Ветродвигатель

Авторы патента:

Петров Василий Силантьевич (RU)

F03D1/06 - роторы

Владельцы патента RU 2508468:

Петров Василий Силантьевич (RU)

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал с установленным на нем колесом с лопастями. Ветродвигатель дополнительно содержит закрепленный на обечайке ступицы колеса конусный направитель воздушного потока и наружную обечайку. На наружной обечайке равномерно размещены лопасти второго уровня. Лопасти первого уровня крепятся к обечайке ступицы колеса и конусному направителю. Образующие лопастей первого и второго уровня выполнены криволинейными с возрастающим углом атаки воздушному потоку. Изобретение направлено на повышение эффективности. 5 ил.

Известен ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, закрепленное на нем ветроколесо (Ветроэнергетика. М.: Энергоиздат, 1982, с.26, рис.1.3, А-8). Недостатком данного колеса является то, что в нем практически не используется сила ветра центральной его зоной и недостаточная площадь лопастей.

Наиболее близким по своей технической сущности является ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, с закрепленными на нем рабочими лопастями неподвижно и расположенными в плане между рабочими лопастями дополнительные лопасти, вращающиеся в другой плоскости, установлены под большим углом к плоскости вращения, чем рабочие лопасти (заявка RU 2009111088, 10.10.2010).

Недостатком данного технического решения является то, что не используется сила ветра центральной его зоной.

Технической сущностью настоящего изобретения является значительное повышение суммарной площади лопастей с целью уменьшения диаметра ветроколеса, увеличения крутящего момента на валу ветродвигателя и лучшего использования силы ветра центральной, средней и периферийной зонами ветроколеса.

Настоящая техническая сущность достигается тем, что ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал с установленным на нем колесом с лопастями, дополнительно содержит закрепленный на обечайке ступицы колеса конусный направитель воздушного потока и наружную обечайку, на которой равномерно размещены лопасти второго уровня, при этом лопасти первого уровня крепятся к обечайке ступицы колеса и конусному направителю, а образующие лопасти первого и второго уровня выполнены криволинейными с возрастающим углом атаки воздушному потоку.

Приведенные конструктивные изменения ветродвигателя, расположенного по потоку ветра по сравнению с существующими, позволяют при прочих равных условиях значительно уменьшить диаметр ветроколеса в расчете на установленную мощность.

На фиг.1 дан вид ветродвигателя спереди.

На фиг.2 показан разрез по А-А.

На фиг.3 дана развертка части наружной обечайки с лопастями второго уровня.

На фиг.4 дана развертка лопасти первого уровня.

На фиг.5 дан вид сверху на лопасть первого уровня.

Ветродвигатель состоит из шестилопастного колеса 1, насаженного на горизонтальный вал 2. На обечайке 4 ступицы 3 шестилопастного колеса 1 закреплен конусный направитель 6 воздушного потока. Лопасти 5 шестилопастного колеса 1 крепятся к обечайке 4 и конусному направителю 6, что обеспечивает им дополнительную жесткость. Обечайка 7 в свою очередь также обеспечивает дополнительно жесткость при работе лопастей 5 ветроколеса и снижает вибрацию. На наружной обечайке 7 равномерно размещены дополнительные лопасти 8 второго уровня, образующие 9 которых, также, как и образующие 10 лопастей 5 первого уровня, выполнены криволинейными с возрастающим углом атаки воздушному потоку.

Устройство работает следующим образом. Набегающий воздушный поток, огибая ветроэнергетическую установку, направляется к ветродвигателю. Известно, что энергетическая мощность ветроустановок в первую очередь зависит от скорости ветра в кубической зависимости, а в прямой зависимости от диаметра ветроколеса и площади рабочей поверхности лопастей. Поэтому, увеличивая рабочую площадь лопастей в два раза, можно уменьшить диаметр ветроколеса в два раза по принципу рычага Архимеда. В центральной зоне конусный направитель 6 смещает воздушный поток в среднюю зону, непосредственно на лопасти 5 первого уровня шестилопастного колеса 1, обеспечивая повышенный крутящий момент на валу 2 ветродвигателя за счет увеличения скорости воздушного потока. Наличие обечайки 7 обеспечивает совместную жесткость при работе лопастей 5 и обечайки 7, что позволяет дополнительно закрепить на ней лопасти меньшего размера второго уровня и значительно эффективнее использовать энергию ветра периферийной зоны.

Ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал с установленным на нем колесом с лопастями, отличающийся тем, что он дополнительно содержит закрепленный на обечайке ступицы колеса конусный направитель воздушного потока и наружную обечайку, на которой равномерно размещены лопасти второго уровня, при этом лопасти первого уровня крепятся к обечайке ступицы колеса и конусному направителю, а образующие лопастей первого и второго уровня выполнены криволинейными с возрастающим углом атаки воздушному потоку.

