Вертикальный ротор ветроводяного двигателя

Авторы патента:


Владельцы патента RU 2670854:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") (RU)

Изобретение относится к области. Вертикальный ротор ветроводяного двигателя, состоит из: ступицы, включающей в себя узлы крепления спиц из состава упомянутых ниже спицевых наборов, соединительный фрагмент или фрагменты, соединяющие узлы крепления между собой, не менее двух вертикально вытянутых лопастей, не менее двух спицевых наборов, состоящих из двух или более спиц, имеющих крыльевой профиль, соединяющих указанную ступицу с указанными вертикальными лопастями. Угол скольжения указанных лопастей принимает значения от 20° до 45°. Изобретение направлено на повышение эффективности использования кинетической энергии ветра либо потока воды или другой несжимаемой жидкости за счет повышения эффективности ее преобразования в кинетическую энергию вращательного движения двигателя ветровой или гидроэнергетической установки. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

 

1. Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано в составе двигателей, осуществляющих преобразование кинетической энергии ветра либо потока воды или другой несжимаемой жидкости для выработки электроэнергии или выполнения механической работы.

2. Уровень техники

В настоящее время известен целый ряд вертикальных роторных устройств предназначенных для взаимодействия с ветром или потоком воды с целью преобразования кинетической энергии движущегося потока в электрическую энергию.

В частности известно устройство «Вертикальная структура ветровой или гидравлической турбины» (патент ЕР 2657514 F03D 3/06 от 30.10.2013) состоящее из осевого стержня с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, не менее двух прямых или спирально закрученных вертикальных лопастей, имеющих крыльевой профиль, а также не менее двух спиц, также имеющих крыльевой профиль, радиально и симметрично расходящихся от упомянутого стержня, обеспечивающих механическую связь упомянутого стержня с упомянутыми лопастями, которые могут быть сгруппированы в первый и второй спицевые наборы по три спицы в каждом, так что первый спицевой набор расположен выше второго спицевого набора.

Достоинством данного устройства относится легкость и простота монтажа, а также общая механическая устойчивость конструкции.

Недостатком устройства является сравнительно низкий коэффициент использования кинетической энергии ветра либо жидкости.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является устройство раскрытое в патенте US 20120201687 А1 F03D 3/06 от 09.08.2012, представляющее собой вертикальную ветровую турбину, содержащую лопасть или лопасти, прикрепленные к осевому стержню с помощью спицы (спиц), такие что угловой размер каждой из указанных лопастей в направлении оси вращения составляет от 50° до 200°, причем указанные лопасти обладают несимметричным профилем, а расстояние между передней и задней кромками каждой из указанных лопастей не меняется по всей длине каждой из указанных лопастей.

Указанное устройство обеспечивает несколько более высокий коэффициент использования энергии ветра, однако в представленной конструкции имеется резерв для дальнейшей оптимизации, который не был использован.

3. Раскрытие изобретения

Ветровые и гидроэнергетические установки в настоящее время являются одними из самых популярных альтернативных источников энергии и находят все более широкое применение в государственных и частных хозяйствах. Их главными достоинствами является экологическая чистота и сравнительная легкость монтажа и быстрота развертывания. Основной их задачей является преобразование кинетической энергии поступательного движения ветра или воды в электрическую энергию путем промежуточного преобразования в кинетическую энергию вращательного движения двигателя ветровой или гидроэнергетической установки.

Основным показателем экономической эффективности подобных установок является отношение суммы стоимостей производства, установки и эксплуатации к суммарной стоимости электроэнергии, произведенной за время жизненного цикла установки. Соответственно, повышение экономической эффективности подобных установок может достигаться удешевлением их производства, установки и эксплуатации, увеличением длительности их жизненного цикла и увеличением количества производимой ими за время жизненного цикла электроэнергии.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в повышения эффективности использования кинетической энергии ветра либо потока воды или другой несжимаемой жидкости, выступающей в качестве рабочего тела ротора, за счет повышения эффективности ее преобразования в кинетическую энергию вращательного движения двигателя ветровой или гидроэнергетической установки.

