним. Опорний стрижень встановлений перпендикулярно поверхні землі. Якщо опорний стрижень є порожнистим, то в порожнині можуть бути натягнуті силові троси. Вітротурбіни пристрій по пропонованого винаходу забезпечено сукупністю черпакообразних елементів, встановлених по кільцеподібної периферії деякого опорного базового пристрою, або ж вітротурбіни пристрій може мати сукупність відбивачів повітряного потоку, які встановлені по кільцеподібної периферії опорного базового пристрою. Опорні базові пристрої з установленими на них черпакообразнимі елементами або відбивачами повітряного потоку або вал вітротурбіни пристрою з'єднані з генераторами електричної енергії. Коли вітротурбіни пристрою під дією вітру обертаються, має місце генерування електричної енергії.

Пропонований винахід має такі шляхи реалізації.

1. Для збору вітрової енергії використовується така конструкція вітротурбіни пристрою або вітрогенераторних вежі, при якій забезпечується істотне збільшення щільності і швидкості повітряного потоку. Потім, шляхом надання вітротурбіни пристрою або вітрогенераторних вежі напрямки забезпечується концентрування повітряного потоку на відбивачах повітряного потоку, розташованих по периферії вітротурбіни пристрою. Збільшується не тільки сила повітряного потоку, що діє на відбивач повітряного потоку. Збільшується і сприяє обертанню сила, що прикладається до вітротурбін пристрою. Тим самим забезпечується збільшення крутного моменту. Крім того, вітротурбіни пристрій, встановлений з можливістю повороту на вітрогенераторних вежі, може мати більшу швидкість обертання. При цьому забезпечується вироблення генераторами великих електричних струмів, завдяки чому вдається забезпечити значне збільшення вироблюваної електричної енергії.

2. вітротурбіни пристрій розроблено з застосуванням імпульсної теорії турбін. Хвостова частина відбивача повітряного потоку вітротурбіни пристрою має увігнуту виїмку з гладкою поверхнею, так що забезпечено відображення повітряного потоку, що потрапляє в цю увігнуту виїмку, що призводить до збільшення моменту. Таким чином, вітротурбіни пристрій має велику реакцією. Тим самим забезпечується досягнення високих значень крутного моменту, внаслідок чого забезпечується вироблення більшої кількості електричної енергії генератором. Таким чином, механічна ефективність запропонованого винаходу може перевищувати 59,26%.

3. вітротурбіни пристрій по пропонованого винаходу має знижений аеродинамічний опір. Аеродинамічний опір знижується при обертанні ветровотурбінного пристрою. Відбивач повітряного потоку має форму кулі, хвостовий кінець якої забезпечений чимось одним з наступного переліку: полусферической виїмкою, увігнутою пластиною, зігнутою лопаткою, увігнутим напівконусів, порожнистими пірамідою, порожнистим конусом, порожнистим куполом, виїмкою напівциліндричної форми, порожнистими фігурою зігнутої форми, зігнутої під кутом пластиною, або спиралеобразной фігурою. Під час роботи аеродинамічний опір вітротурбіни пристрою зменшується. Тим самим, забезпечується стан, коли вироблювана потужність прямо пропорційна третього ступеня природної швидкості вітру навіть при дуже сильному вітрі.

4. На передній стороні вітрогенераторних вежі встановлено направляючий пристрій, за допомогою якого забезпечено екранування повітряного потоку таким чином, що забезпечується зменшення аеродинамічного опору, коли вітротурбіни пристрій обертається в потрібному напрямку вітру, протилежного фактичному.

5. Вісь вітротурбіни пристрою знаходиться на одній лінії з віссю вітрогенераторних вежі і орієнтована перпендикулярно земній поверхні, тобто вертикально. На кожній з вітрогенераторних веж з можливістю повороту встановлені складові деяку сукупність горизонтальні вітротурбіни пристрою. Кожне вітротурбіни пристрій встановлено з можливістю незалежного обертання під дією повітряного потоку зі сприйняттям приземного шару цього повітряного потоку.

6. У пропонованому винаході використані засіб орієнтування і опорна система. На опорній системі встановлений електричний генератор. Опорна система виконана з можливістю автоматичного регулювання напряму збору вітрової енергії.

7. Замість одного електричного генератора з великою швидкістю обертання і малим діапазоном зміни магнітного потоку в пропонованому винаході використано багато складових деяку сукупність електричних генераторів з низькою швидкістю обертання і збільшеним діапазоном зміни магнітного потоку. Ротор електричного генератора здійснює обертання разом з вітротурбіни пристроєм, при цьому охолодження генератора здійснюється за допомогою повітря, що сприяє підвищенню вихідної потужності. Кожне вітротурбіни пристрій обертається незалежно зі своєю швидкістю обертання, завдяки чому забезпечується запобігання нерегулярних вібрацій або виникнення нестійких станів.

8. У пропонованому винаході для установки вітротурбіни пристрої із забезпеченням обертання на вітрогенераторних вежі використані мають знижений тертя високошвидкісні підшипники. Набір магнітів або вузол, що забезпечує контур магнітної індукції вітрогенераторних вежі, встановлений безпосередньо на вітротурбіни пристрої. При обертанні вітротурбіни пристрої завдяки магнітної індукції забезпечується генерування електричної енергії. При використанні пропонованого винаходу вирішується не тільки проблема втрат на тертя в передавальному механізмі, а й проблема перегріву передавального механізму при високих швидкостях обертання.

9. Завдяки використанню в пропонованому винаході вітротурбіни пристроїв зі зниженим аеродинамічним опором навіть при великих швидкостях обертання не виникає шуму, як це має місце у лопатевих вітрових генераторів.

Для реалізації запропонованого винаходу може бути використане таке:

(1) Є дві вітрогенераторні вежі - перша вітрогенераторних вежа і друга вітрогенераторних вежа. Кожна вітрогенераторних вежа забезпечена вітротурбін пристроєм і електричним генератором. Вітротурбіни пристрій встановлено на відповідній вітрогенераторних вежі з можливістю обертання; електричний генератор встановлений на відповідному вітротурбіни пристрої і вітрогенераторних вежі. При обертанні вітротурбіни пристрою має місце генерування електричного струму. Чисте відстань по прямій між вітрогенераторних вежами не перевищує двох діаметрів кожної з вітротурбіни пристроїв. Між двома вітрогенераторних вежами утворений звужується канал, в результаті забезпечено виконання такої парою вітрогенераторних веж функції збору вітрової енергії в якості якогось віртуального ветроколлекторного пристрою. Вітротурбіни пристрої, встановлені на цих двох вітрогенераторних вежах, розташовані симетрично на двох сторонах цих вітрогенераторних веж. Коли на вітротурбіни пристрою діє повітряний потік, вони в залежності від напрямку вітру обертаються за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки, і генератори виробляють електричний струм. Якщо одна з вітрогенераторних веж змінює своє місце розташування, то при цьому змінюється і швидкість повітряного потоку, завдяки чому забезпечується можливість регулювання вироблення електричної енергії.

(2) До описаної в вищенаведеному параграфі (1) опорної системі додано засіб орієнтування. Коли сила вітру діє на засіб орієнтування, має місце поворот опорної системи таким чином, що ветроколлекторное пристрій або вітрогенераторних вежа приймає положення, найбільш вигідне з точки зору збору енергії вітру.

(3) До вітроенергетичної установки, описаної в попередньому параграфі (2), додано ветроколлекторное пристрій. Площа поперечного перерізу ветроколлекторного пристрою в місці прийому повітряного потоку більше, ніж його площа на виході повітряного потоку. Ветроколлекторное пристрій встановлено з можливістю повороту перед вітрогенераторних вежею таким чином, що місце виходу повітряного потоку з ветроколлекторного пристрою знаходиться поблизу звужується каналу для повітряного потоку, утвореного двома вітрогенераторних вежами, так що забезпечується збільшення сили вітру, що діє на вітротурбіни пристрій. Вироблення електричної енергії буде визначатися швидкістю повітряного потоку в місці його виходу з ветроколлекторного пристрою. Коли вітер діє на засіб орієнтування, відбувається зміна напрямку збору вітрової енергії вітрогенераторних вежами.

(4) До вітроенергетичної установки, описаної в попередньому параграфі (2), додано направляючий пристрій для повітряного потоку, за допомогою якого здійснюється напрямок і екранування повітряного потоку вітротурбіни пристрою з метою зменшення аеродинамічного опору в областях, чинять опір обертанню вітротурбіни пристрою, коли вітротурбіни пристрій обертається. Направляючий пристрій для повітряного потоку встановлено перед вітрогенераторних вежами з обдувається боку. Коли вітер діє на засіб орієнтування, відбувається зміна напрямку збору вітрової енергії вітрогенераторних вежею.

(5) На поворотною опорною системі, забезпеченою засобом орієнтування, встановлений пристрій для збору вітрової енергії. З метою ущільнення вітрової енергії вітроенергетична установка виконана таким чином, що площа поперечного перерізу ветроколлекторного пристрою в місці прийому повітряного потоку більше, ніж площа поперечного перерізу на виході повітряного потоку. Крім того, є вітрогенераторних вежа, вітротурбіни пристрій і електричний генератор. Вітротурбіни пристрій встановлено на вітрогенераторних вежі з можливістю обертання. Електричний генератор встановлений на вітрогенераторних вежі на відповідному вітротурбіни пристрої. Коли вітротурбіни пристрій здійснює обертання, генератор виробляє електричну енергію. Вітрогенераторних вежа встановлена ​​в місці виходу повітряного потоку з ветроколлекторного пристрою. Повітряним потоком на виході ветроколлекторного пристрою здійснюється приведення в обертання вітротурбіни пристроїв на вітрогенераторних вежах, від яких обертаються генератори, що виробляють електричну енергію. Сила повітряного потоку на виході ветроколлекторного пристрою є регульованою величиною, від якої, в свою чергу, залежить вироблення електричної енергії. Коли вітер діє на засіб орієнтування, має місце зміна напрямку збору вітрової енергії вітрогенераторних вежею.

(6) На поворотною опорною системі, забезпеченою засобом орієнтування, встановлені ветроколлекторное пристрій, вітрогенераторних вежа, вітротурбіни пристрій і електричний генератор. Вітротурбіни пристрій встановлено на вітрогенераторних вежі з можливістю обертання. Електричний генератор може бути встановлений на вітротурбіни пристрої на відповідній вітрогенераторних вежі. Коли вітротурбіни пристрій здійснює обертання, генератор виробляє електричну енергію. Ветроколлекторное пристрій встановлено перед вітрогенераторних вежею. Звужується канал повітряного потоку розташований між ветроколлекторним пристроєм і вітрогенераторних вежею таким чином, що забезпечена можливість збору вітрової енергії. За допомогою повітряного потоку, що протікає по вищезазначеному сужающемуся каналу, забезпечується приведення в обертання вітротурбіни пристрої вітрогенераторних вежі. Сила повітряного потоку на виході ветроколлекторного пристрою регулюється з метою зміни потужності вітру. Коли вітер діє на засіб орієнтування, має місце зміна напрямку збору вітрової енергії.

(7) До вітроенергетичної установки, описаної в попередньому параграфі (6), додано направляючий пристрій для повітряного потоку. На поворотною опорною системі, забезпеченою засобом орієнтування, встановлені вітрогенераторних вежа, вітротурбіни пристрій і електричний генератор. Вітротурбіни пристрій встановлено на вітрогенераторних вежі з можливістю обертання. Електричний генератор може бути встановлений на вітротурбіни пристрої на відповідній вітрогенераторних вежі. Коли вітротурбіни пристрій здійснює обертання, генератор виробляє електричну енергію. Ветроколлекторное встановлено перед вітрогенераторних вежею. Звужується канал повітряного потоку розташований між ветроколлекторним пристроєм і вітрогенераторних вежею таким чином, що забезпечена можливість збору вітрової енергії. За допомогою повітряного потоку, що протікає по вищезазначеному сужающемуся каналу, забезпечується приведення в обертання вітротурбіни пристрої вітрогенераторних вежі. Сила повітряного потоку на виході ветроколлекторного пристрою регулюється з метою зміни потужності вітру. Направляючий пристрій для повітряного потоку розташовано перед вітрогенераторних вежею з обдувається боку. Коли вітер діє на засіб орієнтування, має місце зміна напрямку збору вітрової енергії.

