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, в частности к ветродвигателям, и может быть использовано для строительства ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения ветроколеса с набегающим воздушным потоком.
Известен ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, закрепленное на нем ветроколесо (Ветроэнергетика. М., Энергоиздат, 1982, С.26, рис.1, 3, А-7). Недостатком данного колеса является то, что в нем практически не используются сила ветра в центральной его зоне и недостаточная площадь лопастей в средней и периферийной зонах.
Технической задачей настоящего изобретения является значительное повышение суммарной площади лопастей ветроколеса в средней и периферийной зонах с целью уменьшения его диаметра и повышения коэффициента использования энергии ветра.
Настоящая техническая сущность достигается тем, что ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал с установленным на нем ветроколесом с лопастями повышенной площади в направлении ветрового потока (ветра) и конусный направитель воздушного потока средней зоны, дополнительно содержит в центральной зоне направитель воздушного потока тороидальной формы и блокирующее кольцо основных лопастей, на котором дополнительно в промежутках закреплены лопасти меньшего размера.
Приведенные конструктивные изменения ветродвигателя с набегающим воздушным потоком по сравнению с существующими позволяют при прочих равных условиях значительно уменьшить диаметр ветроколеса в расчете на установленную мощность ветроэнергоустановки.
На фиг.1 дан вид ветродвигателя спереди.
На фиг.2 показан разрез по А-А.
На фиг.3 дана развертка части блокирующего кольца с основными и дополнительными лопастями периферийной зоны.
На фиг.4 дана развертка основной лопасти.
На фиг.5 дан вид сверху на основную лопасть.
Ветродвигатель состоит из восьмилопастного колеса 1, насаженного на горизонтальный вал 2. На внутренней обечайке 4 ступицы 3 восьмилопастного колеса 1 закреплены конусный направитель 5 воздушного потока средней зоны и тороидальный направитель 6 воздушного потока центральной зоны. Лопасти 7 восьмилопастного колеса 1 крепятся к обечайке 4, конусному направителю 5 (фиг.2) и взаимно фиксируются блокирующим кольцом 8 с помощью взаимных пазов (фиг.3, 4), а также ребрами жесткости 10 (фиг.3) для обеспечения достаточной жесткости ветроколеса и низкого уровня вибрации при работе ветродвигателя.
На блокирующем кольце 8 в промежутках между лопастями 7 дополнительно закреплены ребрами жесткости 10 лопасти 9 меньшего размера в периферийной зоне. Образующие лопастей 7, так же как и образующие лопастей 9, выполнены криволинейными с возрастающим углом атаки воздушному потоку (фиг.3, 5).
Устройство работает следующим образом. Набегающий воздушный поток к ветродвигателю условно разделяется на три зоны воздействия: центральную, среднюю и периферийную. Воздушный поток центральной зоны с помощью тороидального направителя 6 с резко возрастающим углом атаки с увеличенной скоростью отбрасывается на основные рабочие лопасти 7 средней зоны, где конический направитель 5 дополнительно увеличивает скорость ветра за счет увеличенного объема воздуха из центральной и средней зон, обеспечивая повышенное давление воздуха на лопасти 7.
Воздушный поток периферийной зоны наиболее эффективно воздействует на ветроколесо, где радиус для создания крутящего момента и суммарная рабочая поверхность лопастей в этой зоне наибольшие (по правилу рычага Архимеда).
Ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, с установленным на нем ветроколесом с лопастями повышенной площади в направлении воздушного потока и конусный направитель воздушного потока средней зоны, отличающийся тем, что он дополнительно содержит в центральной зоне направитель воздушного потока тороидальной формы и блокирующее кольцо основных лопастей, на котором дополнительно в промежутках закреплены лопасти меньшего размера.
Похожие патенты:
Изобретение относится к ветроэнергетике. Башня ветроэнергетическая выполнена с опорной конструкцией из нескольких отдельных башен.
Изобретение относится к области ветроэнергетики и, в частности, может быть использовано, как ветроэлектроэнергетическая установка. Ветродвигатель содержит лопасти, выполненные вогнутой формы, аэродинамические поверхности, вертикальный вал.
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.
