ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2118700

Вітроенергетичні установки (ВАРІАНТИ)

Вітроенергетичні установки (ВАРІАНТИ)

Ім'я винахідника: Огнев Володимир Васильович; Василенко Станіслав Юхимович
Ім'я патентовласника: Огнев Володимир Васильович; Василенко Станіслав Юхимович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1996.05.29

Область використання: у вітроенергетиці, а саме в силових установках. Суть винаходу: вітроенергетична установка, що містить порожню башту 1 з вихідним отвором в нижній частині, з порожнистої Самоустановлювальні головкою 2 нагорі, два вітроколеса, перше з яких встановлено на осі, закріпленої в голівці 2, і генератор 6 енергії, що має вихід на споживача. Головка 2 забезпечена напрямним апаратом 4, закріпленим у вхідному отворі і на загальній осі з першим ветроколесом 5, закріпленим вільно, генератор встановлений у вихідного отвору порожнини вежі, а друге вітроколесо 7 встановлено на валу генератора 6 з можливістю аеродинамічного взаємодії з першим ветроколесом 5 за допомогою напірної магістралі 8, утвореної порожнинами головки 2 і вежі 1. Завдяки конструкції в цілому і закладенні вітроколіс в повітрозабірник установка не береться обмерзання і працює від слабких вітрів.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме до силових установок.

Відомі вітроенергетичні установки (ВЕУ) (див., Наприклад, патент РФ N 2018028, МКИ F 03 D / 00, авт. Св. СРСР NN 1682621, 1560781, 1471709, 1242636, кл. F 03 D 1/00), що містять вежу (щоглу), одне або кілька самовстановлюються вітроколіс, генератор, встановлений безпосередньо у вітроколеса на одній осі з ним, і передає з'єднання при використанні генератора, встановленого біля основи башти.

Недоліком розглянутих ВЕУ є відносно невисокий ККД.

Відома вітросилових установка (див. Патент Німеччини N 2932293, кл. F 03 D 1/02 - прототип), що містить несучу опору (вежу), два вітроколеса, самовстановлюється поворотну головку, два генератора, один з яких (верхній) встановлено в поворотній головці на одній осі з вітроколесами. Інший (нижній) генератор за допомогою механічної передачі з'єднаний валами з першим (верхнім) генератором.

Недоліком розглянутої вітросилової установки є і відносно невисокий ККД.

Завданням пропонованих технічних рішень є підвищення ККД і потужності вітроенергетичної установки за рахунок створення повітряної турбіни з найбільш ефективним використанням вітроенергії.

Поставлена ​​задача досягається тим, що в вітроенергетичної установки (варіант 1), що містить порожню башту з вихідним отвором в нижній частині, з порожнистої Самоустановлювальні головкою нагорі, два вітроколеса, перше з яких встановлено на осі, закріпленої в голівці, і генератор енергії, що має вихід на споживача, пропонується головку забезпечити напрямних апаратом, закріпленим у вхідному отворі і на загальній осі з першим ветроколесом, закріпленим вільно, генератор встановити у вихідного отвору порожнини вежі, а друге вітроколесо встановити на валу генератора з можливістю аеродинамічного взаємодії з першим ветроколесом, за допомогою напірної магістралі , утвореної порожнинами головки і вежі.

Поставлена ​​задача досягається і тим, що в вітроенергетичної установки (варіант 2), що містить порожню башту з вихідним отвором в нижній частині, з порожнистої Самоустановлювальні головкою нагорі, два вітроколеса, перше з яких встановлено на осі, закріпленій у вхідному отворі головки, і генератор енергії , що має вихід на споживача, пропонується головку виконати у вигляді труби, при цьому на одному її кінці і на одній осі з першим ветроколесом закріпити перший направляючий апарат, порожнини якого є першим входом головки. Порожнина вежі забезпечити зігнутої напірної магістраллю і верхнім кінцем закріпити її між першим і другим напрямними апаратами, закріпленими концентрично і в одній площині на іншому кінці в порожнині головки. Причому на осі направляючого апарату, закріпленого всередині зігнутої напірної магістралі, встановити третій вітроколесо з можливістю аеродинамічного взаємодії його лопатей з порожнинами обох направляючих апаратів. Генератор встановити у нижнього вихідного отвору напірної магістралі. На його валу встановити другий вітроколесо з можливістю аеродинамічного взаємодії з третім ветроколесом.

Вітроенергетична установка для обох варіантів може бути забезпечена додатковою зігнутої вихідний напірної магістраллю, встановленої концентрично, наприклад, щодо поверхні порожнини башти і напірної магістралі.

Вітроенергетичні установки Вітроенергетичні установки

На фіг. 1 представлений перший варіант ВЕУ; на фіг. 2 - другий варіант ВЕУ.

Вітроенергетична установка (варіант 1, фіг. 1) містить порожню башту 1 з вихідним отвором в нижній частині. Нагорі вежі 1 закріплена з можливістю обертання порожниста (Самоустановлювальні) поворотна головка 2, у вхідному отворі в порожнину якої на осі 3 направляючого апарату 4 вільно закріплено вітроколесо 5. Генератор 6 енергії, що має вихід на споживача, встановлений у вихідного отвору порожнини вежі 1, при Натомість друге вітроколесо 7 встановлено на валу генератора 6 з можливістю аеродинамічного взаємодії з першим ветроколесом 5 за допомогою напірної магістралі, утвореної порожниною поворотної головки 2 і порожниною вежі 1.