(8) Є дві вітрогенераторні вежі, одне вітротурбіни пристрій і один електричний генератор. Вітротурбіни пристрій встановлено на вітрогенераторних вежі з можливістю обертання. Електричний генератор може бути встановлений на вітротурбіни пристрої на відповідній вітрогенераторних вежі. При обертанні вітряного колеса генератор виробляє електричну енергію. Чисте відстань по прямій між вітрогенераторних вежами не перевищує двох діаметрів кожної з вітротурбіни пристроїв. Одна вітрогенераторних вежа встановлена ​​нерухомо, а інша встановлена ​​на рухомому підставі. Між двома вітрогенераторних вежами утворений звужується канал, в результаті чого забезпечено виконання такої парою вітрогенераторних веж функції збору вітрової енергії в якості якогось віртуального ветроколлекторного пристрою. Вітротурбіни пристрої, встановлені на цих двох вітрогенераторних вежах, розташовані симетрично на двох сторонах цих вітрогенераторних веж. Коли на вітротурбіни пристрою діє повітряний потік, вони в залежності від напрямку вітру обертаються за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки, і генератори виробляють електричний струм. До поворотної опорної системі, забезпеченою засобом орієнтування, додано ветроколлекторное пристрій. З метою ущільнення вітрової енергії вітроенергетична установка виконана таким чином, що площа поперечного перерізу ветроколлекторного пристрою в місці прийому повітряного потоку більше, ніж площа поперечного перерізу на виході повітряного потоку. З метою посилення ущільнюючого ефекту перед вітрогенераторних вежею з обдувається боку встановлено ветроколлекторное пристрій таким чином, що місце виходу повітряного потоку з ветроколлекторного пристрої розташовано поблизу місця входу повітряного потоку в звужується канал. Швидкість повітряного потоку на виході з ветроколлекторного пристрою є регульованою величиною, завдяки чому забезпечено регулювання потужності електричного генератора.

(9) До вітроенергетичної установки, описаної в попередньому параграфі (8), додано ветроколлекторное пристрій. З метою ущільнення вітрової енергії вітроенергетична установка виконана таким чином, що площа поперечного перерізу ветроколлекторного пристрою в місці прийому повітряного потоку більше, ніж площа поперечного перерізу на виході повітряного потоку. Вищезазначене ветроколлекторное пристрій розташований перед двома вітрогенераторних вежами з обдувається боку таким чином, що місце виходу повітряного потоку з ветроколлекторного пристрої розташовано поблизу місця входу повітряного потоку в звужується канал, утворений двома вітрогенераторних вежами, так що забезпечується збільшення сили повітряного потоку, що діє на вітротурбіни пристрій. Швидкість повітряного потоку на виході з ветроколлекторного пристрою є регульованою величиною, завдяки чому забезпечено регулювання потужності електричного генератора.

(10) У наведеному вище параграфі (8) пропоноване винахід реалізується на основі поворотною опорною системи, забезпеченою засобом орієнтування. Коли на засіб орієнтування діє вітер, має місце зміна напрямку збору вітрової енергії.

(11) У наведеному вище параграфі (9) пропоноване винахід реалізується на основі поворотною опорною системи, забезпеченою засобом орієнтування. Коли на засіб орієнтування діє вітер, має місце зміна напрямку збору вітрової енергії.

(12) До вітроенергетичної установки, описаної в вищенаведеному параграфі (10), додано направляючий пристрій для повітряного потоку, яке встановлено перед двома вітрогенераторних вежами з необдувамой боку і служить для екранування повітряного потоку і зменшення аеродинамічного опору при обертанні вітротурбіни пристрою. Коли вітер діє на засіб орієнтування, має місце автоматичне зміна напрямку збору вітрової енергії.

(13) Пропонований винахід може бути реалізовано у вигляді декількох різних наборів з вищеописаних компонентів, при цьому кожен з цих наборів є систему генерування електричної енергії шляхом перетворення вітрової енергії.

У вищеописаному варіанті здійснення запропонованого винаходу спорудження ветроколлекторного пристрою полягає в побудові пристрою, що має засіб забезпечення входу повітряного потоку і засіб забезпечення виходу повітряного потоку. Площа поперечного перерізу ветроколлекторного пристрою в місці розташування засобу забезпечення входу повітряного потоку більше, ніж площа його поперечного перерізу в місці розташування засобу забезпечення виходу повітряного потоку, завдяки чому забезпечується ущільнення маси і енергії повітряного потоку. Для забезпечення можливості зміни напрямку збору вітрової енергії ветроколлекторное пристрій забезпечений фіксованим або рухомим підставою. Площі поперечного перерізу ветроколлекторного пристрою в місці входу повітряного потоку і в місці виходу повітряного потоку, а й форма ветроколлекторного пристрої можуть бути виконані регульованими. Засіб забезпечення входу повітряного потоку в ветроколлекторное пристрій і засіб забезпечення виходу повітряного потоку з нього можуть бути закриті або відкриті. Шляхом переміщення, повороту або зсуву пристрої для ущільнення вітрової енергії або шляхом зміни форми ветроколлекторного пристрою здійснюється зміна напрямку збору вітрової енергії і площі поперечного перерізу ветроколлекторного пристрої із забезпеченням, тим самим, регулювання швидкості приводного повітряного потоку на виході з ветроколлекторного пристрою. При зміні площі поперечного перерізу в місці виходу повітряного потоку з ветроколлекторного пристрою має місце зміна швидкості повітряного потоку в місці виходу повітряного потоку з ветроколлекторного пристрою. З метою забезпечення можливості регулювання вироблення електричної енергії вищеописані прийоми можуть застосовуватися як окремо, так і в поєднанні.

Крім того, в пропонованому винаході передбачено наявність опорного пристрою, розташованого між вітрогенераторних вежами. Розмір цього опорного пристрою може бути фіксованим або ж воно може мати телескопічну конструкцію, що забезпечує можливість зміни відстані між двома вітрогенераторних вежами і регулювання швидкості повітряного потоку в просторі між ними з забезпеченням можливості регулювання вироблення електричної енергії. Швидкість повітряного потоку в просторі між вітрогенераторних вежами більше, ніж за межами цього простору, тому і бічний тиск, що виникає завдяки конструкції вітротурбіни пристроїв і вітрогенераторних веж, в цьому просторі більше, ніж за його межами, при цьому за допомогою цього опорного пристрою між вітрогенераторних вежами при високій швидкості повітряного потоку забезпечується опір цьому бічного стискання - це називається "ефект Магнуса".

Вітрогенераторних вежа в пристрої по пропонованого винаходу має опорний стрижень, який розташований вертикально, перпендикулярно поверхні землі. На вітрогенераторних вежі встановлена ​​деяка сукупність вітротурбіни пристроїв. Вісь кожного з цих вітротурбін пристроїв знаходиться на одній прямій з віссю вітрогенераторних вежі. Коли виникає необхідність технічного обслуговування одного з вітротурбіни пристроїв, для зупинки обертання вітротурбіни пристрої використовується засіб гальмування. При сильному вітрі щоб уникнути пошкодження всієї системи генерування електричної енергії з огляду на її перевиробництва через занадто швидкого обертання вітротурбіни пристроїв може бути зупинено обертання всіх вітротурбіни пристроїв однієї з вітрогенераторних веж, а сама ця вітрогенераторних вежа може бути пересунуто і поміщена позаду іншого, нерухомою, вітрогенераторних вежі.

Вищеописане вітротурбіни пристрій за своєю конструкцією повністю відрізняється від традиційних застосовуються в даний час пристроїв цього типу. У вітротурбіни пристрої по пропонованого винаходу для його сполучення з конструкцією вітрогенераторних вежі застосовані досягнення імпульсної теорії турбін, в результаті чого створено нову вітротурбін система. Вітротурбіни пристрій має циліндричну форму і включає сукупність відбивачів повітряного потоку, якими забезпечена зовнішня периферія турбіни, сукупність опорних балок відбивачів повітряного потоку, газостатичному підшипник з отворами наддуву (поддува) типу кільцевої діафрагми, першу кільцеву балку, другу кільцеву балку, сукупність опорних коліс, кільцеву доріжку, сукупність засобів гальмування і пилозахисні пристрій. Газостатичному підшипник встановлений на тілі вітрогенераторних вежі таким чином, що вісь цього газостатичному підшипника знаходиться на одній прямій з віссю вітрогенераторних вежі. Відбивач повітряного потоку встановлений на вільному кінці опорної балки таким чином, що вони утворюють деякий черпакообразний елемент для захоплення повітряного потоку, розташований по окружності на вітрогенераторних вежі. Сукупність таких черпакообразних елементів розташована по колу на газостатичному підшипнику. Нижче кожного черпакообразного елемента встановлені дві кільцеві балки. Черпакообразний елемент жорстко прикріплений до цих двох кільцевих балок. Нижче першої кільцевої балки розташована сукупність опорних коліс. Для підтримки вітротурбіни пристрою на вітрогенераторних вежі встановлена ​​кільцева доріжка. Друга кільцева балка не має опорного колеса, нижче цієї другої кільцевої балки розташована сукупність засобів гальмування. При необхідності засоби гальмування приводяться в дію для зупинки вітротурбіни пристрою і його блокування. Осі обох кільцевих балок, кільцевої доріжки, газостатичному підшипника і вітрогенераторних вежі знаходяться на одній прямій. Хвостова частина вітротурбіни пристрою забезпечена увігнутою виїмкою або має отвір з гладкою поверхнею, яка призначена для взаємодії з імпульсом повітряного потоку. Головна частина вітротурбіни пристрою має звужується край, яка призначена для зменшення аеродинамічного опору при обертанні вітротурбіни пристрою. Використовується таким чином вітротурбіни пристрій має малий коефіцієнт швидкохідності. Подібний принцип широко використовується в гідроенергетичних установках, а й в паротурбінних агрегатах з механічним ккд більше 80%, що приблизно в два-три рази більше, ніж в вітротурбін пристроях лопастного типу. Позначимо діаметр вітротурбіни пристрою через D, поперечний розмір відбивача повітряного потоку через d, а передавальне відношення вітротурбіни пристрою - Ns. Тоді D / d = (30~90) / Ns, де значення Ns знаходиться в межах від 2 до 6. Передаточне відношення Ns є відношенням швидкості повітряного потоку до тангенциальной швидкості вітротурбіни пристрою. У кращих варіантах значення Ns знаходиться в межах від 2 до 3. Таке вітротурбіни пристрій може бути встановлено на великому електричному генераторі. Кожен з елементів пристрою за пропонованим винаходом може бути легко виготовлений окремо, а потім встановлений при складанні вітроенергетичної установки на підставі вітрогенераторних вежі. При цьому, вільний кінець кожного черпакообразного елемента забезпечений відбивачем потоку, а інший кінець черпакообразного елементу встановлено на вітрогенераторних вежі з можливістю повороту.

Відбивач повітряного потоку має форму кулі, хвостовий кінець якої забезпечений чимось одним з наступного переліку: полусферической виїмкою, увігнутою пластиною, зігнутою лопаткою, увігнутим напівконусів, порожнистими пірамідою, порожнистим конусом, порожнистим куполом, виїмкою напівциліндричної форми, порожнистими фігурою зігнутої форми, зігнутої під кутом пластиною, або спиралеобразной фігурою. При цьому увігнута поверхня відбивача повітряного потоку звернена назустріч повітряному потоку. Задня сторона ветроколлекторного пристрою має звужується край. У кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу в якості матеріалу для вітротурбін пристрою 2 використаний титановий сплав, або нержавіюча сталь, або вугільне волокно, або стеклосталь, або ж інший високоміцний коррозионностойкий сплав. У кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу відбивач 7 повітряного потоку забезпечений хвостовою частиною з двома симетрично розташованими чашоподібно елементами з гладкою поверхнею, що забезпечують підвищену стабільність, і головною частиною, направленої тангенциально уздовж поверхні обертання вітротурбіни пристрою.

