ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2174188
КАРУСЕЛЬНАЯ ГЕЛИОВЕТРОСТАНЦИЯ ( ВЕТРЯК )
Имя изобретателя:
Имя патентообладателя: Управление Госэнергонадзор по Астраханской области
Адрес для переписки: 414022, г.Астрахань, ул. Звездная, 47, корп.5, Управление "Астраханьгосэнергонадзор"
Дата начала действия патента: 2000.04.18
Изобретение относится к солнечной ветроэнергетике и касается электростанций,
имеющих несколько солнечных батарей и ветроколес. Технический результат,
заключающийся в снижении энергоемкости и увеличении выработки электроэнергии,
достигается за счет того, что карусельная гелиоветростанция, содержащая опору с нижним
и верхним подшипниками, электрогенератор, солнечные батареи и карусельный
ветродвигатель, согласно изобретению, дополнительно содержит продольную балку,
прикрепленную к нижнему подшипнику, и тросы, прикрепленные к балке и верхнему
подшипнику, причем к низу балки прикреплен двусторонний магнит с расположенным в нем
пустотелыми барабанами и указанный электрогенератор, взаимодействующий через
прерывистый вал с пустотелыми барабанами и через редуктор с карусельным
ветродвигателем, установленным на конце балки, а перпендикулярно валу к концу балки и
опорному подшипнику прикреплена вертикальная солнечная батарея, к верхнему тросу
прикреплены две треугольные солнечные батареи, скрепленные между собой шарниром, а к
балке - кронштейнами, при этом сверху барабанов, имеющих дугообразные продольные
лопасти, прикреплены пустотелые ограничители, в которые заделаны электропроводные
рамки.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к ветро- и гелиоэнергетике и касается электростанций,
имеющих несколько солнечных батарей и ветроколес.
Известен карусельный ветродвигатель, содержащий вертикальный вал, радиальные
лопасти, каждая из которых выполнена в виде прикрепленной к валу рамы и установленных в
ней с возможностью поворота относительно горизонтальных осей параллельных пластин,
причем удаленный от вала край каждой пластины отогнут на острый угол от ее плоскости (см.
SU, 1537885 А1, кл. F 03 D 3/00, 23.01.1990, 2 с.).
К недостаткам ветродвигателя относятся низкий КПД и невысокая надежность при больших
скоростях ветра.
Известна ветроустановка, содержащая башню, вертикальный вал, лопасти, установленные с
возможностью поворота в вертикальной плоскости на периферийных шарнирах траверс,
основные растяжки, при этом башня снабжена роликами с вертикальной осью вращения, а вал
- втулкой, соединенной с верхним концом вала, имеющей стойку, беговую дорожку и
шарнирные узлы, верхний конец стойки соединен при помощи дополнительных растяжек с
периферийными концами траверс, основные растяжки соединены с лопастями на их концах и
прикреплены к втулке, а все растяжки снабжены упругими элементами (см. SU, 1657724 А1, кл. F 03 D
3/06, 23.06.1991, фиг. 1, 3 с.).
К недостаткам установки относятся громоздкость конструкции и низкий коэффициент
использования энергии ветра.
Известна карусельная гелиоветростанция, содержащая опору с нижним и верхним
подшипниками, электрогенератор, солнечные батареи и карусельный ветродвигатель, по
совокупности существенных признаков принятая в качестве ближайшего аналога (прототипа)
изобретения (см. DE, 3614110 А1, кл. F 03 D 3/00, 29.10.1987, фиг. 1,4 с.).
К недостаткам гелиоветростанции относятся низкий КПД установки и большая
энергоемкость.
Технический результат, заключающийся в снижении энергоемкости и увеличении выработки
электроэнергии, достигается за счет того, что карусельная гелиоветростанция,
содержащая опору с нижним и верхним подшипниками, электрогенератор, солнечные батареи
и карусельный ветродвигатель, согласно изобретению, дополнительно содержит
продольную балку, прикрепленную к нижнему подшипнику, и тросы, прикрепленные к балке и
верхнему подшипнику, причем к низу балки прикреплен двусторонний магнит с
расположенным в нем пустотелыми барабанами и указанный электрогенератор,
взаимодействующий через прерывистый вал с пустотелыми барабанами и через редуктор - с
карусельным ветродвигателем, установленным на конце балки, а перпендикулярно валу к
концу балки и опорному подшипнику прикреплена вертикальная солнечная батарея, к
верхнему тросу прикреплены две треугольные солнечные батареи, скрепленные между собой
шарниром, а к балке - кронштейнами, при этом сверху барабанов, имеющих дугообразные
продольные лопасти, прикреплены пустотелые ограничители, в которые заделаны
электропроводные рамки, а барабаны, продольные лопасти и ограничители выполнены из
немагнитного материала.
