Вітроенергетична установка

 

Винахід відноситься до вітроенергетики і призначене для отримання енергії за рахунок набігаючого повітряного потоку вітру.

З рівня техніки відомий перетворювач енергії для перетворення енергії вітру в рух вітряного елемента, що містить першу опору (11), другу опору (12) і вітряної елемент (10), встановлений між опорами (11, 12) так, що він здатний переміщатися між першим місцем розташування (L1) і другим місцем розташування (L2) за допомогою гойдання навколо осі (А), що проходить між опорами (11, 12), коли вітряної елемент (10) піддається дії вітру (W). Вітряної елемент (10) виконаний з можливістю багаторазового коливання між двома положеннями, так що перша опора (11) періодично переміщується від першого місця розташування (L1) в друге положення (L2) і назад в перше положення (L1), коли вітряної елемент (10) коливається від першого стану в друге положення (див. ЄР 2343452 А2, опубл. 2011-07-13).

Недоліком аналога є метод перетворення енергії вітру, що полягає у створенні коливань і вібрацій в пристрої, які, як відомо в техніці, є негативними явищами. При цьому у даного пристрою знижений коефіцієнт корисної дії, оскільки ф�киває середнє положення сектору обертання навколо осі (А).

Найбільш близьким аналогом є пристрій для добування енергії з руху текучого середовища, що містить підставу, принаймні, дві доріжки, рухомі щодо зазначеного підстави, безліч вітрил, сполучених з доріжками, вітрила можуть бути перпендикулярні доріжках і паралельні їм і виконані з можливістю приводу і переміщення доріжок за допомогою руху текучого середовища, коли вітрила знаходяться в перпендикулярному положенні, канал, причому сформований канал між доріжками і підставою, вітрила переміщуються в паралельне доріжках положення після входу в зазначений канал і повертаються в перпендикулярне положення до доріжці при виході з каналу, і електричний генератор, виконаний з можливістю перетворення руху доріжок в електрику (див. СА 2565380 А1, опубл. 2008-04-23).

Недоліком прототипу є складність конструкції, громіздкість, велику вагу, втрати на тертя, низький ККД, швидкий саморуйнування за рахунок ударів і гуркоту вітрил про елемент, який утворює канал, а також значне тертя по ньому.

Завданням винаходу є розробка вітроенергетичної установки, позбавленої таких недоліків.

Технічний результат полягає в упрощлючение швидкого саморуйнування при підвищенні надійності з максимально можливим зняттям енергії вітру.

Технічний результат забезпечується тим, що вітроенергетична установка містить, щонайменше, три приймають енергію вітру еластичних елемента, закріплених на гнучких нескінченно-замкнутих елементах, причому кожне з приймаючих енергію вітру еластичних елементів одним краєм закріплений безпосередньо, а протилежним - з допомогою, щонайменше, двох розтяжок, і електрогенератор, знімає енергію з рухомих нескінченно-замкнутих гнучких елементів, при цьому еластичні елементи виконані з можливістю розкриття при наповненні їх вітром в режимі робочого ходу з наступним їх складанням за рахунок набігаючого вітряного потоку в режимі холостого ходу.

Зазначене конструктивне виконання вітроенергетичної установки дозволяє використовувати мінімальну кількість конструктивних елементів, тим самим спрощуючи конструкцію. Використання еластичних елементів, що приймають енергію вітру, з розтяжками дозволяє їм прийняти горизонтальне положення в режимі холостого ходу, розташуватися, умовно сказати, ребром до потоку вітру і тим самим забезпечити практично нульовий опір.

Виконання заявленого пристрою з еластичними елементами, що беруть ен� сприймати енергію вітру.

Розташування між гнучкими нескінченно-замкнутими елементами по ширині приймають енергію вітру еластичних елементів розділового полотна, а також встановлення з боку робочого ходу екрану дозволяє раціонально розподіляти повітряний потік для повного розкриття еластичних елементів у режимі робочого ходу і повного їх складання в режимі холостого ходу. Розділове полотно виключає також взаємодія, контакт зустрічних еластичних елементів.