Похожие патенты:

Крыльчатая лопасть // 2499155

Изобретение относится к ветроэнергетике. Крыльчатая лопасть роторного ветродвигателя, образованная боковыми поверхностями обтекаемого профиля, соединенными перемычками так, что одна из них имеет длину от передней кромки до зоны ее максимальной толщины, а другая представляет полнопротяженный контур полого крыла, имеющего внутри передней кромки продольную полость между этими боковыми поверхностями.

Ветровое колесо // 2493428

Изобретение относится к области ветро-гелиоэнергетики. Ветровое колесо содержит ступицу с радиально прикрепленными к ней лопастями.

Роторно-лопастное рабочее колесо электрогенерирующего агрегата на основе эффекта магнуса // 2477811

Изобретение относится к электроэнергетике. .

Лопасть ветроколеса // 2469208

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

Ротор ветроэлектрогенератора сегментного типа // 2454563

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа. .

Ветровое колесо // 2431760

Изобретение относится к области ветроэнергетики. .

Роторная ветроэлектростанция // 2425249

Изобретение относится к энергетике, в частности к конструкциям ветроэлектрических установок, у которых оси вращения роторов могут иметь различное положение относительно координатных осей, но всегда соосно с направлением воздушного потока, что может быть использовано для выработки электроэнергии за счет преобразования энергии воздушного потока, удаляемого вентиляционными установками из различных помещений (метро, заводские цеха и др.), а также на ветровых электростанциях с выдачей ее как в частную, так и в общественную энергосистемы.

Аэрогенератор с горизонтальной осью // 2399788

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в устройствах для генерирования энергии за счет силы ветра с горизонтальной осью вращения. .

Ротор ветряной турбины // 2392486

Изобретение относится к ветровой энергетике, более точно, к ротору для применения в ветровых турбинах. .

Ветроколесо // 2391555

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую энергию в ветряных двигателях с осью вращения ротора, совпадающей с направлением ветра.

Ветроколесо электрогенератора сегментного типа // 2537648

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа. У ветроколеса электрогенератора сегментного типа, содержащего ступицу, лопасти с лонжеронами, выполненными в виде парусных оперений, согласно изобретению крепления лонжеронов к ободу, соединенному со ступицей с помощью спиц, выполнены в виде П-образных скоб, на вертикальных сторонах которых выполнены попарно расположенные вырезы, которые контактируют с ободом. П-образные скобы соединены с ободом крепежными элементами, а лонжероны закреплены на горизонтальных полках П-образных скоб. Преимуществом заявленного устройства является возможность использования лонжеронов лопасти одновременно в качестве конструкционных элементов и магнитопроводов сегментного генератора, что обеспечивает упрощение и удешевление конструкции при использовании парусных оперений. 5 ил.

Ротор сегментного электрогенератора // 2537707

Изобретение относится к электротехнике, к ветроэнергетике. Ротор сегментного электрогенератора содержит вал, ступицу, обод и магнитопроводы, выполненные в виде двух уголковых соединений полос, одно из которых размещено внутри другого. Сами полосы снабжены креплениями к ободу. Технический результат состоит в повышении эффективности генератора при минимизации его стоимости за счет того, что ротор в магнитном отношении взаимодействует со статором по двум воздушным зазорам: внешнему и внутреннему, что уменьшает магнитное рассеивание. Дополнительное приращение ЭДС достигается за счет только дополнительных роторных элементов, при этом источник магнитного поля остается прежним. Использование элементов полосового типа повышает технологичность. 1 ил.

Лопасть ротора и ветроэнергетическая установка с ротором // 2539608

Изобретения относятся к области ветроэнергетики и могут быть использованы для преобразования энергии ветра. Лопасть (200) ротора состоит из тела (206) с имеющим напорную сторону (204.2) и сторону всасывания (204.1) аэродинамическим профилем (204), основания на первом конце тела (206) и наконечника (100) на втором конце тела, причем для соединения с наконечником (100) тело (206) имеет вторые компоненты соединительного механизма, которые содержат соответствующие первым направляющим средствам (110) наконечника (100) вторые направляющие средства (210), а также взаимодействующие с первыми блокировочными средствами (120) наконечника (100) вторые блокировочные средства (220). Наконечник (100) лопасти (200) ротора выполнен в виде самостоятельной, соединяемой с лопастью (200) детали, и имеет первую соединительную поверхность (102), направленную к соединяемой лопасти. Для создания соединения с лопастью (200) на соединительной поверхности (102) предусмотрены первые направляющие средства (110) с направлением (FR) ввода и первые блокировочные средства (120) в качестве первых компонентов соединительного механизма для закрепления наконечника (100) на лопасти (200). Использование изобретений позволит упростить использование установки и надежность ее транспортировки. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Ветроколесо // 2542161

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа. Технический результат, заключающийся в упрощении и удешевлении конструкции, а также возможности обеспечения крутки, достигается за счет того, что основная лопасть ветроколеса снабжена шарниром, в котором закреплен угол Г-образного рычага, причем к его первой стороне присоединено натяжное устройство с тросом, а ко второй стороне - система балансиров. Парусные оперения выполнены в виде петель из ленты, концы которой закреплены на балансирах, а сама петля перекинута через трос. 4 ил.

