ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2240443

Вітроенергетичні установки З ВЕРТИКАЛЬНОЇ ВІССЮ ОБЕРТАННЯ

Ім'я винахідника: Лятхер Віктор Михайлович
Ім'я патентовласника: Лятхер Віктор Михайлович
Адреса для листування: 125363, Москва, вул. Штурвальна, 5, корп.1, кв.129, В.М.Лятхеру
Дата початку дії патенту: 2003.05.05

Вітроенергетична установка з вертикальною віссю обертання відноситься до вітроенергетики, зокрема до роторним вітроенергоустановки. Технічний результат полягає в підвищенні надійності та ефективності установки в суворих кліматичних умовах. Установка являє собою вітроагрегат, що складається з декількох (трьох або більше) рівнобедрених трикутників, бічні сторони кожного з яких утворюють похилу лопать, кожне горизонтальне перетин якої має порожнистий аеродинамічний профіль, орієнтований вздовж дотичної до кола, описуваної центром цього профілю при роботі установки. Підстави трикутників розташовані горизонтально на невеликій висоті від землі і з'єднані між собою. Площині трикутників розташовані так, що вершини трикутників з'єднані між собою траверсами, що утворюють горизонтальний правильний багатокутник. Піраміда, сформована похилими лопатями і горизонтальними траверсами, в нижній частині закріплена на плоскому сталевому кільці з електропровідної накладкою, що виконує функції ротора лінійного (дугового) генератора, індуктори якого разом з електромагнітами вертикальної розвантаження і вертикальними опорами пружно закріплені на декількох стійках по периметру сталевого кільця. Індуктори забезпечені вентиляторами обдуву, що направляють тепле повітря в сторону сталевого кільця, на якому, крім лопатей, закріплений кожух з рухомими жалюзі, що приймає тепле повітря від вентиляторів і направляє його у внутрішні порожнини лопатей. Вершини нижнього багатокутника за схемою спиць велосипедного колеса з'єднані з центральним підшипником, насадженим на короткий опорний вал, що сприймає горизонтальну силу.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме до роторним ортогональним енергоагрегатом, і може використовуватися для отримання енергії з повітряних потоків, зокрема, в суворих кліматичних умовах.

Відомі гелікоїдний турбіни з вертикальною віссю обертання і лопатами, вигнутими по гвинтовий лінії (патент США №5451137).

Недоліком цього рішення є наявність центрального вала і траверс, що з'єднує лопаті з валом, що перешкоджає значному збільшенню габаритів агрегату і його одиничної потужності, а й створює сприятливі умови для зледеніння частин установки і відмов в роботі в районах з суворим кліматом.

Найбільш близьким для зазначеного винаходу є самонесуча ветроустановка з лопатями, вигнутими по пересічних гвинтових лініях, що створює циліндричну ферму з гнутих елементів, що спирається на консольні траверси, закріплені на осі тихохідного генератора (Авторське свідоцтво СРСР №1150395).

Недоліком цього технічного рішення є складність конструкції, що представляє труднощі у виготовленні і монтажі, велике навантаження на опорні траверси і вал генератора.

Технічним результатом винаходу є підвищення надійності, особливо в суворих кліматичних умовах, а й певне спрощення конструкції.

Технічний результат досягається тим, що вітроенергетична установка з вертикальною віссю обертання, що містить лопаті, закріплені на підставі, траверси, генератор, містить збірку з щонайменше трьох плоских елементів у вигляді рівнобедрених трикутників, бічні сторони кожного з яких утворюють похилу лопать, а сама площина трикутника злегка відхилена від вертикалі назовні так, що вершини трикутників з'єднані між собою траверсами, що утворюють горизонтальний правильний багатокутник, кожне горизонтальне перетин лопаті вітроустановки має порожнистий аеродинамічний профіль, орієнтований назовні від дотичної до кола, описуваної центром цього профілю, підстави трикутників розташовані горизонтально на невеликій висоті від землі і з'єднані між собою. Крім того, в вітроенергетичної установки піраміда, сформована похилими лопатями і горизонтальними траверсами, в нижній частині закріплена на роторі лінійного (дугового) генератора, виконаному у вигляді плоского сталевого кільця з електропровідної накладкою, індуктори якого разом з електромагнітами вертикальної розвантаження і вертикальними опорами пружно закріплені на декількох стійках по периметру сталевого кільця.

Крім того, в вітроенергетичної установки індуктори забезпечені вентиляторами обдуву з напрямком обдування в сторону сталевого кільця, на якому додатково закріплений кожух з рухомими жалюзі.

Технічний результат досягається і й тим, що вершини нижнього багатокутника з'єднані з центральним підшипником, насадженим на короткий опорний вал.