Достижение технического результата осуществляется за счет того, что вертикальный ротор ветроводяного двигателя, состоящий из: ступицы с возможностью вращения в горизонтальной плоскости вокруг осевой линии указанного ротора, не менее двух спирально закрученных вокруг осевой линии указанного ротора вертикально вытянутых лопастей, таких что все точки центральной линии каждой из указанных лопастей равноудалены от осевой линии указанного вертикального ротора, а профили срезов верхней и нижней концевых частей указанных лопастей представляют собой плоскости, параллельные плоскости вращения указанного ротора, причем угловой размер каждой из указанных лопастей в плоскости вращения ротора лежит в пределах от 50° до 200° включительно, при этом каждая из указанных лопастей на всем своем протяжении имеет двояковыпуклый симметричный крыльевой профиль, такой что характеристики указанного профиля остаются неизменными на всем протяжении каждой из указанных лопастей и хорда указанного профиля на всем протяжении каждой из указанных лопастей перпендикулярна кратчайшей линии между точкой центра давления указанного профиля и осевой линией указанного вертикального ротора, не менее двух спицевых наборов, состоящих из двух или более спиц каждый, таких что каждая из указанных спиц одним концом крепится к указанной ступице, а другим концом крепится к одной из указанных лопастей, причем для каждого из указанных спицевых наборов точки крепления каждой из указанных спиц в указанном спицевом наборе к указанным лопастям указанного ротора лежат в одной плоскости, параллельной плоскости вращения указанного ротора, а точки крепления указанных спиц в каждом из указанных спицевых наборов к ступице находятся в одной точке относительно осевой линии указанного ротора, при этом каждая из указанных спиц на всем своем протяжении имеет двояковыпуклый симметричный крыльевой профиль, такой что средняя линяя указанного профиля параллельна плоскости вращения указанного ротора, а длина указанной средней линии указанного профиля уменьшается по мере удаления вдоль указанной спицы от указанной ступицы, сделан так, что угол скольжения указанных лопастей, определяемый как угол между проекцией центральной линии каждой из указанных лопастей на плоскость, перпендикулярную плоскости вращения ротора и содержащую точки центров давления профилей срезов верхнего и нижнего концевых частей указанной лопасти, и проекцией оси вращения указанного ротора на ту же плоскость принимает значения от 20° до 45°.

4. Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами где:

Фиг. 1. - Внешний вид вертикального ротора ветроводяного двигателя, содержащего следующие элементы:

1 - ступица;

11-12 - узлы крепления спиц спицевых наборов к ступице;

13 - соединительный фрагмент ступицы;

21-23 - лопасти;

31-32 - спицевые наборы;

311-313 - спицы первого спицевого набора;

321-323 - спицы второго спицевого набора.

Фиг. 2. - Геометрический смысл основных параметров ротора ветроводяного двигателя. На фигуре представлены:

γ1 - угол скольжения,°;

γ2 - угловой размер лопасти,°;

L - длина хорды профиля лопасти, см.

Фиг. 3. - Распределение значений вращающего момента ротора в зависимости от значений угла скольжения γ1 и углового размера лопасти γ2. На фигуре представлены:

γ1 - угол скольжения лопасти,°;

γ2 - угловой размер лопасти,°;

М - вращающий момент ротора, Н⋅м.

Фиг. 4. - Распределение значений вращающего момента ротора в зависимости от значений длины хорды профиля вертикальной лопасти. На фигуре представлены:

N - длина хорды профиля вертикальной лопасти, см;

М - вращающий момент ротора, Н⋅м.

5. Осуществление изобретения

Внешний вид предлагаемого вертикального ротора ветроводяного двигателя представлен на фиг. 1.

Вертикальный ротор ветроводяного двигателя, состоит из: ступицы 1, включающей в себя узлы крепления спицевых наборов 11, 12 и соединительный фрагмент 13, вертикально вытянутых лопастей 21, 22 и 23, не менее двух спицевых наборов 31, 32 состоящих из двух или более спиц каждый (311, 312, 313 и 321, 322, 323 соответственно), соединяющих указанную ступицу с указанными лопастями.

Принцип работы устройства заключается в том, что направленный поток воздуха, воды или иной жидкости воздействует на вертикальные спирально закрученные лопасти 21-23, сообщая им движение за счет их парусности. Причем спиральное закручивание лопастей позволяет им одинаково реагировать на поток воздуха или жидкости с любого направления в плоскости вращения ротора.

Каждая из спиц 311-313 и 321-323, входящих в спицевые наборы 31 и 32 соответственно, одним концом крепятся к указанным вертикально вытянутым лопастям 21-23, а другим концом к ступице 1 в узлах крепления 11 и 12 соответственно. Указанные спицы осуществляют механическую связь вертикально вытянутых лопастей со ступицей, так что движение вертикальных лопастей передается ступице, сообщая ей вращательное движение вокруг своей оси.