При цьому, коли виникає напір повітряного потоку між цими двома чашоподібно елементами хвостовій частині відбивача повітряного потоку, забезпечується максимальний механічний ккд. У пропонованому винаході кут відбиття повітряного потоку - це кут, під яким відбувається відображення струменя повітряного потоку, коли це відображення має місце від поверхні виїмки. Кут відбиття повітряного потоку знаходиться в діапазоні від 120 ° до 180 °, переважно в діапазоні від 173 ° до 176 °. Забезпечена виїмкою з гладкою поверхнею хвостова частина відбивача повітряного потоку вітротурбіни пристрою встановлена ​​таким чином, що повітряний потік, що потрапляє в виїмку, відбивається із забезпеченням максимального імпульсу. Таким чином, вітротурбіни пристрій має велику реакцію, завдяки чому забезпечується великий крутний момент. Отже, електричний генератор виробляє більше електричної енергії. Задня сторона хвостовій частині відбивача повітряного потоку забезпечена голкоподібний або звужується краєм. Стосовно хвостовій частині відбивача повітряного потоку звужується край є головною частиною відбивача повітряного потоку. Головна частина відбивача повітряного потоку звернена назустріч напрямку обертання відбивача повітряного потоку. При обертанні вітротурбіни пристрою забезпечується зменшення аеродинамічного опору. Якщо при використанні відбивача повітряного потоку пулеобразной форми швидкість відбивача повітряного потоку менше, ніж половина швидкості звуку, то аеродинамічний опір відбивача повітряного потоку зменшується до менш 0,25. Якщо при використанні відбивача повітряного потоку пулеобразной форми швидкість вітротурбіни пристрою більше швидкості звуку, то аеродинамічний опір відбивача повітряного потоку зменшується до менше 0,5. Якщо при використанні відбивача повітряного потоку пулеобразной форми швидкість вітротурбіни пристрою більше трьох швидкостей звуку, то аеродинамічний опір відбивача повітряного потоку зменшується до менше 0,3. Хвостова частина відбивача повітряного потоку пулеобразной форми забезпечена виїмкою напівсферичної форми з гладкою поверхнею. Коли повітряний потік потрапляє в цю виїмку, відбувається відображення повітряного потоку. Як було встановлено в результаті обробки великого масиву експериментальних даних, при використанні виїмки напівсферичної форми з гладкою поверхнею коефіцієнт відбиття повітряного потоку складає 1,4. Дія повітряного потоку на хвостову частину відбивача повітряного потоку завжди більше, ніж його дію на головну частину відбивача повітряного потоку, тому коли швидкість відбивача повітряного потоку дорівнює швидкості звуку, вітротурбіни пристрій все ще буде обертатися. Електричний генератор по пропонованого винаходу все ще буде виробляти електричну енергію. У кращому варіанті пропонованого винаходу аеродинамічний опір головної частини відбивача повітряного потоку менше, ніж 0,4 від аеродинамічного опору його хвостовій частині.

В іншому кращому варіанті здійснення вітротурбіни пристрою по пропонованого винаходу використовуються щонайменше два відбивача повітряного потоку, які розташовані по периферії деякого кола і встановлені на опорному пристрої відбивача повітряного потоку. В цьому випадку краща стійкість вітротурбіни пристрою забезпечується при високих швидкостях його обертання. Відбивач повітряного потоку має одну з наступних форм: дискообразную форму, круглу форму, форму колеса, циліндричну форму. Його зовнішня кромка має горизонтальні або вертикальні кільцеподібні елементи. Кожен з цих кільцеподібних елементів з'єднаний щонайменше з двома відбивачами повітряного потоку, які розташовані по периферії деякого кола таким чином, що утворено вітротурбіни пристрій. Якщо кільцеподібний елемент є горизонтальним, то верхня і нижня поверхні цього кільцеподібного елемента з'єднані з відповідним відбивачем повітряного потоку таким чином, що забезпечується можливість стійкого обертання вітротурбіни пристрою. Крім того, на вертикальному кільцеподібному елементі може бути встановлено пилозахисні пристрій, прикріплений до зовнішньому кільцю вітротурбіни пристрої, за допомогою якого забезпечується запобігання накопичення принесеної вітром пилу в електричному генераторі. Два набору відбивачів повітряного потоку розташовані по периферії деякого кола і з'єднані з кільцеподібними елементами таким чином, що утворено вітротурбіни пристрій. При обертанні вітротурбіни пристрою під дією вертикальних кільцеподібних елементів прикордонний шар вітротурбіни пристрою буде рухатися з повітряним потоком таким чином, що забезпечується значне зменшення аеродинамічного опору на цьому верхньому шарі і збільшення вироблення електричної енергії. Вітротурбіни пристрої цього типу придатні для вітроенергетичної установки на основі малих або середніх вітрогенераторних веж. У кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу опорний пристрій відбивача повітряного потоку виконано як єдине ціле з конструкцією вітроенергетичної установки. Вітротурбіни пристрій встановлено на вітрогенераторних вежі. Відбивач повітряного потоку має форму кулі, хвостовий кінець якої забезпечений одним з елементів з наступного переліку: полусферической виїмкою, увігнутою пластиною, зігнутою лопаткою, увігнутим напівконусів, порожнистими пірамідою, порожнистим конусом, порожнистим куполом, виїмкою напівциліндричної форми, порожнистими фігурою зігнутої форми, зігнутої під кутом пластиною або спиралеобразной фігурою, завдяки чому забезпечується зменшення аеродинамічного опору. Хвостова частина відбивача повітряного потоку має виїмку з гладкою поверхнею, так що забезпечено відображення повітряного потоку і можливість отримання вітротурбін пристроєм великого імпульсу. Зовнішня поверхня відбивача повітряного потоку є гладкою і має мале аеродинамічний опір, так що при обертанні вітротурбіни пристрою на високій швидкості забезпечується обмеження аеродинамічного опору. При впливі повітряного потоку на відбивачі забезпечено примус вітрової турбіни до обертання із забезпеченням, тим самим, в можливості генерування електричної енергії електрогенераторних пристроєм.

Вищеописана вітроенергетична установка включає щонайменше одне вітротурбіни пристрій, щонайменше одну вертикальну вітрогенераторну вежу і щонайменше один електричний генератор. Вітротурбіни пристрій встановлено на вітрогенераторних вежі горизонтально, при цьому всі вітрові турбіни орієнтовані горизонтально. Кожне вітротурбіни пристрій виконаний з можливістю здійснення обертання під дією повітряного потоку. Кожен електричний генератор має набір магнітних полюсів і обмотку. При обертанні вітротурбіни пристрою в обмотці наводиться електрорушійна сила.

Крім того, вітроенергетична установка по пропонованого винаходу має наступні ознаки.

1. Нижня частина конструкції вітрогенераторних вежі по пропонованого винаходу має форму тіла обертання, обраного з наступного переліку: циліндр, параболоїд обертання, гіперболоїд обертання.

2. Вітроенергетична установка по пропонованого винаходу має щонайменше одну куполоподібну або арочну дах, забезпечену блискавковідводом.

3. Вітроенергетична установка по пропонованого винаходу забезпечена ліфтом, який розташований всередині конструкції вітрогенераторних вежі.

4. Вітроенергетична установка по пропонованого винаходу включає і опорну систему, що має засіб орієнтування, призначення якого полягає в зміні положення для підтримки і установки конструкції вежі. Це засіб орієнтування може являти собою вертикальну пластину, вітер або парусиновий форма і горизонтальне стабілізуючий стійке крило можуть бути додані.

5. Перед вітрогенераторних вежею, з навітряного боку, встановлено щонайменше одне ветроколлекторное пристрій. Вітрогенераторних вежа встановлена ​​в місці виходу повітряного потоку з ветроколлекторного пристрою. Повітряний потік діє на відбивачі повітряного потоку ветроколлекторного пристрою в тангенціальному напрямку до вітротурбін пристрою таким чином, що забезпечується швидке обертання вітротурбіни пристроїв, і електричний генератор виробляє електричну енергію. Ветроколлекторное пристрій має рухливе підстава для орієнтування напряму збору вітрової енергії. Крім того, вітроенергетична установка включає щонайменше одну керуючу систему, призначену для управління рухомим підставою і орієнтуванням напрямки збору вітрової енергії.

6. Вітроенергетична установка включає і щонайменше одну керуючу систему, призначену для однієї з наступних операцій: регулювання площі поперечного перерізу в місці входу повітряного потоку в ветроколлекторное пристрій, регулювання площі поперечного перерізу в місці виходу повітряного потоку з ветроколлекторного пристрої, зміна форми каналу ветроколлекторного пристрою.

7. Вітроенергетична установка включає і щонайменше одне направляючий пристрій, призначене для направлення повітряного потоку і екранування частини повітряного потоку, що направляється на вітротурбіни пристрій таким чином, що забезпечується зменшення аеродинамічного опору частини, чинять опір обертанню вітротурбіни пристрою.

8. Вітроенергетична установка включає щонайменше дві вітрогенераторні вежі. Чисте відстань по прямій між цими двома вітрогенераторних вежами не перевищує двох діаметрів конструкції вежі. Між двома вітрогенераторних вежами утворений звужується канал, так що ці дві вітрогенераторні вежі виконують функцію збору вітрової енергії в якості ветроколлекторного пристрою.

9. Між двома вітрогенераторних вежами розташоване щонайменше одне опорний пристрій, призначене для чинення опору бічного стискання (чинному в силу ефекту Магнуса) з боку вітрогенераторних веж при проходженні повітряного потоку між ними. Довжина опорного пристрою є змінним параметром для регулювання відстані між цими двома вітрогенераторних вежами.

10. Одна з вітрогенераторних веж встановлена ​​на рухомому підставі, завдяки чому забезпечена можливість зміни відстані між двома вітрогенераторних вежами і напрямки утвореного між ними каналу ветроколлекторного пристрою.

11. Вітроенергетична установка включає і рухливе підстава, призначене для розміщення на ньому однієї з вітрогенераторних веж, завдяки чому забезпечена можливість зміни відстані між двома вітрогенераторних вежами і напрямки утвореного між ними каналу ветроколлекторного пристрою.

12. Вітроенергетична установка включає передавальний механізм, призначений для передачі крутного моменту від вітротурбін пристрої до електричного генератора.

13. Вітроенергетична установка включає електричний генератор. Цей електричний генератор має набір магнітних полюсів і обмотку, які розташовані на вітрогенераторних вежі і вітротурбіни пристрої відповідно.

14. Конструкція вітрогенераторних вежі має деяку сукупність виступаючих звисають кільцеподібних елементів. Кожна пара цих кільцеподібних елементів має щонайменше одне вітротурбіни пристрій. Ці вітротурбіни пристрої встановлені горизонтально на опорних валах вітрогенераторних вежі. Сукупність вітротурбіни пристроїв орієнтована уздовж конструкції вітрогенераторних вежі. Кожне вітротурбіни пристрій виконаний з можливістю незалежного обертання під дією повітряного потоку із забезпеченням можливості вироблення генератором електричної енергії.

15. Вітроенергетична установка містить щонайменше дві групи, кожна з яких включає щонайменше одне електрогенераторних пристрій, вітротурбіни пристрій і ветроколлекторное пристрій, при цьому різні групи мають однаковий склад або ж різний склад.

Далі буде описаний принцип генерування електричної енергії генератором. Електричний генератор по пропонованого винаходу має набір магнітних полюсів і обмотку, які встановлені відповідно на вітротурбіни пристрої і вітрогенераторних вежі, при цьому для передачі крутного моменту від вітротурбін пристрої до електричного генератора може бути використаний передавальний механізм. При збільшенні швидкості обертання вітротурбіни пристрою збільшується площа обмотки, яка перетинає силові лінії магнітного поля в одиницю часу, в результаті чого має місце збільшення загального магнітного потоку і збільшення електрорушійної сили. Вироблення електричної енергії здійснюється за принципом електромагнітної індукції, тому енергетичні втрати дуже низькі. Вихід енергії набагато більше, ніж в разі інших відомих способів використання вітрової енергії. І цей вихід енергії можна ще збільшити, якщо використовувати магнітне вітротурбіни пристрій плаваючого типу. Електричний генератор іншого типу має обмотку, яка містить магнітопроводний сердечник, який має індуктивний кінець, і набір магнітних полюсів, які встановлені на вітрогенераторних вежі і вітротурбіни пристрої відповідно, при цьому, коли вітротурбіни пристрій обертається, магнітні полюси поперемінно наближаються до індуктивному кінця обмотки, так що магнітний потік, що перетинає індукційний кінець обмотки, є змінним, в результаті чого забезпечується виникнення електрорушійної сили.

У двох вищевказаних способах набір магнітних полюсів і обмотка можуть бути встановлені відповідно до таких двома способами:

1. Один набір магнітних полюсів встановлений на вітрогенераторних вежі, а обмотка встановлена ​​на вітрогенераторних пристрої.

2. Набір магнітних полюсів встановлений на вітротурбіни пристрої, а обмотка встановлена ​​на вітрогенераторних вежі.

