ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2046997

АВТОНОМНА ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЬОВА Вітроустановка

АВТОНОМНА ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЬОВА Вітроустановка

Ім'я винахідника: Платонов Е.Н .; Фрідман Б.М.
Ім'я патентовласника: Машинобудівне конструкторське бюро "Веселка"
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1992.04.21

Використання: у вітроенергетиці. Суть винаходу: автономна вертикально-осьова вітроустановка містить вітроколесо 1, виконане у вигляді труби 2 з нерухомо встановленими на ній лопатями 3, закріплене в опорах 4 обертання на підставі 5 і поєднане через механізм 6 передачі обертання з генератором 7, при цьому основа 5 виконано з двох частин 8 і 9, а частини підстави з'єднані між собою двоступеневих шарніром 10, причому одна частина 8 виконана у вигляді стрижня 11, верхня частина якого коаксіально розміщена всередині труби 2 вітроколеса, а нижня забезпечена поплавком 12, що охоплює стрижень 11 і розміщеним вище шарніра, при цьому друга частина 9 підстави забезпечена коритом 14, заповненим рідиною, в якому розміщений поплавок 12, а генератор 7 закріплений на поплавці.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використано при створенні вітроенергетичних установок, що працюють в автономних системах.

Відомі вертикально-осьові вітроустановки, наприклад типу Дарині (патент США N 1835018).

Найбільш близьке до винаходу є вітроустановка (патент США N 4630996), що містить вітроколесо, виконане у вигляді труби з нерухомо закріпленими на ній лопатями, встановлене в опорах обертання на підставі та поєднане через механізм передачі обертання з генератором, і підстава, виконане з двох частин.

Недоліками прототипу при його використанні в автономних системах є складність узгодження параметрів вітроустановки і споживача, для чого потрібне застосування генератора, потужність якого може у багато разів перевищувати потужність споживача енергії, і використання спеціальних пристроїв для розсіювання надлишкової енергії.

Метою винаходу є поліпшення техніко-економічних показників установки шляхом узгодження її параметрів з параметрами споживача.

Для цього в автономній вертикально-осьової вітроустановці, що містить вітроколесо, виконане у вигляді труби з нерухомо встановленими на ній лопатями, закріплене в опорах обертання на підставі та поєднане через механізм передачі обертання з генератором, і підстава, виконане з двох частин, частини підстави з'єднані між собою двоступеневих шарніром, причому одна частина виконана у вигляді стрижня, верхня частина якого коаксіально розміщена всередині труби вітроколеса, а нижня забезпечена поплавком, що охоплює стрижень і розміщеним вище шарніра, при цьому друга частина підстави забезпечена коритом, заповненим рідиною, в якому розміщений поплавок, а генератор закріплений на поплавці.

АВТОНОМНА ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЬОВА Вітроустановка

На фіг.1 зображена пропонована установка; на фіг.2 вузол I на фіг.1; на Фіг.3 перетин А-А на Фіг.2.

Автономна вертикально-осьова вітроустановка складається з вітроколеса 1, виконаного у вигляді труби 2 з нерухомо встановленими на ній лопатями 3. Вітроколесо 1 закріплено в опорах 4 обертання на підставі 5 і з'єднане через механізм 6 передачі обертання з генератором 7. Підстава 5 виконано з двох частин 8 і 9, з'єднаних між собою двоступеневих шарніром 10. частина 8 підстави виконана у вигляді стрижня 11, верхня частина якого коаксіально розміщена всередині труби 2 вітроколеса, а нижня забезпечена розташованим вище шарніра поплавком 12 з кришкою 13, що охоплює стрижень 11. Друга частина 9 підстави забезпечена коритом 14, заповненим рідиною 15, в якому розміщений поплавок 12. Генератор 7 закріплений на кришці 13 поплавка 12. на поплавці 12 встановлені гідродинамічні поверхні 16, а корито 14 забезпечено меридіональними ребрами 17 і ущільненням 18. Для заповнення корита рідиною і зливу її є спеціальна система 19, що включає резервуар 20, насос 21 і кран 22. Для зупинки і утримання від обертання вітроколеса 1 установка забезпечена гальмівним пристроєм 23.

ВСТАНОВЛЕННЯ працює наступним чином

При взаємодії повітряного потоку з попередньо розкрученим, наприклад, генератором ветроколесом 1 аеродинамічні сили, що виникають на його лопатях 3, створюють крутний момент, який через механізм 6 передачі обертання передається на вал генератора 7, який виробляє електричну енергію. Аеродинамічні сили одночасно створюють крениться момент, що приводить до появи кута нутації осі вітроколеса 1. Дія крениться моменту на обертається вітроколесо 1 викликає одночасно прецесію осі останнього. Ступеня свободи, відповідні кутах нутації і прецесії, забезпечуються шарніром 10. Поява кута нутації осі вітроколеса в площині вітру веде до зменшення потужності, що виробляється. Крениться момент врівноважується моментом гідростатичної сили, яка додається до поплавця 12. Величина моменту гідростатичної сили визначається розмірами і формою поплавка, рівнем і питомою вагою рідини і змінюється в функції кута нутації. Демпфірування коливань при перехідних процесах відбувається за рахунок зміни сили аеродинамічного опору вітроколеса 1 при зміні кута прецесії і за рахунок дроселювання рідини через зазори між стінками корита 14 з ребрами 17 і гідродинамічними поверхнями 16. Витіснення рідини з корита перешкоджає ущільнення 18.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

АВТОНОМНА ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЬОВА Вітроустановка, що містить вітроколесо, виконане у вигляді труби з нерухомо встановленими на ній лопатями, закріплене в опорах обертання на підставі та поєднане через механізм передачі обертання з генератором, при цьому основа виконана з двох частин, що відрізняється тим, що частини підстави з'єднані між собою двоступеневих шарніром, причому одна частина виконана у вигляді стрижня, верхня частина якого коаксіально розміщена в трубі вітроколеса, а нижня забезпечена поплавком, що охоплює стрижень і розміщеним вище шарніра, при цьому друга частина підстави забезпечена коритом, заповненим рідиною, в якому розміщений поплавок, а генератор закріплений на поплавці.

Версія для друку
Дата публікації 24.03.2007гг


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