Способ преобразования энергии ветра и устройство для его реализации

Способ преобразования энергии ветра и устройство для его реализации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области ветроэнергетики.

Известны различные виды энергетических ветровых установок как со средоточенными параметрами, например с одним ветродвигателем диаметром до 50 метров, так и с распределенными параметрами, т.е. модульные, путем суммирования мощности отдельно повторяющихся единичных ветровых преобразователей (см. ст. «Башня из ветроэнергетических модулей», газета «Электротема», №4 (36) от 24.02.2004 г., патенты: RU 2279567, RU 2006663, UA 20753, RU 2149278).

Известен преобразователь энергии ветра, содержащий концентратор, формирующий ветровой поток на преобразователь ветра в воздуховод (UA 20753).

Недостатками предлагаемых технических решений, как способа, так и устройства, являются неполное использование энергии ветра и сложность изготовления.

Наиболее близким аналогом по способу и устройству является техническое решение по патенту RU 2249723.

Ограничениями указанного технического решения, как способа, так и устройства, являются неполное использование энергии ветра и сложность устройства.

Решаемая изобретением задача состоит в повышении коэффициента преобразования энергии ветра, последующем аккумулировании и упрощении устройства.

Технический результат заявленного способа состоит в повышении коэффициента преобразования энергии ветра.

Технический результат заявленного устройства состоит в упрощении преобразования энергии ветра.

Техническая задача заявленного способа достигается тем, что воздушный поток ветра, например, сечением 1×1 м со скоростью 1 м/с и массой 1 кг/1 м³ воздуха подают на вход усилителя скорости ветра, выход усилителя, например сечением 5×2 см, подключают посредством воздуховода к входу рабочей камеры многокамерного, многопоршневого роторного двигателя с установленными в конце рабочего цикла щелями выпуска отработанного воздуха, на неподвижных трех стенках рабочей камеры на одной стороне подвижной стенки рабочей камеры размещают по кругу поршни, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры размещают полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем и обмотками, усилитель скорости ветра снабжают ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра.

Техническая задача заявленного устройства достигается введением усилителя скорости ветра прямоугольной конусообразной формы с подвижными открывающимися стенками для работы с ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра, выход усилителя скорости подключен к входу рабочей камеры многокамерного, многопоршневого роторного двигателя с размещенными поршнями на одной подвижной стенке рабочей камеры, на другой стенке размещают полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем и обмотками.

Чертежи, поясняющие изобретение.

Фиг.1 - блок-схема преобразователя энергии ветра.

Фиг.2 - устройство преобразователя энергии ветра.

Фиг.1 поясняет принцип работы заявленного способа преобразователя энергии ветра, содержащего усилитель 1 скорости ветра, на вход которого поступает воздушный поток, двигатель 2, электрическая машина 3, ограничитель 4 скорости ветра и звено поиска направления ветра.

Устройство для преобразования энергии ветра (Фиг.2) содержит усилитель 1 скорости ветра прямоугольной конусообразной формы с подвижными раздвигающимися стенками, на вход которого поступает воздушный поток ветра, выход усилителя посредством воздуховода 5 подключен к входу рабочей камеры 6 многокамерного, многопоршневого роторного двигателя 2, три стенки 7 выполнены неподвижными, щель 8 выпуска отработанного воздуха, свободно вращающуюся стенку 9 рабочей камеры с поршнями, расположенными на ней по длине рабочей камеры, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры 6 размещены полюса постоянных магнитов 10 электрической машины с подвижным якорем 11 и обмотками, усилитель скорости ветра снабжен ограничителем 4 скорости ветра и звеном поиска направления ветра.

Работает устройство следующим образом. Воздушный поток ветра поступает на вход усилителя 1 скорости ветра прямоугольной конусообразной формы, далее энергия ветра поступает посредством воздуховода 5 на вход, например сечением 5×2 см, рабочей камеры 6 многокамерного, многопоршневого роторного двигателя, которые включаются в рабочий процесс по кругу и перемещают поршень 9 и одновременно вращают полюса постоянных магнитов 10 электрической машины 3, в которой механическая энергия ветра преобразуется в электрическую энергию с помощью неподвижного якоря 11 с обмотками, отработанный воздух в конце рабочего цикла выходит через щель 8 неподвижных стенок 7 рабочей камеры 6, ограничитель 4 скорости ветра раздвигает подвижные стенки усилителя скорости в случае больших скоростей ветра.

1. Способ преобразования энергии ветра, в котором воздушный поток ветра подают на вход усилителя скорости ветра, выход усилителя подключают посредством воздуховода к входу рабочей камеры многопоршневого роторного двигателя, три стенки рабочей камеры выполняют неподвижными и размещают на них щели выпуска отработанного воздуха, и одну стенку рабочей камеры выполняют подвижной, свободно вращающейся, с поршнями, расположенными на ней по длине рабочей камеры, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры размещают полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем и обмотками, стенки конусообразного усилителя скорости ветра выполняют подвижными, открывающимися и снабжают ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра.

2. Устройство для преобразования энергии ветра для осуществления способа по п.1, в котором поступающий воздушный поток ветра подают на вход усилителя скорости ветра, выполненный конусообразной формы с подвижными раздвигающимися стенками, выход усилителя скорости ветра посредством воздуховода подключен к входу рабочей камеры многопоршневого роторного двигателя, три стенки рабочей камеры выполнены неподвижными с установленными на них щелями выпуска отработанного воздуха, одна стенка рабочей камеры выполнена подвижной с установленными на ней поршнями, на внешней стороне подвижной стенки рабочей камеры установлены полюса постоянных магнитов электрической машины с неподвижным якорем с обмотками, усилитель скорости ветра снабжен ограничителем скорости ветра и звеном поиска направления ветра.