Изобретение относится к ветроэнергетике. Карусельное ветроколесо содержит установленные на вертикальной оси Г-образные махи, лопасти, упорные рамки и демпферы.
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.
Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель карусельного типа с вертикальной осью вращения содержит вертикальный вал.
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.
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.
Изобретение относится к ветроэнергетике. .
Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для повышения эффективности преобразования энергии ветра. .
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.
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в качестве автономного источника электроснабжения. Циклоидный ветродвигатель содержит опорную мачту, полые овальные трубы с установленными на их концах поворотными вертикальными лопастями, планетарный редуктор с заторможенной центральной конической шестерней, генератор, реверсивный электропривод, флюгер с контактной группой переключателей для самоориентации лопастей на ветер, противобуревый эксцентриковый флажок с подвижной конусной втулкой и размыкатели кинематических связей лопастей. Поворотные лопасти выполнены одинарными со сбалансированным чередующимся размещением их сверху и снизу по внешней окружности ветряного колеса. Многополюсный генератор с мультипликатором, редуктор отбора мощности, реверсивный электропривод и флюгер с контактной группой переключателей размещены внизу внутри несущего корпуса, установленного на вертикальных стойках. На подвижной конусной втулке закреплены пружинящая скоба с толкателями и шток соленоида, электрически связанного с выносным дистанционным пультом экстренной или профилактической остановки ветряного колеса. Ветродвигатель ориентирован преимущественно на возможность установки на крышах многоэтажных сооружений, а также на палубах морских несамоходных плавсредств и может быть эффективно использован в качестве автономного источника электроснабжения удаленных береговых туристических, рыболовецких и других инфраструктур. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Вертикальный ветровой электрогенератор содержит опорную колонну (1), по крайней мере один генераторный блок (2), по крайней мере две лопасти (3), устройство контроля возбуждения, выпрямительное устройство, реверсивный частотный преобразователь, фланцы, опоры, систему охлаждения, подъемный механизм (80) и подъемную систему. Генераторный блок (2) содержит фиксатор, генератор и возбудитель. Фиксатор содержит внешний фиксатор и внутренний фиксатор. Генератор содержит статор и ротор. Возбудитель содержит статор и ротор. Вертикальный ветровой электрогенератор может быть изготовлен со снижением его стоимости, быстро запущен, увеличивает эффективность использования ветровой энергии, имеет более высокую эффективность охлаждения генератора, увеличивая тем самым срок его службы и снижая стоимость и время, затраченные на его техобслуживание. 16 з.п. ф-лы, 32 ил.
Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор содержит вертикальный вал, башню, основные и дополнительные лопасти. Вертикальный вал снабжен основанием, вертикальными стойками и перемычкой, расположенной между вертикальными стойками. Стойки снабжены горизонтальными валами, вращающимися во взаимно перпендикулярных осях. Торцы основных лопастей соединены с ранее указанными валами. Между лопастями и вертикальными стойками установлены пружинно-амортизирующие элементы. Изобретение позволяет повысить надежность и степень компактности ветроэлектрогенераторов. 7 ил.
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, роторный вертикальный ветродвигатель, содержащий вращающиеся траверсы с ветроприемниками, выполненными в виде полуцилиндров, снабжен пружинным элементом и расположенными параллельно основным ветроприемникам дополнительными ветроприемниками, также выполненными в виде полуцилиндров и соединенными с основными ветроприемниками с помощью шарниров. Противоположные края пары из основного и дополнительного ветроприемников соединены пружинным элементом. Преимуществом ветроэнергетической установки, снабженной роторным вертикальным ветродвигателем, является относительно высокая энергетика установки, что дает возможность сооружать установки с более высоким коэффициентом полезного действия путем повышения использования воздушного потока. 2 ил.
Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор с вертикальным валом содержит лопасти, перекладины и вертикальный подшипниковый узел со ступицей, установленный на рабочем механизме. Лопасти выполнены в виде последовательно установленных шторок, горизонтальных каналов и обтекаемых элементов, причем последние установлены симметрично относительно внешних кромок каналов. Изобретение позволяет повысить эффективность работы ветроэлектрогенераторов. 3 ил.
