Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2043536

ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Имя изобретателя: Раковский Владимир Федорович 
Имя патентообладателя: Раковский Владимир Федорович
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1990.05.07 

Использование: в ветроэнергетике. Сущность изобретения: ветроэнергетическая установка содержит лопастную часть 12, смонтированную в подшипниковом узле, закрепленную на вертикальной несущей конструкции, электрогенератор 15, механически связанный с лопастной частью 12 посредством силового вала 13, концентрационно-направляющие элементы, установленные на фундаменте. Лопастная часть снабжена конфузором 11. Концентрационно-направляющие элементы представляют собой спиральное кольцо с равномерно расположенными вертикальными прорезями. К кольцу в зоне прорезей вертикально примыкают плоские экраны щиты, которые монтируются в плоскости, совпадающей с касательной к окружности кольца и удерживаются с помощью откосов и растяжек.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к ветроэнергетике.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая лопастную часть, механически связанный с лопастной частью электрогенератор, направляющий аппарат.

Целью изобретения является повышение эффективности установки и повышение прочности конструкции.

Указанная цель достигается тем, что ветроэнергетическая установка состоит из лопастной части, механически связанной с ней электрической части генератором, несущей конструкции, устройств для преобразования и аккумулирования энергии ветра, дополнительно содержит смонтированные на фундаменте вихреобразующие концентрационно-направляющие элементы, а ось ветроагрегата устанавливается вертикально и совпадает с центральной осью вихревого восходящего потока.

Концентрационно-направляющие элементы представляют собой цилиндрическое кольцо с шестью равномерно расположенными вертикальными прорезями (воздушными щелями) и шестью вертикально примыкающими к кольцу в зоне прорезей плоских аэродинамических экранов-щитов, причем щиты монтируются в плоскости, совпадающей с касательной к окружности кольца, а прорезь располагается в вершине фигуры (угла), образованной щитом и кольцом.

Лопастная часть смонтирована в подшипниковом узле, закрепленном на вертикальной несущей конструкции (мачте), снабжена концентрирующим поток конфузорным элементом, а с генератором, установленным внизу на поверхности, соединена протяженным в вертикальном направлении силовым валом.

Лопастная часть выполнена по типу соосно-многороторной с переменным диаметром каждого последующего ротора конгруэнтно профилю диффузорного элемента.

На фиг.1 показана ветроэнергетическая установка, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху.

Ветроэнергетическая установка состоит из наземной 1 и надземной 2 части. Наземная часть 1 содержит спиральное кольцо 3 с шестью прорезями-щелями 4 для прохода воздушного потока. К кольцу 3 в районе прорезей примыкают шесть аэродинамических экранов 5. Экран 5 выполнен как тонкостенный плоский щит в форме протяженного параллелограмма. Каждый экран 5 ориентируется по касательной к окружности кольца 3 таким образом, что прорезь 4 располагается в вершине фигуры угла, образованной горизонтальной осью экрана и образующей кольца. Верхняя кромка каждого экрана 5 снабжена козырьком 6, установленным под углом 90^о (или несколько меньшим) к экрану. Козырек ориентирован к образующим кольца. Экран фиксируется в вертикальном положении откосами и растяжками 7. Цилиндрическое кольцо 3 монтируется из нескольких (в данном случае шести или кратным шести) элементов. Каждый элемент описан частью окружности, крепление всех элементов обеспечено верхним 8 и нижним 9 металлическими бандажами.

Надземная часть 2 включает мачту-треножник 10, к верхней части которой прикреплен конфузорный элемент 11. Внутри конфузорного элемента 11, вдоль его вертикальной оси, устанавливается с эксплуатационным зазором многороторный лопастной агрегат (лопастная часть) 12. Ось лопастной части вертикальна. Силовой вал 13 соединяет лопастную часть 12 с установленным на фундаменте 14 электрической частью генератором 15. Фундаментные плиты 14, заложенные под кольцо 3, имеют не плоскую конфигурацию, а спрофилированы (уложены) таким образом, что образуют слабовыраженную коническую поверхность. Вершина конуса возвышается над периферией образующей кольца 3. Угол конусности 120-160^о. Генератор 15 монтируется на вершине конуса (конус усечен) и закрывается кожухом 16, и имеющим коническую форму. Исполнение генератора 15 типовое. Мачта-треножник 10 смонтирована из трех ферм, каждая "нога" которой укрепляется на фундаментной плите вне кольца, или при достаточной жесткости (см. фиг.1, 2) укрепляется непосредственно на верхнем бандаже 8 кольца 3. Во всех исполнениях мачта 10 стабилизируется тросовыми растяжками. Щели в кольце 3 в отдельных случаях (особо крупные установки) могут оборудоваться управляемыми (закрыто-открыто) шторками-жалюзями (не показаны).

Электрическая часть генератор 15 связана с устройством 17 ветроводородного аккумулирования.

Ветроэнергетическая установка функционирует следующим образом. Ветровой поток попадает в фрагменты плоскости, образуемые экранами 5. При дальнейшем движении воздушные массы частично изменив свое направление движения, устремляются к кольцу 3, увеличивая по пути концентрацию энергии потока, скорость потока нарастает. При этом эффективно работает половина экранов, т.е. три фрагмента. Козырек 6 экрана 5 уменьшает перетечки потока в вертикальном направлении, оптимизирует поток. Сконцентрированный поток затем через щель-прорезь 4 поступает с большой скоростью внутрь кольца 3. Вектор скорости ориентирован экраном 5 по касательной к окружности, поэтому внутри кольца линейный характер движения потока меняется на вращательный. Благодаря конически спрофилированной поверхности фундамента 14, часть (нижняя) потока вовлекается в восходящее движение вверх по вертикали. Стимулируется эффект воздушного вихря. Дополнительный эффект дает улиткообразный (спиралеобразный) профиль кольца, благоприятствующий максимальной концентрации энергии вихря в центре кольца. Из центральной части вверх вдоль вертикальной оси поднимается искусственный вихрь, далее в конфузорном элементе 11 он стабилизируется, достигается еще более высокой степени концентрации и направляется в лопастную часть 12. В интервале между верхом кольца 3 и нижней кромкой диффузорного элемента 11 в динамическую структуру искусственного вихря интенсивно вовлекаются близлежащие слои воздуха и повышают его энергетический потенциал. Энергия вращения лопастной части 12 далее силовым валом передается генератору 15, по классической схеме трансформируется и передается потребителю и на ветроводородное аккумулирующее устройство 17.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая лопастную часть, смонтированную в подшипниковом узле и укрепленную на вертикальной несущей конструкции, механически связанный с лопастной частью посредством протяженного в вертикальном направлении силового вала электрогенератор, концентрационно-направляющие элементы, установленные на фундаменте, причем ось установки расположена вертикально и совпадает с центральной осью вихревого восходящего потока, отличающаяся тем, что лопастная часть снабжена конфузором, концентрационно-направляющие элементы представляют собой спиральное кольцо с равномерно расположенными вертикальными прорезями, к кольцу в зоне прорезей вертикально примыкают плоские аэродинамические экраны-щиты, при этом лопастная часть установлена над концентрационно направляющими элементами, а экраны-щиты монтируются в плоскости, совпадающей с касательной к окружности кольца.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что лопастная часть выполнена соосно-многороторной с переменным диаметром каждого последующего ротора.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что экраны-щиты удерживаются в устойчивом положении с помощью откосов и растяжек.

Версия для печати
Дата публикации 17.01.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов