| 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) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2119092
Вітроенергетичні установки
Ім'я винахідника: Чебоксаров В.В .; Змеу К.В.
Ім'я патентовласника: Далекосхідний державний технічний університет
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1996.12.03
Винахід відноситься до області малої енергетики і може бути використано при створенні установок підвищеної потужності. Установка складається з двох несучих систем, вкладених одна в іншу і обертаються з різною кутовою швидкістю. Одна несуча система виконана у вигляді понтона і оперта поверхнею, вільної від лопатей, на поверхню води і містить кільцевої рейок, а друга з додатковими лопатями оперта на цей рейок. Понтон і кільце пов'язані гнучкими тягами з крайками маточин окремих перетворювачів енергії, встановлених співвісно всередині кільця понтона на стаціонарному підставі. Тяги розміщені по хордам відповідно понтона і кільця. Технічний результат полягає в оптимізації умов взаємодії вітрового потоку з елементами пристрою і збільшенні ККД.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області малої енергетики і може бути використано для створення установок підвищеної потужності.
Відома вітроенергетична станція, яка містить вітроколесо карусельного типу, що включає кільцевої рейок, вертикальні щогли, встановлені на них вітрильні робочі органи, пов'язані з ними колісні опори, що контактують з рейкою, розташованим під навісом, а й кільцеві навіс і тунель, усередині якого розташовані індуктор і генератори (див. а.с. СРСР 1455037, МКИ 5 F 03 D 5/04, 1989 г.).
Недоліками такої установки є наявність опорної рейкової системи, що значно ускладнює і відповідно здорожує вартість установки; великі сили тертя кочення по рейці, які призводять до додаткових безповоротних втрат потужності; відсутність акумулятора енергії інерційного типу.
Відома і вітроенергетична установка, що містить ветровоспрінімающіе робочі органи, розміщені на кільцевому понтоні і перетворювач механічної енергії в електричну, кінематично пов'язаний з понтоном (див. А.с. СРСР 1719713, МКИ 5 F 03 D 3/06, 1992 г.).
Ветровоспрінімающіе робочі органи прототипу розташовані уздовж всього діаметра несучої системи і можуть знімати енергію з усією площі понтона. Однак вони працюють неефективно, тому що ветровоспрінімающіе робочі органи, розташовані на менших радіусів обертаються з лінійною швидкістю, яка менше швидкості вітру. Чим менше радіус, на якому розташований робочий орган, тим більше повинна бути кутова швидкість обертання несучої системи.
Крім того, необхідність спорудження кільцевого каналу (або, принаймні, монтування декількох опорних елементів (обмежувачів) по зовнішньому периметру понтона) істотно ускладнює і здорожує монтаж установки. Недолік прототипу виражається і в ускладненні передачі механічної енергії на електрогенератори.
Завдання, на вирішення якої спрямовано заявляється рішення, виражається в підвищенні ефективності процесу перетворення механічної енергії в електричну, не збільшуючи габарити установки.
Технічний результат, який досягається при вирішенні поставленого завдання, виражається в оптимізації умов взаємодії вітрового потоку з елементами пристрою і як наслідок збільшення ККД.
Поставлена задача вирішується тим, що вітроенергетична установка, що містить ветровоспрінімающіе робочі органи, розміщені на кільцевому понтоні, і перетворювач механічної енергії в електричну, кінематично пов'язаний з понтоном, відрізняється тим, що на понтон з можливістю обертання співвісно з ним, оперта несе кільце, забезпечене додатковими ветровоспрінімающімі органами, при цьому понтон і кільце пов'язані гнучкими тягами з крайками маточин окремих перетворювачів енергії, встановлених співвісно всередині кільця понтона на стаціонарному підставі, причому тяги розміщені по хордам відповідно понтона і несе кільця.
Крім того, понтон містить кільцевої рейок, а несе кільце опертий на цей рейок. При цьому ветровоспрінімающіе робочі органи виконані у вигляді поворотних лопатей.
Порівняльний аналіз істотних ознак рішення, що заявляється і істотних ознак аналогів і прототипів свідчить про його відповідність критерію "новизна".
При цьому ознаки відмінною частини формули винаходу вирішують такі функціональні завдання.
Ознака ". .. На понтон з можливістю обертання співвісно з ним опертий несе кільце, забезпечене додатковими ветровоспрінімающімі органами ..." дозволяє збільшити число робочих органів, розташованих по радіусу несучої системи, одночасно дозволяючи збільшити кутову швидкість її обертання, сприймаючи енергію вітру більш ефективно .
