Конвейерная ветроустановка

Изобретение относится к ветроэнергетике. Конвейерная ветроустановка содержит корпус на поворотной платформе и расположенный в нем многолопастной ветроагрегат. Корпус имеет входной конфузор, а ветроагрегат выполнен в виде наклонного конвейера с желобчатыми пластинами, закрепленными на приводных цепях либо ремнях, установленных соответственно на звездочках либо шкивах, жестко посаженных на параллельные валы, один из которых кинематически связан с электрогенератором, или насосом, или компрессором, при этом желобчатые пластины выполнены с возможностью отклонения воздействующего на них воздушного потока. Изобретение направлено на поддержание рабочего режима установки при изменениях направления ветра. 3 ил.

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в самом широком спектре силовых установок с приводом от возобновляемых источников энергии.

Разработано большое количество ветродвигателей. В зависимости от ориентации оси вращения по отношению к направлению ветрового потока они могут быть:

- с горизонтальной осью вращения, параллельной направлению ветрового потока;

- с горизонтальной осью вращения, перпендикулярной направлению ветра (подобные водяному колесу);

- с вертикальной осью вращения.

Каждому виду ветродвигателей присущи свои достоинства и недостатки. Для ветроустановок с открытым ветроколесом характерны следующие недостатки:

- потенциальная опасность разрушения конструкции с падением ее фрагментов на окружающую территорию. В этом плане даже отчуждаемая "опасная зона" не создает полной гарантии безопасности при использовании подобных ветроустановок;

- незащищенность от атмосферных осадков, а также от обледенения лопастей и других частей конструкции в холодные сезоны года;

- сложность обслуживания и ремонта установок при их расположении на высоких сооружениях;

- опасность для миграции птиц;

- визуальный и шумовой дискомфорт для населения и всякой живности. Углубленный обзор всевозможных конструкций ныне известных ветродвигателей

не позволил выявить каких-либо аналогов заявляемого устройства. Даже установки с горизонтальной осью и перпендикулярным к ней направлением ветра не имеют с ним никакого сходства, поэтому найти среди них прототип для заявляемого устройства оказалось невозможным.

Задачей при разработке конвейерной ветроустановки было создание простой и достаточно эффективной модели ветродвигателя без вышеперечисленных несовершенств.

Ее решением стала разработанная конструкция, содержащая корпус на поворотной платформе, расположенный в нем многолопастной ветроагрегат, выполненный -согласно изобретению - в виде ленточного конвейера с желобчатыми пластинами, установленными на приводных цепях либо ремнях, сопряженных соответственно со звездочками либо шкивами, установленными на параллельных валах, кинематически связанных с вторичными преобразователями энергии.

Представленная конструкция позволяет максимально использовать энергию ветрового потока, предварительно сжатого и ускоренного конфузором, а также - частично -энергию внешнего потока, создающего разряжение за корпусом ветроустановки.

Смещенная относительно центра корпуса ветроустановки ось поворотной платформы обеспечивает самоориентацию конфузора навстречу ветровому потоку.

Описание поясняется продольным разрезом ветроустановки (фиг. 1), ее видом "А" - сверху - (фиг. 2) и одним из вариантов крепления пластины к зубчатому ремню (фиг. 3).

Устройство ветроустановки сходно с установленным в закрытой галерее наклонным пластинчатым конвейером - отсюда и предлагаемое для нее название. В легком и жестком корпусе 1 (см. фиг. 1), имеющем входной конфузор 2 (см. также фиг. 2) и расположенном на поворотной платформе 3, установленной на специально изготовленном основании 4 либо существующей строительной конструкции, размещен своеобразный ветроагрегат, состоящий из двух и более гибких трансмиссий 5 - приводных (транспортерных) цепей либо ремней, например, зубчатых, на которых установлены желобчатые пластины 6. При этом крепление этих пластин к цепям такое же, как в пластинчатом конвейере, а в варианте с зубчатыми ремнями - как показано, например, на фиг. 3, т.е. в упругих проушинах 7, соединенных с ремнями посредством вулканизации либо склеивания.

В варианте с цепями желательно их втулки изготовить из известных пластмасс, не требующих смазки. К тому же, такие цепи малошумны в работе.

Цепи или ремни установлены на колесах 8 (соответственно звездочках либо шкивах), насаженных на параллельные валы, расположенные на своих опорах 9, один из валов кинематически связан с электрогенератором, насосом, компрессором и т.п. Для ввода в работу и останова ветроагрегата имеется известное тормозное устройство, связанное, к тому же, с устройствами защиты всей установки от нарушения режима ее работы (при повышенной скорости, вибрации, полном сбросе нагрузки).

Подветренный торец 10 корпуса 1 целесообразно развернуть во внешние стороны для увеличения его парусности и степени разряжения воздушной среды за ним.

Пуск ветроустановки производится снятием торможения. При этом воздушнй поток, сжатый конфузором 2, сначала воздействует на верхние пластины 6, отклоняется ими вниз и затем воздействует на нижние пластины, которыми снова отклоняется и с остаточной скоростью покидает внутреннее пространство корпуса 1, чему способствует и пониженное атмосферное давление за его подветренным торцом 10.

Суммарное усилие всех обтекаемых воздушным потоком пластин 6 через цепные либо ременные приводные трансмиссии 5 создают крутящий момент на валах ветроустановки, передающийся связанным с ними машинам либо механизмам.

Электроэнергия (либо газо-жидкостные потоки) передаются от последних через ивестной конструкции каналы, соосные с поворотной платформой 3, и коммуникации, проложенные по основанию 4, во внешние сети.

Данная ветроустановка обладает устойчивой работой в любых погодных условиях, практически не реагирует на кратковременные изменения направления ветра, а при шквальных порывах, когда возможны резкие изменения его направления до противоположного, воздушный поток с обратной стороны корпуса не изменяет направления движения пластин, поддерживая тем самым рабочий режим ветроустановки.

Все это вместе с другими выше упомянутыми ее положительными характеристиками обеспечит ей должную конкурентноспособность на рынке преобразователей ветровой энергии.

Конвейерная ветроустановка, содержащая корпус на поворотной платформе и расположенный в нем многолопастной ветроагрегат, отличающаяся тем, что корпус имеет входной конфузор, а ветроагрегат выполнен в виде наклонного конвейера с желобчатыми пластинами, закрепленными на приводных цепях либо ремнях, установленных соответственно на звездочках либо шкивах, жестко посаженных на параллельные валы, один из которых кинематически связан с электрогенератором, или насосом, или компрессором, при этом желобчатые пластины выполнены с возможностью отклонения воздействующего на них воздушного потока.