Ротор ветроэнергетической установки парусного типа с тремя или более лопастями, установленный внутри концентратора потока, разделяющего поток на активную зону и мертвую зону

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор ветровой электрогенерирующей установки оснащен тремя или более лопастями парусного типа, каждая из которых представляет собой часть цилиндра, ограниченную углом менее 180°, с вершиной в центре вертикальной оси цилиндра, размещенными на консолях с общим для всех лопастей постоянным углом атаки, составляющим от 35 до 60 градусов между хордой сегмента цилиндра лопасти и консолью, на которой она установлена, в точке их пересечения. Ротор устанавливается внутри концентратора воздушного потока, рабочая область которого разделяется на активную зону и мертвую зону. Изобретение направлено на увеличение коэффициента использования энергии ветрового потока. 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии (к ветроэнергетике) и может быть использовано как двигатель для приведения в действие электрогенератора и выработки электроэнергии.

Краткое описание чертежей

Ротор ветроэнергетической установки парусного типа с тремя или более лопастями, установленный внутри концентратора воздушного потока, разделяющего воздушный поток на активную зону и мертвую зону, представлен на Фиг. 1.

Обозначения к Фиг. 1:

1 - неподвижная внешняя направляющая пластина концентратора воздушного потока;

2 - лопасть ротора ветроэнергетической установки;

3 - активная зона воздушного потока внутри концентратора;

4 - мертвая зона воздушного потока внутри концентратора.

Уровень техники

http://www.freepatent.ru/patents/2516085

Известен роторный ветродвигатель (РФ №2516085), содержащий вращающиеся траверсы с ветроприемниками, выполненными в виде полуцилиндров, отличающийся тем, что ветродвигатель снабжен пружинным элементом и дополнительными ветроприемниками, выполненными в виде полуцилиндров, соединенными с основными ветроприемниками с помощью шарниров, причем пружинным элементом соединены противоположные края основного и дополнительного ветроприемников, выполненных в виде полуцилиндров.

Недостатком данной конструкции является сложность конструкции, включающей избыточное количество подвижных элементов, повышенный уровень шума при работе.

http://www.freepatent.ru/patents/2497021

Известен ветродвигатель (РФ №2497021) карусельного типа с вертикальной осью вращения, содержащий вертикальный вал, на котором укреплена турбина, выполненная в виде центрального барабана с идентичными лопастями в количестве не менее четырех, турбина размещена в неподвижном осесимметричном направляющем аппарате-статоре, который снабжен вертикальными неподвижными створками, расположенными между верхней и нижней крышками с возможностью обеспечения концентрации и направления ветрового потока с наветренной стороны на рабочую лопасть турбины и отвода вытесняемого этой лопастью воздуха в заветренное пространство, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен воздушным эжектором, с которым сообщается одна из торцевых частей турбины, причем размер лопасти по линии контакта ее с центральным барабаном превышает ее радиальный размер, а вся рабочая поверхность лопасти или ее отдельные участки выполнены с наклоном, обеспечивающим отклонение ветрового потока в сторону эжектора.

Недостатком данной конструкции является высокое сопротивление воздушному потоку за счет чрезмерного сужения рабочей области, а также разворот воздушного потока на выходе из устройства на 90 градусов относительно начального направления движения.

Задачей изобретения является:

- создание высокоэффективной конструкции ветродвигателя с осью вращения, перпендикулярной направлению потока.

При использовании изобретения достигается совокупность двух полезных технических результатов:

1. Увеличивается момент, развиваемый ветродвигателем при малых частотах вращения турбины;

2. Увеличивается коэффициент использования энергии воздушного потока.

Технический результат заключается в повышении производительности электрогенерирующей установки за счет преимущественного направления (увеличения доли) воздушного потока в активную зону и уменьшения доли воздушного потока, направляемого в мертвую зону.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Ветровая электрогенерирующая установка содержит ротор, состоящий из вертикального вала с лопастями, установленными параллельно оси вала на радиальных консолях. Ротор ветровой электрогенерирующей установки, оснащен тремя или более лопастями парусного типа, каждая из которых представляет собой часть цилиндра, ограниченную углом менее 180°, с вершиной в центре вертикальной оси цилиндра, размещенными на консолях с общим для всех лопастей постоянным углом атаки, составляющим от 35 до 60 градусов между хордой сегмента цилиндра лопасти и консолью, на которой она установлена, в точке их пересечения; отличающийся тем, что устанавливается внутри концентратора воздушного потока, рабочая область которого разделяется на активную зону и мертвую зону.

Ротор крепится на шарнирных опорах внутри концентратора воздушного потока, представляющего собой расположенные вертикально плоские направляющие пластины, установленные с равным шагом по окружности, центр которой совпадает с осью вращения ротора.

Ротор ветровой электрогенерирующей установки, оснащенный тремя или более лопастями парусного типа, каждая из которых представляет собой часть цилиндра, ограниченную углом менее 180°, с вершиной в центре вертикальной оси цилиндра, размещенными на консолях с общим для всех лопастей постоянным углом атаки, составляющим от 35° до 60° между хордой сегмента цилиндра лопасти и консолью, на которой она установлена, в точке их пересечения, отличающийся тем, что устанавливается внутри концентратора воздушного потока, рабочая область которого разделяется на активную зону и мертвую зону.