На фиг. 1 изображена карусельная гелиоветростанция, вид сбоку, правая часть.
На фиг. 2 изображен разрез по А-А, левое крыло симметрично правому.
На фиг. 3 изображена карусельная гелиоветростанция, общий вид.
Карусельная гелиоветростанция содержит опору 1, на которой установлены нижний
поворотный подшипник 2 и верхний поворотный подшипник 3 с прикрепленной к нижнему
подшипнику продольной балкой 4 и тросы 5. К низу балки 4 на подвесках 6 прикреплен
электрогенератор 7, дугообразный, двусторонний магнит 8 и на подвеске 9 опорный
подшипник 10, через который до электрогенератора 7 проложен прерывистый вал 11, жестко
скрепленный с пустотелыми барабанами 12 и редуктором 13. Пустотелые барабаны 12 имеют
снаружи продольные дугообразные пластины 14, прикрепленные к ним через шарниры 15, а
также П- образные пустотелые ограничители 16, жестко прикрепленные к барабанам 12.
Внутри, в тело барабанов 12 и ограничителей 16 заделаны электропроводные рамки 17 и 18,
взаимодействующие с магнитной индукцией В. Барабаны 12, пластины 14, шарниры 15 и
ограничители 16 выполнены из немагнитного материала. К верхнему тросу 5 прикреплены две
треугольной формы солнечные батареи 19 и 20, скрепленные между собой шарниром 21, а к балке
4 - кронштейнами 22. На конце балки 4, в отверстии с подшипником 23 установлен карусельный
ветродвигатель, состоящий из рамы 24 с поворотными пластинами 25, укрепленными на осях 28,
вертикального вала 27, соединенного с редуктором 13. Опорный подшипник 28, установленный в
средней части двустороннего магнита 8, контактирует через вал 11 с барабанами 12.
Перпендикулярно оси вала 11 к концу балки 4 и подшипнику 10 жестко прикреплена
вертикальная солнечная батарея 29. Левая часть карусельной гелиоветростанции
аналогична правой части и состоит из тех же самых составных элементов и устройств.
КАРУСЕЛЬНАЯ ГЕЛИОВЕТРОСТАНЦИЯ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Солнечные батареи 29 левой и правой части гелиоветростанции разворачивают на нижнем и
верхнем поворотных подшипниках 2 и 3 все четыре барабана 12 навстречу ветровому потоку.
Верхние лопасти 14 на барабанах 12 откинуться от ограничителей 16, а нижние лопасти 14,
наоборот, прижмутся к ограничителям 16 и ветровой поток приведет во вращение все
барабаны 12. Электропроводные рамки 17, 18 будут пересекать магнитные силовые линии и в
них будет появляться переменный электрический ток, снимаемый через коллекторы и щетки
(не показаны) в электрическую сеть. От вращения барабанов 12 и карусельного
ветродвигателя начнет вращаться вал 11 и поэтому в электрогенераторе 7 также будет
вырабатываться переменный электрический ток, направляемый в общую электрическую сеть.
В дневное время при наличии солнечных лучей в солнечных батареях 19, 20 и 29 будет с
помощью фотопреобразователей (не показаны) вырабатываться постоянный электрический
ток, направляемый, например, на зарядку электрических аккумуляторов, или
преобразовываться в переменный и подаваться в общую сеть.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Карусельная гелиоветростанция, содержащая опору с нижним и верхним подшипниками,
электрогенератор, солнечные батареи и карусельный ветродвигатель, отличающаяся тем,
что гелиоветростанция дополнительно содержит продольную балку, прикрепленную к
нижнему подшипнику, и тросы, прикрепленные к балке и верхнему подшипнику, причем к низу
балки прикреплен двусторонний магнит с расположенными в нем пустотелыми барабанами и
указанный электрогенератор, взаимодействующий через прерывистый вал с пустотелыми
барабанами и через редуктор с карусельным ветродвигателем, установленным на конце
балки, а перпендикулярно валу к концу балки и опорному подшипнику прикреплена
вертикальная солнечная батарея, к верхнему тросу прикреплены две треугольные
солнечные батареи, скрепленные между собой шарниром, а к балке - кронштейнами, при этом
сверху барабанов, имеющих дугообразные продольные лопасти, прикреплены пустотелые
ограничители, в которых заделаны электропроводные рамки.
2. Карусельная гелиоветростанция по п.1, отличающаяся тем, что барабаны, продольные
лопасти и ограничители выполнены из немагнитного материала.
Версия для печати
Дата публикации 31.01.2007гг
вверх
|