Використання гнучких нескінченно-замкнутих елементів у вигляді ланцюга або каната, або ременя, або троса, а також розтяжок у вигляді стропи, або троса або каната спрямована на спрощення конструкції заявленого пристрою.

Винахід пояснюється фігурами. На малюнку 1 зображена схема вітроенергетичної установки, на фігурі 2 - схема вітроенергетичної установки з розділовим полотном, на фігурі 3 - схема вітроенергетичної установки з розділовим полотном і екраном, на фігурі 4 - елемент, який бере енергію вітру і його розгортка.

Вітроенергетична установка містить, щонайменше, три приймають енергію вітру еластичних елемента (куполи, вітрила) 1, виконаних з тканини і мають у розкритому вигляді форму куполЍластичних елементів одним краєм закріплений безпосередньо, а протилежним - з допомогою, щонайменше, двох розтяжок 3, і електрогенератор 4, знімає енергію з рухомих нескінченно-замкнутих гнучких елементів, між якими по ширині приймають енергію вітру еластичних елементів встановлено розділову полотно 5. Еластичні елементи виконані з можливістю розкриття при наповненні їх вітром в режимі робочого ходу з наступним їх складанням за рахунок набігаючого повітряного потоку в режимі холостого ходу, при цьому з боку робочого ходу встановлений екран 6.

Пристрій функціонує наступним чином.

Рух по замкнутій траєкторії виникає під впливом вітру на еластичні елементи 1, рівномірно розподілені по гнучким нескінченно-замкнутим елементів 2, при цьому формою і матеріалами еластичні елементи вітроенергоустановки порівнянні з куполами парашутів і вітрилами судів.

Розкриття і складання куполів або вітрил відбувається також під впливом вітру, без додаткових механізмів, і обумовлено їх геометрією і орієнтацією щодо напрямку вітру.

Еластичні елементи (куполи, вітрила) 1 і розтяжки 3 встановлені таким чином, що в положенні робочого ходу виконується обов'язкова умова роботи� передача її генератору 4 за допомогою гнучких нескінченно-замкнутих елементів 2.

По завершенні робочого ходу еластичний елемент (купол, парус) 1 переходить в зону холостого ходу, при цьому розтяжки 3 опиняються за еластичним елементом 1 по ходу його руху - відбувається додавання останнього за рахунок набігаючого повітряного потоку, наповнення вітром відсутня, опір руху мінімально.

Оригінальним є принцип дії даної вітроенергоустановки. Він полягає в безперервному чергуванні розкриття і складання еластичних робочих елементів. Розкриття необхідна для виконання робочого ходу, а складання - для холостого. Розкриття для максимально можливого прийому енергії вітру, а складання - для забезпечення мінімально можливого опору вітру при холостому ході.

Особливість нижнього конструктивного виконання полягає в тому, що під дією сил гравітації і відцентрових сил у момент зміни напрямку руху при переході від холостого ходу до робочого еластичний робочий елемент (купол, парус) 1 віддаляється від гнучких нескінченно-замкнутих елементів 2 у напрямку, поперечному повітряному потоку, в результаті чого відбувається миттєве натяг розтяжок 3, наповнення та розкриття еластичного робочого елемента (куполи, вітрила) 1.

Ос� підхоплення кромки купола або вітрила потоком вітру. Для посилення ефекту підхоплення кромки по ній можуть бути виконані так звані "підхоплюючі кишені", підводять крайку хвилеподібно відносно горизонту.

