Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок



Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок
Профиль для изготовления вертикальных лопастей для вертикально-осевых ветрогенераторных установок

 


Владельцы патента RU 2492354:

Темеров Андрей Викторович (RU)

Изобретение относится к ветроэнергетике. Профиль для изготовления вертикальных лопастей вертикально-осевых ветрогенераторных установок имеет развертку в виде прямоугольной пластины. Одна из сторон прямоугольной пластины загнута на угол 135-170°. Площадь загнутой пластины равна 1/2 площади второй пластины, образующей указанный угол. Противоположная сторона прямоугольной пластины загнута на угол 10-45° в противоположную сторону относительно первой стороны. Площадь загнутой пластины равна площади второй пластины, образующей указанный угол и являющейся общей для обоих вышеуказанных углов. Профиль с торцов заглушен пластинами. Между пластинами, образующими вышеуказанные углы, установлены поперечные перегородки. Изобретение направлено на повышение эффективности вертикально-осевых ветрогенераторных установок. 2 з.п. ф-ды, 12 ил.

 

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано в конструкциях лопастей ветроколес вертикальных ветрогенераторов, а также в мини-гидроэлектростанциях (мини-ГЭС), как элемент в составе движителя.

Известна монолитная лопасть из композиционного материала без металлических включений для применения в составе ветроэнергитической установки, содержащая рабочую поверхность и фланцы крепления к несущей конструкции. (Полезная модель РФ №108504, кл. F03D 3/06, опубл. 2011 г.).

Недостатками известной конструкции являются сложность изготовления, наличие «мертвых» зон по отношению к направлению ветра, малая площадь контактирующая с силой ветра.

Наиболее близкой к заявляемому профилю для изготовления вертикальных лопастей вертикально-осевых ветрогенераторных установок является полая лопасть ветроколеса, имеющая замкнутый профиль лишь в средней по высоте лопасти части, а ее развертка в вертикальной плоскости имеет вид осесимметричной фигуры, одна из сторон которой, ориентированная вдоль оси вала, является ее основанием и превышает высоту фигуры, при этом фигура имеет форму, сужающуюся по мере удаления от основания. (Полезная модель РФ №10793, кл. F03D 3/06, опубл. 1999 г.).

Недостатком известной лопасти является низкая эффективность из-за наличия «мертвых» зон по отношению к направлению ветра, низкая надежность конструкции в связи со сложностью изготовления.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности вертикально-осевых ветрогенераторных установок за счет устранения «мертвых» зон по отношению к направлению ветра, упрощения конструкции и увеличения площади контакта с силой ветра.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что профиль для изготовления вертикальных лопастей вертикально-осевых ветрогенераторных установок, имеющий развертку в виде пластины, отличается тем, что пластина выполнена прямоугольной, одна из сторон прямоугольной пластины загнута на угол 135-170°, а площадь загнутой пластины равна 1/2 площади второй пластины, образующей указанный угол, при этом противоположная сторона прямоугольной пластины загнута на угол 10-45° в противоположную сторону относительно первой стороны, а площадь загнутой пластины равна площади второй пластины, образующей указанный угол и являющейся общей для обоих вышеуказанных углов.

При этом профиль с торцов заглушен пластинами.

Кроме того, между пластинами, образующими вышеуказанные углы, установлены поперечные перегородки.

На фиг.1 представлена развертка заявляемого профиля.

На фиг.2 представлен вид сверху.

На фиг.3 представлен общий вид заявляемого профиля.

На фиг.4-12 схематично представлено расположение лопасти, изготовленной из заявляемого профиля, при воздействии на нее ветрового потока.

Профиль для изготовления вертикальных лопастей вертикально-осевых ветрогенераторных установок имеет вертикальную развертку в виде прямоугольной пластины 1 один из концов, которой, загнут на угол α=135-170°, площадь S2 загнутой пластины 2 равна 1/2 площади S1 второй пластины 3, образующей указанный угол. Второй конец пластины 1 загнут в противоположную сторону относительно первого конца, на угол β=10-45° площадь S3 загнутой пластины 4 равна площади S1 второй пластины 3, образующей указанный угол.

Торцы профиля заглушены заглушками 5. Между пластинами 2 и 3, 3 и 4, соответственно, образующими вышеуказанные углы, установлены поперечные перегородки 6.

Ось вращения 7 лопасти ветроколеса, изготовленной из заявляемого профиля. Плечо 8, соединяющее лопасть с осью вращения. Направление ветрового потока 9. (фиг.4-12).

Лопасть, изготовленная из данного профиля работает следующим образом.

