Ветроэнергетическая установка с вертикальной осью вращения

Ветроэнергетическая установка с вертикальной осью вращения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить выработку энергии ветроэнергетической установкой с вертикальной осью 1 вращения путем облегчения запуска установки в работу. Ветроколеса 6, валы которых будут установлены вертикально в нишах 10 профилированных лопастей 2, под действием ветра приводят во вращение ротор 4 генератора с помощью гибких бесконечных элементов 11, расположенных в полостях траверс 3, соединенных с контрротором 5 генератора. При вращении изогнутых поворотных лопаток 8, противоположные из которых связаны между собой при помощи гибких тяг, на ветроколесах 6 возникают силы Магнуса, увеличивающие вращающий момент установки. При горизонтальном расположении валов ветроколес каждый из них кинематически связан с ротором генератора при помощи трансмиссионного вала с конической шестерней и зубчатого колеса, соединенного с ротором, а силы Магнуса, возникающие на ветроколесах 6, снижают весовые нагрузки, что повышает надежность установки. Лопасти 2 выполнены полыми с перфорированной поверхностью и снабжены дефлекторами 15, установленными на их верхних торцах и способствующими отсосу пограничного слоя с поверхности лопастей, в результате чего устраняется срыв потока с лопастей и повышается КПД установки. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) 01) ц)) 4 F 03 D 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4362446/25-06 .(22) 11.12.87 (46) 23.11.89. Вюл. ),- 43 (75) В.А.Васильев (53) 621..548(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1281737, кл. Р 03 D 3/00, 1985. (54) ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЦЕНИЛ (57) Изобретение позволяет повысить выработку знергии ветрознергетичес2 кой установкой с вертикальной осью 1 вращения путем облегчения запуска установки в работу. Ветроколеса 6, валы которых будут установлены вертикально в нишах 10 профилированных лопастей 2, под действием ветра приводят во вращение ротор 4 генератора с помощью гибких бесконечных элементов 11, расположенных в полостях траверс 3, соединенных с контрротором 5 генератора. При вращении изогнутых поворотных лопаток 8, противоположные из которых связаны между

1523708 собой при помощи гибких тяг, на ветроколесах б возникают силы Магнуса, увеличивающие вращающий момент установки. При горизонтальном расположении валов ветроколес каждый из них кинематически связан с ротором генератора при помощи трансмиссионного вала с конической шестерней и зубчатого колеса, соединенкого с ротором, а силы Магнуса, возникающие на ветрокоИзобретение относится к ветроэнергетике и касается ветроэнергетических установок с вертикальными осями вращения.

Цель изобретения — повышение выработки энергии путем облегчения запуска установки.

На фиг.1 представлена установка, общий вид; на фиг.2 — схема расположения ветроколеса; на фиг.3 — узел кинематической связи вала ветроколеса с ротором генератора.

Ветроэнергетическая установка с вертикальной осью I вращения содержит 30 установленные вокруг оси 1 профилированные лопасти 2, связанные с радиальными полыми траверсами 3, и генератор с ротором 4 и контрротором 5, со-, единенным с траверсами 3. Установка также содержит установленные у периферии траверс 3 ветроколеса б, каждое из которых снабжено валом 7, кинематически связанным с ротором 4 генератора, и размещенными вокруг вала 7 изо- 40 гнутыми поворотными лопатками 8, противоположные из которых связаны между собой при помощи гибких тяг 9. В лопастях 2 образованы сквозные ниши 10, валы 7 ветроколес 6 установлены вер- 45 тикально в нишах 10, а кинематическая связь каждого вала 7 с ротором 4 выполнена в виде охватывающего их гибкого бесконечного элемента 11, расположенного в полости траверсы 3.Для повьш|ения надежности путем снижения весовых нагрузок валы 7 ветроколес 6 могут быть расположены горизонтально, а кинематическая связь каждого из .них с ротором 4 генератора выполнена в

55 виде соединенного с валом 7 трансмиссионного вала 12, расположенного в полости траверсы 3 и снабженного на конце конической шестерней 13, и лесах 6, снижают весовые нагрузки, что повышает надежность установки.

Лопасти 2 выполнены полыми с перфорированной поверхностью и снабжены дефлекторами 15, установленными на их верхних торцах и способствующими отсосу пограничного слоя е поверхности лопастей, в результате чего устраняется срыв потока с лопастей и повышается КПД установки. 3 з.п. ф-лы 3 ил., взаимодействующего с последней зубчатого колеса 14, соединенного с ротором 4. Для повышения КПД,каждая лопасть 2 выполнена полой с перфорированной поверхностью и снабжена дефлектором 15, установленным на ее верхнем торце.

Запуск установки в работу осуществляется при слабых ветрах в результате того, что ветроколеса 6 с одной стороны вращают ротор 4 генератора, а с другой стороны на вращающихся ветроколесах 6 при их обтекании воздушным потоком возникает сила Магнуса, приводящая в движение лопасти 2 с траверсами 3, соединенными с контрротором 5. С увеличением частоты вращения лопатки 8 ветроколес б отклоняются от валов 7 на равные расстояния, придавая ветроколесам б форму, близкую к цилиндрической. При этом силы Магнуса возрастают, что дополнительно увеличивает мощность установки. Б случае горизонтального расположения ветроколес 6 на них образуются подъемные силы, разгружающие опорно-ходовые углы установки от весовых нагрузок. Дефлекторы 1 и 5 вызывают отсос пограничного слоя с поверхности лопастей 2 через их полости, что предотвращает срывы потока с лопастей 2 на наветренной стороне установки и повышает тем самым ее КПД.

Формула изобретения

1, Ветроэнергетическая установка с вертикальной осью вращения, содержащая установленные вокруг осей профилированные лопасти, связанные с радиальными полыми траверсами, и генератор с ротором и контрротором, соединенным с траверсами, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повыше1 19

Составитель П,Баклушин

Техред Л.Олийнык Корректор В.Кабаций

Редактор А.Козориз

Заказ 7017/33

Тираж 415

Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 152370 ния выработки энергии путем облегчения запуска установки, она дополнительно содержит установленные у периферии траверс ветроколеса, каждое из которых снабжено валом, кинематически связанным с ротором генератора, и размещенными вокруг вала изогнутыми поворотными лопатками, противоположные из которых связаны между собой при помо- 0 щи гибких тяг.

2 ° Установка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в лопастях образованы сквозные ниши, валы ветроколес установлены вертикально в нишах, а кинематическая связь каждого вала с ротором выполнена в виде охватывающего их гибкого бесконечного элемента, расположенного в полости траверсы. 20

3. Установка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что с целью повышения надежности путем снижения весовых нагрузок, валы ветроколес расположены горизонтально, а кинематическая связь каждого из них с ротором генератора выполнена в виде соединенного с валом трансмиссионного вала, расположенного в полости траверсы и снабженного на конце конической шестерней, и взаимодействующего с последней зубчатого колеса, соединенного с ротором.!

4. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения КЩ, каждая лопасть выполнена полой с перфорированной поверхностью и снабжена дефлектором, установленным на ее верхнем торце.