1. Вітроенергетична установка, що містить, щонайменше, три приймають енергію вітру еластичних елемента, закріплених на гнучких нескінченно-замкнутих елементах, причому кожне з приймаючих енергію вітру еластичних елементів одним краєм закріплений на них безпосередньо, а протилежним - з допомогою, щонайменше, двох розтяжок, і електрогенератор, знімає енергію з рухомих нескінченно-замкнутих гнучких елементів, при цьому між гнучкими нескінченно-замкнутими елементами по ширині приймають енергію вітру еластичних елементів встановлено розділову полотно, а еластичні елементи виконані з можливістю розкриття при наповненні їх вітром в режимі робочого ходу з наступним їх складанням за рахунок набігаючого повітряного потоку в режимі холостого ходу.

2. Вітроенергетична установка по п. 1, яка відрізняється тим, що кожне з приймаючих енергію вітру еластичних елементів виконаний з тканини.

3. Вітроенергетична установка по п. 2, яка відрізняється тим, що з боку робочого ходу установлетих елементів виконаний у вигляді ланцюга, або каната, або ременя, або троса.

5. Вітроенергетична установка по п. 4, відрізняється тим, що кожна з розтяжок виконана у вигляді стропи, або троса або каната.



 

Схожі патенти:

Пристрій відбору енергії текучого середовища

Винахід призначений для перетворення енергії поточної середовища. Пристрій відбору енергії текучого середовища, занурене в останню вздовж течії потоку, що містить робочий орган у вигляді нескінченної гнучкої ланцюга, що охоплює рознесені на відстані один від одного принаймні два зубчастих шківа 2 або зірочки, або у вигляді ременя 1, охоплює рознесені на відстані один від одного принаймні два шківа, парашути 4, пов'язані з нескінченною гнучкої ланцюгом або ременем 1. Принаймні один зубчастий шків 2 або зірочка нескінченної гнучкої ланцюга або шків ременя 1 жорстко зв'язаний з валом відбору потужності. Парашути 4 виконані з можливістю розкриття під напором 5 потоку середовища і складання при зворотному ході. Зубчасті шківи 2 або зірочки нескінченної гнучкої ланцюга або шківи ременя 1 позиціоновані в поточному середовищі в горизонтальному напрямку один від одного з можливістю обертання навколо своєї осі і кожен з них виконаний з елементами зачеплення із зазначеної ланцюгом або з зазначеним ременем 1, в яких вмонтовані або до якого жорстко прикріплені втулки. У кожну втулку з можливістю обертання навколо вертикально орієнтованої осі встановлений стрижневий елемент, до якого прикріплений відповідно�арантированного зачеплення гнучкого елемента зі шківами і виключення гальмувань гнучкого елемента і парашутів при проходженні шківів або зірочок. 1 з. п. ф-ли, 5 іл.

Вітроенергетична вітрильна установка (варіанти)

Винахід відноситься до вітроенергетики і являє собою установку, перетворюючу енергію вітру в електричну енергію

Перетворювач енергії текучого середовища

Винахід відноситься до галузі поновлюваних джерел енергії, а саме енергії вітру, і служить для перетворення її переважно в електричну

Пристрій для утилізації енергії поточної середовища (варіанти)

Винахід відноситься до гідроенергетиці і призначений для перетворення енергії поточної середовища в електричну, а також енергії переміщення повітряних мас в електричну або механічну для обертання різних пристроїв

Пристрій перетворення енергії текучого середовища

Винахід відноситься до галузі використання відновлювальних джерел енергії, а саме вітрової та гідроенергії, і перетворення їх в інші види, переважно в електричну енергію

Вітроелектростанція

Винахід відноситься до вітроелектростанцій (ВЕС) і може бути використане для виробництва електроенергії, працюючи паралельно з мережею або в автономному режимі

Поворотно-стабілізуючий пристрій для вітродвигуна

Винахід відноситься до галузі вітроенергетики, а саме до пристрою поворотної системи вітродвигунів

Вітродвигун

Винахід відноситься до пристрою, перетворить енергію вітру в механічну енергію обертання валу з подальшим перетворенням її в електричну енергію
Up!