В результате в роторе ветроводяного двигателя создается вращающий момент, который приводит к закручиванию ротора вокруг вертикальной оси и, тем самым, осуществляется преобразование кинетической энергии поступательного движения воздуха, воды или иной несжимаемой жидкости во вращательное движение ротора.

Определяющими параметрами предлагаемого ротора ветроводяного двигателя с точки зрения величины вращающего момента будут являться следующие: угол скольжения лопастей, угловой размер лопасти в плоскости вращения ротора ветроводяного двигателя и длина хорды профиля лопастей. Геометрический смысл упомянутых угловых параметров поясняется с помощью фиг. 2.

Согласно, представленной фиг. 2, угол скольжения γ1 определяется как угол между проекцией центральной линии лопасти на плоскость, перпендикулярную плоскости вращения ротора и содержащую точки центров давления профилей срезов верхней и нижней концевых частей лопасти, и проекцией осевой линии ротора на эту же плоскость, угловой размер лопасти γ2. определяется как угол между проекциями линии, соединяющей точку центра давления профиля среза верхней концевой части лопасти с осевой линией, и линии, соединяющей точку центра давления профиля среза нижней концевой части лопасти с осевой линией, на плоскость вращения ротора.

Длина хорды профиля лопасти L определяется как длина участка прямой, лежащей в плоскости вращения ротора, и соединяющей две наиболее удаленные друг от друга точки профиля сечения лопасти ротора. Однако учитывая, что предлагаемый ротор ветроводяного двигателя может изготовляться в различных типоразмерах, определяемых особенностями области его практического применения, данный параметр удобно измерять в угловых единицах. Длина хорды профиля лопасти в этом случае, будет определяться как величина угла, образуемого прямыми, отложенными от наиболее удаленных друг от друга точек профиля лопасти и центром вращения ротора.

При таком подходе длину хорды профиля лопасти можно измерять в градусах или в радианах. При проведении моделирования работы предлагаемого ротора ветроводяного двигателя использовалась градусная мера.

На основании математического моделирования были проведены расчеты, показывающие распределение зависимости вращающего момента ротора M(γ12) от угла скольжения γ1 и углового размера γ2 указанных лопастей модели ротора с заданными физическими размерами. Рассчитанные значения вращающего момента ротора, рассчитанные в Ньютон-метрах при фиксированных значениях линейных размеров ротора, представлены в приведенной ниже таблице.

Представленные в таблице значения демонстрируют возрастание значений суммарного вращающего момента М при уменьшении угла γ1 и увеличении угла γ2. Причем следует отметить, что по мере упомянутого изменения значений углов γ1 и γ2, скорость нарастания значений момента М увеличивается. Ограничивающими факторами в данном процессе выступают конструктивные особенности материалов, используемых для изготовления ротора, связанные с массой и жесткостью конструкции ротора, поэтому значительный технико-экономический эффект будет наблюдаться в диапазоне значений угла γ1 от 20° до 45°.

Третьим параметром, определяющим величину момента вращения вертикального ротора ветроводяного двигателя, как уже было сказано, будет являться длина хорды профиля лопастей.

Проведенное моделирование показывает, что значение вращающего момента ротора увеличивается практически линейно по мере роста углового значения длины хорды профиля лопасти предлагаемого ротора в рамках предельных значений, определяемых конструктивными особенностями предлагаемого ротора и составляющих диапазон от 4° до 20°.

Для облегчения транспортировки и монтажа ротора ветроводяного двигателя, а также ускорения развертывания содержащей его ветровой или гидроэнергетической установки, ротор ветроводяного двигателя выполнен в виде сборной конструкции, состоящей из отдельных сегментов, соединяющихся между собой.

