Роторный ветродвигатель



Роторный ветродвигатель
Роторный ветродвигатель
Роторный ветродвигатель
Роторный ветродвигатель
Роторный ветродвигатель

 


Владельцы патента RU 2479748:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для создания новых преобразователей энергии ветра в электрическую. Сущность изобретения заключается в том, что для уменьшения поперечного сечения ветроприемника, движущегося навстречу потоку, в роторном ветродвигателе, содержащем вращающееся основание, траверсы, колонны с приемниками энергии и центральную стойку, приемники энергии выполнены в виде установленных между верхними и нижними траверсами колонн с частично охватывающими их гибкими шторками, закрепленными одним краем по образующим колонн, а другим краем связанными тягами с соответствующим краем шторки противоположной колонны, при этом колонны выполнены пустотелыми и снабжены окнами с перемычками, окна расположены на одной стороне колонн, идущей по потоку. Изобретение направлено на повышение использования энергии воздушного потока и, как следствие, улучшение энергетики установки. 5 ил.

 

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторным установкам.

Известны ветроэлектрогенераторная установка с ветродвигателем [1], содержащая башню, поворотное основание, на котором установлены ветроколеса и статорный элемент с сердечником, при этом последний через воздушный зазор связан с роторными элементами, выполненными в виде постоянных магнитов с полюсными наконечниками и установленными на концах лопастей ветроколес. В сердечнике статорного элемента выполнены прорези, а постоянный магнит роторного элемента снабжен бандажом, установленным в прорези сердечника статорного элемента.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности признаков является роторный вертикальный ветродвигатель [2], содержащий вращающееся основание, траверсы и приемники энергии, при этом приемники энергии выполнены в виде неподвижных относительно траверс колонн с частично охватывающими их гибкими шторками парусного типа, причем один край шторок закреплен по образующим колонн, а другой край связан с соответствующим краем шторки противоположной колонны тягами, обеспечивающими заворачивание шторки вокруг одной колонны и разворачивание шторки вокруг противоположной колонны.

Таким образом, роторный ветродвигатель содержит вращающееся основание, траверсы, колонны с приемниками энергии и центральную стойку.

Недостатком данного ветродвигателя является низкое использование воздушного потока.

Изобретение направлено на повышение использования воздушного потока и, как следствие, улучшение энергетики установки.

Это достигается тем, что у роторного ветродвигателя, содержащего вращающееся основание, траверсы, колонны с приемниками энергии и центральную стойку, согласно изобретению приемники энергии выполнены в виде установленных между верхними и нижними траверсами колонн с частично охватывающими их гибкими шторками, закрепленными одним краем по образующим колонн, а другим краем связанными тягами с соответствующим краем шторки противоположной колонны, при этом колонны выполнены пустотелыми и снабжены окнами с перемычками, окна расположены на одной стороне колонн, идущей по потоку.

Технический результат, заключающийся в уменьшении поперечного сечения ветроприемника, движущегося навстречу потоку, заключается в том, что колонны выполнены пустотелыми и снабжены окнами с перемычками.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан роторный ветродвигатель, вид спереди (направление ветра - на чертеж), на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - вид на колонну, движущуюся против потока, на фиг.4 - вид на колонну, движущуюся по потоку, на фиг.5 - вид на колонну сверху.

Ветродвигатель содержит неподвижное основание 1, передачу 2 на потребитель 3 (например, электрогенератор), вращающееся основание 4 с траверсами 5, центральную стойку 6. Между верхними и нижними траверсами установлены приемники ветровой энергии, выполненные в виде колонн 7 с частично охватывающими их гибкими шторками 8 парусного типа, представляющими собой прямоугольное полотнище. Одними краями 9 шторки закреплены по образующим цилиндрических колонн, а другими подвижными через планки 10 связаны с тягами 11 с соответствующим краем шторки противоположной колонны. Колонны выполнены пустотелыми в виде труб, при этом колонны снабжены окнами 12 с перемычками 13. Окна с перемычками расположены на одной (по длине) стороне колонны. Таким образом, сторона колонны, идущая против потока, гладкая (см. фиг.3) и имеет минимальное аэродинамическое сопротивление, а сторона, идущая по потоку, представляет собой благодаря окнам 13 выемку, имеющую большое аэродинамическое сопротивление, т.е. создающую вращающий момент.

Работа устройства

При набегании ветрового потока происходит перемещение свободных краев шторки с планкой из нейтрального положения - показано на фиг.2 пунктиром, в рабочее положение, т.е. шторка 8 у правой на фиг.2 колонны разворачивается и, захватывая ветровой поток, создает момент, вызывающий вращение двигателя против часовой стрелки. При этом шторка крайней правой колонны (показано на фиг.2), разворачиваясь через тягу 11, соединенную с планкой 10, заворачивает шторку крайней левой колонны, что уменьшает мидель ее сечения, а это приводит к уменьшению противодействующего момента, т.е. к увеличению полезного момента.