Ветроколесо // 2549008

Предложено ветроколесо, содержащее ступицу и лопасти из изогнутой упругой полосы, соединенные со ступицей. Каждая из лопастей образуется путем односторонней стыковки противоположных концов изогнутой упругой полосы. Кроме того, его лопасти установлены с расчетными углами заклинения на их конце и в узлах их соединения со ступицей. Применение изобретения позволит увеличить кпд ветроустановок. 2 ил.

Универсальный ротор онипко // 2550718

Универсальный ротор относится к отрасли машиностроения, в частности к производству роторов для ветродвигателей, гидротурбин, гребных винтов, вентиляторов и летательных аппаратов. Универсальный ротор содержит как минимум две дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси 3 вращения ротора и каждая из которых связана с крепежным элементом, расположенным вдоль оси 3 вращения ротора. Образующая выгнутой боковой поверхности 1 дугообразной лопасти расположена близко к плоскости, которая параллельна оси 3 вращения ротора. Верхний край выгнутой боковой поверхности 1 дугообразной лопасти связан с краем вогнутой боковой поверхности 2 дугообразной лопасти. Вогнутая поверхность 2 дугообразной лопасти без крутых изгибов и углов наклонена от оси 3 вращения ротора в направлении к основанию этой лопасти. Связь края вогнутой боковой поверхности 2 дугообразной лопасти с верхним краем выгнутой боковой поверхности 1 дугообразной лопасти выполнена под углом. Противоположный край вогнутой боковой поверхности 2 дугообразной лопасти связан под углом с выгнутой боковой поверхностью 1 смежной дугообразной лопасти. Изобретение направлено на обеспечение уменьшения потерь энергии энергетического потока. 2 ил.

Ветродвигатель // 2552017

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветродвигателям, и может быть использовано для строительства ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения ветроколеса с набегающим воздушным потоком. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал с установленным на нем основным многолопастным ветроколесом с лопастями повышенной площади в направлении воздушного потока, наружную обечайку и конусный направитель воздушного потока средней зоны. На ступице основного ветроколеса насажено дополнительное многолопастное ветроколесо меньшего диаметра с тороидальным направителем воздушного потока центральной зоны. Наружная обечайка дополнительного многолопастного ветроколеса крепится к лопастям основного ветроколеса. На наружных обечайках обоих ветроколес закреплены равномерно расположенные лопасти второго уровня. Изобретение позволяет повысить суммарную площадь лопастей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Композиции конструкционного клея // 2552455

Изобретение относится к композициям конструкционного клея, и более конкретно к 2К композициям конструкционного клея. Адгезионнные композиции включают (a) первый компонент, содержащий (i) эпоксидный аддукт, который получен как продукт реакции реагентов, включающих первое эпоксисоединение, полиол, и ангидрид и/или дикислоту; и (ii) второе эпоксисоединение; и (b) второй компонент, который реагирует с первым компонентом, содержащим аминосоединение. Аминосоединение охватывает полифункциональный простой полиэфироамин на основе полипропиленоксида. Эти клеи могут быть использованы, чтобы соединить вместе субстратные материалы, такие как две половины корпуса лопастей ветряного двигателя. Изобретение позволяет получить адгезионные композиции с повышенной жизнеспособностью и обеспечивающие достаточную прочность связи. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 8 пр.

Турбина для ветродвигателей // 2555921

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к ветряным электростанциям и ветряным турбинам. Турбина для ветродвигателя содержит верхние и нижние лопатки. Между лопатками на разных расстояниях закреплены крылья с образованием воздуховодов между верхними и нижними лопатками. Передняя часть крыла, расположенная ближе к центру, является направляющей, а задняя более высокая часть крыла, расположенная дальше от центра, является воздухозаборником. Каждое крыло включает верхнее и нижнее крылья. Верхнее крыло выполнено с возможностью изменения расстояния и угла по отношению к нижнему крылу. Технический результат заключается в увеличении рабочей площади турбины с одновременным упрощением конструкции. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство генерирования энергии из текучей среды и лопасть, использующаяся в нем // 2557966

Группа изобретений относится к устройству генерирования энергии из текучей среды и лопасти, использующейся в нем, и может быть использована, в частности, в ветровых генераторах. Лопасть для устройства генерирования энергии из текучей среды содержит направляющую поверхность, внутри которой должна перемещаться текучая среда, чтобы вращать лопасть вокруг оси Хо вращения, которая вместе с осями Yo, Zo образует ортогональную систему координат Xo, Yo, Zo. Упомянутая лопасть ограничена передней кромкой (4) и задней кромкой (5), сужается между передней кромкой (4) и задней кромкой (5), проходит вдоль средней линии (10). Проекция средней линии (10) на плоскость Xo, Yo имеет первую кривизну. Плоскость Xo, Yo образована с возможностью содержания средней линии (10) у передней кромки (4). Группа изобретений направлена на повышение выходной мощности устройства генерирования энергии. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.