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 RU2062352

вітроагрегатів

Ім'я винахідника: Бальзанніков М.І.
Ім'я патентовласника: Самарський архітектурно-будівельний інститут
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1993.02.02

Використання: у вітроенергетиці, зокрема в конструкціях вітроагрегатів, забезпечених концентраторами повітряного потоку. Суть винаходу: вітроагрегат містить вітроколесо 1 з лопатками 2, генератор 5, опорну конструкцію 6, 8 і 11, виконану з можливістю повороту навколо вертикальної осі, і концентратор потоку, який розміщений на опорній конструкції 11 над ветроколесом 1 і виконаний складається з двох елементів: вхідного конфузорно обтічника 12, жорстко прикріпленого однією стороною до опорної конструкції 11, і гнучкою еластичною оболонки 13, закріпленої вхідний кромкою до опорної конструкції 11, і забезпечений флюгерами 15 і лопатою 14 з крилоподібним профілем. Флюгери 15 виконані у вигляді вертикальних пластин, закріплених нижньою стороною до еластичної оболонці 13 поблизу її вихідний кромки, а верхньою стороною - до лопаті 14. Вітроагрегат дозволить створити додаткове розрідження за ветроколесом, а отже, підвищити швидкість потоку повітря і коефіцієнт використання енергії вітру.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вітроенергетики, зокрема до вітроагрегатів агрегатам, забезпеченим концентраторами повітряного потоку.

Відомий вітроагрегат, що включає вітроколесо з лопатями і генератор, встановлені на опорній конструкції з можливістю повороту навколо вертикальної осі для орієнтації на вітер [1] Лопаті цієї конструкції виконані зі змінним кутом установки і дозволяють зберігати швидкість обертання вітроколеса постійною.

Недоліком відомої конструкції є знижена вироблення електроенергії, обумовлена ​​низьким коефіцієнтом використання енергії вітру через відсутність концентратора потоку повітря.

Найбільш близьким до пропонованого технічного рішення є вітроагрегат, що містить лопатеве ветроколесо, розміщене на опорних стійках, які встановлені з можливістю повороту навколо вертикальної осі, генератор і концентратор повітряного потоку, виконаний з двох частин: конфузорной і диффузорной [2] При роботі цього ветроагрегата потік повітря прискорюється в конфузорі концентратора і тим самим підвищується коефіцієнт використання енергії вітру і величина вироблення електроенергії.

Недоліком цієї конструкції є його значна матеріаломісткість, обумовлена ​​великим витратою металу для пристрою концентратора, і недовикористання енергії вітрового потоку.

Мета винаходу зниження матеріаломісткості ветроагрегата і підвищення коефіцієнта використання енергії вітру.

Позитивний ефект від використання винаходу полягає в створенні додаткового розрядження за ветроколесом, що підвищить швидкість потоку повітря і коефіцієнт використання енергії вітру. Це, в свою чергу, призведе до збільшення потужності і вироблення електроенергії. Крім цього, використання в якості однієї з поверхонь концентратора потоку поверхні землі і застосування гнучкого еластичного матеріалу для іншого призведе до істотного зниження його матеріаломісткості та вартості. Додатково до цього, еластична оболонка буде захищати елементи ветроагрегата і електрообладнання від впливу несприятливих погодних умов, що підвищить надійність роботи ветроагрегата і його довговічність.

Мета винаходу досягається тим, що вітроагрегат, що містить лопатеве ветроколесо, розміщене на опорних стійках, які встановлені з можливістю повороту навколо вертикальної осі, генератор і концентратор повітряного потоку, виконаний з двох частин: конфузорной, розміщеної перед ветроколесом і диффузорной за вітроагрегатом, забезпечений флюгерами в вигляді вертикальних пластин і крилоподібним профілем, закріпленим на торцях флюгерів, при цьому концентратор повітряного потоку виконаний у вигляді козирка, розташованого над ветроколесом і спирається на опорні стійки, а флюгери встановлені на зовнішній поверхні диффузорной частини, виконаної з гнучкого матеріалу.

Для забезпечення можливості припинення впливу вітру на вітроколесо і зупинки ветроагрегата він забезпечений приводом і тягами, одним кінцем кожна з яких прикріплена до вихідний кромці диффузорной частини, а іншим до приводу.

Для регулювання ступеня впливу вітру на вітроагрегат крилоподібний профіль встановлений з можливістю повороту відносно горизонтальної осі.

	На фіг. 1 схематично зображено вітроагрегат з горизонтальною віссю, поперечний розріз; на фіг. 2 розріз А А фіг. 1; на фіг. 3 схема ветроагрегата з вертикальною віссю. Вітроагрегат включає лопатеве ветроколесо 1 з лопатями 2, закріплене на ригелях 3, вісь 4, генератор 5, розміщені на опорній конструкції, що складається зі стійки 6, встановленої на шарнірі 7 з можливістю повороту навколо вертикальної осі, стійки 8, що спирається за допомогою катка 5 на направляючу 10, і поперечини 11. На перекладині 11 розміщений концентратор повітряного потоку, виконаний з двох частин: конфузорной 12, розміщеної перед ветреколесом і представляє жорстку конструкцію з плавно окресленої поверхнею, і диффузорной 13, розміщеної за вітроагрегатом і виконаної з гнучкого матеріалу. Вітроагрегат забезпечений крилоподібним профілем 14 і флюгерами 15, виконаними у вигляді вертикальних пластин, причому профіль 14 закріплений на торцях флюгерів 15. Таким чином, концентратор повітряного потоку виконується в вигляді козирка, розташованого над ветроколесом 1 і спирається на опорні стійки 6 і 8, а флюгери 15 встановлюються на зовнішній поверхні диффузорной частини 13.