Ознака "... Окремих перетворювачів енергії, встановлених співвісно всередині кільця понтона на стаціонарному підставі ..." дозволяє виключити невращающейся елементи в зоні несучої системи, де розкручена вода, і забезпечити простий з'їм енергії на перетворювачі механічної енергії в електричну, підвищити безпеку і аварійну стійкість.
Ознаки ". .. Понтон і кільце пов'язані гнучкими тягами з крайками маточин окремих перетворювачів енергії ...", "... причому тяги розміщені по хордам відповідно понтона і несе кільця ..." дозволяють центрувати понтон і несе кільце щодо стаціонарного підстави і передати крутний момент. Крім того, наявність гнучких тяг полегшує роботу пристроїв при хвилюванні і коливанні рівня води.
Ознака ". .. Ветровоспрінімающіе робочі органи виконані у вигляді поворотних лопатей ..." дозволяє підвищити ККД знімання енергії.
Ознаки третього пункту формули винаходу конкретизують конструктивне виконання несучих конструкцій і їх взаємодія.
Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому зображена вітроенергетична установка в розрізі.
На кресленні показані понтон 1, несе кільце 2, лопаті 3 і 6, механізми повороту 4 і 7 цих лопатей, кільцевої рейок 5, стаціонарне підставу 8, перетворювачі енергії 9 і 10, маточини 11, гнучкі тяги 12.
Установка складається з двох несучих систем, вкладених одна в іншу і обертаються з різною кутовою швидкістю. Одна несуча система виконана у вигляді кільцевого понтона 1, одна сторона якої виконана необхідної форми для опори на поверхню води. На вільному боці понтона 1 встановлені ветровоспрінімающіе робочі органи, виконані у вигляді поворотних лопатей 3 з механізмом їх повороту 4. На понтоні 1 встановлено кільцевої рейок 5. На кільцевій рейок опертий несе кільце 2 (друга несуча система), на якому встановлені поворотні лопаті 6 з своїм механізмом повороту 7. Механізми повороту 4 і 7 лопатей 3 і 6 можуть бути виконані в будь-якому загальновідомому варіанті (наприклад, левередж від приводного двигуна з керуванням від флюгера). Усередині понтона 1 на стаціонарному підставі 8 співвісно встановлені перетворювачі енергії 9 і 10, на верхніх кінцях яких виконані маточини 11. Гнучкі тяги 12 (наприклад, система канатів) розміщені по хордам відповідно понтона 1 і несе кільця 2, пов'язують кромки маточин 11 перетворювача енергії 9 з понтоном 1 і кромки маточин 11 перетворювача енергії 10 з несучим кільцем 2.
Пристрій працює наступним чином. При появі вітру лопаті 3 і 6 встановлюються в робоче положення за допомогою механізмів їх повороту 4 і 7. Лопаті 3 розкручують понтон 1, а лопаті 6 - несе кільце 2. За рахунок сил тертя об воду частина енергії в початковий момент витрачається на "розкручування" води. Утворюється водяний ринг навколо стаціонарного підстави 8. Енергія обертання несучих систем 1 і 2 за допомогою гнучких тяг 12 через ступиці 11 передається на перетворювачі енергії 9 і 10, находящіeся на стаціонарному підставі 8.
Таке технічне рішення дозволяє найповніше використовувати енергію вітру в охоплених розмірах. При цьому можна отримати різні частоти обертання несучих систем і використовувати це якість для зняття енергії або для управління.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Вітроенергетична установка, що містить ветровоспрінімающіе робочі органи, розміщені на кільцевому понтоні, і перетворювач механічної енергії в електричну, кінематично пов'язаний з понтоном, що відрізняється тим, що на понтон з можливістю обертання співвісно з ним опертий несе кільце, забезпечене додатковими ветровоспрінімающімі органами, при цьому понтон і кільце пов'язані гнучкими тягами з крайками маточин окремих перетворювачів енергії, встановлених співвісно всередині кільця понтона на стаціонарному підставі, причому тяги розміщені по хордам відповідно понтона і несе кільця.
2. Вітроенергетична установка по п.1, що відрізняється тим, що ветровоспрінімающіе робочі органи виконані у вигляді поворотних лопатей.
3. Вітроенергетична установка по п.1, що відрізняється тим, що понтон містить кільцевої рейок, а несе кільце опертий на цей рейок.
Версія для друку
Дата публікації 02.04.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.