Крім того, електричний генератор може бути встановлений на вітрогенераторних пристрої в наступних положеннях: (1) на опорному пристрої відбивача повітряного потоку, (2) між двома опорними балками відбивачів повітряного потоку, (3) на валу вітротурбіни пристрої і (4) на підшипнику обертання вітротурбіни пристрою.

Матеріал, з якого виконані вітрогенераторних вежа і вітротурбіни пристрій, може бути вибраний з такого переліку: реактивно-порошковий бетон (reactive powder concrete - RPC) надвисокої міцності, або реактивно-порошкове комплексна сталь (reactive powder complex steel - RPCS) надвисокої міцності, винайдені автором пропонованого винаходу, або сплав, або інший високоефективний коррозионностойкий матеріал. Міцність реактивно-порошкового бетону і реактивно-порошкової комплексної стали перевищує 180 МПа, при цьому вони не піддаються корозії, і їх термін служби перевищує 100 років. Цей матеріал не тріскається, є водонепроникним, може використовуватися в широкому температурному діапазоні. Характеристики цих матеріалів схожі на властивості металів.

У першому кращому варіанті здійснення запропонованого винаходу вітроенергетична установка включає дві вітрогенераторні вежі: першу вітрогенераторну вежу і другу вітрогенераторну вежу. Чисте відстань по прямій між цими двома вітрогенераторних вежами не перевищує двох діаметрів будь-який з цих вітрогенераторних веж. Одна вітрогенераторних вежа нерухома, а інша встановлена ​​на підставі, виконаному з можливість зміни місця його розташування. Між двома вітрогенераторних вежами утворений звужується канал, щонайменше одне поперечний переріз якого виконано у вигляді розтруба, в результаті чого забезпечено виконання такої парою вітрогенераторних веж функції збору вітрової енергії в якості якогось віртуального ветроколлекторного пристрою. На двох вітрогенераторних вежах симетрично на двох їхніх сторонах розташовані вітротурбіни пристрою. Коли на вітротурбіни пристрою діє повітряний потік, вони роблять обертання за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки відповідно до напрямку повітряного потоку, так що забезпечується можливість генерування електричної енергії за допомогою генераторів, що працюють на принципі електромагнітної індукції. Переміщенням однієї з вітрогенераторних веж забезпечується управління швидкістю повітряного потоку, завдяки чому забезпечується можливість регулювання вироблення електричної енергії. Крім того, між двома вітрогенераторних вежами встановлено опорний пристрій, за допомогою якого забезпечується надання опору бічному тиску (чинному в силу ефекту Магнуса) з боку вітрогенераторних веж при проходженні повітряного потоку між ними. Для забезпечення кімнати оператора показаннями швидкості і тиску повітряного потоку вітроенергетична установка по пропонованого винаходу може бути забезпечена відповідними вимірювальними приладами.

У другому кращому варіанті здійснення запропонованого винаходу використовується поворотна опорна система із засобом орієнтування. На цій поворотною опорною системі встановлені вітротурбіни пристрій і дві вітрогенераторні вежі. Чисте відстань по прямій між цими двома вітрогенераторних вежами не перевищує двох діаметрів будь-якого з вітротурбіни пристроїв. Між двома вітрогенераторних вежами утворений звужується канал для повітряного потоку, в результаті чого забезпечено виконання такої парою вітрогенераторних веж функції збору вітрової енергії в якості якогось віртуального ветроколлекторного пристрою. На двох вітрогенераторних вежах симетрично на двох їхніх сторонах розташовані вітротурбіни пристрою. Коли на вітротурбіни пристрою діє повітряний потік, вони роблять обертання за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки відповідно до напрямку повітряного потоку, так що забезпечується можливість генерування електричної енергії за допомогою генераторів, що працюють на принципі електромагнітної індукції. На поворотною опорною системі можуть бути встановлені два рухомих підстави, на кожному з яких встановлена ​​вітрогенераторних вежа. Між двома вітрогенераторних вежами встановлено опорний пристрій, так що для цих двох вітрогенераторних веж забезпечена можливість зміни положення відносно один одного. Довжина цього опорного пристрою є змінним параметром для регулювання швидкості потоку між вітрогенераторних вежами. На опорному пристрої можуть бути встановлені прилади для вимірювання швидкості і тиску повітряного потоку. Коли повітряний потік діє на засіб орієнтування, опорна система може повертатися таким чином, що забезпечується переорієнтування вітрогенераторних вежі або ветроколлекторного пристрої та прийняття ними орієнтації, більш кращою з точки зору збору вітрового потоку.

При застосуванні способу і пристрою для генерування електричної енергії шляхом перетворення вітрової енергії по пропонованого винаходу забезпечується можливість ущільнення великої кількості вітрової енергії. Коли швидкість вітру порівняно невелика, робота вітроенергетичної установки може підтримуватися при значному збільшенні ККД використання вітрової енергії. При застосуванні способу і пристрою по пропонованого винаходу при порівняно великій швидкості вітру величина генерованої електричної енергії може бути зроблена пропорційної третього ступеня швидкості вітру. Може бути забезпечена вироблення енергії великої потужності. Припустимо, що в певній місцевості середня швидкість повітряного потоку складає 5 м / с. Будемо вважати, що при ураганному вітрі швидкість повітряного потоку складає 50 м / с. Тоді при застосуванні способу і пристрою по пропонованого винаходу вироблення електричної енергії в одиницю часу при ураганному вітрі буде в 1000 разів більше, ніж при середній швидкості вітру. При використанні сучасних технологій акумулювання електричної енергії (наприклад, технологія високовольтних електролітичних систем або технологія паливних елементів), що забезпечують збереження 50% виробленої електричної енергії, це означає, що за один день роботи при ураганному вітрі може бути заготовлено енергії стільки ж, скільки може бути вироблено за 500 днів роботи при середній швидкості вітру. Таким чином, при використанні запропонованого винаходу забезпечується можливість виробництва більшої кількості електричної енергії, що в кінцевому підсумку сприятливо позначається на довкіллі. Однак ккд при застосуванні пропонованого винаходу більше, ніж при традиційних способах.

Для забезпечення більшого ефекту ущільнення енергії вітру пристрій по пропонованого винаходу може бути розміщено на березі моря, на лузі і т.д. Крім того, для акумулювання і зберігання надлишкової на поточний момент енергії і підвищення стійкості вихідної потужності вітроенергетичної установки можуть бути використані різні акумуляторні пристрої, такі як, наприклад, маховики, паливні батареї, високовольтні електролітичні системи, теплообмінники і т.д.

Різні цілі і переваги запропонованого винаходу будуть зрозумілі краще з подальшого докладного опису з посиланнями на прикладені креслення.

Короткий опис додаються креслень

На фіг.1 - фіг.1 схематично проілюстровано перший варіант здійснення способу і пристрою для перетворення вітрової енергії в електричну за пропонованого винаходу На фіг.1 схематично показана вітроенергетична установка за першим варіантом здійснення запропонованого винаходу, вид зверху. На фіг.1В схематично показана вітроенергетична установка за першим варіантом здійснення запропонованого винаходу, вид зверху, при цьому показані і лінії повітряного потоку. На фіг.1C схематично проілюстровано переміщення однієї з вітрогенераторних веж вітроенергетичної установки за першим варіантом здійснення запропонованого винаходу. На фіг.1D схематично проілюстровано переміщення однієї з вітрогенераторних веж вітроенергетичної установки за першим варіантом здійснення запропонованого винаходу для недопущення генерування надлишкової потужності при занадто сильному вітрі. На фіг.1 схематично проілюстровано регулювання збору енергії повітряного потоку шляхом переміщення вітрогенераторних вежі при зміненому напрямку вітру.
На Фіг.2 і фіг.2В схематично проілюстровано другий варіант здійснення способу і пристрою для перетворення вітрової енергії в електричну за пропонованого винаходу. На фіг.2 показана схематично вітроенергетична установка за першим варіантом здійснення запропонованого винаходу, вид зверху, в зборі. На фіг.2В схематично проілюстровано регулювання збору енергії повітряного потоку шляхом переміщення вітрогенераторних вежі при зміненому напрямку вітру.
На Фіг.3 - фіг.3С схематично проілюстровано третій варіант здійснення способу і пристрою для перетворення вітрової енергії в електричну за пропонованого винаходу. На Фіг.3 схематично проілюстровано регулювання збору енергії повітряного потоку шляхом переміщення вітрогенераторних вежі при зміненому напрямку вітру. На фіг.3В схематично проілюстровано регулювання збору енергії повітряного потоку шляхом переміщення вітрогенераторних вежі при зміненому напрямку вітру. На фіг.3С схематично проілюстровано ветроколлекторное пристрій, що використовується в якості вітрозахисного щита для захисту вітрогенераторних вежі під час сильного вітру.
На фіг.4 схематично проілюстровано четвертий варіант здійснення способу і пристрою для перетворення вітрової енергії в електричну, в зборі.
На фіг.5 - фіг.5D схематично проілюстровано чотири способи регулювання швидкості повітряного потоку на виході з ветроколлекторного пристрою. На фіг.5 схематично проілюстровано регулювання швидкості повітряного потоку на виході з ветроколлекторного пристрій шляхом направлення орієнтації ветроколлекторного пристрою. На фіг.5В схематично проілюстровано регулювання швидкості повітряного потоку на виході з ветроколлекторного пристрій шляхом площі поперечного перерізу ветропріемного каналу на вході в ветроколлекторное пристрій. На фіг.5С схематично проілюстровано регулювання швидкості повітряного потоку на виході з ветроколлекторного пристрій шляхом площі поперечного перерізу ветропріемного каналу на виході з ветроколлекторного пристрою. На фіг.5D схематично проілюстровано регулювання швидкості повітряного потоку на виході з ветроколлекторного пристрій шляхом геометричної форми ветроколлекторного пристрою.
На фіг.6 на вигляді спереду показаний перший варіант здійснення вітроенергетичної установки по пропонованого винаходу. На фіг.7 і фіг.7В показана вітроенергетична установка в цьому варіанті здійснення запропонованого винаходу, в розрізі. На фіг.7 показана вітроенергетична установка в цьому варіанті здійснення запропонованого винаходу, поздовжній розріз. На фіг.7В в поперечному розрізі показано рухливе підстава для цього варіанту здійснення вітроенергетичної установки за пропонованим винаходу. На фіг.8 схематично проілюстровано один з варіантів здійснення вітротурбіни пристрою по пропонованого винаходу.
На фіг.9 - фіг.9С схематично проілюстровано один з варіантів здійснення відбивачів повітряного потоку і електричного генератора по пропонованого винаходу. На фіг.9 схематично показані відбивачі повітряного потоку і електричний генератор по пропонованого винаходу, в розрізі. На фіг.9В схематично показані відбивачі повітряного потоку по пропонованого винаходу, в розрізі. На фіг.9С схематично показані в розрізі перша кільцева балка, друга кільцева балка, напрямна доріжка, опорна колесо, засіб гальмування і пилозахисні пристрій по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу.
На Фіг.10 і фіг.10В схематично зображено однобаштові вітроенергетична установка із засобом орієнтування і ветроколлекторним пристроєм по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу.
На Фіг.11 і фіг.11В схематично зображено двухбашенние вітроенергетична установка із засобом орієнтування по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу. На Фіг.11 схематично показана двухбашенние вітроенергетична установка із засобом орієнтування по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу, вид зверху. На фіг.11В схематично показана двухбашенние вітроенергетична установка із засобом орієнтування по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу, вид спереду.
На фіг.12 і фіг.12В схематично зображено двухбашенние вітроенергетична установка із засобом орієнтування і напрямних пристроєм для повітряного потоку по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу. На Фіг.12 схематично показана двухбашенние вітроенергетична установка із засобом орієнтування по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу, вид зверху. На фіг.12В схематично показана двухбашенние вітроенергетична установка із засобом орієнтування і напрямних пристроєм для повітряного потоку по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу, вид зверху.
На Фіг.13 схематично зображено двухбашенние вітроенергетична установка із засобом орієнтування і ветроколлекторним пристроєм по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу. На Фіг.14 і фіг.14В схематично зображено вітротурбіни пристрій за іншим варіантом здійснення запропонованого винаходу. На Фіг.14 схематично показано вітротурбіни пристрій за іншим варіантом здійснення запропонованого винаходу, вид зверху. На фіг.14В показано в аксонометрии вітротурбіни пристрій за іншим варіантом здійснення запропонованого винаходу.