Для забезпечення можливості припинення впливу вітру на вітроколесо і зупинки ветроагрегата він забезпечений тягами 16 і приводом 17, причому тяги 16 одним кінцем прикріплені до вихідний кромці диффузорной частини 13, а іншим до приводу 17.

Для регулювання ступеня впливу вітру на вітроагрегат крилоподібний профіль 14 встановлений з можливістю повороту відносно горизонтальної осі.

Вітроагрегат може бути виконаний як з горизонтальною віссю (фіг. 1 і 2), так і з вертикальною (фіг. 3), а крилоподібний профіль як суцільним (фіг. 1 і 2), так і з окремих секцій (фіг. 3).

Пристрій працює наступним чином. При появі вітру флюгери 15 розгортають ветроколесо 1 за вітром, а крилоподібний профіль 14 за рахунок виникає на ньому підйомної сили піднімає гнучку діффузорного частина 13 концентратора повітряного потоку в робоче положення.

Якщо вітроагрегат має вертикальну вісь (фіг. 3), то за вітром розгортається тільки перекладина 11 разом з концентратором повітряного потоку.

Таким чином, за ветроколесом 1 утворюється діффузорний ділянку між гнучкою диффузорной частиною 13 і поверхнею землі. Потік повітря при підході до вітроколеса 1 прискорюється в конфузорной частини 12 концентратора, далі входить в зону впливу на вітроколесо 1, а потім надходить в діффузорного частина 13 концентратора. Наявність диффузорной частини 13 призводить до виникнення розрядження за ветроколесом 1, а отже, до додаткового збільшення швидкості потоку повітря в зоні вітроколеса 1.

Крилоподібний профіль 14 кріпиться до флюгерам 15 таким чином, щоб при розрахунковій швидкості вітру на ньому виникала підйомна сила, що забезпечує оптимальний кут діффузорного за ветроколесом 1. Збільшення швидкості вітру понад розрахункового значення призведе до підйому кінцевого ділянки гнучкою диффузорной частини 13, що викличе зменшення кута атаки профілю 14 і, отже, підйомної сили. В результаті кінцева ділянка гнучкою диффузорной частини 13 опуститься знову в оптимальне положення. Цим забезпечується автоматичне регулювання роботи концентратора. Крім цього, при необхідності може бути виконано додаткове регулювання кута атаки профілю 14 і діффузорного концентратора повітряного потоку за рахунок розвороту профілю відносно горизонтальної осі. Для зупинки вітроколеса 1 або захисту його від ураганного вітру включається привід 17, який за допомогою тяг 16 примусово опускає кінцева ділянка гнучкою диффузорной частини 13 концентратора до земної поверхні і тим самим перекриває повітряний потік через вітроколесо 1.

Таким чином, наявність диффузорной частини концентратора повітряного потоку призведе до істотного збільшення коефіцієнта використання вітрового потоку і, отже, потужності ветроагрегата і вироблення їм електроенергії, а виконання диффузорной частини з гнучкого матеріалу і використання в якості однієї з робочих поверхонь концентратора земної поверхні забезпечить значне зниження матеріаломісткості і вартості ветроагрегата.

Крім цього, використання такої диффузорной частини концентратора забезпечить автоматичне регулювання роботи вітроколеса і захист його елементів від впливу опадів, що, в свою чергу, підвищить надійність роботи ветроагрегата і знизить витрати на проведення його ремонту.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Вітроагрегат, що містить лопатка ветроколесо, розміщене на опорних стійках, які встановлені з можливістю повороту навколо вертикальної осі, генератор і концентратор повітряного потоку, виконаний з двох частин, одна з яких конфузорно розміщена перед ветроколесом, інша діффузорного розміщена за ветроколесом, що відрізняється тим, що вітроагрегат забезпечений флюгерами у вигляді вертикальних пластин і лопатою з крилоподібним профілем, закріпленої на торцях флюгерів, при цьому концентратор повітряного потоку виконаний у вигляді козирка, розташованого над ветроколесом і спирається на опорні стійки, а флюгери встановлені на зовнішній поверхні диффузорной частини, виконаної з гнучкого матеріалу.

2. Вітроагрегат по п.1, що відрізняється тим, що він забезпечений приводом і тягами, кожна з яких одним кінцем прикріплена до вихідний кромці диффузорной частини, а іншим до приводу.

3. Вітроагрегат по пп.1 і 2, що відрізняється тим, що лопать з крилоподібним профілем встановлена ​​з можливістю повороту відносно горизонтальної осі.

Версія для друку
Дата публікації 19.03.2007гг

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