Способ преобразования энергии ветра и устройство для его реализации

Авторы патента:

Буряк Николай Николаевич (UA)

Буряк Анатолий Николаевич (RU)

Буряк Дмитрий Анатольевич (RU)

Смолич Раиса Николаевна (AT)

F03D9 - Приспосабливание ветряных двигателей для особых целей; агрегатирование ветряных двигателей с приводимыми ими устройствами (при преобладании отличительных признаков приводимых устройств см. классы, к которым отнесены эти устройства)

F03D3/04 - с неподвижными ветронаправляющими средствами, например кожухами или каналами (F03D 3/02 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2403439:

Буряк Дмитрий Анатольевич (RU)

Изобретение относится к области ветроэнергетики. В способе преобразования энергии ветра воздушный поток ветра подают на вход усилителя скорости ветра. Выход усилителя подключают посредством воздуховода к входу рабочей камеры многопоршневого роторного двигателя. Три стенки рабочей камеры выполняют неподвижными и размещают на них щели выпуска отработанного воздуха. Одну стенку рабочей камеры выполняют подвижной, свободно вращающейся, с поршнями, расположенными на ней по длине рабочей камеры. На внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры размещают полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем и обмотками, стенки конусообразного усилителя скорости ветра выполняют подвижными, открывающимися и снабжают ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра. В устройстве для преобразования энергии ветра усилитель скорости ветра выполнен конусообразной формы с подвижными раздвигающимися стенками. Выход усилителя скорости ветра посредством воздуховода подключен к входу рабочей камеры многопоршневого роторного двигателя. Технический результат заключается в повышении эффективности преобразования энергии ветра в широких пределах. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики.

Известны различные виды энергетических ветровых установок как со средоточенными параметрами, например с одним ветродвигателем диаметром до 50 метров, так и с распределенными параметрами, т.е. модульные, путем суммирования мощности отдельно повторяющихся единичных ветровых преобразователей (см. ст. «Башня из ветроэнергетических модулей», газета «Электротема», №4 (36) от 24.02.2004 г., патенты: RU 2279567, RU 2006663, UA 20753, RU 2149278).

Известен преобразователь энергии ветра, содержащий концентратор, формирующий ветровой поток на преобразователь ветра в воздуховод (UA 20753).

Недостатками предлагаемых технических решений, как способа, так и устройства, являются неполное использование энергии ветра и сложность изготовления.

Наиболее близким аналогом по способу и устройству является техническое решение по патенту RU 2249723.

Ограничениями указанного технического решения, как способа, так и устройства, являются неполное использование энергии ветра и сложность устройства.

Решаемая изобретением задача состоит в повышении коэффициента преобразования энергии ветра, последующем аккумулировании и упрощении устройства.

Технический результат заявленного способа состоит в повышении коэффициента преобразования энергии ветра.

Технический результат заявленного устройства состоит в упрощении преобразования энергии ветра.

Техническая задача заявленного способа достигается тем, что воздушный поток ветра, например, сечением 1×1 м со скоростью 1 м/с и массой 1 кг/1 м³ воздуха подают на вход усилителя скорости ветра, выход усилителя, например сечением 5×2 см, подключают посредством воздуховода к входу рабочей камеры многокамерного, многопоршневого роторного двигателя с установленными в конце рабочего цикла щелями выпуска отработанного воздуха, на неподвижных трех стенках рабочей камеры на одной стороне подвижной стенки рабочей камеры размещают по кругу поршни, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры размещают полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем и обмотками, усилитель скорости ветра снабжают ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра.

Техническая задача заявленного устройства достигается введением усилителя скорости ветра прямоугольной конусообразной формы с подвижными открывающимися стенками для работы с ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра, выход усилителя скорости подключен к входу рабочей камеры многокамерного, многопоршневого роторного двигателя с размещенными поршнями на одной подвижной стенке рабочей камеры, на другой стенке размещают полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем и обмотками.

Чертежи, поясняющие изобретение.

Фиг.1 - блок-схема преобразователя энергии ветра.

Фиг.2 - устройство преобразователя энергии ветра.

Фиг.1 поясняет принцип работы заявленного способа преобразователя энергии ветра, содержащего усилитель 1 скорости ветра, на вход которого поступает воздушный поток, двигатель 2, электрическая машина 3, ограничитель 4 скорости ветра и звено поиска направления ветра.

Устройство для преобразования энергии ветра (Фиг.2) содержит усилитель 1 скорости ветра прямоугольной конусообразной формы с подвижными раздвигающимися стенками, на вход которого поступает воздушный поток ветра, выход усилителя посредством воздуховода 5 подключен к входу рабочей камеры 6 многокамерного, многопоршневого роторного двигателя 2, три стенки 7 выполнены неподвижными, щель 8 выпуска отработанного воздуха, свободно вращающуюся стенку 9 рабочей камеры с поршнями, расположенными на ней по длине рабочей камеры, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры 6 размещены полюса постоянных магнитов 10 электрической машины с подвижным якорем 11 и обмотками, усилитель скорости ветра снабжен ограничителем 4 скорости ветра и звеном поиска направления ветра.