ДОКЛАДНИЙ ОПИС Предлогаются ВИНАХОДИ

Далі будуть описані кілька можливих шляхів здійснення запропонованого винаходу. У варіанті здійснення запропонованого винаходу, иллюстрируемое на фіг.1 - фіг.1, використовуються, як можна бачити, дві вітрогенераторні вежі. Встановлено дві вітрогенераторні вежі 1. На правій і лівій сторонах обох вітрогенераторних веж 1 розташовані вітротурбіни пристрою 2. Обидві вітрогенераторні вежі 1 розташовані дуже близько один до одного, так що вітрогенераторні вежі 1 виконують функцію ущільнення вітрової енергії. Повітряний потік в проміжку між двома цими вітрогенераторних вежами 1 впливає на вітротурбіни пристрій 2.

Як показано на Фіг.2 і фіг.2В, установка по пропонованого винаходу може бути реалізована за допомогою одного ветроколлекторного пристрої 3 і однієї вітрогенераторних вежі 1. Місце виходу повітряного потоку з ветроколлекторного пристрої 3 знаходиться поблизу вітрогенераторних вежі 1. На вітрогенераторних вежі 1 по периферії встановлена ​​деяка сукупність вітротурбіни пристроїв 2. При обертанні цих вітротурбін пристроїв 2 забезпечується можливість вироблення електричної енергії електрогенераторних пристроєм 4 і забезпечується можливість регулювання вихідної потужності генераторного пристрою.

Як можна бачити на Фіг.3 - фіг.3С, установка по пропонованого винаходу може бути реалізована і за допомогою одного ветроколлекторного пристрої 3 і двох вітрогенераторних веж 1. Тут застосований той же спосіб, що і проілюстрований на фіг.1 - фіг.1, при цьому з навітряного боку перед двома вітрогенераторних вежами 1 встановлено збільшує перетин збору вітрової енергії ветроколлекторное пристрій 3. Завдяки цьому ветроколлекторному пристрою 3 забезпечується збільшення вироблюваної потужності. Під час ураганного вітру ветроколлекторное пристрій 3 може бути приведено в закрите положення, тобто може бути використано як засіб захисту вітрогенераторних веж 1 від вітру руйнівної сили.

На фіг.4 реалізація трьох розглянутих вище способів проілюстрована по групах.

На фіг.5 - фіг.5D проілюстровано чотири способи регулювання швидкості повітряного потоку в місці його виходу з ветроколлекторного пристрої 3: (а) шляхом зміни напрямку збору вітрової енергії, (б) шляхом зміни площі поперечного перерізу входу 5 ветроколлекторного пристрої 3, (в ) шляхом зміни площі поперечного перерізу виходу 6 ветроколлекторного пристрої 3 і (г) шляхом зміни геометричної форми ветроколлекторного пристрої 3.

На фіг.6 проілюстрований один з кращих варіантів здійснення запропонованого винаходу, в якому використані дві вітрогенераторні вежі 1. Ці ж дві вітрогенераторні вежі 1 одночасно виконують функцію ветроколлекторного пристрої 3.

На фіг.7 і фіг.7В проілюстрований один з кращих варіантів здійснення запропонованого винаходу, в якому використані дві вітрогенераторні вежі 1. Ці ж дві вітрогенераторні вежі 1 одночасно виконують функцію ветроколлекторного пристрої 3.

На фіг.8 зображений кращий варіант вітротурбіни пристрою 2 по пропонованого винаходу.

На фіг.9 - фіг.9С зображені варіанти здійснення відбивачів 7 повітряного потоку і електрогенераторного пристрою 4 по пропонованого винаходу.

На Фіг.10 і фіг.10В схематично зображено однобаштові вітроенергетична установка по пропонованого винаходу, забезпечена засобом орієнтування 8, напрямних пристроєм 9 для повітряного потоку і ветроколлекторним пристроєм 3 по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу.

На Фіг.11 і фіг.11В схематично зображено двухбашенние вітроенергетична установка із засобом орієнтування 8 по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу.

На фіг.12 і фіг.12В схематично зображено двухбашенние вітроенергетична установка, забезпечена засобом орієнтування 8 і направляють пристроєм 9 для повітряного потоку по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу.

На Фіг.13 схематично зображено двухбашенние вітроенергетична установка, забезпечена засобом орієнтування 8 і ветроколлекторним пристроєм 3 по одному з варіантів здійснення запропонованого винаходу.

На Фіг.14 і фіг.14В схематично зображено вітротурбіни пристрій 2 за іншим варіантом здійснення запропонованого винаходу. Ті, хто має звужується форму відбивачі 7 повітряного потоку розташовані по периферії навколо опорного пристрою 10. Опорний пристрій 10 має вертикальне кільце. На опорному пристрої 10 встановлена ​​сукупність обмоток електрогенераторного пристрою.

На фіг.1 - фіг.1 зображений кращий варіант вітроенергетичної установки по пропонованого винаходу. Компоненти вітроенергетичної установки по пропонованого винаходу зображені на фіг.6 і фіг.7. У даному варіанті здійснення запропонованого винаходу вітроенергетична установка включає щонайменше дві вітрогенераторні вежі 1, ветроколлекторное пристрій 3, два баштових каркаса 11, сполучна засіб 12, встановлене між двома баштовими каркасами 11, і щонайменше одне вітротурбіни пристрій 2, яке встановлено на вітрогенераторних вежах 1. Регульованими параметрами є напрямок збору вітрової енергії і площа поперечного перерізу входу в ветроколлекторное пристрій 3.

Пара вітрогенераторних веж 1 виконує функцію збору вітрової енергії в якості якогось віртуального ветроколлекторного пристрої 3. вітрогенераторних вежа 1 може мати форму будь-якого тіла обертання, в кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу - форму циліндра. Обидві вітрогенераторні вежі 1 мають порівняно великий діаметр, при цьому одна з них нерухома, а інша встановлена ​​з можливістю зміни її відносного положення. Відстань між двома вітрогенераторних вежами може становити кілька діаметрів будь-який з вітрогенераторних веж. Коли вітер зустрічає на своєму шляху перешкоду з двох вітрогенераторних веж, повітряний потік спрямовується в проміжок між цими двома вітрогенераторних вежами 1. У цьому проміжку відбувається швидке збільшення швидкості повітряного потоку, в результаті чого збільшується сила, що діє на горизонтальне вітротурбіни пристрій 2. Завдяки цьому забезпечується можливість збільшення вироблення електричної енергії мають низькі втрати електрогенераторних пристроєм 4. через прикордонного ефекту в приземному шарі повітряного потоку, а й через поривчастої природного повітряного потоку горизонтальна складова швидкості повітряного потоку має різне значення на різних висотах над поверхнею землі. Для використання природної енергії вітру на обох вітрогенераторних вежах 1 може бути встановлено кілька десятків або кілька сотень незалежних горизонтальних кільцеподібних вітротурбіни пристроїв 2. На виході ветроколлекторного пристрої повітряний потік проходить уздовж дотичної до периферії вітротурбіни пристрою і здійснює вплив повітряного потоку на вітротурбіни пристрій із забезпеченням можливості його обертання.

Вітроенергетична установка по одному з кращих варіантів здійснення запропонованого винаходу включає наступні ознаки. На вершині вітрогенераторних вежі 1 встановлена ​​виконана в формі купола дах 13, яка призначена для захисту від атмосферних опадів, а й, якщо її зробити прозорою, може утворювати приміщення, яке може використовуватися як спостережний пункт, оглядовий майданчик або ресторан. На даху 13 встановлений громовідвід 14.

Внутрішня поверхня баштового каркаса 11 кожної вітрогенераторних вежі 1 облицьована пластинами з нержавіючої сталі, які з міркувань запобігання витоку електричної енергії та забезпечення захисту від блискавок заземлені. Кожна з вітрогенераторних веж 1 забезпечена підйомним пристроєм 15, яке призначене для транспортування обслуговуючого персоналу та обладнання. Розмір цих підйомних пристроїв 15 становить кілька метрів. Підйомний пристрій 15 встановлено з можливістю переміщення всередині баштового каркаса 11. Баштовий каркас 11 має отвори і являє собою порожню турбообразную опорну структуру, в порожнину якої розміщені електричні дроти. У кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу баштовий каркас 11 виконаний з реактивно-порошкового бетону надвисокої міцності. Між шахтою 15а підйомного пристрою 15 і опорною конструкцією баштового каркаса 11 є перехідний канал 16. Між двома утворюють пару вітрогенераторних вежами встановлено щонайменше одне сполучна засіб 12, призначене для забезпечення опору бічному тиску, що виникає між вітрогенераторних вежами 1 в силу ефекту Магнуса, і утримання вітрогенераторних веж 1 на заданій відстані. Між вітрогенераторних вежами 1 встановлені прилад 17 для вимірювання швидкості повітряного потоку і прилад 18 для вимірювання тиску повітряного потоку в проміжку між двома вітрогенераторних вежами 1. З'єднувальне засіб 12 має телескопічний пристрій, завдяки якому забезпечується можливість регулювання відстані між вітрогенераторних вежами 1. Одна зі складових пару вітрогенераторних веж 1 встановлена ​​нерухомо, в той час як інша встановлена ​​з можливістю переміщення на рухомому підставі 19. переміщення рухомий вітрогенераторних вежі 1 здійснюється за допомогою великого зубчастого передавального механізму і гідравлічного пристрою. Завдяки цій можливості переміщення однієї з вітрогенераторних веж забезпечується можливість регулювання вироблення електричної енергії.

У кращих варіантах здійснення вітротурбіни пристрою 2 по пропонованого винаходу, проілюстрованих на фіг.6, фіг.7 і фіг.8, вітротурбіни пристрою 2 встановлені з можливістю обертання на вітрогенераторних вежі 1. Отражатели 7 повітряного потоку кожного вітротурбіни пристрою 2 встановлені з виступанієм зовні від вітрогенераторних вежі 1. На відбивачі 7 повітряного потоку діє сила повітряного потоку, в результаті чого вітротурбіни пристрій 2 приводиться в обертання. Вітротурбіни пристрій 2 забезпечено сукупністю черпакообразних елементів 20, які розташовані по його периферії кільцеподібне. У кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу в якості матеріалу для вітротурбін пристрою 2 використаний титановий сплав, або нержавіюча сталь, або вуглецеве волокно, або стеклосталь (glass steel), або ж інший високоміцний коррозионностойкий сплав. Кожен черпакообразний елемент 20 має відбивач 7 повітряного потоку і опорну балку 21. У кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу хвостова частина відбивача 7 повітряного потоку для підвищення стійкості забезпечена западиною з гладкою поверхнею. Для забезпечення максимального механічного ККД при дії пориву вітру на цю западину в хвостовій частині відбивача 7 повітряного потоку кут відображення 22 повітряного потоку обраний в межах від 173 градусів до 176 градусів. Задня сторона відбивача 7 повітряного потоку забезпечена шпількообразним або мають круглий перетин звужується противітрові пристроєм 23, призначеним для надання опору вітрі. Стосовно западині в хвостовій частині відбивача 7 повітряного потоку противітрові пристрій 23 є головною частиною відбивача 7 повітряного потоку. У кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу опорна балка 21 відбивача 7 повітряного потоку має форму довгого плоского стрижня. Один кінець опорної балки 21 прикріплений до відбивача 7 повітряного потоку, а інший її кінець з'єднаний з можливістю обертання з підшипником, встановленим на зовнішній стороні баштового каркаса 11. Середня частина опорної балки 21 з'єднана з електрогенераторних пристроєм 4. Для підтримки і забезпечення стабільної роботи вітротурбіни пристрої кожна опорна балка 21 може бути встановлена ​​в контакті з першої кільцевої балкою 24. Під першої кільцевої балкою 24 встановлені опорні колеса 25. На нижньому боці опорного колеса 25 утворена кільцева доріжка 26. Крім того, зовнішня сторона першої кільцевої балки 24 встановлена ​​в контакті з другої кільцевої балкою 27. радіус другої кільцевої балки 27 більше, ніж радіус першої кільцевої балки 24. На другої кільцевої балці 27 можуть бути встановлені утворюють деяку сукупність кошти гальмування 28. Поблизу вітрогенераторних веж 1 можуть бути встановлені пилозахисні пристрої 29, за допомогою яких забезпечується запобігання скупчення принесеної вітром пилу на деталях вітрогенераторних пристрою. Ось вітротурбіни пристрою 2 знаходиться на одній лінії з віссю відповідної вітрогенераторних вежі 1.