1. Вертикальный ротор ветроводяного двигателя, состоящий из: ступицы, с возможностью вращения в горизонтальной плоскости вокруг осевой линии указанного ротора, не менее двух спирально закрученных вокруг осевой линии указанного ротора вертикально вытянутых лопастей, таких что все точки центральной линии каждой из указанных лопастей равноудалены от осевой линии указанного вертикального ротора, а профили срезов верхней и нижней концевых частей указанных лопастей представляют собой плоскости, параллельные плоскости вращения указанного ротора, причем угловой размер каждой из указанных лопастей в плоскости вращения ротора лежит в пределах от 50° до 200° включительно, не менее двух спицевых наборов, состоящих из двух или более спиц каждый, таких что каждая из указанных спиц одним концом крепится к указанной ступице, а другим концом крепится к одной из указанных лопастей, причем для каждого из указанных спицевых наборов точки крепления каждой из указанных спиц в указанном спицевом наборе к указанным лопастям указанного ротора лежат в одной плоскости, параллельной плоскости вращения указанного ротора, а узлы крепления указанных спиц в каждом из указанных спицевых наборов к ступице находятся в одной точке относительно осевой линии указанного ротора, отличающийся тем, что угол скольжения указанных лопастей, определяемый как угол между проекцией центральной линии каждой из указанных лопастей на плоскость, перпендикулярную плоскости вращения ротора и содержащую точки центров давления профилей срезов концевых частей данной лопасти, и проекцией оси вращения указанного ротора на ту же плоскость, принимает значения от 20° до 45°.

2. Ротор ветроводяного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что каждая из указанных лопастей на всем своем протяжении имеет двояковыпуклый симметричный крыльевой профиль, такой что характеристики указанного профиля остаются неизменными на всем протяжении каждой из указанных лопастей, а длина хорды профиля каждой из указанных лопастей, измеренная в угловых градусах как величина угла, образуемого прямыми, отложенными от наиболее удаленных друг от друга точек профиля лопасти к центру вращения ротора, составляет от 4° до 20°.

3. Ротор ветроводяного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что каждая из указанных спиц на всем своем протяжении имеет двояковыпуклый симметричный крыльевой профиль, такой что средняя линяя указанного профиля параллельна плоскости вращения указанного ротора, а длина указанной средней линии указанного профиля уменьшается по мере удаления вдоль указанной спицы от указанной ступицы.

4. Ротор ветроводяного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что указанная ступица состоит из узлов крепления указанных спиц каждого из указанных спицевых наборов к указанной ступице и одного или нескольких соединительных фрагментов, механически объединяющих указанные узлы крепления в единую конструкцию указанной ступицы.

5. Ротор ветроводяного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что указанный ротор выполнен в виде сборной конструкции, состоящей из отдельных сегментов, скрепляющихся между собой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нетрадиционной энергетики. Способ преобразования кинетической энергии воздушного потока во вращательное движение лопасти заключается в том, что ветроэнергетическая установка содержит ветроприемное устройство, выполненное в виде ветроколеса, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и снабженного лопастями, установленными на валах, находящихся на оси симметрии лопастей, причем вал каждой лопасти соединен соосно с валом собственного электропривода, в состав которого входит блок управления, осуществляющего разворот соответствующей лопасти, причем при вращательном движении каждой плоской лопасти по круговой орбите положение ее плоскости выставляют с помощью электропривода с датчиком положения вала ведущей лопасти на угол разворота β относительно направления воздушного потока в каждой точке круговой траектории ее вала по команде с ее блока управления, осуществляющего непрерывный аналитический расчет этого угла β=α/2+45° по информации об угле α поворота вертикальной оси относительно вектора воздушного потока, получаемой от датчиков направления воздушного потока и углового положения вертикальной оси ветроэнергетической установки относительно вектора воздушного потока, а для остальных лопастей в соответствующие блоки управления вводятся постоянные поправки угла α 180, 120 или 90 градусов в зависимости от количества лопастей.

Изобретение относится к ветротурбинным установкам вертикального типа. Ветроэнергетическая установка вертикального типа содержит опорную площадку, на которой закреплена несущая конструкция, включающая в себя горизонтально расположенные нижнюю несущую и верхнюю балки, к которым по краям прикреплены два боковых воздухозаборника, между которыми закреплены в подшипниках между верхней и нижней балками несущей конструкции с возможностью противонаправленного вращения друг относительно друга два ротора с лопастями, имеющих параллельные вертикальные оси вращения, два ветроотражателя потока воздуха на лопасти роторов.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Вертикальный ветродвигатель содержит вал с установленными на него траверсами подвески осей и лопасти.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Роторный ветродвигатель содержит вращающиеся основания с ветроприемниками и валами, установленными на поворотном основании, установленном на башне, снабженном направляющим устройством.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Карусельное ветроколесо содержит лопасти и демпферы, расположенные между двумя плоскостями, на которых закреплены лопасти с возможностью поворота вокруг оси.

