Ветродвигатель


 


Владельцы патента RU 2552017:

Петров Василий Силантьевич (RU)

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. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал с установленным на нем основным многолопастным ветроколесом с лопастями повышенной площади в направлении воздушного потока, наружную обечайку и конусный направитель воздушного потока средней зоны. На ступице основного ветроколеса насажено дополнительное многолопастное ветроколесо меньшего диаметра с тороидальным направителем воздушного потока центральной зоны. Наружная обечайка дополнительного многолопастного ветроколеса крепится к лопастям основного ветроколеса. На наружных обечайках обоих ветроколес закреплены равномерно расположенные лопасти второго уровня. Изобретение позволяет повысить суммарную площадь лопастей. 2 з.п. ф-лы, 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 многолопастное ветроколесо (Ветроэнергетика. М.: Энергоиздат, 1982, с.26, рис.1.3, А4). Недостатком данного колеса является то, что в нем практически не используется сила ветра центральной зоны.

Технической сущностью настоящего изобретения является значительное повышение суммарной площади лопастей с целью уменьшения диаметра ветроколеса, увеличения крутящего момента на валу ветродвигателя и более эффективного использования силы ветра центральной, средней и периферийной зон.

Настоящая техническая сущность достигается тем, что ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал с установленным на нем многолопастным ветроколесом с лопастями повышенной площади в направлении воздушного потока, наружной обечайкой и конусным направителем воздушного потока средней зоны, дополнительно содержит на ступице основного ветроколеса многолопастное ветроколесо меньшего диаметра с тороидальным направителем воздушного потока центральной зоны, наружная обечайка которого крепится к лопастям основного ветроколеса. На наружных обечайках обоих ветроколес закреплены равномерно расположенные лопасти второго уровня. Концы лопастей основного ветроколеса связаны блокирующим тросом с помощью зажимов.

Приведенные конструктивные изменения ветродвигателя с набегающим воздушным потоком по сравнению с существующими позволяют при прочих равных условиях значительно уменьшить диаметр основного многолопастного 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 наружной обечайки основного ветроколеса с лопастями второго уровня.

На фиг.4 дана развертка лопасти основного ветроколеса.

На фиг.5 дана развертка части наружной обечайки дополнительного ветроколеса с лопастями второго уровня.

Ветродвигатель состоит из основного многолопастного ветроколеса 1 (фиг.1), насаженного на вал 2. Лопасти 5 основного ветроколеса 1 крепятся к ступице 3, конусному направителю 6 (фиг.2) воздушного потока средней зоны и наружной обечайке 7, на которой равномерно расположены лопасти 8 второго уровня с ребрами жесткости 16 (фиг.3). Для снижения вибрации лопасти 5 связаны блокирующим тросом 9 с помощью зажимов 10 (фиг.2).

На ступице 3 основного ветроколеса 1 насажено дополнительное многолопастное ветроколесо 4 (фиг.1, 2) меньшего диаметра, конструктивно выполненного из двух обечаек внутренней 11 и наружной 12, между которыми расположены лопасти 13. Лопасти 13 (фиг.2) выполнены расширяющимися в виде части вогнутой цилиндроидальной поверхности с увеличением углов атаки воздушному потоку. К внутренней обечайке 11 дополнительного ветроколеса 4 крепится тороидальный направитель 14 воздушного потока центральной зоны. Наружная обечайка 12 дополнительного ветроколеса 4 конструктивно связана взаимными пазами 17 (фиг.4, 5) с лопастями 5 основного ветроколеса 1, повышая прочность ветродвигателя. На наружной обечайке 12 закреплены равномерно расположенные лопасти 15 второго уровня.

Устройство работает следующим образом. Набегающий воздушный поток к ветродвигателю условно разделяется на 3 зоны воздействия: центральную, среднюю и периферийную. Воздушный поток центральной зоны с помощью тороидального направителя 14 с резко возрастающим углом атаки с увеличенной скоростью отбрасывается на лопасти 13 дополнительного ветроколеса 4 в среднюю зону, где конический направитель 6 воздушного потока средней зоны дополнительно увеличивает скорость ветра на лопастях 5 основного ветроколеса. Воздушный поток периферийной зоны воздействует наиболее эффективно на лопасти 5 основного ветроколеса 1 и на лопасти 8, 15 второго уровня обоих ветроколес, так как радиус (плечо силы) для создания крутящего момента на валу ветродвигателя, количество лопастей и их суммарная рабочая поверхность в этой зоне наибольшие, что повышает коэффициент использования энергии ветра и к.п.д. ветроэнергоустановки.

1. Ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал с установленным на нем основным многолопастным ветроколесом с лопастями повышенной площади в направлении воздушного потока, наружной обечайкой и конусным направителем воздушного потока средней зоны, отличающийся тем, что он дополнительно содержит на ступице основного ветроколеса многолопастное ветроколесо меньшего диаметра с тороидальным направителем воздушного потока центральной зоны, наружная обечайка которого крепится к лопастям основного ветроколеса.

2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что на наружных обечайках обоих ветроколес закреплены равномерно расположенные лопасти второго уровня.

3. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что концы лопастей основного ветроколеса связаны блокирующим тросом с помощью зажимов.



 

Похожие патенты:

Универсальный ротор относится к отрасли машиностроения, в частности к производству роторов для ветродвигателей, гидротурбин, гребных винтов, вентиляторов и летательных аппаратов.

Предложено ветроколесо, содержащее ступицу и лопасти из изогнутой упругой полосы, соединенные со ступицей. Каждая из лопастей образуется путем односторонней стыковки противоположных концов изогнутой упругой полосы.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.

Изобретения относятся к области ветроэнергетики и могут быть использованы для преобразования энергии ветра. Лопасть (200) ротора состоит из тела (206) с имеющим напорную сторону (204.2) и сторону всасывания (204.1) аэродинамическим профилем (204), основания на первом конце тела (206) и наконечника (100) на втором конце тела, причем для соединения с наконечником (100) тело (206) имеет вторые компоненты соединительного механизма, которые содержат соответствующие первым направляющим средствам (110) наконечника (100) вторые направляющие средства (210), а также взаимодействующие с первыми блокировочными средствами (120) наконечника (100) вторые блокировочные средства (220).

Изобретение относится к электротехнике, к ветроэнергетике. Ротор сегментного электрогенератора содержит вал, ступицу, обод и магнитопроводы, выполненные в виде двух уголковых соединений полос, одно из которых размещено внутри другого.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал с установленным на нем колесом с лопастями.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Крыльчатая лопасть роторного ветродвигателя, образованная боковыми поверхностями обтекаемого профиля, соединенными перемычками так, что одна из них имеет длину от передней кромки до зоны ее максимальной толщины, а другая представляет полнопротяженный контур полого крыла, имеющего внутри передней кромки продольную полость между этими боковыми поверхностями.

Изобретение относится к области ветро-гелиоэнергетики. Ветровое колесо содержит ступицу с радиально прикрепленными к ней лопастями.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Система привода транспортного средства содержит, по меньшей мере, один электрогенератор, аккумуляторную батарею, зарядное устройство и инвертор, электрически соединенные между собой, электродвигатель, электрически соединенный с аккумуляторной батареей и кинематически связанный со средством перемещения транспортного средства.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в устройствах, преобразовывающих энергию ветра в другие виды энергии. Ветроэнергетическая установка, содержащая поворотное основание, башню, стрелу, перекладину с шарнирами и растяжками и тяги с головками ветроколес, согласно изобретению дополнительно содержит вторую перекладину с дополнительными шарнирами, которые соединены с шарнирами основной перекладины дополнительными кронштейнами, к которым прикреплен замкнутый канат, охватывающий шкивы, установленные на стреле.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Ветроэнергетическая установка содержит башню, две соединенные под углом стрелы, связанные с верхней частью башни, а также поворотные рамы с роторами-ветроколесами, ступицы которых закреплены на рамах, подвешенных к стрелам.

Группа изобретений относится к области ветроэнергетики и может быть использована для преобразования и использования энергии ветра в широком диапазоне скоростей.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электроэнергию. Ветроэлектростанция содержит концентратор воздушных потоков, ветроколеса, электрогенераторы, систему регулирования подачи воздуха на лопасти ветроколес и систему защиты от ураганных ветров.

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики и может быть использовано для преобразования кинетической энергии воздушного потока в механическую и электрическую энергию.

Изобретение относится к области альтернативной энергетики с использованием возобновляемых источников энергии. Ветроэнергетическая установка содержит ротор, промежуточный редуктор, гидравлическую систему, гидравлический насос, гидравлический мотор, регулятор оборотов гидравлического мотора и генератор электрического тока.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к регулируемым ветроколесам. Ветроколесо содержит основание с подшипниками, горизонтальный вал, лопасти, роторы, имеющие магнитный контакт со статорами, установленными на основании, редукторы.

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

Изобретение представляет собой ветроэнергетическую установку с горизонтальной осью вращения. Ветроэнергетическая установка содержит корпус, снабженный стабилизаторами в виде ребер жесткости.
Наверх