Крім того, для забезпечення задовільного ккд бажано, щоб дотримувалися співвідношення D / d = (30~90) / Ns, а в найбільш оптимальному варіанті - D / d = 54 / Ns, де через D позначений діаметр вітротурбіни пристрою 2, через d позначений діаметр відбивача 7 повітряного потоку, а через Ns призначати відносини швидкостей. У кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу значення відношення швидкостей Ns знаходиться в діапазоні від 2 до 3. Ставлення швидкостей Ns - це відношення швидкості повітряного потоку до тангенциальной швидкості зовнішньої кромки вітротурбіни пристрою 2. У кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу коефіцієнт аеродинамічного опору головної частини відбивача 7 повітряного потоку менше, ніж 0,4 від аеродинамічного опору в його хвостовій частині.

Крім того, для забезпечення можливості технічного обслуговування вітротурбін пристроїв 2 передбачені кошти гальмування 28, які задіюються при необхідності стопорения відповідного вітротурбіни пристрою 2. Крім того, щоб уникнути занадто швидкого обертання вітротурбіни пристроїв 2 і можливого виходу з ладу електрогенераторного пристрою 4 через перенапруження при дуже сильному вітрі вітротурбіни пристрою 2 однієї вітрогенераторних вежі 1 можуть бути зупинені, а сама ця вежа може бути переміщена на подветренную бік іншої вітрогенераторних вежі 1. Якщо є ветроколлекторное пристрій 3, то воно може бути приведене в закрите положення, при якому забезпечується захист вітрогенераторних вежі 1 від сильного вітру і запобігання виходу з ладу всієї системи генерування електричної енергії.

Електрогенераторних пристрій 4 по пропонованого винаходу має набір магнітних полюсів 30 і обмотку 31, які встановлені на опорній балці 21 і кільцеподібної пластині 32 звішувати плеча опорної конструкції вітрогенераторних вежі 1. При збільшенні швидкості обертання вітротурбіни пристрою 2 збільшується площа обмотки 31, яка перетинає силові лінії магнітного поля в одиницю часу, в результаті чого має місце збільшення загального магнітного потоку і збільшення електрорушійної сили.

В іншому кращому варіанті здійснення запропонованого винаходу, проілюстрованому на Фіг.13, є щонайменше засіб орієнтування 8 і опорна система 33. Крім того, є ветроколлекторное пристрій 3 і дві вітрогенераторні вежі 1, які конструктивно пов'язані з опорною системою 33. На опорній системі 33 розміщено два рухомих підстави 19. На цих рухливих підставах 19 встановлені згадані вітрогенераторні вежі 1. Ці дві вітрогенераторні вежі 1 встановлені з можливістю переміщення відносно один одного. Чисте відстань по прямій між цими двома вітрогенераторних вежами 1 не перевищує двох діаметрів будь-якого вітротурбіни пристрою 2. вітрогенераторних вежі 1 встановлені таким чином, що звернена назустріч вітру лицьова поверхня пари вітрогенераторних веж 1 утворює звужується канал, в якому має місце ущільнення повітряного потоку, тобто утворюється якесь віртуальне ветроколлекторное пристрій 3. на правій і лівій сторонах звужується каналу, в якому відбувається ущільнення повітряного потоку, розташовані вітротурбіни пристрою 2, симетрично на обох сторонах. Будучи приведені в рух, вітротурбіни пристрою 2 здійснюють обертальний рух за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки. Від цих вітротурбін пристроїв 2 працює електрогенераторних пристрій 4, виконане з можливістю вироблення електричної енергії. Між двома вітрогенераторних вежами 1 може бути встановлено сполучна засіб 12, призначення якого полягає в протидії бічного стискання, що виникає в силу ефекту Магнуса. Довжина з'єднувального кошти 12 є регульованою величиною, завдяки чому забезпечується можливість зміни відстані між вітрогенераторних вежами 1 і регулювання, тим самим, швидкості повітряного потоку в просторі звужується каналу, що забезпечує ущільнення повітряного потоку. На сполучному засобі 12 можуть бути встановлені прилади для вимірювання швидкості і тиску повітряного потоку. Опорна система 33 виконана з можливістю здійснення повороту при дії вітру на засіб орієнтування 8, завдяки чому забезпечується можливість орієнтування утвореного вітрогенераторних вежами 1 віртуального ветроколлекторного пристрої 3 оптимальним чином з точки зору збору вітрової енергії.

Ще в одному переважному варіанті здійснення запропонованого винаходу, проілюстрованому на Фіг.14 і фіг.14В, вітротурбіни пристрій 2 містить деяку сукупність мають звужується форму відбивачів 7 повітряного потоку, які розташовані на опорному пристрої 10. На опорному пристрої 10 відбивачі 7 повітряного потоку розташовані симетрично на його верхній і нижній панелях. Внутрішня сторона відбивача 7 повітряного потоку забезпечена вертикальним кільцем 34. Зовнішня сторона вертикального кільця 35 встановлена ​​в контакті з відбивачем 7 повітряного потоку. На вітротурбіни пристрої 2 встановлений набір магнітних полюсів або обмотки 31 електрогенераторного пристрої 4. В даному варіанті на опорному пристрої 10 вітротурбін пристрою 2 встановлені обмотки 31 електрогенераторного пристрою 4.

У кращих варіантах здійснення вітроенергетичної установки по пропонованого винаходу використовуються дві вітрогенераторні вежі. Коли немає спеціального ветроколлекторного пристрої 3, теоретична вироблення електричної енергії може бути розрахована на підставі принципів динаміки рідин і газів. Якщо генераторний пристрій розташовано на висоті 1 м над поверхнею землі, то потужність вітрового колеса розраховується за формулою:

.Fu. _{h ..QUV r} (1.COS)

..A ... D (1 ..) (1 ..) (1.COS) (1. D / d ³⁾ × (V ₁₀₎ × (h / 10) ³

Загальна вихідна потужність двох електрогенераторних пристроїв складе:

W.2 .. _{H .Fu. h}

де

. _Н - Сума значень по висоті вітрогенераторних веж.

D - діаметр вітрогенераторних вежі.

d - Чисте відстань по прямій між вітрогенераторних вежами.

.. - Щільність повітря.

Q - Повітряний потік, що прикладається до відбивача повітряного потоку.

.. - Кут відбиття повітряного потоку на відбивачі повітряного потоку, встановленого на вітротурбіни пристрої.

А - Площа поперечного перерізу каналу ущільнення повітряного потоку в місці

входу повітряного потоку в ветроколлекторное пристрій.

.. - Механічний ККД вітротурбіни пристрою.

.. - Ставлення площі поперечного перерізу відбивача повітряного потоку в місці прийому повітряного потоку до площі поперечного перерізу проміжку між вітрогенераторних вежами.

.. - Ставлення тангенциальной швидкості вітротурбіни пристрої до швидкості вітру в проміжку, зворотне відношенню для Моз.

h - висота над поверхнею землі.

.. - Коефіцієнт нерівності грунту.

V ₁₀ - горизонтальна швидкість вітру.

_V h - горизонтальна швидкість вітру на висоті h метрів над поверхнею землі; V ₁₀ (h / 10).

_V s - Швидкість вітру в проміжку між вітрогенераторних вежами; _V h (1.D / d).

U - Швидкість обертання вітротурбіни пристрої; _..V S .. _V h × (1.D / d).

УГ - Відносна швидкість; ..Уз.і. (1 ..) Уз. (1 ..) Уь (1.0 / а).

Q - Повітряний потік, що прикладається до відбивача повітряного потоку; ) _V s A.

Тим самим, відомо, що інше, ніж прямо пропорційно третього ступеня швидкості вітру, діаметру вітрогенераторних вежі; чистому відстані по прямій с) між вітрогенераторних вежами. У міру збільшення значення відносини D / d відбувається ущільнення повітряного потоку в проміжку між вітрогенераторних вежами, що веде до збільшення вихідної потужності.

При інженерному застосуванні принципу рухається лопаті до імпульсно-турбінного колеса ряд лопатей встановлюють по периферії обертового колеса. Ці лопаті зазвичай розташовані з такими проміжками, що ними забезпечується відхилення повного витрати _Q j струменя. Тому загальна вихідна потужність імпульсної турбіни без урахування тертя становить

.Fu. _{h ..Q j .V s .U.} (1.COS.) U

Крім того, ветроколлекторное пристрій має вхід. Ширина цього входу дорівнює 2 (dD). А саме, за допомогою ветроколлекторного пристрою здійснюється ущільнення повітряного потоку, що надходить від сприймають вітер поверхонь вітрогенераторних веж таким чином, що забезпечується збільшення вироблення електричної енергії. У міру наближення кута, під яким повітряний потік відбивається від відбивача повітряного потоку, до значення 180 градусів, вихідна потужність збільшується. Чим більше аеродинамічний опір відбивачів повітряного потоку, тим нижче механічний ккд вітротурбіни пристрою. Тому в пропонованому винаході використовуються відбивачі повітряного потоку з низьким аеродинамічним опором. Це і сприяє підвищенню вихідної потужності. Ставлення тангенциальной швидкості відбивачів повітряного потоку до швидкості повітряного потоку в проміжку між вітрогенераторних вежами дорівнює величині, зворотній Ns. У кращих варіантах здійснення запропонованого винаходу значення Ns знаходиться в межах від 2 до 3. При Ns = 2 величина. (1 ..) досягає максимуму. У міру наближення значення Ns до 2 вироблення електричної енергії збільшується. Відношення площі поперечного перерізу повітряного потоку, що приймається відбивачами повітряного потоку, до площі поперечного перерізу повітряного потоку в проміжку між вітрогенераторних вежами близько до 1, і, таким чином, забезпечується вироблення електричної енергії, близька до максимальної.

Пропонований винахід описано вище тільки на деяких прикладах здійснення, однак для середнього фахівця відповідного профілю очевидно, що воно може бути здійснено і в багатьох інших варіантах. Такі варіанти не повинні розглядатися як відхилення від духу пропонованого винаходу і як виходять за його обсяг, і всі такі варіанти і модифікації повинні охоплюватися наведеній нижче формулою винаходу.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб генерування електричної енергії шляхом перетворення енергії ущільненого повітряного потоку, який застосовується в вітроенергетичної установки, яка містить щонайменше одну вітрогенераторну вежу (1), щонайменше одне вітротурбіни пристрій (2), встановлене на згаданій щонайменше однієї вітрогенераторних вежі (1 ), ветроколлекторное пристрій (3) і електрогенераторних пристрій (4), що включає наступні стадії: кільцеподібне розташування кожного зі згаданих вітротурбіни пристроїв (2) по периферії щонайменше однієї вітрогенераторних вежі (1), при цьому вісь кожного вітротурбіни пристрої (2) перпендикулярна поверхні землі і розташована на одній прямій з віссю вітрогенераторних вежі (1), на якій вітротурбіни пристрій (2) встановлено, і орієнтування напрямки збору вітрової енергії і ущільнення повітряного потоку за допомогою ветроколлекторного пристрої (3) або за допомогою вітрогенераторних веж (1) для збільшення крутних моментів, що діють на вітротурбіни пристрої (2), і швидкості повітряного потоку, так що забезпечується збільшення швидкості обертання вітротурбіни пристроїв (2), встановлених на вітрогенераторних вежах (1), з приведенням в обертання електрогенераторних пристроїв (4), виконаних з можливістю генерування електричної енергії.

2. Спосіб генерування електричної енергії по п.1, в якому використовують опорну систему (33), призначену для забезпечення опори для щонайменше одного ветроколлекторного пристрої (3), і щонайменше одну вітрогенераторну вежу (1), при цьому опорна система (33) забезпечена засобом орієнтування (8), а опорна система (33) виконана з можливістю повороту при дії повітряного потоку на засіб орієнтування (8), із забезпеченням можливості надання ветроколлекторному пристрою (3) або вітрогенераторних вежі (1) положення, пріоритетним з точки зору збору вітрової енергії.