Изобретение относится к ветроэлектрическим станциям с роторными ветродвигателями с вертикальной осью. Ветродвигатель роторный содержит вращающиеся основания с ветроприемниками и валами, валы установлены на поворотном основании, установленном на башне и снабженном направляющим устройством.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромеханическим преобразователям энергии. Технический результат состоит в уменьшении осевого и диаметрального размеров, минимизации разности частоты номинального и фактического выходного напряжения, уменьшении порогового значения минимально необходимой для генерирования напряжения скорости ветра, снижении потерь энергии, повышении жесткости конструкции.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ротор ветродвигателя содержит вертикальную ось, по меньшей мере одну пару лопастей, размещенных диаметрально противоположно друг другу и включающих в себя верхние и нижние ветроприемные пластины, закрепленные соответственно на верхнем и нижнем горизонтальных валах со смещением их кромок относительно осей горизонтальных валов в направлении движения лопастей на величину, обеспечивающую перекрытие расстояния между горизонтальными валами ветроприемными пластинами одной лопасти при горизонтальном положении ветроприемных пластин другой лопасти.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Устройство преобразования энергии ветра в механическую или электрическую энергию содержит основание, полую мачту, установленную на основании и расположенную вдоль вертикальной оси, по меньшей мере один модуль, имеющий общую форму тела вращения вокруг оси, расположенный коаксиально вокруг мачты и выполненный с возможностью вращения вокруг этой мачты, при этом указанный модуль содержит по меньшей мере одну лопасть, проходящую между концом, соединенным при помощи поворотной связи, и свободным концом, при этом указанная лопасть выполнена с возможностью перемещения вокруг поворотной связи между убранным положением и развернутым положением, средства перемещения лопасти между ее развернутым и убранным положениями в зависимости от углового положения этой лопасти вокруг мачты, причем указанные средства перемещения выполнены с возможностью отключения, вал, расположенный в полой мачте коаксиально с модулем, связанный во вращении с этим модулем вокруг указанной оси и взаимодействующий с преобразователем механической энергии вращения вала в механическую или электрическую энергию.
Изобретение относится к области ветроэнергетики. Роторный ветродвигатель содержит вращающееся основание, траверсы, приемники энергии и центральную стойку.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Лопасть ветротурбины с изменяющимися размерами, включающая наконечник, который изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Лопасть ветротурбины с изменяющимися габаритами включает наконечник, который изготовлен из плоских пластин, соединенных шарниром, наконечник снабжен отрегулированными пружинами, вставленными в телескопические цилиндры, которые закреплены шарнирами к плоским пластинам с одного конца и к стопору, находящемуся на оси симметрии наконечника, с другого конца.

Изобретение относится к области ветро-гидро-энергетики. Модуль выработки электроэнергии, включающий ось, на которой установлены вращающиеся втулки с прикрепленным к ним ветровым колесом, ротор и статор электрогенератора, дополнительно снабжен гидроколесом, на наружной цилиндрической поверхности которого закреплены лопасти, ось выполнена полой, статор электрогенератора герметично закреплен на оси, вращающиеся втулки установлены на оси по обе стороны от статора, на втулках закреплены охватывающий статор герметичный ротор и охватывающее ротор гидроколесо, на втулке, расположенной с противоположной от гидроколеса стороны оси, закреплено ветроколесо с лопастями, причем гидроколесо и ветроколесо установлены с возможностью демонтажа.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения при сооружении электростанций на потоках воды или воздуха. Шаровой ортогональный энергетический агрегат для круглого в поперечном сечении канала содержит ортогональную турбину с изогнутыми вдоль сферической поверхности лопастями, концы которых с каждой стороны закреплены в ступице, и электрогенератор, при этом каждая ступица соединена с валом или со своим концевым полувалом, вал электрогенератора соединен с валом или с полувалом ортогональной турбины, при этом полувалы ортогональной турбины расположены вдоль одной оси вращения, ориентированной поперек потока, набегающего на ортогональную турбину, лопасти выполнены по винтовой линии, концевые участки каждой лопасти имеют в поперечном сечении профиль лопасти активной турбины, средняя часть каждой лопасти выполнена в поперечном сечении с аэродинамическим профилем, а в месте перехода одного профиля лопасти в другой и в центральной части лопасти установлены плоские тонкие выступы, перпендикулярные оси вращения ортогональной турбины.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения. Ортогональный энергетический агрегат двойного действия содержит ортогональную турбину с одной или несколькими лопастями аэродинамического профиля, установленными посредством траверс на концевых полувалах, и электрогенератор, вал которого соединен с одним из полувалов ортогональной турбины, при этом полувалы расположены соосно, а лопасти и оси полувалов ориентированы поперек потока, набегающего на ортогональную турбину, при этом каждая лопасть, выполненная с аэродинамическим профилем, снабжена симметрично относительно оси вращения указанной лопасти лопастью с профилем лопасти активной турбины, также ориентированной поперек потока, набегающего на ортогональную турбину, и расположенную от оси вращения лопасти, выполненной с аэродинамическим профилем на расстоянии, составляющем от 0,35 до 0,5 от расстояния, на котором расположена от оси вращения лопасть с аэродинамическим профилем, причем все лопасти выполнены с выступающими над наружной поверхностью лопастей перегородками, ориентированными перпендикулярно оси вращения ортогональной турбины.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Карусельное ветроколесо содержит лопасти и демпферы, расположенные между двумя плоскостями, на которых закреплены лопасти с возможностью поворота вокруг оси.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ротор ветродвигателя содержит вертикальную ось, по меньшей мере одну пару лопастей, размещенных диаметрально противоположно друг другу и включающих в себя верхние и нижние ветроприемные пластины, закрепленные соответственно на верхнем и нижнем горизонтальных валах со смещением их кромок относительно осей горизонтальных валов в направлении движения лопастей на величину, обеспечивающую перекрытие расстояния между горизонтальными валами ветроприемными пластинами одной лопасти при горизонтальном положении ветроприемных пластин другой лопасти.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Вихревой ветротеплогенератор для нагрева жидкого теплоносителя систем отопления и горячего водоснабжения зданий и сооружений в условиях Арктики, содержащий ортогональный ветродвигатель, преобразователь механической энергии в тепловую энергию в виде мешалки с подвижными лопастями, работающими по принципу регулятора Уатта, тепловой аккумулятор, теплообменник и трубопроводы для циркуляции теплоносителя в системах отопления различных объектов.

