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 RU2076946

вітроелектричної установки

Ім'я винахідника: Долик Ю.С .; Кузьменко В.В.
Ім'я патентовласника: Ставропольская державна сільськогосподарська академія
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.08.09

Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме, до вітроустановки. Суть винаходу: вітроелектрична установка містить вежу 1, що має флюгерний стабілізатор 3 і корпус 4, всередині якого розміщені вітроколеса 5 і 6, жорстко з'єднані відповідно з ротором 7 і контрротором 8 електрогенератора, і обертаються в підшипниках 9 і 10, які з'єднані з корпусом 4 трьома обтічними спицями 11 кожен. Струмознімальних пристосування, розташоване на корпусі підшипника 10, не зображено. Перед конфузорів корпусу 4 на кронштейні 12 розташований віхреконцентратор 13, що складається з двох плоских рівнобедрених трикутників, скріплених разом і мають можливість обертання у втулках 14, якими закінчуються кронштейни 12, причому концентрично втулкам 14 розташовані спіральні пружини 15, укріплені зовнішніми кінцями на кронштейнах 12, а внутрішніми кінцями - на цапфах віхреконцентратора 13, обертання якого залежить від напору вітрового потоку на сам віхреконцентратор 13 і на жорстко скріплені з ним вітрильні хвостовики 16.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме, до вітроустановки, які мають генератор з ротором і контрротором. Винахід може бути використано в сільському господарстві, а й в будь-якій галузі народного господарства або дослідницької діяльності, де є використання енергії вітру.

До теперішнього часу відомо значне число ветроелектрогенераторов або вітроелектричних установок, що мають два вітрових колеса (ВК) протилежної по відношенню один до одного напрямку обертання (див. А.с. СРСР N 1402706, кл. F 03 D 1/02, 1988 г.) .

Недоліками їх є недостатня компактність, відсутність будь-якої ступеня саморегулювання швидкості обертання вітроколіс, надмірно великий момент інерції обертових мас (як у наведеному вище прикладі), тихохідність використовуваних вітроколіс.

Прототипом запропонованого винаходу є пристрій для перетворення енергії вітру, що містить несучий горизонтальний корпус і розміщений в цьому корпусі електрогенератор, який має внутрішній і зовнішній ротори, а й два вітрових колеса (ВК), з'єднаних безпосередньо кожне з одним з роторів генератора, і спираються на передній і задній кінці згаданого вище корпусу (див. патент США N 4213057, кл. F 03 D 1/02, опублік. 1980 г.).

Недоліками прототипу є недостатня його комплектність і непристосованість до будь-якої ступеня саморегулювання швидкості обертання ВК в залежності від зміни сили вітру, що призводить до зниження ККД пристрою.

Метою пропонованого винаходу є підвищення ККД вітроелектричної установки (ВЗУ).

Поставлена ​​мета досягається приміщенням ВК всередину корпусу діффузорних поясів і використанням віхреконцентратора (ВІК).

На фіг. 1 зображений вертикальний розріз установки по осі генератора; на фіг.2 вид установки в плані.

Пропонована вітроелектрична установка містить вежу 1 (см.фіг.1), яка несе поворотну площадку 2, що має флюгерний стабілізатор 3 і корпус 4, всередині якого розміщені вітроколеса 5 і 6, жорстко з'єднані відповідно з ротором 7 і контрротором 8 електрогенератора, і обертаються в підшипниках 9 і 10, які з'єднані з корпусом 4 трьома обтічними спицями 11 кожен. Струмознімальних пристосування, розташоване на корпусі підшипника 10, не зображено.

Перед конфузорів корпусу 4 на кронштейнах 12 розташований віхреконцентратор 13, що складається з двох плоских рівнобедрених трикутників, скріплених разом і мають можливість обертання у втулках 14, якими закінчуються кронштейни 12, причому концентрично втулкам 14 розташовані спіральні пружини 15, укріплені зовнішніми кінцями на кронштейнах 12, а внутрішніми кінцями на цапфах віхреконцентратора 13, обертання якого залежить від напору вітрового потоку на сам віхреконцентратор 13 і на жорстко скріплені з ним вітрильні хвостовики 16.

ВК 5 і ВК 6 є трилопатевими швидкохідними вітроколесами, лопаті яких здатні под аварійним напором вітрового потоку змінювати кут свого становища, знижуючи тим самим швидкість обертання і свій обертовий момент, причому розташування лопатей забезпечує протилежне напрямок обертання ВК 5 і ВК 6 один по відношенню до одного .

Пропонована вітроелектрична установка (ВЕУ) працює в такий спосіб. При номінальній швидкості вітрового потоку Віхреконцентратор (ВІК) 13 розташовується так, що утворений їм вихор частково відсікається верхньою частиною кромки конфузора корпусу 4, а ВК 5 з ротором 7 і ВК 6 з контрротором 8 мають номінальну швидкість обертання.

При зменшенні швидкості вітру пружини 15, пересилюючи тиск вітрового потоку на ВІК 13 і його вітрильні хвостовики 16, змушують ВІК 13 розвернутися так, що, одночасно зі збільшенням кута атаки ВІК 13, створюваний ним вихор наблизиться до центру вхідного конфузора корпусу 4, що призведе до компенсації зменшення швидкості вітру і до підтримки швидкості обертання вітроколіс і роторів в колишньому режимі.

При посиленні вітру, навпаки, під впливом вітрового потоку на ВІК 13 і вітрильні хвостовики 16 ВІК 13 зменшує кут атаки, послаблюючи тим самим вихор і його центрування в конфузорі корпусу 4, що сприяє збереженню величини швидкості обертання вітроколіс і роторів. При аварійній силі вітру ВІК 13 досягає флюгерне ​​положення, а створюваний ним вихор прямує в обхід конфузора корпусу 4. І тоді регулювання швидкості обертання ВК 5, ВК 6, ротора 7 і концентратора 8 відбувається за рахунок пружного повороту лопатей ВК 5,6.

Вихровий концентратор (ВІК) в 2 ^{o C7} раз підвищує потужність ВЕУ (див. "Вітроенергетика" під ред.Д. де Рензо, М. 1982, стор.146). Застосування дифузорів підвищує потужність ВЕУ в 1,5 ^{o C2} рази (см.там ж, стор.137), а й забезпечує демпфірування поривів вітру.

На відміну від прототипу пропонована вітроелектрична установка має компактні вітроколеса, розташовані всередині корпусу, що має діффузорного пояса в місцях розташування вітроколіс, а перед вхідним конфузорів корпусу розташований порівняно компактний Крилової саморегулівних віхреконцентратор.

Застосування даного винаходу дозволить значно збільшити ККД вітроелектричної установки, так як при тих же діаметрах вітроколіс потужність, що розвивається її роторами збільшиться не менш, ніж в три рази (за даними випробувань, см. "Вітроенергетика" під ред.Д. де Рензо).

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Електростанції установка, що містить розташовану на вежі поворотну площадку з Флюгерська стабілізатором, корпус, два вітроколеса з можливістю їх обертання в протилежні сторони, ротор і контрротор, жорстко пов'язані кожен зі своїм ветроколесом, що відрізняється тим, що вітроколеса розташовані всередині корпусу, що має діффузорного розширення для кожного з вітроколіс, а перед вхідним конфузорів корпусу на кронштейнах майданчика розташований двокрилий віхреконцентратор з вітрильними хвостовиками, що має можливість обертання у втулках кронштейнів майданчики і утримуваний пружними елементами, закріпленими на кронштейнах майданчика.

Версія для друку
Дата публікації 30.03.2007гг

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