3. Спосіб генерування електричної енергії по п.1, в якому використовують дві вітрогенераторні вежі (1) - першу вітрогенераторну вежу і другу вітрогенераторну вежу, при цьому кожна вітрогенераторних вежа (1) забезпечена вітротурбін пристроєм (2) і електрогенераторних пристроєм (4), причому вітротурбіни пристрій (2) встановлено на відповідній вітрогенераторних вежі (1) з можливістю здійснення обертання, а компоненти електрогенераторного пристрої (4) встановлені на відповідному вітротурбіни пристрої (2) і на конструкції вітрогенераторних вежі (1), із забезпеченням при обертанні вітротурбіни пристрою ( 2) індукування електрорушійної сили, при цьому чисте відстань по прямій між двома електрогенераторних пристроями (4) не перевищує двох діаметрів будь-якого з вітротурбіни пристроїв (2), а між двома вітрогенераторних вежами (1) утворений звужується канал для забезпечення ущільнення повітряного потоку за допомогою цих двох вітрогенераторних веж, в результаті чого така пара вітрогенераторних веж (1) виконує функцію збору вітрової енергії як якесь віртуальне ветроколлекторное пристрій, причому вітротурбіни пристрої (2), встановлені на вітрогенераторних вежі (1), розташовані на двох сторонах вітрогенераторних веж (1) симетрично , при цьому під дією повітряного потоку забезпечена можливість обертання вітротурбіни пристроїв (2) за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки в залежності від напрямку вітру і генерування при цьому електричного струму електрогенераторних пристроями (4) в результаті електромагнітної індукції.

4. Спосіб генерування електричної енергії по п.3, в якому перша вітрогенераторних вежа (1) встановлена ​​нерухомо, а друга вітрогенераторних вежа (1) забезпечена рухомим підставою (19) із забезпеченням можливості переміщення другий вітрогенераторних вежі (1), щоб вибрати швидкість повітряного потоку між двома вітрогенераторних вежами (1) і регулювання електричної потужності, що виробляється електрогенераторних пристроєм (4) в результаті перетворення вітрової енергії.

5. Спосіб генерування електричної енергії по п.2, в якому використовують дві вітрогенераторні вежі (1) - першу вітрогенераторну вежу і другу вітрогенераторну вежу, при цьому кожна вітрогенераторних вежа (1) забезпечена вітротурбін пристроєм (2) і електрогенераторних пристроєм (4), вітротурбіни пристрій (2) встановлено на відповідній вітрогенераторних вежі з можливістю здійснення обертання, а компоненти електрогенераторного пристрої (4) встановлені на відповідному вітротурбіни пристрої (2) і на конструкції вітрогенераторних вежі (1) з забезпеченням при обертанні вітротурбіни пристрої (2) індукування електрорушійної сили , при цьому чисте відстань по прямій між двома електрогенераторних пристроями (4) не перевищує двох діаметрів будь-якого з вітротурбіни пристроїв (2), при цьому між двома вітрогенераторних вежами (1) утворений звужується канал для забезпечення ущільнення повітряного потоку за допомогою цих двох вітрогенераторних веж, в результаті чого така пара вітрогенераторних веж (1) виконує функцію збору вітрової енергії як якесь віртуальне ветроколлекторное пристрій, при цьому вітротурбіни пристрої (2), встановлені на вітрогенераторних вежі (1), розташовані на двох сторонах вітрогенераторних веж (1) симетрично, при цьому під дією повітряного потоку забезпечена можливість обертання вітротурбіни пристроїв (2) за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки в залежності від напрямку вітру і генерування при цьому електричного струму електрогенераторних пристроями (4) в результаті електромагнітної індукції.

6. Спосіб генерування електричної енергії по п.5, в якому перша вітрогенераторних вежа (1) встановлена ​​нерухомо, а друга вітрогенераторних вежа (1) забезпечена рухомим підставою (19) із забезпеченням можливості переміщення другий вітрогенераторних вежі (1), щоб вибрати швидкість повітряного потоку між двома вітрогенераторних вежами (1) і регулювання електричної потужності, що виробляється електрогенераторних пристроєм (4) в результаті перетворення вітрової енергії.

7. Спосіб генерування електричної енергії по п.1, в якому площа поперечного перерізу входу (5) ветроколлекторного пристрої (3) більше, ніж площа поперечного перерізу виходу (6) ветроколлекторного пристрої (3), при цьому вітротурбіни пристрій (2) встановлено на відповідної вітрогенераторних вежі (1) з можливістю обертання, а компоненти електрогенераторного пристрої (4) встановлені на відповідному вітротурбіни пристрої (2) і на конструкції вітрогенераторних вежі (1) з забезпеченням при обертанні вітротурбіни пристрої (2) індукування електрорушійної сили, при цьому вітрогенераторних вежа (1) встановлена ​​на виході (6) ветроколлекторного пристрої (3) із забезпеченням можливості приведення в обертання вітротурбіни пристроїв (2) під дією повітряного потоку від виходу (6) ветроколлекторного пристрої (3).

8. Спосіб генерування електричної енергії по п.2, в якому площа поперечного перерізу входу (5) ветроколлекторного пристрої (3) більше, ніж площа поперечного перерізу виходу (6) ветроколлекторного пристрої (3), при цьому вітротурбіни пристрій (2) встановлено на відповідної вітрогенераторних вежі (1) з можливістю обертання, а компоненти електрогенераторного пристрої (4) встановлені на відповідному вітротурбіни пристрої (2) і на конструкції вітрогенераторних вежі (1) з забезпеченням при обертанні вітротурбіни пристрої (2) індукування електрорушійної сили, при цьому вітрогенераторних вежа (1) встановлена ​​на виході (6) ветроколлекторного пристрої (3) із забезпеченням можливості приведення в обертання вітротурбіни пристроїв (2) під дією повітряного потоку від виходу (6) ветроколлекторного пристрої (3).

9. Спосіб генерування електричної енергії по п.3, в якому, з метою ущільнення повітряного потоку, площа поперечного перерізу входу (5) ветроколлекторного пристрої (3) більше, ніж площа поперечного перерізу виходу (6) ветроколлекторного пристрої (3), при цьому ветроколлекторное пристрій (3) встановлено з навітряного боку перед вітрогенераторних вежами (1) таким чином, що вихід (6) ветроколлекторного пристрої (3) розташований поблизу входу (5) звужується каналу, призначеного для ущільнення повітряного потоку.

10. Спосіб генерування електричної енергії по п.4, в якому, з метою ущільнення повітряного потоку, площа поперечного перерізу входу (5) ветроколлекторного пристрої (3) більше, ніж площа поперечного перерізу виходу (6) ветроколлекторного пристрої (3), при цьому ветроколлекторное пристрій (3) встановлено з навітряного боку перед вітрогенераторних вежами (1) таким чином, що вихід (6) ветроколлекторного пристрої (3) розташований поблизу входу (5) звужується каналу, призначеного для ущільнення повітряного потоку.

11. Спосіб генерування електричної енергії по п.5, в якому, з метою ущільнення повітряного потоку, площа поперечного перерізу входу (5) ветроколлекторного пристрої (3) більше, ніж площа поперечного перерізу виходу (6) ветроколлекторного пристрої (3), при цьому ветроколлекторное пристрій (3) встановлено з навітряного боку перед вітрогенераторних вежами (1) таким чином, що вихід (6) ветроколлекторного пристрої (3) розташований поблизу входу (5) звужується каналу, призначеного для ущільнення повітряного потоку.

12. Спосіб генерування електричної енергії по п.6, в якому, з метою ущільнення повітряного потоку, площа поперечного перерізу входу (5) ветроколлекторного пристрої (3) більше, ніж площа поперечного перерізу виходу (6) ветроколлекторного пристрої (3), при цьому ветроколлекторное пристрій (3) встановлено з навітряного боку перед вітрогенераторних вежами (1) таким чином, що вихід (6) ветроколлекторного пристрої (3) розташований поблизу входу (5) звужується каналу, призначеного для ущільнення повітряного потоку.

13. Спосіб генерування електричної енергії за допомогою одного з пп.7, 8, 9, 10, 11 або 12, в якому швидкість повітряного потоку на виході (6) ветроколлекторного пристрої (3) є регульованою величиною, при регулюванні якої забезпечена можливість регулювання вихідної потужності електрогенераторного пристрої (4).

14. Спосіб генерування електричної енергії по п.2, в якому вітроенергетична установка додатково включає направляючий пристрій (9), призначене для направлення повітряного потоку і екранування повітряного потоку, спрямованого на вітротурбіни пристрій (2), для зменшення аеродинамічного опору частин, чинять опір обертанню вітротурбіни пристрої (2) при його обертанні.

15. Спосіб генерування електричної енергії по п.3, в якому вітроенергетична установка додатково включає направляючий пристрій (9), призначене для направлення повітряного потоку і екранування повітряного потоку, спрямованого на вітротурбіни пристрій (2), для зменшення аеродинамічного опору частин, чинять опір обертанню вітротурбіни пристрої (2) при його обертанні.

16. Спосіб генерування електричної енергії по п.4, в якому вітроенергетична установка додатково включає направляючий пристрій (9), призначене для направлення повітряного потоку і екранування повітряного потоку, спрямованого на вітротурбіни пристрій (2), для зменшення аеродинамічного опору частин, чинять опір обертанню вітротурбіни пристрої (2) при його обертанні.

17. Спосіб генерування електричної енергії по п.5, в якому вітроенергетична установка додатково включає направляючий пристрій (9), призначене для направлення повітряного потоку і екранування повітряного потоку, спрямованого на вітротурбіни пристрій (2), для зменшення аеродинамічного опору частин, чинять опір обертанню вітротурбіни пристрої (2) при його обертанні.

18. Спосіб генерування електричної енергії по п.6, в якому вітроенергетична установка додатково включає направляючий пристрій (9), призначене для направлення повітряного потоку і екранування повітряного потоку, спрямованого на вітротурбіни пристрій (2), для зменшення аеродинамічного опору частин, чинять опір обертанню вітротурбіни пристрої (2) при його обертанні.

19. Спосіб генерування електричної енергії за допомогою одного з пп.2-12 або 14-18, в якому вітроенергетична установка містить щонайменше дві групи, кожна з яких включає по меншою одне електрогенераторних пристрій (4), вітротурбіни пристрій (2) і ветроколлекторное пристрій (3), при цьому різні групи мають однаковий склад або ж різний склад.

20. Спосіб генерування електричної енергії по п.13, в якому, з метою регулювання швидкості повітряного потоку на виході (6) ветроколлекторного пристрої (3) із забезпеченням тим самим можливості регулювання вихідної потужності електрогенераторного пристрої (4), змінюють напрямок збору вітрової енергії з допомогою ветроколлекторного пристрої (3).

21. Спосіб генерування електричної енергії по п.13, в якому, з метою регулювання швидкості повітряного потоку на виході (6) ветроколлекторного пристрої (3) із забезпеченням тим самим можливості регулювання вихідної потужності електрогенераторного пристрої (4), змінюють площа поперечного перерізу входу ( 5) ветроколлекторного пристрої (3).

22. Спосіб генерування електричної енергії по п.13, в якому, з метою регулювання швидкості повітряного потоку на виході (6) ветроколлекторного пристрої (3) із забезпеченням тим самим можливості регулювання вихідної потужності електрогенераторного пристрої (4), змінюють форму ветроколлекторного пристрої (3 ).

23. Спосіб генерування електричної енергії за допомогою одного з пп.1-3, 5, 7 або 8, в якому електрогенераторних пристрій (4) містить обмотку і набір магнітних полюсів, встановлених на конструкції вітрогенераторних вежі (1) і на вітротурбіни пристрої (2) відповідно, при цьому при обертанні вітротурбіни пристрої (2) має місце рух вітротурбіни пристрої (2) щодо конструкції вітрогенераторних вежі (1) і перетин витками обмотки силових ліній магнітного поля, в результаті чого виникає електромагнітна індукція, яка веде до виникнення електрорушійної сили.

24. Спосіб генерування електричної енергії за допомогою одного з пп.1-3, 5, 7 або 8, в якому електрогенераторних пристрій (4) включає обмотку, яка містить магнітопроводний сердечник з індукційним кінцем, і набір магнітних полюсів, які встановлені на конструкції вітрогенераторних вежі ( 1) і на вітротурбіни пристрої (2) відповідно, при цьому при обертанні вітротурбіни пристрої (2) має місце поперемінне наближення магнітних полюсів до індукційному кінця обмотки, що викликає періодичне зміна проходить через магнітопроводний сердечник обмотки магнітного потоку, в результаті чого виникає електромагнітна індукція, яка веде до виникнення електрорушійної сили.

25. Спосіб генерування електричної енергії за допомогою одного з пп.7-12, в якому забезпечують проходження повітряного потоку на виході (6) ветроколлекторного пристрої (3) вздовж дотичної до периферії вітротурбіни пристрої (2) і вплив повітряного потоку на вітротурбіни пристрій із забезпеченням можливості обертання вітротурбіни пристрої (2).

26. Спосіб генерування електричної енергії за допомогою одного з пп.7-12, в якому щонайменше одне поперечний переріз на виході (6) ветроколлекторного пристрої (3) виконано у вигляді звужується каналу для повітряного потоку.

