Судовая ветроэнергетическая установка

 

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым ветроэнергетическим установкам. Судовая ветроэнергетическая установка содержит вытяжную башню с горизонтально-выпускающим оголовком, воздухозаборником в нижней части башни и ветродвигателем внутри нее. Воздухозаборник выполнен в виде фальшстенок с конструктивными проемами, прикрепленных на проставках к судовым поверхностям с зазором, образующим полости, сообщенные с вытяжной башней. Фальшстенки имеют уплотнения по верху и вокруг конструктивных проемов. Лобовые и боковые фальшстенки оборудованы клапанами-захлопками, приоткрывающимися внутрь на упругих шарнирах по нижней кромке. Ветродвигатель выполнен радиально-осевым и смонтирован соосно в верхней части вытяжной башни. Вытяжная башня установлена вертикально с возможностью поворота ее верхней части. В ней выполнено окно с противоположной выпуску оголовка стороны, открывающее ветру лопатки ветродвигателя. Достигается возможность использования энергии всех воздушных потоков, обдувающих судно, и снижения отрицательного воздействия на мореходные качества судна. 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается судовой ветроэнергетики.

Известен ветроэлектроход, содержащий двигатель внутреннего сгорания, кинематически связанный с гребным винтом и электрически - с электрогенератором и ветрогенераторы, вынесенные за пределы полезной площади. При этом ветроэлектроход снабжен вторым электродвигателем, связанным с вторым гребным винтом, связанным с ветрогенераторами (п. N 2053925, кл. B 63 H 13/00, 1991).

Недостаток этого изобретения заключается в том, что данный ветрогенератор использует энергию только приходящихся на ветродвигатель воздушных потоков, которые воздействуя на его лопасти, одновременно образуют воздушную преграду набегающему ветру, отражаются от них, чем оказывают дополнительное сопротивление движению, остойчивости и устойчивости на курсе судна, что ведет к дополнительному расходу топлива и других ресурсов судовой энергетической установки.

Наиболее близок нашему решению - ветродвигатель, содержащий вытяжную башню с нижним воздухозаборником и верхним оголовком, а также воздушную турбину, вмонтированную в башенный тракт (п. N 2063543, кл. F 03 D 3/04, 1993).

Недостатком данного изобретения является то, что ветродвигатель использует только энергию воздушных потоков, приходящихся на приемные отверстия нижнего кольцевого воздухозаборника.

Задача изобретения - максимальное использование энергии всех воздушных потоков, обдувающих судно, а также снижение их отрицательного воздействия на скорость, остойчивость и устойчивость судна на курсе.

Задача решается тем, что в ветроэнергетической установке, содержащей вытяжную башню с горизонтально-выпускающим оголовком, воздухозаборником в нижней части башни и ветродвигателем внутри нее, воздухозаборник выполнен в виде фальшстенок с конструктивными проемами, прикрепленных на проставках к судовым поверхностям с зазором, образующим полости, сообщенные с вытяжной башней. При этом фальшстенки имеют уплотнения по верху и вокруг конструктивных проемов, лобовые и боковые фальшстенки оборудованы клапанами-захлопками, приоткрывающимися внутрь на упругих шарнирах по нижней кромке, а ветродвигатель выполнен радиально-осевым и смонтирован соосно в верхней части вытяжной башни, причем вытяжная башня установлена вертикально с возможностью поворота ее верхней части и в ней выполнено окно с противоположной выпуску оголовка стороны, открывающее ветру лопатки ветродвигателя.

На фигурах представлено: фиг. 1 - вид сбоку, фиг. 2 - вид сверху, фиг. 3 - поперечный разрез фальшстенок ветроустановки.

Судовая ветроэнергетическая установка содержит вытяжную башню 1 с горизонтально-выпускающим оголовком 2 и ветродвигателем 3 в верхней части 4, установленной с возможностью поворота на упорном подшипнике 5 вытяжной башни 1, окно 6 в ней, открывающее лопатки 7 ветродвигателя 3, воздухозаборник 8, с клапанами-захлопками 9, выполненными с зазором 10 у палубы.

Установка работает следующим образом. Воздух, обдувающий судно, пропускается клапанами-захлопками 9 в полости воздухозаборника 8, откуда движется за счет тяги вытяжной башни 1 и образующимся разряжением перед работающим ветродвигателем 3, а также напором ветра, к выходу из башни и, попадая на лопатки ветродвигателя 3, приводит его в действие. Одновременно, ветер, приходящийся на верхнюю часть башни, а именно, воздействующий на оголовок 2, и выходящий из него поток отработавшего воздуха поворачивает верхнюю часть башни окном 6 навстречу ветру, который воздействует непосредственно на открытые лопатки 7 ветродвигателя 3, усиливая его действие. Поступающая вместе с воздухом влага удаляется через зазоры 10.

Установка действует на ходу и стоянках судна, максимально используя энергию воздействующих на него воздушных потоков, и разгружая судно от воздушного напора. При этом снижается нагрузка не только вспомогательных, но и главного двигателя. А также снижается расход топлива, затраты на эксплуатацию, ремонт и техническое обслуживание судовой энергетической установки.

Формула изобретения

Судовая ветроэнергетическая установка, содержащая вытяжную башню с горизонтально-выпускающим оголовком, воздухозаборником в нижней части башни и ветродвигателем внутри нее, отличающаяся тем, что воздухозаборник выполнен в виде фальшстенок с конструктивными проемами, прикрепленных на проставках к судовым поверхностям с зазором, образующим полости, сообщенные с вытяжной башней, при этом фальшстенки имеют уплотнения по верху и вокруг конструктивных проемов, лобовые и боковые фальшстенки оборудованы клапанами-захлопками, приоткрывающимися внутрь на упругих шарнирах по нижней кромке, а ветродвигатель выполнен радиально-осевым и смонтирован соосно в верхней части вытяжной башни, причем вытяжная башня установлена вертикально с возможностью поворота ее верхней части и в ней выполнено окно с противоположной выпуску оголовка стороны, открывающее ветру лопатки ветродвигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3