Устройство для преобразования возобновляемой энергии

Изобретение относится к устройствам для преобразования возобновляемой энергии и может быть использовано для получения энергии от потока воздуха (от ветра) или потока жидкости (течения воды). Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении коэффициента использования энергии потока, удобства эксплуатации и снижении отрицательного воздействия на окружающую среду. Устройство состоит из воспринимающей поверхности, шатуна, связанного с кривошипным валом и соединительным звеном. Воспринимающая поверхность жестко закреплена на шатуне вдоль его направления, причем шатун одним концом шарнирно связан с кривошипным валом, вторым концом шарнирно связан с соединительным звеном, также воспринимающая поток поверхность выполнена изогнутой, причем вогнутость обращена в сторону направления потока. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для преобразования возобновляемой энергии и может быть использовано для получения энергии от потока воздуха (от ветра) или потока жидкости (течения воды).

Известны преобразователи энергии потока, выполненные в виде крыльчатых или роторных турбин (Шефтер Я.И. Изобретателю о ветродвигателях и ветроустановках. М., Минсельхоз. - 1957. - С.33-34).

Известен также преобразователь, содержащий ветровоспринимающую поворотную плоскость и связанную с ней и валом отбора мощности кривошипно-шатунную передачу, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вторую кривошипно-шатунную передачу, и кривошипы обеих передач расположены друг к другу под углом, не превышающим 180°, а шатуны соединены с краями поворотной плоскости (А.с. №1240949, БИ №24 от 30.06.86).

Недостатками этой системы являются сложность конструкции, низкий коэффициент использования энергии потока, сложность эксплуатации.

Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в упрощении конструкции, повышении коэффициента использования энергии потока, удобства эксплуатации и снижении отрицательного воздействия на окружающую среду.

Поставленная техническая задача достигается тем, что воспринимающая поверхность жестко закреплена на шатуне вдоль его направления, причем шатун одним концом шарнирно связан с кривошипным валом, вторым концом шарнирно связан с соединительным звеном, а воспринимающая поток поверхность выполнена изогнутой, причем вогнутость обращена в сторону направления потока.

На фиг.1 изображен общий вид устройства сбоку, на фиг.2 - схема установки в режиме гидрогенератора (вид спереди), на фиг.3 - схема установки в режиме ветрогенератора (вид спереди).

Устройство включает маховик 1, на котором крепится кривошип 2, и балансир 3. Кривошип шарнирно крепится с шатуном 4, на котором жестко закреплена изогнутая воспринимающая поверхность 5, причем вогнутость обращена по направлению потока. Второй конец шатуна шарнирно связан с соединительным звеном 6, шарнирно прикрепленным к раме 7. На раме закреплен преобразователь механической энергии (электрогенератор, насос, теплогенератор и др.).

В режиме гидрогенератора (фиг.2) воспринимающая поверхность расположена внизу, рама опорой 9 устанавливается в дно водоема.

В режиме ветрогенератора (фиг.3) приемная поверхность расположена вверху, рама опорой 10 крепится на поверхности земли.

Устройство работает следующим образом. Силовой поток, воздействуя на приемную поверхность 5, жестко связанную с шатуном 4, вызывает ее перемещение, при этом происходит перемещение кривошипа 2, закрепленного на маховике 1, вызывая его вращение. При достижении крайнего левого положения угол наклона приемной поверхности изменяется и поток начинает перемещать ее в крайнее правое положение. При достижении приемной поверхности крайнего правого положения цикл движения ее повторяется. Циклическое движение приемной поверхности приводит к вращению маховика, равномерность вращения которого достигается балансировкой за счет введения балансира. С вала маховика движение передается на преобразователи механической энергии (электрогенератор, насос, теплогенератор и др.). Наличие уравновешивающего (стабилизирующего) маховика позволяет сглаживать входные параметры электрического преобразователя, что дает более стабильные выходные параметры.

Использование преобразователя возобновляемой энергии от потока воздуха или жидкости позволит повысить кпд в сравнении с лопастными преобразователями за счет использования более совершенного цикла движения.

Снижение негативного воздействия на окружающую среду достигается за счет исключения вращения лопасти, сопровождающееся шумом и завихрениями потока.

Простота изготовления приемной поверхности достигается тем, что все участки ее совершают одинаковые траектории движения.

Разделение энергетического и приемного устройств позволяет полностью избавиться от необходимости герметизации соединений и вращающихся узлов, что увеличивает долговечность использования и облегчает возможность технического обслуживания ветро- и гидроустановок.

1. Устройство для преобразования возобновляемой энергии, состоящее из воспринимающей поверхности, шатуна, связанного с кривошипным валом и соединительным звеном, отличающееся тем, что воспринимающая поверхность жестко закреплена на шатуне вдоль его направления, причем шатун одним концом шарнирно связан с кривошипным валом, вторым концом шарнирно связан с соединительным звеном.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что воспринимающая поверхность выполнена изогнутой, причем вогнутость обращена в сторону направления потока.