Начальное движение осуществляется за счет воздействия воздушного потока на заявляемый профиль. Так, например, в исходном положении лопасти направление воздушного потока 9 совпадает с расположением плеча 8, при этом сила ветра воздействует на площади S1, S2 и S3, соответствующих, пластин 3, 2, 4, страгивая с места лопасть (фиг.4), увеличивается угол между направлением ветрового потока 9 и плечом 8 и ветровой поток 9 действует на площади S1 S2 и S3, соответствующих, пластин 3, 2, 4, угол между направлением ветрового потока 9 и плечом 8 составляет 45° (фиг.5), при движении лопасти угол между направлением ветрового потока 9 и плечом 8 увеличивается до 90°, при этом ветровой поток 9 воздействует на площади S1, S2 и S3, соответствующих, пластин 3, 2, 4, (фиг.6), при величине угла до 135" между направлением ветрового потока 9 и плечом 8, ветровой поток 9 действует на площади S1 и S2 соответствующих, пластин 3,2 (фиг.7). При величине угла до 180" между направлением ветрового потока 9 и плечом 8, ветровой поток 9 действует на площади S1 и S2, соответствующих, пластин 3,2 (фиг.8).При величине угла до 225° между направлением ветрового потока 9 и плечом 8, ветровой поток 9 действует на площади S1 и S2, соответствующих, пластин 3, 2 (фиг.9). При величине угла до 270° между направлением ветрового потока 9 и плечом 8, ветровой поток 9 действует на площади S2 и S3 соответствующих, пластин 2, 4, (фиг.10). При величине угла до 315° между направлением ветрового потока 9 и плечом 8, ветровой поток 9 действует на площади S2 и S3 соответствующих, пластин 2, 4, (фиг.11). При величине угла до 360° между направлением ветрового потока 9 и плечом 8, ветровой поток 9 действует на площади S1 S2 и S3 соответствующих, пластин 3, 2, 4 (фиг.12).

Наличие поперечных перегородок 6 увеличивает площадь, контактирующую с ветровым потоком, а также повышает прочность конструкции и обеспечивает надежность ее работы.

Как следует из вышеизложенного, при любом расположении лопасти, изготовленной из заявляемого профиля, к направлению ветрового потока, на нее постоянно действует сила ветрового потока, приводящая ее в движение. Заявляемая конструкция предотвращает образование «мертвых» зон, т.к. нет такого положения лопасти, при котором на нее не действовала бы сила ветрового потока. Большая площадь, контактирующая с ветровым потоком; позволяет страгивать с места ветрогенератор при более слабом потоке ветра и увеличить мощность ветрогенератора при одних и тех же габаритных размерах вертикального крыла по сравнению с прототипом.

1. Профиль для изготовления вертикальных лопастей вертикально-осевых ветрогенераторных установок, имеющий развертку в виде пластины, отличающийся тем, что пластина выполнена прямоугольной, одна из сторон прямоугольной пластины загнута на угол 135-170°, а площадь загнутой пластины равна 1/2 площади второй пластины, образующей указанный угол, при этом противоположная сторона прямоугольной пластины загнута на угол 10-45° в противоположную сторону относительно первой стороны, а площадь загнутой пластины равна площади второй пластины, образующей указанный угол и являющейся общей для обоих вышеуказанных углов.

2. Профиль по п.1, отличающийся тем, что с торцов заглушен пластинами.

3. Профиль по п.1, отличающийся тем, что между пластинами, образующими вышеуказанные углы, установлены поперечные перегородки.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к ветряным двигателям. .

Изобретение относится к ветряным двигателям. .

Изобретение относится к механизмам парусной установки. .

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

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для создания новых преобразователей энергии ветра в электрическую. .