Работает устройство следующим образом. Воздушный поток ветра поступает на вход усилителя 1 скорости ветра прямоугольной конусообразной формы, далее энергия ветра поступает посредством воздуховода 5 на вход, например сечением 5×2 см, рабочей камеры 6 многокамерного, многопоршневого роторного двигателя, которые включаются в рабочий процесс по кругу и перемещают поршень 9 и одновременно вращают полюса постоянных магнитов 10 электрической машины 3, в которой механическая энергия ветра преобразуется в электрическую энергию с помощью неподвижного якоря 11 с обмотками, отработанный воздух в конце рабочего цикла выходит через щель 8 неподвижных стенок 7 рабочей камеры 6, ограничитель 4 скорости ветра раздвигает подвижные стенки усилителя скорости в случае больших скоростей ветра.

1. Способ преобразования энергии ветра, в котором воздушный поток ветра подают на вход усилителя скорости ветра, выход усилителя подключают посредством воздуховода к входу рабочей камеры многопоршневого роторного двигателя, три стенки рабочей камеры выполняют неподвижными и размещают на них щели выпуска отработанного воздуха, и одну стенку рабочей камеры выполняют подвижной, свободно вращающейся, с поршнями, расположенными на ней по длине рабочей камеры, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры размещают полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем и обмотками, стенки конусообразного усилителя скорости ветра выполняют подвижными, открывающимися и снабжают ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра.

2. Устройство для преобразования энергии ветра для осуществления способа по п.1, в котором поступающий воздушный поток ветра подают на вход усилителя скорости ветра, выполненный конусообразной формы с подвижными раздвигающимися стенками, выход усилителя скорости ветра посредством воздуховода подключен к входу рабочей камеры многопоршневого роторного двигателя, три стенки рабочей камеры выполнены неподвижными с установленными на них щелями выпуска отработанного воздуха, одна стенка рабочей камеры выполнена подвижной с установленными на ней поршнями, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры установлены полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем с обмотками, усилитель скорости ветра снабжен ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к ветровым электростанциям. .

Автомобильно-водительский ветрогенератор // 2403437

Изобретение относится к области энергетики, в частности к выработке электрической энергии с использованием ветровых потоков. .

Ветровая теплоэлектрическая станция // 2403436

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для получения тепловой энергии в виде горячей воды для отопления объектов, бытовых и технических нужд, а также электрической энергии для различных потребителей.

Способ работы ветроэлектрогенератора и ветроэлектрогенератор // 2397362

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую. .

Торцевой двухроторный ветрогенератор // 2395715

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для заряда аккумуляторных батарей и электропитания различных потребителей. .

Статор электрогенератора // 2395714

Изобретение относится к области ветроэнергетики. .

Способ использования лобового воздушного потока для нужд транспорта // 2387873

Изобретение относится к ветротехнике и может быть использовано для нужд транспортных средств. .

Способ смерчевого преобразования энергии сплошной среды, смерчевой преобразователь энергии (варианты), преобразователь солнечной энергии, способ магнитотеплового преобразования энергии, смерчевой преобразователь магнитотепловой энергии, смерчевой нагнетатель и смерчевая турбина // 2386857

Ветромеханический агрегат // 2386856

Изобретение относится к области энергетики и может применяться для преобразования энергии движения ветра в механическое вращение генератора для подключения различных устройств.

Аккумулирующее устройство // 2384734

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

Ветродвигательное устройство - "виндротор" // 2399790

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано при конструировании ветродвигательных установок с вертикальным приводным валом. .

Ветродвигатель // 2399789

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к двигателям, используемым ветер для получения механической и электрической энергии. .

Ветроэнергетическая установка // 2390654

Изобретение относится к области ветроэнергетики. .

Вихревая ветроустановка // 2386853

Изобретение относится к области использования ветровой энергии для генерирования электрической энергии и, в частности, может быть использовано для получения дистиллированной воды в безводных районах.

Роторная ветроустановка // 2383775

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к конструкциям ветроэлектрических установок, и может быть использовано для автономного электроснабжения. .

Ветрогелиоэнергетическая установка // 2379544

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для устойчивой работы ветродвигателей при умеренных скоростях ветра. .

Выработка электроэнергии с размещением ветрогенератора в вертикальном вытяжном воздушном канале в конструкции жилого здания // 2369772

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для генерации электроэнергии из ветряного потока. .

Роторная ветроэлектростанция // 2367816

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к вихревым двигателям, преобразующим кинетическую энергию вихря в механическую, и может быть использовано при создании ветроэлектростанций и мини ГЭС, а также как привод глубинных насосов.

Роторная ветроэлектростанция // 2362906

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветроэлектрических станциях с вертикальной осью вращения. .

Ветротурбинный двигатель с горизонтальным ротором // 2358148

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в энергоустановках, преобразующих энергию ветрового потока в электрическую энергию. .

Ветроэнергогенератор // 2422673

Изобретение относится к области ветроэнергетики