Рабочий орган ветроагрегата

Техническое решение относится к ветроэнергетике, например к роторным ветряным электростанциям. Одной из проблем ветряных энергоустановок является повышение их КПД и мощности получаемой энергии. Целью предлагаемого решения технической задачи является повышение КПД установки. Указанная цель достигается тем, что в известном рабочем органе ветроагрегата, включающем ротор с дугообразными лопастями, диффузор с направляющими, делящими его на сектора, направляющие диффузора расположены под углом 5-45° относительно радиального направления, а в каждом секторе установлен с возможностью вращения вокруг оси рассекатель, 1 нзпф, 1 илл.

Техническое решение относится к ветроэнергетике, например к роторным ветряным электростанциям.

Одной из проблем ветряных энергоустановок является повышение их КПД и мощности получаемой энергии.

Известны ветряные гирляндно-горизонтальная роторные электростанции, содержащие ветродвижители, смонтированные на трубчатых опорных столбах, объединенных в несколько прямолинейно-горизонтальных гирлянд, каждая вращает только один электрогенератор (см. например, RU 2182257 С2, кл. F03D 3/00, 10.05.2000, или патент RU 2239091, МПК F03D 3/00, 02.04.2003).

К недостаткам известных устройств относятся громоздкость конструкции, их высокая стоимость, а также недостаточно высокий КПД.

Известна ветряная электростанция, содержащая рабочий орган ветроагрегата, включающий вращающийся столб, расположенный вертикально, и множество продольных лопастей, прикрепленных в окружном направлении к вращающемуся столбу, продольные лопасти содержат главные поддерживающие элементы, причем установленные продольно с лопастями, множество крылообразных щитов, вставленных и закрепленных на главных поддерживающих элементах, и контурные листы, размещенные вокруг крылообразных щитов (см. заявку на изобретение 2005141551 от 07.01.2004, кл. МПК F03D 3/06 - прототип).

Недостатком известного устройства является также недостаточно высокий КПД.

Целью предлагаемого решения технической задачи является устранение указанного недостатка, а именно повышение КПД установки.

Указанная цель достигается тем, что в известном рабочем органе ветроагрегата, включающем ротор с дугообразными лопастями, диффузор с направляющими, делящими его на сектора, согласно полезной модели, направляющие диффузора расположены под углом 5-45° относительно радиального направления, а в каждом секторе установлен с возможностью вращения вокруг оси рассекатель.

Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря такой совокупности происходит более эффективное преобразование поступательной энергии ветра во вращательную энергию рабочего органа ветроагрегата.

Предлагаемое устройство представлено на фиг.1, где:

1 - Ротор;

2 - Дугообразная лопасть;

3 - Диффузор;

4 - Направляющая;

5 - Сектор;

6 - Ось;

7 - Рассекатель;

- угол между направляющими и радиальными направлениями.

Рабочий орган ветроагрегата состоит из ротора 1, снабженного дугообразными лопастями 2 и диффузора 3 с направляющими 4. Направляющие 4 делят диффузор 3 на сектора 5, причем сами направляющие 4 расположены относительно радиального направления под углом находящемся в диапазоне 5°<<45° причем оптимальным является угол =30°. При углах более 45° эффективность устройства падает вследствие сильного изменения диффузором направления движения воздушных масс. При углах менее 5° эффект становится незначительным.

В каждом секторе 5 установлены с возможностью вращения вокруг своей оси 6 рассекатели 7.

Количество лопастей 2 ротора 1 не менее количества направляющих 4 диффузора 3 и равно 12.

Перед началом работы устройство собирается и монтируется на открытой местности преимущественно с интенсивным движением воздушных масс.

Его функционирование осуществляется следующим образом.

При воздействии ветра на диффузор 3, поскольку каждый рассекатель 7 свободно вращается вокруг оси 6, на которой он закреплен, все рассекатели ориентируются по ветру, что позволяет ветру входить в диффузор 3 по 5-ти секторам 5. При этом угол ветровой атаки на ротор 1 составляет более 120 градусов, что существенно увеличивает КПД ветроагрегата.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит повысить КПД всей установки.

1. Рабочий орган ветроагерата, включающий ротор с дугообразными лопастями, диффузор с направляющими, делящими его на сектора, отличающийся тем, что направляющие диффузора расположены под углом 5-45° относительно радиального направления, а в каждом секторе установлен с возможностью вращения вокруг оси рассекатель.

2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что количество лопастей ротора не менее количества направляющих диффузора.

3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что количество направляющих диффузора равно 12.