Ветротурбинная установка "наполеон"

Предлагаемая полезная модель относится к области ветроэнергетики, в частности, к ветродвигателям с осью вращения перпендикулярной направлению ветра и с неподвижными конфузором и диффузором. Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в повышении КПД путем усиления концентрации потока воздуха неподвижными конфузором и диффузором. Поставленная задача решается тем, что известная ветротурбинная установка, содержащая ротор, выполненный в виде вала связанного спицами с ободами находящимися друг над другом, несущими равномерно закрепленные по окружности лопатки способные вращаться внутри корпуса направляющего аппарата соосно с генератором, согласно полезной модели с целью повышения КПД направляющий аппарат состоит из вертикально расположенных лопаток диффузора и конфузора равномерно закрепленных между тремя плоскими дисками под углом относительно оси ротора, диффузор и конфузор выполнены цилиндрической формы находящиеся друг над другом на заданном расстоянии, разделяемые плоскими дисками с расположенными по внешней окружности шпильками равноудаленными друг от друга со свободно закрепленными лепестками, длина которых больше, чем расстояние между соседними шпильками, лепестки диффузора находятся вне камеры, а лепестки конфузора внутри камеры. 1 з.п. ф-лы, 1 илл.

Предлагаемая полезная модель относится к области ветроэнергетики, в частности, к ветродвигателям с осью вращения перпендикулярной направлению ветра и с неподвижными конфузором и диффузором.

Наиболее близкой к заявленной полезной модели и принятой авторами за прототип является ветротурбинная установка, содержащая ротор, размещенный вертикально с возможностью вращения внутри корпуса направляющего аппарата (см. А.С. 74969, Кл. F03D 3/04). ветротурбинная установка снабжена диффузором, выход которого опирается на монорельсу с возможностью перемещения по нему.

Недостатком прототипа является малый КПД, большие габариты диффузора, который должен перемещаться согласно по направлению ветра.

Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в повышении КПД путем усиления концентрации потока воздуха неподвижными конфузором и диффузором.

Поставленная задача решается тем, что известная ветротурбинная установка, содержащая ротор, выполненный в виде вала связанного спицами с ободами находящимися друг над другом, несущими равномерно закрепленные по окружности лопатки способные вращаться внутри корпуса направляющего аппарата соосно с генератором, согласно полезной модели с целью повышения КПД направляющий аппарат состоит из вертикально расположенных лопаток диффузора и конфузора равномерно закрепленных между тремя плоскими дисками под углом относительно оси ротора, диффузор и конфузор выполнены цилиндрической формы находящиеся друг над другом на заданном расстоянии, разделяемые плоскими дисками с расположенными по внешней окружности шпильками равноудаленными друг от друга со свободно закрепленными лепестками, длина которых больше, чем расстояние между соседними шпильками, лепестки диффузора находятся вне камеры, а лепестки конфузора внутри камеры.

На фигурах показана ветротурбинная установка:

Фиг.1 - горизонтальное сечение конфузора ветроустановки;

Фиг.2 - горизонтальное сечение диффузора ветроустановки;

Фиг.3 - вертикальное сечение ветроустановки.

Установка содержит вал 1, к которому с помощью спиц 2 крепится ротор 3. Ротор 3 состоит из ободов 4 расположенных на заданном вертикальном расстоянии друг от друга. Между ободами 4 равномерно по окружности закреплены лопатки 5. Ротор 3 размещен внутри направляющего аппарата 6 с возможностью вращения в подшипниках 7. Направляющий аппарат 6 состоит из вертикально расположенных лопаток 8 и 9, которые равномерно размещены по окружности между тремя плоскими дисками 10, 11, 12 конфузора 13 и диффузора 14. На одном валу с ротором 3 находится генератор 15. На одинаковом расстоянии друг от друга по окружности внешнего диаметра конфузора 13 и диффузора 14 вертикально расположены шпильки 16, на которые крепятся лепестки конфузора 17 и лепестки диффузора 18, способные вращаться вокруг оси шпильки. Длина лепестков выполнена больше, чем расстояние между соседними шпильками, что не позволяет лепесткам полностью вращаться вокруг оси шпильки. Лепестки конфузора 17 расположены внутри камеры конфузора, а лепестки диффузора 18 расположены вне камеры.

Устройство работает следующим образом.

Поток воздуха с помощью лепестков 17 конфузора 13, которые открываются с фронтальной части ВТУ и создают замкнутый контур с тыльной части, концентрируется в камере конфузора 13, создавая избыточное давление. В свою очередь лепестки 18 диффузора 14 находящиеся вне камеры создают обтекаемую поверхность с фронтальной части и открываются с тыльной стороны ВТУ. За счет разряженного давления в диффузоре 14 и избыточного в конфузоре 13, поток воздуха, проходя через лопатки 8 направляющего аппарата 6, поступает в тангенциальном направлении на пакет лопаток 5 ротора 3. При движении в зазорах между лопатками 5, энергия ветра, благодаря силам поверхностного трения и аэродинамического взаимодействия передается пакету с лопатками 5, что приводит ротор 3 во вращательное движение. Движущийся через горизонтальное сечение ротора к камере диффузора 14, поток воздуха, отдав энергию, выходит в радиальном направлении через щели между лопатками 9 направляющего аппарата 6. С помощью генератора 15 вся энергия преобразуется в электричество.

Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, состоит в том, что при высоких показателях ВТУ снижается ее стоимость, уменьшаются габариты вращающихся частей, увеличивается КПД, благодаря конструктивным особенностям отпадает необходимость перемещать конфузор и диффузор согласно направлению ветра.

Ветротурбинная установка, содержащая ротор, выполненный в виде вала, связанного спицами с ободами, находящимися друг над другом, несущими равномерно закрепленные по окружности лопатки, способные вращаться внутри корпуса направляющего аппарата соосно с генератором, отличающаяся тем, что направляющий аппарат состоит из вертикально расположенных лопаток диффузора и конфузора, равномерно закрепленных между тремя плоскими дисками под углом относительно оси ротора, при этом диффузор и конфузор выполнены цилиндрической формы, находятся друг над другом на заданном расстоянии, разделены плоскими дисками с расположенными по внешней окружности шпильками, равноудаленными друг от друга, со свободно закрепленными лепестками, длина которых больше, чем расстояние между соседними шпильками, лепестки диффузора находятся вне камеры, а лепестки конфузора внутри камеры.