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 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.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель карусельного типа с вертикальной осью вращения содержит вертикальный вал. На валу укреплена турбина. Турбина выполнена в виде центрального барабана с идентичными лопастями в количестве не менее четырех. Турбина размещена в неподвижном осесимметричном направляющем аппарате - статоре. Статор снабжен вертикальными неподвижными створками. Створки расположены между верхней и нижней крышками с возможностью обеспечения концентрации и направления ветрового потока с наветренной стороны на рабочую лопасть турбины и отвода вытесняемого этой лопастью воздуха в заветренное пространство. Ветродвигатель дополнительно снабжен воздушным эжектором. С эжектором сообщается одна из торцевых частей турбины. Размер лопасти по линии контакта ее с центральным барабаном превышает ее радиальный размер. Вся рабочая поверхность лопасти или ее отдельные участки выполнены с наклоном, обеспечивающим отклонение ветрового потока в сторону эжектора. Лопасти турбины выполнены выпуклыми. Выпуклость направлена в сторону движения. Изобретение направлено на увеличение момента, развиваемого ветродвигателем при малых частотах вращения турбины, и увеличение коэффициента использования энергии ветрового потока. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ветротехнике. Ветродвигатель содержит вертикальный вал, прикрепленные к нему радиальные рамы, источник высокого напряжения, хвостовую секцию, токосъемную щетку, контактные дуги, диэлектрическую втулку, токопроводящие решета и игольчатые электроды. Токосъемная щетка механически связана с хвостовой секцией, присоединена к выходу источника высокого напряжения и установлена с возможностью касания контактных дуг. Контактные дуги расположены соосно со смещением относительно друг друга на диэлектрической втулке. Диэлектрическая втулка надета на вертикальный вал. Токопроводящие решета укреплены на радиальных рамах и электрически изолированы друг от друга. Игольчатые электроды установлены на токопроводящих решетах перпендикулярно их плоскости и обращены острыми концами против направления вращения вертикального вала. Каждое токопроводящее решето электрически связано со своей контактной дугой. Изобретение направлено на повышение надежности и КПД ветродвигателя. 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Карусельное ветроколесо содержит установленные на вертикальной оси Г-образные махи, лопасти, упорные рамки и демпферы. Махи состоят из радиального маха и аналогичного по конструкции маха, дополнительно установленного перпендикулярно радиальному. Лопасти шарнирно закреплены в махах с возможностью поворота. Ось вращения каждой лопасти в махах совпадает с ее ближайшей боковой кромкой. Лопасти в рабочем режиме прижаты к упорным рамкам, закрепленным параллельно плоскости каждого маха через демпферы к его конструкции. Во флюгерном режиме лопасти принимают направление воздушного потока без ограничений. Рамочные махи зажаты между двумя разделительными плоскостями, конструктивно образующими один ярус. N таких ярусов расположены вдоль основной оси ветроколеса. Верхняя разделительная плоскость n-1 яруса является нижней разделительной плоскостью n-го яруса. Махи каждого верхнего яруса смещены относительно махов ближайшего нижнего на угол α=2π/kn, где k - количество махов на одном ярусе (k≥3), n - количество ярусов (n≥2). Изобретение направлено на повышение эффективности, равномерности вращения, надежности и упрощение конструкции ветроколеса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к турбинным установкам, которые могут быть использованы для производства электроэнергии. Турбинная установка содержит облопачивание 11, включающее криволинейные лопатки, внутренний конец каждой из которых заделан в полости 14, открытой с одной стороны; и генератор 20, расположенный в полости 14 и соединенный с облопачиванием 11. Каждая криволинейная лопатка имеет динамическую структуру и выполнена с возможностью увеличения в размерах под действием гидростатического давления и с возможностью сжатия под действием противодавления. Изобретение направлено на создание турбинных установок, характеризующихся простотой конструкции и эффективной работой. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и, в частности, может быть использовано, как ветроэлектроэнергетическая установка. Ветродвигатель содержит лопасти, выполненные вогнутой формы, аэродинамические поверхности, вертикальный вал. Лопасти установлены на траверсах, выполненных Λ-образной формы. Каждая траверса своей вершиной установлена с помощью шарнира на вертикальном валу, закрепленном верхним концом с возможностью взаимодействия с рабочей машиной. Аэродинамические поверхности закреплены на лопастях с наклоном, обеспечивающим возникновение подъемной силы, действующей на одну из лопастей вверх, а на противоположную - вниз. Изобретение позволяет повысить эффективность передачи энергии ветрового потока, обеспечивает упрощение конструкции ветродвигателя, повышение его надежности. 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Башня ветроэнергетическая выполнена с опорной конструкцией из нескольких отдельных башен. На верху башен создают устройство «магнитной левитации», обеспечивающей опирание на эти башни горизонтальной кольцевой платформы-ротора. Устройство «магнитной левитации», кроме вертикального держания платформы-ротора, обеспечивает горизонтальное удержание этой платформы-ротора при любом направлении ветра. Изобретение направлено на повышение эффективности ветроэнергетической башни. 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал с установленным на нем ветроколесом с лопастями повышенной площади в направлении воздушного потока и конусный направитель воздушного потока средней зоны, а также в центральной зоне направитель воздушного потока тороидальной формы и блокирующее кольцо основных лопастей, на котором дополнительно в промежутках закреплены лопасти меньшего размера. Изобретение позволяет повысить суммарную площадь лопастей. 5 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Способ размещения роторной ветроэнергетической установки (РВЭУ) с вертикальной осью вращения на дымовой трубе предусматривает наличие: вертикальных лопастей аэродинамического профиля и горизонтальных лопастей улучшенного аэродинамического качества, тонкого алюминиевого кольца, верхнего вращающегося кольца с внешним зубчатым венцом, силового стержня, нижнего неподвижного профильного кольца, не менее двух симметрично расположенных магнитоэлектрических генераторов (МЭГ), опоры МЭГ и зубчатого колеса. Горизонтальная лопасть имеет профиль, у которого отношение высоты лопасти к ее хорде составляет 0,35-0,45. Тонкое алюминиевое кольцо соединяет верхние концы валов, которые проходят через носики вертикальных лопастей аэродинамического профиля. Верхнее вращающееся кольцо с внешним зубчатым венцом имеет на нижней стороне круговую канавку под подшипниковые шарики. Нижнее неподвижное профильное кольцо закреплено на верхней части дымовой трубы и имеет на внешней верхней поверхности канавку под подшипниковые шарики. Опора МЭГ неподвижно закреплена на дымовой трубе. Зубчатое колесо неподвижно закреплено на валу ротора МЭГ. Изобретение направлено на повышение мощности, КПД и надежности ветроэнергетической установки. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх