| 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 RU2189495
баштовий Ветродвігатель
Ім'я винахідника: Кобелєв Н.С .; Захаров І.С .; Рибалкін О.М.
Ім'я патентовласника: Курський державний технічний університет
Адреса для листування: 305040, г.Курск, вул. 50 років Жовтня, 94, КДТУ, ОІВ
Дата початку дії патенту: 2000.10.19
Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме до тепловетродвігателям, що використовують різницю температурних режимів, що створюють постійні повітряні потоки висхідного типу та ветронагрузку для вироблення екологічно чистої енергії. Технічною задачею запропонованого винаходу є підвищення ефективності і зниження енергоємності процесу стабільної вироблення екологічно чистої енергії за рахунок усунення застійного положення повітряних потоків висхідного типу шляхом забезпечення додаткової тяги повітря в витяжній трубі при створенні розрядження у її верхнього отвору. Крім цього, додатковий підігрів сонячною енергією повітря, що надходить в нижній отвір витяжної труби, зменшує щільність висхідного потоку, збільшуючи тим самим швидкісний напір на вітроколесо, що піднімає на вищий рівень процес вироблення енергії. Технічний результат досягається тим, що баштовий вітродвигун, що містить вежу, розміщену на покрівлі будинку з горищним приміщенням і виконану у вигляді вертикального конфузора з вхідними каналами, забезпеченими регулюючими заслінками, вітроколесо, поєднане коаксіально встановленим всередині витяжної труби вертикальним валом з генератором, дефлектор з вікнами і флюгером, кінематично пов'язаних з регулюючими стулками і сітчастим огородженням, встановленими на вікнах, відповідно до винаходу забезпечений криволінійними площинами з напрямними і закручуємо ребрами, що з'єднують конфузор з витяжною трубою. Конфузор по зовнішній поверхні покритий екранує плівкою, а на внутрішній його поверхні має криволінійні канавки, поздовжньо розташовані від більшого вхідного отвору конфузора до меншого його вихідного отвору.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до енергосоздающему пристрою, а саме до тепловетродвігателю, котрі використовують різницю температурних режимів, що створюють постійні повітряні потоки висхідного типу та ветронагрузку для вироблення екологічно чистої енергії.
Відомий карусельний вітродвигун (див. Патент РФ 1787209. Карусельний вітродвигун. МПК F 03 D 3/00. Бюл. 1, 1993), що містить вертикальний вал і радіальні лопатки, виконані з полімерно-композиційного матеріалу з орієнтованими волокнами.
Недоліком є періодичність роботи, обумовлена наявністю вітрового навантаження.
Відомий баштовий вітродвигун (див. Патент РФ 2038511. Баштовий вітродвигун. МПК F 03 D 3/04. Бюл. 18, 1995), що містить вежу, розміщену на покрівлі будинку з горищним приміщенням і виконану у вигляді вертикального конфузора з вхідними каналами, забезпеченими регулюючими заслінками, вітроколесо, що з'єднує коаксіально встановленим всередині витяжної труби вертикальним валом з генератором, дефлектор з вікнами і флюгером, кінематично пов'язаних зі стулками і сітчастої огорожі, встановленими на вікнах.
Недоліком є висока енергемкость підтримки стабільності роботи вітродвигуна, обумовлена необхідністю переборення застійної зони біля вхідного отвору витяжної труби, що вимагає використання значного температурного перепаду висхідних повітряних потоків всередині горищного приміщення і що оточує будівлю повітряного середовища.
Технічною задачею запропонованого винаходу є підвищення ефективності і зниження енергоємності процесу стабільної вироблення екологічно чистої енергії за рахунок усунення застійного положення повітряних потоків висхідного типу, шляхом забезпечення додаткової тяги повітря в витяжній трубі при створенні розрядження у її верхнього отвору. Крім цього додатковий підігрів сонячною енергією повітря, що надходить в нижній отвір витяжної труби, зменшує щільність висхідного потоку, збільшуючи тим самим швидкісний напір на вітроколесо, що піднімає на вищий рівень процес вироблення енергії.
Технічний результат досягається тим, що баштовий вітродвигун, що містить вежу, розміщену на покрівлі будинку з горищним приміщенням і виконану у вигляді вертикального конфузора з вхідними каналами, забезпеченими регулюючими заслінками, вітроколесо, поєднане коаксіально встановленим всередині витяжної труби вертикальним валом з генератором, дефлектор з вікнами і флюгером, кінематично пов'язаних з регулюючими стулками і сітчастим огородженням, встановленими на вікнах, забезпечений криволінійними площинами з напрямними і закручуємо ребрами, що з'єднують конфузор з витяжною трубою. Конфузор по зовнішній поверхні покритий екранує плівкою, а на внутрішній поверхні має криволінійні канавки, поздовжньо розташовані від більшого вхідного перетину конфузора до меншого його вихідного перерізу.
 |
 |
На фіг. 1 зображена принципова схема баштового вітродвигуна, на фіг. 2 - розгортка внутрішньої поверхні конфузора як елемента баштового вітродвигуна на фіг.1.
Вітродвигун, що містить вежу, розміщену на покрівлі будинку 1, що має горищне приміщення 2, і виконану у вигляді вертикального конфузора 3 з вхідними каналами 4, забезпеченими регулюючими заслінками 5. Вітроколесо 6, що знаходиться в дефлектори 7, з'єднане коаксіально встановленим всередині витяжної труби 8 вертикальним валом 9 з генератором 10. На дефлектори 6 розташований флюгер 11, кінематично пов'язаний з регулюючими стулками і сітчастим огородженням вікон. Конфузор 3 за допомогою криволінійних площин 12 з напрямними і закручуємо ребрами 13 з'єднаний з витяжною трубою 8. Зовнішня поверхня конфузора 3 покрита екранує плівкою 14. На внутрішній поверхні конфузора 3 виконані криволінійні канавки 15, поздовжньо розташовані від більшого вхідного перетину 16 конфузора 3 до меншого вихідного перетину 17.
Баштовий Ветродвігатель працює наступним чином
У будівлі 1 (житловий будинок, промисловий цех гарячого виробництва або сельхозстроеніе, наприклад ферма), що має тепле горищне приміщення 2, постійно спостерігається рух висхідного повітряного потоку, що викидається через дефлектор 7 в навколишнє середовище, зі створенням у вихідного отвору витяжної труби 8 зони відсмоктування повітря , що знаходиться у внутрішньому обсязі конфузора 3. Однак для здійснення прапори необхідний певний швидкісний напір, що забезпечує обертальний рух вітроколеса 6. В результаті того, що повітряне середовище, що оточує конфузор 3, має температуру меншу і відповідно велику щільність, ніж повітря, що надходить з теплого горищного приміщення по витяжній трубі 8 всередину дефлектора 7, виникає рухома сила (як різниця щільності повітря навколишнього середовища і витяжного повітря горищного приміщення), що забезпечує розгін повітряного потоку, що знаходиться у внутрішньому обсязі конфузора 3 з подальшим утворенням тут зони розрядження, що приводить до відкриття регулюючих заслінок 5.
Зовнішнє повітря, що надходить в конфузор 3 під спільною дією відсмоктування і рушійної сили, огинаючи нижні і верхні криволінійні площині 12, а і направляючі і закручують ребра 13, закручується, створюючи ежекційні ефект за рахунок збільшення швидкості повітря в каналі між криволінійної площиною 12 і зовнішньою поверхнею витяжної труби 8. Наявність криволінійних канавок 15 підтримує (не дає перейти в струминне, ламінарний) вихреобразное рух потоку повітря, усуваючи освіту застійної зони - ламінарного підшару, різко знижує швидкість руху поблизу внутрішньої поверхні конфузора 3, починаючи від більшого його вхідного отвору 16 до меншого вихідного отвору 17. В результаті спільної дії висхідного потоку, що рухається по витяжній трубі 8, і закрученого повітря внутрішнього обсягу конфузора 3 здійснюється обертальний рух вітроколеса (вітротурбін) 6, пов'язаного допомогою вертикального вала 9 з генератором 10.
При наявності сонячної радіації (сонячна погода) екранує плівка 14 здійснює інтенсивну передачу тепла корпусу конфузора 3, що покращує процес розгону висхідного зовнішнього повітряного потоку вздовж будівлі 1, так і, прогріваючи прикордонний шар внутрішнього повітря, інтенсифікує його закрутку при переміщенні по криволінійним канавкам 15 від більшого отвору 16 до меншого отвору 17 конфузора 3. Прогріте повітря прикордонного шару, володіючи меншою щільністю, починає з більшою швидкістю підніматися до вітроколеса 6, захоплюючи за собою основний потік повітря, що надходить через конфузор 3 в дефлектор 7, і, як наслідок цього, спостерігається збільшення вироблення енергії генератором 10, тобто баштовий вітродвигун як би переходить на підвищений рівень вироблення екологічно чистої енергії.
При вітрового навантаження будь-якого напрямку флюгер 11 встановлюється у відповідне положення, кінетично впливаючи регулюючими стулками на вікна дефлектора 7, а відкриті регулюючі заслінки 5 (наприклад, відповідно до напрямку стрілок на фіг.1) впускають зовнішнє повітря всередину конфузора 3. Зовнішнє повітря під дією вітрового тиску, переміщаючись по нижнім і верхнім криволінійним площинах 12, а і по напрямних і закручують ребрах 13 і контактуючи з криволінійними канавками, закручується і впливає на вітроколесо 6, після чого через вікна дефлектора 7 викидається в навколишнє середовище. В результаті баштовий вітродвигун переходить на більш високий рівень вироблення енергії.
Перевага пропонованого винаходу полягає в тому, що пристрій забезпечує підвищення надійності вироблення екологічно чистої енергії в будь-який час доби незалежно від сезону шляхом збільшення порогу чутливості ексергії (див., Наприклад, стор.115, Нащокін В.В. Технічна термодинаміка і теплопередача. М ., 1980, 469 с.), тобто працездатності постійних повітряних потоків висхідного типу, за рахунок усунення застійного положення повітря, що надходить через витяжну трубу з горищного приміщення на вітроколесо. При цьому величина ексергії, що забезпечує ефективну роботу баштового вітродвигуна в постійному регульованому режимі, має можливість переходити на більш високий рівень в залежності від погодно-кліматичних умов експлуатації житлових і виробничих будівель з теплим горищним приміщенням шляхом додаткового розгону під впливом сонячної радіації і / або вітрового навантаження , повітряного потоку, що діє на вітроколесо.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Баштовий вітродвигун, що містить вежу, розміщену на покрівлі будинку з горищним приміщенням і виконану у вигляді вертикального конфузора з вхідними каналами, забезпеченими регулюючими заслінками, вітроколесо, поєднане коаксіально встановленим всередині витяжної труби вертикальним валом з генератором, дефлектор з вікнами і флюгером, кінематично пов'язаних з регулюючими стулками і сітчастої огорожі, встановленими на вікнах, що відрізняється тим, що вітродвигун забезпечений криволінійними площинами з напрямними і закручуємо ребрами, що з'єднують конфузор з витяжною трубою, при цьому конфузор по зовнішній поверхні покритий екранує плівкою, а на внутрішній його поверхні виконані криволінійні канавки, поздовжньо розташовані від більшого вхідного отвору до меншого вихідного отвору.
Версія для друку
Дата публікації 30.01.2007гг
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.