Изобретение относится к башне ветрогенератора (варианты). Башня ветрогенератора включает ветросборный участок, содержащий ветрозаборники, в которые входит ветер и которые расположены в виде множества ярусов, где каждый ярус сконструирован таким образом, чтобы изменять силу и направление ветра; и участок преобразования энергии, сконструированный таким образом, чтобы преобразовывать энергию проходящего через него ветра, где ветросборный участок содержит множество ветронаправляющих стенок, расположенных радиально вокруг центра башни ветрогенератора таким образом, чтобы ветер, втекающий через ветрозаборники, мог течь радиально в направлении участка преобразования энергии; внутри участка преобразования энергии находится установленная в центре каждого яруса башни ветрогенератора ветровая турбина типа Гиромилл, которая содержит ветровые лопасти типа Гиромилл, имеющие показатель относительной скорости конца лопасти (TSR) в диапазоне от 1,1 до 2,4, коэффициент заполнения не ниже 0,2 и скорость вращения не более 240 об/мин; участок преобразования энергии содержит пути потока ветра в пространстве между ветронаправляющими стенками и ветровыми лопастями и пути внутреннего потока в пространстве между ветровыми лопастями в центре башни ветрогенератора и делится на четыре равные части относительно направления, перпендикулярного направлению вхождения ветра в башню ветрогенератора, которые именуются областями с первой по четвертую.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Вертикально-осевая ветротурбина содержит ветроротор с базой для лопастей и лопастями, закрепленный на вертикальном валу, оперение, покрытие нерабочей стороны ветроротора, соосное с валом и выполненное с возможностью ориентации по ветру оперением в горизонтальной плоскости, противовесы оперения и покрытия.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Роторный ветродвигатель содержит вращающееся основание с установленными на нем валами с ветроприемниками и генераторами, а также направляющим устройством, на валах установлены зубчатые колеса.

Изобретение относится к области. Вертикальный ротор ветроводяного двигателя, состоит из: ступицы, включающей в себя узлы крепления спиц из состава упомянутых ниже спицевых наборов, соединительный фрагмент или фрагменты, соединяющие узлы крепления между собой, не менее двух вертикально вытянутых лопастей, не менее двух спицевых наборов, состоящих из двух или более спиц, имеющих крыльевой профиль, соединяющих указанную ступицу с указанными вертикальными лопастями. Угол скольжения указанных лопастей принимает значения от 20° до 45°. Изобретение направлено на повышение эффективности использования кинетической энергии ветра либо потока воды или другой несжимаемой жидкости за счет повышения эффективности ее преобразования в кинетическую энергию вращательного движения двигателя ветровой или гидроэнергетической установки. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Наверх