Завдяки зазначеним удосконаленням установка набуває підвищену опірність сильним вітрам і обмерзання при порівняно простий конструкції зі збереженням високої ефективності в роботі.

На фіг.1 зображена вітроенергоустановки, загальний вигляд; на фіг.2 - вид II по фіг.1, на фіг.3 - вид II-II по фіг.1, на фіг.4 - вид III-III по фіг.1, фіг.5 вітроенергоустановки з лопостями і траверсами, загальний вид, на фіг.6 - опорний вузол установки.

Вітроенергетична установка з вертикальною віссю обертання складається з трьох або більше вертикальних елементів у вигляді рівнобедрених трикутників 1, бічні сторони кожного з яких утворюють похилу лопать, кожне горизонтальне перетин якої має порожнистий аеродинамічний профіль, орієнтований вздовж дотичної до кола, описуваної центром цього профілю. Підстави трикутників 1 розташовані горизонтально на невеликій висоті від землі і з'єднані між собою. Площині трикутників 1 розташовані так, що їх вершини з'єднані між собою траверсами 2, що утворюють горизонтальний правильний багатокутник (на фіг.1 -треугольнік). Піраміда, сформована похилими лопатями трикутників 1 і горизонтальними траверсами, в нижній частині закріплена на роторі 3 лінійного (дугового) генератора у вигляді плоского сталевого кільця з електропровідної накладкою, індуктори 4 (фіг.2) якого разом з електромагнітами вертикальної розвантаження 5 і вертикальними опорами 6 пружно закріплені на декількох стійках 7 по периметру сталевого кільця 3. Індуктори 4 забезпечені вентиляторами обдуву 8 з напрямком обдування теплим повітрям в сторону сталевого кільця 3, на якому додатково закріплений легкий кожух 9 з рухомими жалюзі 10, які беруть тепле повітря від вентиляторів 8 і направляє його у внутрішні порожнини лопатей 11 трикутників 3. Кінцеві ділянки лопатей у верхній частині забезпечені дефлекторами (не показані), що створюють аеродинамічну тягу, що сприяє руху теплого повітря по внутрішніх каналах лопатей 11 від низу до верху.

Вершини нижнього багатокутника за схемою спиць велосипедного колеса з'єднані з центральним підшипником 12 (фіг.1), насадженим на короткий опорний вал 13, що сприймає горизонтальну силу.

ВСТАНОВЛЕННЯ працює наступним чином

При невеликій швидкості вітру включаються електромагніти 5 розвантаження опор 6, і відключається гальмо стоянки. Під дією вітру установка починає обертатися, і при досягненні швидкості обертання певного значення індуктори 4 лінійного генератора включаються в електричну мережу. Виділяється в індуктори тепло направляється вентиляторами 8 через жалюзі 10 і короб 9 в лопаті 11, звільняючи їх від намерзлого снігу і льоду. Улучшающееся аеродинамічна якість лопатей 11 забезпечує подальшу розкрутку лопатей і збільшення потужності, що видається індукторами 4 в електричну мережу.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Вітроенергетична установка з вертикальною віссю обертання, що містить порожнисті лопаті аеродинамічного профілю, закріплені на підставі, траверси, генератори, що відрізняється тим, що містить збірку з, щонайменше, трьох плоских елементів у вигляді рівнобедрених трикутників, бічні сторони кожного з яких утворюють похилу лопать, кожне горизонтальне перетин якої має порожнистий аеродинамічний профіль, орієнтований вздовж дотичної до кола, описуваної центром цього профілю, підстави трикутників розташовані горизонтально на невеликій висоті від землі і з'єднані між собою, площини трикутників розташовані так, що вершини трикутників з'єднані між собою траверсами, що утворюють горизонтальний правильний багатокутник.

2. Вітроенергетична установка по п.1, що відрізняється тим, що піраміда, сформована похилими лопатями і горизонтальними траверсами, в нижній частині закріплена на роторі лінійного (дугового) генератора у вигляді плоского сталевого кільця з електропровідної накладкою, індуктори якого разом з електромагнітами вертикальної розвантаження і вертикальними опорами пружно закріплені на декількох стійках по периметру сталевого кільця.

3. Вітроенергетична установка по п.1 або 2, яка відрізняється тим, що індуктори забезпечені вентиляторами обдуву з напрямком обдування в сторону сталевого кільця, на якому додатково закріплений кожух з рухомими жалюзі.

4. Вітроенергетична установка по п.1, або 2, або 3, яка відрізняється тим, що вершини нижнього багатокутника з'єднані з центральним підшипником, насадженим на короткий опорний вал.

Версія для друку
Дата публікації 02.02.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ 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