Ветродвигатель

 

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветродвигателям, преобразующим энергию ветра в электрическую энергию в районах, где часто или постоянно дуют ветры. Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышении КПД и рентабельности применения ветродвигателя, достигается за счет того, что в ветродвигателе, содержащем ротор в форме прямого кругового цилиндра с расположенным внутри него силовым колесом, корпус ротора расположен горизонтально или вертикально, силовое колесо расположено на подшипниках и выполнено в виде мельничного водяного колеса с силовыми лопастями, а по направлению их в корпусе ротора имеются верхние и нижние отверстия-каналы, в пазах которых размещены подвижные заслонки-жалюзи, перекрывающие попарно эти каналы. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветродвигателям, преобразующим энергию ветра в электрическую энергию.

Известен ветродвигатель, содержащий корпус с входным конфузором, горловиной, выходным диффузором, вал, турбину и лопастной ротор, направляющие лопатки конфузора и второй лопастной ротор (см. SU, 1590626 A1, кл. F 03 D 1/04, 07.09.1990, 2 с.).

К недостаткам ветродвигателя относятся низкий КПД двигателя и сложность конструкции.

Известен лопастный двигатель, содержащий корпус и установленное в нем на полом валу рабочее колесо с радиальными лопастями, снабженными установленными с зазором вдоль их входных и выходных кромок вращающимися валиками, соединенными механической конической передачей с неподвижной осью, радиальные оси и лопасти с возможностью поворота посредством привода относительно радиальных осей (см. SU, 1539387 A1, кл. F 03 D 7/02, 30.01.1990, фиг. 1, 3 с.).

К недостаткам двигателя относятся регулирование мощности на выходном валу двигателя за счет увеличения элементов конструкции (ролики или валики), а также невысокая надежность привода поворота лопастей относительно радиальных осей.

Известен ветродвигатель, содержащий ротор в форме прямого кругового цилиндра с расположенным внутри него силовым колесом, по совокупности существенных признаков изобретения принятый в качестве ближайшего аналога-прототипа (см. US, 3924966 A, кл. F 03 D 1/06, 09.12.1975, фиг. 1-3, 4 с.).

К недостаткам ветродвигателя относятся низкий КПД от 0,01 до 1-2%, низкая рентабельность применения и сложность конструкции.

Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышении КПД и рентабельности применения ветродвигателя, достигается за счет того, что в ветродвигателе, содержащем ротор в форме прямого кругового цилиндра с расположенным внутри него силовым колесом, согласно изобретению корпус ротора расположен горизонтально или вертикально, силовое колесо расположено на подшипниках и выполнено в виде мельничного водяного колеса с силовыми лопастями, а по направлению их в корпусе ротора имеются верхние и нижние отверстия-каналы, в пазах которых размещены подвижные заслонки - жалюзи, перекрывающие попарно эти каналы, а концы вала силового колеса выполнены в виде узлов для соединения с другими валами.

На фиг. 1 изображен ветродвигатель (общий вид); на фиг. 2 - ветродвигатель, соединенный с генератором и силовыми элементами.

Ветродвигатель состоит из корпуса 1 в виде прямого кругового цилиндра со сквозными верхним 2 и нижним 3 отверстиями-каналами, вращающегося на валу 4 с подшипниками (не показаны), силового колеса, выполненного в виде мельничного водяного колеса 5 с силовыми лопастями 6. В пазах отверстий 2,3 корпуса 1 размещены подвижные заслонки-жалюзи 7, которые могут попарно перекрывать эти каналы. По концам вала 4 размещены узлы соединения (не показаны), к одному из которых подсоединяется вал генератора 8, а другой служит для соединения с другими силовыми элементами.

Ветродвигатель работает следующим образом.

В собранном виде он крепится к основанию фундамента (не показан) так, чтобы верхние 2 и нижние 3 отверстия-каналы совпадали с направлением господствующего в данной местности ветра. Тогда при движении ветра верхние каналы 2 перекрываются заслонками-жалюзи 7, а нижние каналы 3 в это время открыты. При этом направление вращения лопастей 6 остается прежним и генератор 8 работает в прежнем режиме, поскольку тормозящее действие ветра устраняется за счет того, что одна половина лопаток 6 колеса 5 вращается, создавая вращающий момент, в то время как другая половина лопаток 6 закрыта жалюзи 7.

При ином направлении ветра открываются верхние каналы 2, а нижние каналы 3 в это время перекрыты.

Для увеличения мощности генератора 8 можно на одном валу 4 устанавливать несколько однотипных ветродвигателей (при горизонтальном расположении корпуса).

Вращение лопаток 6 мельничного водяного колеса 5 передается на вал 4, соединенный с генератором 8, где при вращении оси генератора 8 вырабатывается электрическая энергия.

Формула изобретения

1. Ветродвигатель, содержащий ротор в форме прямого кругового цилиндра с расположенным внутри него силовым колесом, отличающийся тем, что корпус ротора расположен горизонтально или вертикально, силовое колесо расположено на подшипниках и выполнено в виде мельничного водяного колеса с силовыми лопастями, а по направлению их в корпусе ротора имеются верхние и нижние отверстия-каналы, в пазах которых размещены подвижные заслонки-жалюзи, перекрывающие попарно эти каналы.

2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что концы вала силового колеса выполнены в виде узлов для соединения с другими валами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2