Изобретение относится к технологиям и средствам преобразования и образования кинетической энергии газовых и жидкостных потоков в механическую и образования потоков от привода энергомеханизмов. Роторное устройство содержит барабан 4, жестко скрепленный с валом отбора мощности, лопасти 8-11, попарно закрепленные на валах 5, 6. Валы 5, 6 выполнены с возможностью независимого друг от друга поворота вокруг своих продольных осей. Барабан 4 размещен в корпусе 1, содержащем сферическую кольцевую часть и торцевые поверхности, содержащие участок, выполненный в виде усеченного конуса, скрепленного широким основанием с кромками сферических частей корпуса 1. Узкое основание размещено в полости сферической части корпуса 1 и снабжено круглой пластиной, размещенной параллельно торцам барабана 4, снабженной отверстием, через которое с возможностью вращения пропущен вал отбора мощности. Лопасти 8-11 придана осесимметричная форма. Сечение полости корпуса 1 перекрыто перегородкой, скрепленной с внутренней сферической поверхностью корпуса 1 и боковыми конусными поверхностями его торцевых частей. Перегородка с поперечной щелью выполнена с возможностью прохода через нее лопасти 8-11, развернутой в диаметральной плоскости сферической части корпуса 1. Изобретение направлено на повышение полноты преобразования потока в механическую энергию. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к энергетике. Ветроэнергетический комплекс включает, по крайней мере, два ветросиловых модуля, расположенных один над другим. Каждый ветросиловой модуль содержит закрепленные в силовом каркасе внутренний и внешний ветросиловые блоки, размещенные на одной оси и выполненные с возможностью вращения. Внутренний ветросиловой блок представляет собой корпус, боковые стенки которого образованы лопатками. Внешний ветросиловой блок включает, по крайней мере, две лопасти Дарье, закрепленные на элементах внутреннего ветросилового блока. Два ветросиловых модуля выполнены с возможностью размещения генераторного узла между ними. Внутренний и внешний ветросиловые блоки одного модуля подключены к ротору генератора. Внутренний и внешний ветросиловые блоки второго модуля подключены к статору генератора. Силовой каркас представляет собой, по крайней мере, три стойки, соединенные поперечными элементами со стороны верхней и нижней стенок корпуса внутреннего ветросилового блока. Стойки силового каркаса одного модуля выполнены с возможностью соединения со стойками силового каркаса соседнего модуля. Изобретение направлено на повышение коэффициента использования энергии ветра, надежности, а также упрощение конструкции и транспортировки комплекса. 26 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к ветросиловой турбине. Горизонтальная ветросиловая турбина содержит раму и средство направления потока воздуха. На раме горизонтально установлен ротор с возможностью вращения на валу ротора. Ротор имеет три или более элементов радиальных лопаток, закрепленных на валу ротора при помощи средства крепления. Элементы радиальных лопаток расположены на равных расстояниях друг от друга. Каждый элемент радиальных лопаток содержит опорные кронштейны и ветровую лопасть, закрепленную на внешнем концевом участке опорных кронштейнов. Ветровая лопасть имеет такую форму, чтобы захватывать поток воздуха, направленный на нее, что вызывает перемещение лопасти и возникновение вращающей силы на валу ротора. В результате чего ротор вращается относительно своей продольной оси. Элементы радиальных лопаток жестко соединены между собой на своих внешних концевых участках при помощи растяжек с регулировкой натяжения. Средство направления потока воздуха предназначено для ускорения и направления потока воздуха в рабочий воздушный канал, чтобы воздействовать на ветровые лопасти, расположенные в рабочем воздушном канале. В результате чего ветровые лопасти смещаются под действием аэродинамического сопротивления. Изобретение направлено на уменьшение веса ветросиловой турбины и обеспечение способности работать при низких скоростях ветра. 14 з.п. ф-лы, 16 ил.
Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветродвигателям, и может быть использовано для строительства ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения ветроколеса, расположенного по потоку ветра. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал с установленным на нем колесом с лопастями, конусный направитель и наружную обечайку, на которой равномерно по периметру размещены лопасти второго уровня, в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах. Такое расположение лопастей обеспечивает значительное повышение суммарной площади лопастей и крутящего момента. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
