ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2008514
ВЕТРОАГРЕГАТ
Имя изобретателя: Мазяров В.П.; Медведев В.И.; Макаров В.С.
Имя патентообладателя: Чувашский сельскохозяйственный институт
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1991.01.16
Использование: в ветроэнергетике. Сущность изобретения: ветроагрегат содержит
щелевой конфузор 5 с диффузором 6. Лопастные ветроколеса 8 размещены на вертикальных
валах 7 с перекрытием друг друга, с межосевым расстоянием, большим радиуса и меньшим
диаметра ветроколес. Ветроколеса соседних валов установлены в разных плоскостях с
чередованием по вертикали.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к ветроэнергетике и касается ветроэнергетических
установок с направляющими аппаратами.
Известна ветроэнергетическая установка, содержащая входной щелевой конфузор и
расположенные за ним два барабана, вертикально установленные с возможностью вращения
в противоположных направлениях [1] .
Недостатками известного устройства являются большая лобовая поверхность конфузора и
его низкий КПД.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению
является ветроагрегат, включающий лопастные ветроколеса, установленные на
вертикальных валах с межосевым расстоянием, которое больше радиуса и меньше диаметра
ветроколес [2] .
Недостатками этого ветроагрегата являются сравнительно большая лобовая поверхность
конфузора и невысокий коэффициент использования энергии ветра.
Целью изобретения является повышение коэффициента использования энергии ветра.
Поставленная цель достигается тем, что в ветроагрегате, состоящем из щелевых
конфузоров и лопастных ветроколес, установленных на размещенных в ряд вертикальных
валах с межосевым расстоянием, большим радиуса и меньшим диаметра ветроколес,
последние на соседних валах установлены в разных плоскостях с чередованием по
вертикали.
Сходными признаками предложенного технического решения с известными являются наличие
щелевых конфузоров с диффузорами и лопастных ветроколес, установленных на
вертикальных валах с межосевым расстоянием, большим радиуса и меньшим диаметра
ветроколес.
Предложенный ветроагрегат отличается от известных тем, что лопастные ветроколеса
соседних валов установлены в разных плоскостях с чередованием по вертикали.
Чередование ветроколес соседних валов в предложенном устройстве позволяет уменьшить
расстояние между валами до суммы радиусов ветроколеса и вала, снизить площадь лобового
сечения конфузоров и повысить тем самым коэффициент использования энергии ветра.
Кроме того, в предложенной конструкции на расстояние между валами не влияют ни число
рабочих лопаток, ни их форма, что также способствует оптимизации этих параметров и
повышению КПД ветроагрегата.
|
|
На фиг. 1 изображен общий вид ветроагрегата; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Ветроагрегат
состоит из обтекателей 1, закрепленных траверсами 2 и установленных на катках 3 с
возможностью поворота на эксцентричной оси 4. Обтекатель 1 образует щелевой конфузор 5 с
диффузором 6, где установлены вертикальные валы 7, кинематически связанные между собой
и электрогенератором (на чертежах не показан). На соседних валах 7 в разных плоскостях с
чередованием по вертикали установлены лопастные ветроколеса 8. При этом расстояние а
между соседними валами больше радиуса R и меньше диаметра D лопастных ветроколес 8.
Ветроагрегат работает следующим образом. Поток воздуха обтекателями 1 направляется
через входной конфузор 5 в диффузор 6, где повышается где скорость и создается эффект
воздушного коридора. Воздействуя на лопатки ветроколес 8, сконцентрированный в
диффузоре поток воздуха приводит во вращение вертикальные валы 7 и связанный с ними
электрогенератор.
За счет установки лопастных ветроколес на соседних валах в разных плоскостях с
чередованием по вертикали обеспечивается уменьшение расстояния между соседними
валами при сохранении размеров ветроколес. Это приводит к уменьшению площади лобового
сечения обтекателей и повышению коэффициента использования ветровой энергии, а также
КПД всего ветроагрегата по сравнению с аналогичными агрегатами. Кроме того, установка
ветроагрегата эксцентрично относительно оси 4 позволяет отказаться от специального
флюгера для его ориентации по направлению ветра и упростить конструкцию. Предложенный
ветроагрегат может работать при малой скорости ветра и создавать сравнительно большой
момент на приводном валу электрогенератора, обладает повышенной ураганоустойчивостью
и надежностью.
(56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1564375, кл. F 03 D 3/02, 1990.
2. Патент США N 4174923, кл. F 03 D 3/02, опублик. 1979.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
ВЕТРОАГРЕГАТ, содержащий щелевой конфузор и лопастные ветроколеса,
размещенные на вертикальных валах с перекрытием друг друга, с межосевым расстоянием,
большим радиуса и меньшим диаметра ветроколес, отличающийся тем, что, с целью повышения
коэффициента использования энергии ветра, ветроколеса соседних валов установлены в
разных плоскостях с чередованием по вертикали.
Версия для печати
Дата публикации 10.02.2007гг
вверх
|
