Ветроэнергетическая установка цыбульникова

 

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроэнергетическим установкам, преобразующим ветро- и гидро- энергию в электрическую. Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции и эксплуатации, а также повышении мощности установки, достигается за счет того, что в ветроэнергетической установке, содержащей парусные элементы, закрепленные на вертикальной оси таким образом, что парусность с одной стороны оси максимальная, а с другой минимальная согласно изобретению энергия снимается с одного из концов оси, при этом установка имеет дополнительную вертикальную свободно вращающуюся несущую ось с закрепленными на ней нижней и верхней платформами, на которых устанавливаются две вертикальные оси с жестко закрепленными и расположенными радиально парусными элементами и парусный клин, рассекающий ветровой поток и направляющий его только на внешнюю часть парусных роторов, парусные роторы и клин монтируются относительно несущей оси таким образом, что острие клина всегда направлено навстречу ветровому потоку. 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроэнергетическим установкам, преобразующим ветро- и гидроэнергию в электрическую.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая парусные элементы, закрепленные на вертикальной оси таким образом, что парусность с одной стороны оси максимальная, а с другой минимальная (см., например, GB 2097864 А, кл. F 03 D 3/00, 10.11.1982, фиг. 1,5с).

Недостатками установки являются сложность конструкции и невысокий КПД.

Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции и эксплуатации, а также повышении мощности установки, достигается за счет того, что в ветроэнергетической установке, содержащей парусные элементы, закрепленные на вертикальной оси таким образом, что парусность с одной стороны оси максимальная, а с другой минимальная согласно изобретению энергия снимается с одного из концов оси, при этом установка имеет дополнительную вертикальную свободно вращающуюся несущую ось с закрепленными на ней нижней и верхней платформами, на которых устанавливаются две вертикальные оси с жестко закрепленными и расположенными радиально парусными элементами и парусный клин, рассекающий ветровой поток и направляющий его только на внешнюю часть парусных роторов, парусные роторы и клин монтируются относительно несущей оси таким образом, что острие клина всегда направлено навстречу ветровому потоку.

На фиг. 1 изображена ветроэнергетическая установка, вид сверху.

На фиг. 2 изображена ветроэнергетическая установка, общий вид.

Ветроэнергетическая установка содержит парусные элементы 1 (роторы), закрепленные жестко на вертикальной оси вращения 2 и расположенные радиально от нее, причем для увеличения прочности парусные элементы 1 соединяются между собой растяжками 3, дополнительно установка содержит общую рамную конструкцию 4, на которую устанавливаются по меньшей мере два парусных ротора 1 и имеющую нижнюю 5 и верхнюю 6 платформы, а расстояние между роторами 1 выбирается таким, чтобы роторы 1, вращаясь, не задевали друг друга.

Установка содержит дополнительную вертикальную свободно вращающуюся несущую ось 7, опирающуюся на опорно-радиальный подшипниковый узел (не показан) и фиксирующуюся таким же подшипниковым узлом (не показан) в верхней части, который опирается на штанги 8 с растяжками 9. К оси 7 также крепится рассекающе-направляющий клин 10, позволяющий рассечь ветровой поток и направить его под наиболее выгодным углом к рабочей части парусного ротора 1. Кроме клина 10 можно использовать боковые направляющие щиты 11, сужающие поток среды (ветер, вода) к рабочей части парусного ротора 1.

Причем размеры выбираются такими, чтобы расстояние от несущей оси 7 до крайней точки ротора 1 было больше, чем расстояние от оси 7 до крайней рассекающей части клина 10, при таких условиях конструкция всегда будет острием клина 10 направлена навстречу ветровому потоку. Установка рассекающе-направляющего клина 10 позволяет отвести ветровую энергию от нерабочей части ротора 1 и направить ее на рабочую часть, чем значительно увеличивается скорость ветрового потока и его плотность на рабочей части парусного ротора 1, что повышает эффективность работы ветроэнергетической установки.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом.

Ветер, попадая на парусные элементы 1, приводит во вращение ось 2, с которой энергия вращения через кинематические элементы (не показаны) передается на несущую, свободно вращающуюся ось 7, при этом энергия снимается с нижней части парусного ротора 1 и передается к генератору (не показан) или насосу, компрессору и др., который устанавливается в области клина 10 с целью уравновешивания парусных роторов 1 относительно несущей оси 7, и затем передается потребителю.

Формула изобретения

Ветроэнергетическая установка, содержащая парусные элементы, закрепленные на вертикальной оси таким образом, что парусность с одной стороны оси максимальная, а с другой минимальная, отличающаяся тем, что энергия снимается с одного из концов оси, при этом установка имеет дополнительную вертикальную свободно вращающуюся несущую ось с закрепленными на ней нижней и верхней платформами, на которых устанавливаются две вертикальные оси с жестко закрепленными и расположенными радиально парусными элементами и парусный клин, рассекающий ветровой поток и направляющий его только на внешнюю часть парусных роторов, парусные роторы и клин монтируются относительно несущей оси таким образом, что острие клина всегда направлено навстречу ветровому потоку.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2