Таким образом, ориентация шторок на противоположных колоннах следующая:

1) на колоннах горизонтально расположенные траверсы (фиг.2) - шторка на правой колонне открыта, на левой - закрыта;

2) на вертикально расположенной траверсе (фиг.2) шторки относительно колонн находятся в среднем положении, при этом не исключается небольшое раскрытие шторки у верхней колонны. К аэродинамическому воздействию шторки добавляется аэродинамическое воздействие колонн, при этом у колонны, идущей против потока, шторки перекатываются по перемычкам 13 (фиг.5), создавая минимальное аэродинамическое сопротивление. Угловое открытие колонны окнами может быть меньше 180°(фиг.5, угол АОВ).

Положительным качеством данного двигателя является, наряду с простой конструкцией, автоматическое изменение в сторону уменьшения поперечного сечения ветроприемника, двигающегося навстречу ветру, что улучшает эффективность устройства, при этом полые колонны улучшают энергетику установки.

Технико-экономическим преимуществом данной ветроэнергетической установки является относительно высокая энергетика установки, что дает возможность сооружать установки с более высоким коэффициентом полезного действия.

Источники информации

1. Патент РФ №2211951 / A.M.Литвиненко. Ветроэлектрогенераторная установка, Б.И. №25, 2003; F03D 9/00.

2. Патент РФ №2370664/ А.М. Литвиненко. Роторный вертикальный ветродвигатель, Б.И. №26, опубл. 27.09.09; F03D 3/06 (2006.01).

Роторный ветродвигатель, содержащий вращающееся основание, траверсы, колонны с приемниками энергии и центральную стойку, отличающийся тем, что приемники энергии выполнены в виде установленных между верхними и нижними траверсами колонн с частично охватывающими их гибкими шторками, закрепленными одним краем по образующим колонн, а другим краем связанными тягами с соответствующим краем шторки противоположной колонны, при этом колонны выполнены пустотелыми и снабжены окнами с перемычками, окна расположены на одной стороне колонн, идущей по потоку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения механической или электрической энергии. .

Изобретение относится к области ветро- и гидроэнергетики. .

Изобретение относится к роторным энергоустановкам, использующим кинетическую энергию ветра или потока воды для преобразования ее в механическую энергию. .

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано при сооружении низконапорных или безнапорных речных энергетических установок, приливных или ветровых электростанций.

Изобретение относится к области малой энергетики и может быть использовано для создания ветроэнергетических станций. .

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может использоваться для выработки энергии, преимущественно электроэнергии. .

Изобретение относится к ветросиловым установкам с ротором Дарье. .

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано в ветроэнергетических установках с вертикальной осью вращения. .

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано в ветроэнергетических установках. .

Изобретение относится к области малой энергетики и может быть использовано для создания ветроэнергетических станций

Изобретение относится к механизмам парусной установки

Изобретение относится к ветряным двигателям

Изобретение относится к ветряным двигателям

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для повышения эффективности преобразования энергии ветра

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано при создании небольших ветрогенераторов для перекачки и подогрева воды, отопления жилья и т.д. в условиях небольшого и непостоянного ветра. Винт ветрогенератора содержит горизонтально расположенные рычаги, установленные с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. На концах рычагов расположены поворотные элементы в виде лопастей, выполненные с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и кинематически связанные редуктором с коэффициентом передачи 1/2 с синхронизирующей шестерней, установленной с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. Винт также содержит элемент ориентации, образованный поворотной крыльчаткой, понижающим редуктором и экраном крыльчатки, при этом поворотная крыльчатка через понижающий редуктор соединена с синхронизирующей шестерней, на которой жестко закреплен экран крыльчатки. Лопасти поворотных элементов выполнены из двух створок, шарнирно установленных на общей оси с возможностью фиксации с тарированным усилием в развернутом положении. Изобретение обеспечивает упрощение эксплуатации устройства, повышение коэффициента использования энергии ветра и надежности работы при широком диапазоне скоростей ветра, что позволит размещать его в непосредственной близости от жилых домов. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к роторам ветроэлектрогенераторов с вертикальной осью вращения. Ротор содержит вертикальный вал, ступицу и лопасти, выполненные в виде уплощенных труб незамкнутого профиля. Одна группа труб размещена неподвижно относительно вала, а вторая группа труб установлена вращательно подвижно относительно продольных осей лопастей и дополнительно снабжена образующими клапаны пропуска воздуха шторками, установленными на внешних откосах с возможностью перекрытия зазоров между группами труб лопастей. Изобретение обеспечивает повышение надежности при простоте конструкции и широком распространении полимерных незамкнутых профилей. 4 ил.
Наверх