27. Спосіб генерування електричної енергії за допомогою одного з пп.3 або 4, в якому здійснено проходження повітряного потоку на виході (6) ветроколлекторного пристрої (3) вздовж дотичної до периферії вітротурбіни пристрої (2) і вплив повітряного потоку на вітротурбіни пристрій із забезпеченням можливості обертання вітротурбіни пристрої (2).

28. Спосіб генерування електричної енергії за допомогою одного з пп.3 або 5, в якому щонайменше одне поперечний переріз звужується каналу для повітряного потоку виконано у вигляді розтруба.

29. Спосіб генерування електричної енергії за допомогою одного з пп.3 або 5, в якому для регулювання відстані між вітрогенераторних вежами (1) використовують опорний пристрій (10), встановлене між вітрогенераторних вежами (1).

30. вітротурбіни пристрій для вітроенергетичної установки, що включає щонайменше одну вітрову турбіну, щонайменше одну кільцеву балку, призначену для фіксування і забезпечення опори для вітротурбін пристрої (2), сукупність опорних коліс, розташованих під першою кільцевої балкою, і щонайменше одну кільцеву доріжку, призначену для забезпечення опори для першої кільцевої балки, при цьому кожна вітрова турбіна забезпечена сукупністю черпакообразних елементів, розташованих по колу на вітрогенераторних вежі (1), причому кожен черпакообразний елемент має опорний стрижень, при цьому вільний кінець кожного черпакообразного елемента забезпечений відбивачем (7) повітряного потоку, а інший кінець черпакообразного елементу встановлено на вітрогенераторних вежі (1) з можливістю повороту.

31. вітротурбіни пристрій по п.30, додатково включає другу кільцеву балку, призначену для фіксування і забезпечення опори для вітротурбін пристрої (2), і кошти гальмування, встановлені під другої кільцевої балкою.

32. вітротурбіни пристрій по п.30, додатково включає пилозахисні пристрій, прикріплений до зовнішньому кільцю вітротурбіни пристрої (2).

33. вітротурбіни пристрій по п.30, в якому дотримано співвідношення D / d = (30~90) / Ns, де D - діаметр вітротурбіни пристрої (2), d - поперечний розмір відбивача повітряного потоку, Ns - передавальне відношення вітрової турбіни, представляє собою відношення швидкості повітряного потоку до тангенциальной швидкості вітрової турбіни, при цьому значення Ns знаходиться в межах від 2 до 6.

34. вітротурбіни пристрій по п.30, в якому кожен відбивач повітряного потоку забезпечений двома чашоподібно елементами, причому відображення струменя повітряного потоку забезпечено під кутом від 120 до 180 ° щодо вступника повітряного потоку, при цьому задня сторона відбивача (7) повітряного потоку забезпечена голкоподібний або звужується краєм.

35. вітротурбіни пристрій по п.27, в якому відбивач (7) повітряного потоку виконаний у формі кулі, хвостовий кінець якої забезпечений одним з елементів, вибраних з переліку: полусферической виїмкою, увігнутою пластиною, зігнутою лопаткою, увігнутим напівконусів, порожнистими пірамідою, порожнистим конусом, порожнистим куполом, виїмкою напівциліндричної форми, порожнистими фігурою зігнутої форми, зігнутої під кутом пластиною, або спиралеобразной фігурою, при цьому увігнута поверхня відбивача (7) повітряного потоку звернена назустріч повітряному потоку, а задня сторона відбивача (7) повітряного потоку забезпечена голкоподібний або звужується краєм.

36. вітрогенераторних вежа для вітроенергетичної установки, яка містить щонайменше одне вітротурбіни пристрій (2), щонайменше один баштовий каркас вітрогенераторних вежі (1) і, щонайменше, один електрогенераторних пристрій (4), при цьому вітротурбіни пристрій (2) забезпечено сукупністю відбивачів (7) повітряного потоку, які розташовані послідовно уздовж баштового каркаса, а вітротурбіни пристрої (2) розташовані горизонтально уздовж баштового каркаса з можливістю незалежного обертання кожного вітротурбіни пристрою, причому кожне електрогенераторних пристрій містить набір магнітних полюсів і обмотку, при цьому при обертанні вітротурбіни пристрої забезпечена можливість наведення в обмотці електрорушійної сили в результаті її взаємодії з магнітними полюсами.

37. вітрогенераторних вежа по п.36, в якій нижня частина баштового каркаса має форму тіла обертання, обраного з наступного переліку: циліндр, параболоїд обертання, гіперболоїд обертання.

38. вітрогенераторних вежа по п.36, додатково забезпечена щонайменше однієї арочним дахом з громовідводом.

39. вітрогенераторних вежа по п.36, додатково забезпечена ліфтом, розташованим всередині конструкції вітрогенераторних вежі.

40. вітрогенераторних вежа по п.36, додатково забезпечена опорною системою (33) із засобом орієнтування, призначеним для зміни положення, підтримки і установки конструкції вежі.

41. вітрогенераторних вежа по п.36, додатково забезпечена щонайменше одним ветроколлекторним пристроєм (3), при цьому вітрогенераторних вежа (1) встановлена ​​на виході (6) ветроколлекторного пристрої (3), а від виходу (6) ветроколлекторного пристрої (3 ) забезпечено дію повітряного потоку на відбивачі (7) повітряного потоку вітротурбіни пристрої (2) в напрямку по дотичній до вітротурбін пристрою (2), із забезпеченням можливості швидкого обертання вітротурбіни пристроїв і можливості генерування в результаті цього електричної енергії електрогенераторних пристроєм (4).

42. вітрогенераторних вежа по п.41, в якій ветроколлекторное пристрій (3) включає рухоме підставу (19), призначене для регулювання напрямку збору вітрової енергії.

43. вітрогенераторних вежа по п.42, додатково містить щонайменше одну систему управління, призначену для управління рухомим підставою (19) і регулювання напряму збору вітрової енергії.

44. вітрогенераторних вежа по п.41, додатково містить щонайменше одну систему управління, призначену для виконання одного з наступних дій: регулювання площі поперечного перерізу входу (5) ветроколлекторного пристрої (3), регулювання площі поперечного перерізу виходу (6) ветроколлекторного пристрої (3), зміна форми ветроколлекторного пристрої (3).

45. вітрогенераторних вежа по п.41, додатково містить щонайменше одне направляючий пристрій (9), призначене для направлення повітряного потоку і екранування частини повітряного потоку, спрямованого на вітротурбіни пристрій (2), для зменшення аеродинамічного опору, що є причиною зменшення швидкості обертання вітротурбіни пристрої (2).

46. ​​вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.36 або 40, що містить два баштових каркаса, при цьому чисте відстань по прямій між двома баштовими каркасами не перевищує двох діаметрів баштового каркаса, при цьому цими двома вітрогенераторних вежами (1) утворений звужується канал для проходження повітряного потоку, так що забезпечено виконання такої парою вітрогенераторних веж (1) функції збору вітрової енергії в якості якогось віртуального ветроколлекторного пристрої (3).

47. вітрогенераторних вежа по п.46, додатково містить щонайменше одне опорний пристрій (10), розташоване між двома баштовими каркасами для протидії тиску на ці баштові каркаси, що є результатом ефекту Магнуса при високій швидкості повітряного потоку між двома баштовими каркасами.

48. вітрогенераторних вежа по п.47, в якій довжина опорного пристрою (10) є регульованою величиною для зміни відстані між двома вітрогенераторних вежами (1).

49. вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.47 або 48, яка додатково містить рухливе підстава (19), призначене для розміщення на ньому однієї з двох вітрогенераторних веж (1) з можливістю зміни відстані між двома вітрогенераторних вежами (1) і їх взаємного розташування.

50. вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.36 або 41, що включає дві вітрогенераторні вежі (1), при цьому чисте відстань по прямій між цими двома вітрогенераторних вежами (1) не перевищує двох діаметрів вітрогенераторних вежі (1), при цьому цими двома вітрогенераторних вежами (1) утворений звужується канал для проходження повітряного потоку, так що забезпечено виконання такої парою вітрогенераторних веж (1) функції збору вітрової енергії в якості якогось віртуального ветроколлекторного пристрої (3).

51. вітрогенераторних вежа по п.40, в якій засіб орієнтування виконано у вигляді вертикальної пластини, крила або вітрила.

52. вітрогенераторних вежа по п.51, додатково містить горизонтальне стабілізуючий крило, прикріплене до засобу орієнтування.

53. вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.36 або 40, в якій вітрова турбіна має циліндричну форму, причому зовнішня периферія вітрової турбіни забезпечена відбивачами (7) повітряного потоку, при цьому при дії повітряного потоку на відбивачі (7) повітряного потоку забезпечено примус вітрової турбіни до обертання із забезпеченням тим самим можливості генерування електричної енергії електрогенераторних пристроєм (4).

54. вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.36 або 40, в якій вітротурбіни пристрій (2) включає по меншою одну вітрову турбіну, при цьому кожна вітрова турбіна забезпечена сукупністю черпакообразних елементів, розташованих по периферії вітрогенераторних вежі (1), причому кожен черпакообразний елемент має опорну балку, при цьому вільний кінець кожного черпакообразного елемента забезпечений відбивачем (7) повітряного потоку, при цьому є щонайменше одна кільцева балка, призначена для кріплення на ній черпакообразних елементів і підтримки вітротурбіни пристрої (2), при цьому під першою кільцевої балкою встановлена ​​сукупність опорних коліс і щонайменше одна кільцева доріжка для підтримки першої кільцевої балки.

55. вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.36 або 40, яка додатково містить передавальний механізм, призначений для передачі крутного моменту від вітротурбін пристрої (2) при обертанні останнього до електрогенераторних пристрою (4).

56. вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.36 або 40, в якій набір магнітних полюсів і обмотка встановлені на баштовому каркасі і вітротурбіни пристрої (2) відповідно.

57. вітрогенераторних вежа по п.53, в якій відбивач (7) повітряного потоку має форму кулі, хвостовий кінець якої забезпечений одним з елементів з наступного переліку: полусферической виїмкою, увігнутою пластиною, зігнутою лопаткою, увігнутим напівконусів, порожнистими пірамідою, порожнистим конусом, порожнистим куполом, виїмкою напівциліндричної форми, порожнистими фігурою зігнутої форми, зігнутої під кутом пластиною, або спиралеобразной фігурою, при цьому увігнута поверхня відбивача (7) повітряного потоку звернена назустріч повітряному потоку, а задня сторона відбивача (7) повітряного потоку забезпечена голкоподібний або звужується краєм .

58. вітрогенераторних вежа по п.54, в якій відбивач (7) повітряного потоку має форму кулі, хвостовий кінець якої забезпечений одним з елементів з наступного переліку: полусферической виїмкою, увігнутою пластиною, зігнутою лопаткою, увігнутим напівконусів, порожнистими пірамідою, порожнистим конусом, порожнистим куполом, виїмкою напівциліндричної форми, порожнистими фігурою зігнутої форми, зігнутої під кутом пластиною, або спиралеобразной фігурою, при цьому увігнута поверхня відбивача (7) повітряного потоку звернена назустріч повітряному потоку, а задня сторона відбивача (7) повітряного потоку забезпечена голкоподібний або звужується краєм .

59. вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.57 або 58, в якій відбивач (7) повітряного потоку має головну частину і хвостову частину, при цьому головна частина має гладку поверхню і спрямована тангенціально уздовж поверхні обертання вітротурбіни пристрої (2).

60. вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.57 або 58, в якій коефіцієнт аеродинамічного опору головної частини відбивача (7) повітряного потоку не перевищує 0,4 від аеродинамічного опору хвостовій частині відбивача (7) повітряного потоку при дії на цю хвостову частину відбивача ( 7) повітряного потоку струменя повітряного потоку.

61. вітрогенераторних вежа по п.60, в якій хвостова частина відбивача (7) має отвір або виїмку з гладкою поверхнею.

62. вітрогенераторних вежа по п.53, в якій опорний пристрій (10) відбивача (7) повітряного потоку виконаний у формі, обраній з переліку: форма колеса, дискообразная форма, циліндрична форма.

63. вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.36 або 40, в якій баштовий каркас являє собою порожню трубообразную опорну структуру, в порожнині якої розміщені електричні дроти.

64. вітрогенераторних вежа за допомогою одного з пп.36 або 40, яка додатково містить засіб гальмування, призначене для стопоріння вітротурбіни пристрої (2).

Версія для друку
Дата публікації 11.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів