Ветроэлектрический агрегат

Ветроэлектрический агрегат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено23.04,73 (21) 1907536/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 25.02.77рюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания13.05.77 (11) 547546 (51) М. Кл,-е 03 2 3/00

РОЗ 9 7/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий (53) YgK 621.548 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. А. Бабинцев, А. И. Коженков, Ю, К. Петров и М. П. Федоров (71) Заявитель (54) ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ

Изобретение касается ветроэнергетики.

Известны ветроэлектрические агрегаты, содержащие ветроколесо с полыми лопастями, установленное на полой башне с окнами, внутри которой закреплена турбина с г 5 нератором (11 .

Воздух в турбину поступает из атмосферы через окна в башне под влиянием разрежения, создаваемого вращающимися лопастя- )0 ми, имеющими на концах выходные отверстия.

Кори олисовы силы инерции, развивающиеся при движении воздуха внутри вращающихся лопастей, преодолеваются давлением ветра на внешнюю поверхность лопасти. 15

Таким образом, энергия ветра кратча шим путем через обшивку лопастей перьдается потоку воздуха, идущему внутри лопастей ветроколеса, который в данном случае работает как центробежный вентилятор. щ

Такой ветроэлектрический агрегат являет ся наиболее близким к предложенному по технической сущности. Однако он имеет низкое значение полезной пневматической мощности, используемой в турбине. 25

Кроме того, применяемый в таких агрегатах гидравлический регулятор скорости вращения ветроколеса, воздействующий на поворотные лопасти, непрерывно отбирает часть мощности агрегата даже при его работе на оборотах ниже номинальных.

Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик агрегата.

Это достигается тем, что на копне каждой лопасти установлен насос, например струйный снабженный регулятором скорости вращения ветроколеса, а также тем, что проточная часть насоса образована по меньшей мере двумя диффузорными каналами, выполненными соосно под углом к оси лопаоти и соединенными кольцевым каналом с полостью последней, а кроме того тем, что регулятор скорости выполнен в виде подпружиненной заслонки с грузом, встроенной в стенку одного из диффузоров.

На фиг. 1 изображен ветроэлектрический агрегат общий вид; на фиг. 2 — проточная часть струйного насоса, установленного на конце лопасти; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2.

547546

Ветроэлектрический агрегат состоит из ветроколеса 1 с установленными на концах лопастей струйными насосами 2иполойба пни 3 с окнами 4, внутри которой закреплен турбина 5 с генератором 6, Проточная часть струйного насоса(фиг.2) включает в себя диффузорные каналы 7 и 8, выполненные соосно под углом к оси лопасти 9 и соединенные (фиг. 3) кольцевым каналом 10 с полостью 11 последней.

В стенку одного из диффузорных каналов встроена заслонка 12, имеющая возможность поворота относительно оси 13.

В исходном положении заслонка удерживается силой предварительной затяжки пружины

14, Для увеличения центробежной массы заслонка снабжена грузом 15.

При вращении ветроколеса 1 центробежные силы гонят воздух из полых лопастей к их периферии и создают разрежение, обеспечивающее движение к турбине 5 потока воздуха, поступающего из атмосферы через окна 4 в башне 3. Проходя через лопатки турбины, поток воздуха враща-"т турбину 5 с генератором

6. Далее воздух пр.-.ходит через башню 3 и 25 поступает в полые, опы,". < ветроколеса 1.

Характер движения возду;того потока в каждой лопасти одинаков, поэтому его дальнейшее прохождение рассмотрим на примере одi -.й лопасти. Пройдя лопасть 9, поток возду-3р из полости 11 поступает через кольц вой канал 10 на вход диффузорного канала

7.

При вращении ветроколеса 1 атмосферный воздух поступает также на вход диффу- 35 зорного канала 8 со сксростьюуЯ . С конически сходящегося выхода этого канала воздух с еще большей скоростью поступает на конически расходящийся вход диффузорного канала 7, при этом увлекает воздух, посту- до пивший из лопасти 9, сообщает ему часть своей кинетической энергии и вместе с ним выбрасывается в атмосферу через диффузорный канал 7.

Вследствие увеличения скорости воздуш- 45 ного потока на выходе диффузорного канала 8 давление в кольцевом канале 10 и на входе диффузорного канала 7 понижается и оказывается меньше атмосферного, 3а счет этого обеспечивается подсос воздуха из лопастей gp ветроколеса 1, увеличивается перепад давлений на турбине 5 и расход воздуха через нее.

В результате повышается полезная пневматическая мощность, используемая в тур- 55 бине, и следовательно, улучшаются энергети) ческие данные ветроэлектрического агрегата.

Благодаря тормозному действию заслонки 12 скорость вращения ветроколеса 1 начинает уменьшаться, соответственно уменьшается 60 скорость воздушного потока в диффузорных каналах 7 и 8 и воздушного потока, идущего через турбину 5. Скорость указанных воздушных потоков снижается также за счет дросселирующего действия заслонки 12, проявляющегося в виде уменьшения расхода воздуха через диффузорный канал 7 и уменьшения подсоса воздуха из лопастей ветроколеса 1.

При снижении скорости вращения ветроко,леса 1 заслонка 12 с грузом 15 возвращается в исходное положение. В процессе регулирования заслонка 1 2 занимает устойчивое промежуточное положение, соответствующее изменившемуся состоянию скорости ветра и оборотов ветроколеса.

Подпружиненная заслонка 12 с грузом

15 может быть встроена в стенку любого из диффузорных каналов струйного насоса 2.

Будучи подпружиненной и встроенной в стенку диффузорного канала заслонка 12 практически не оказывает аэродинамического сопротивления проходящему воздушному потоку вплоть до начала вступления ее в действие как регулятора скорости вращения ветроколеса 1. Этим исключается непроизводительный отбор мощности регулятором скорости при работе ветроэлектрического агрегата на оборотах ниже номинальных и обеспечивается улучшение энергетических характеристик агрегата.

Регулирование скорости вращения турбины

5 с генератором 6 осуществляется в ветрсь» электрическом агрегате одним из известных способов.

Формула изобретения

1. Ветроэлектрический агрегат, содержащий ветроколесо с полыми лопастями, установленное на полой башне с окнами, внутри которой закреплена турбина с генератором, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик агрегата, на конце каждой лопасти установлен насос, например струйный снабженный регулятором скорости вращения ветроколеса.

2. Агрегат по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, проточная часть насоса образована по меньшей мере двумя диффузорными каналами, выполненными соосно под углом к оси лопасти и соединенными кольцевым каналом с полостью последней, 3. Агрегат попп. 1 и 2, отличаю— шийся тем, что регулятор скорости выполнен в виде подпружиненной заслонки с грузом, встроенной в стенку одного из диффузоров, Источники информации, принятые во внимание при -экспертизе:

1. Патент Франции N 1 195450, кл.

F 03 ц, 1959, 547546

Составитель Н. Силаева

Редактор Е. Кравцова Техред Н. Бабурка Корректор Н. Золотовская

Заказ 1052/92 Тираж 672 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4