Вітроенергетична установка (варіант 2, фіг. 2) містить порожню башту 1 з вихідним отвором в нижній частині. Нагорі вежі 1 закріплена з можливістю обертання порожниста (Самоустановлювальні) поворотна головка 2. Поворотна головка 2 виконана у вигляді труби. На одному її кінці на загальній осі 3 закріплені направляючий апарат 4 і вітроколесо 5. Генератор 6 енергії, що має вихід на споживача, встановлений у вихідного отвору вежі 1 і забезпечений ветроколесом 7. Порожнина вежі 1 забезпечена зігнутої напірної магістраллю 8. З протилежного боку поворотної головки 2 в її порожнині закріплено вітроколесо 9 на загальній осі з напрямних апаратом 10, закріпленим всередині зігнутої напірної магістралі. Верхній кінець напірної магістралі 8 закріплений між корпусами напрямних апаратів 10 і 11.

Напорная магістраль 8 (для кожного варіанту) може бути забезпечена додатковою зігнутої вихідний напірної магістраллю 12, встановленої концентрично, наприклад, щодо поверхні порожнини башти 1 і напірної магістралі 8.

Крім того, при необхідності ВЕУ може мати в своєму складі накопичувач енергії, наприклад, акумулятор, встановлений біля генератора енергії.

Вітроенергетична установка (варіант 1, фіг. 1) працює в такий спосіб.

Під тиском вітру поворотна головка 2 самовстановлюється в напрямку максимальної швидкості вітру. При досягненні вітром достатньої швидкості ветроколесо 5 починає обертатися. Повітря надходить на робочі лопаті вітроколеса 5, повідомляють йому енергію, і далі в осьовому напрямку через спрямляющій апарат 4, що представляє собою нерухомі лопаті, між якими зменшується швидкість повітря і збільшується його тиск, надходить в напірну магістраль (порожнину вежі 1) і на друге вітроколесо 7, встановлений на валу генератора 6 енергії. Кінетична енергія обертання вітроколеса 7 перетворюється генератором 6 в електричну, яку можна відразу передати споживачеві, а можна запасати в акумуляторі з подальшим використанням.

Вітроенергетична установка (варіант 2, фіг. 2) працює в такий спосіб.

Під тиском вітру поворотна головка 2, виконана у вигляді труби, самовстановлюється в напрямку максимальної швидкості вітру. При досягненні вітром достатньої швидкості ветроколесо 5 починають обертатися. Повітря надходить на робочі лопаті вітроколеса, повідомляють йому енергію. Далі повітря переміщається в осьовому напрямку через спрямляющій апарат 4, при цьому швидкість його падає, а тиск зростає. Після спрямляющего апарату 4 повітря вже під тиском через направляючий апарат 1 прискорює обертання вітроколеса 9, яке в свою чергу надає тиск вступнику динамічному тиску повітря на його лопаті, підвищує швидкість його переміщення через спрямляющій апарат 1, ще більш збільшує тиск повітря, що переміщається по напірної магістралі 8 на вітроколесо 7 генератора 6 енергії.

Для зручності відбору енергії з напірної магістралі вихід її можна забезпечити додатковою зігнутої вихідний магістраллю 12.

Відмінність даної ВЕУ від попереднього варіанту полягає в збільшенні її потужності за рахунок запропонованих вище конструктивних особливостей.

Вітроенергетичні установки пропонованої конструкції можуть бути представлені типорядом по потужності і розмірами в залежності від енергетичної потреби і кліматичних умов експлуатації, тому що не наражати обмерзання і працюють навіть від слабких вітрів завдяки конструкції установки в цілому і закладенні вітроколіс в повітрозабірник, зокрема.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Вітроенергетична установка, що містить порожню башту з вихідним отвором в нижній частині, з порожнистої Самоустановлювальні головкою нагорі, два вітроколеса, перше з яких встановлено на осі, закріпленої в голівці, і генератор енергії, що має вихід на споживача, що відрізняється тим, що головка забезпечена напрямних апаратом, закріпленим у вхідному отворі і на загальній осі з першим ветроколесом, закріпленим вільно, генератор встановлений у вихідного отвору порожнини вежі, а друге вітроколесо встановлено на валу генератора з можливістю аеродинамічного взаємодії з першим ветроколесом, за допомогою напірної магістралі, утвореної порожнинами головки і вежі .

2. Вітроенергетична установка, що містить порожню башту з вихідним отвором в нижній частині, з порожнистої Самоустановлювальні головкою нагорі, два вітроколеса, перше з яких встановлено на осі, закріпленій у вхідному отворі головки, і генератор енергії, що має вихід на споживача, що відрізняється тим, що головка виконана у вигляді труби, при цьому на одному її кінці і на одній осі з першим ветроколесом закріплений перший направляючий апарат, порожнини якого є першим входом головки, порожнину вежі забезпечена зігнутої напірної магістраллю, верхнім кінцем закріпленої між першим і другим напрямними апаратами, закріпленими концентрично і в одній площині на іншому кінці в порожнині головки, причому на осі направляючого апарату, закріпленого всередині зігнутої напірної магістралі, встановлений третій вітроколесо з можливістю аеродинамічного взаємодії його лопатей з порожнинами обох напрямних апаратів, генератор встановлений у нижнього вихідного отвору напірної магістралі, на його валу встановлений другий вітроколесо з можливістю аеродинамічного взаємодії з третім ветроколесом.

3. Установка по пп.1 і 2, що відрізняється тим, що вона забезпечена додатковою зігнутої вихідний напірної магістраллю, встановленої концентрично, наприклад, щодо поверхні порожнини башти і напірної магістралі.

Версія для друку
Дата публікації 05.04.2007гг


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