Пристрій концентрації енергії слабких вітрів

Корисна модель відноситься до вітроенергетики і може бути використана в системах альтернативного постачання електричної енергії в умовах слабких вітрів. Відомий пристрій використання енергії [1], який містить п вітроенергетичних установок малої потужності здатних до повертання в горизонтальній площині, модуль підключення до електричної мережі, модуль управління поворотом та п приводів повороту п малогабаритних конфузорів. Основний недолік такого пристрою є велика коштовність його виготовлення та використання. Відомий пристрій підвищення ефективності використання енергії слабких вітрів [2], якій містить n малогабаритних конфузорів, виконаних у вигляді зрізаних чотирьохгранних пірамід, які нерухомо розташовані на плоскому даху висотної будівлі по колу у вигляді блока таких конфузорів, щільно примкнутих між собою більшими отворами на зовнішній бік, вітродвигун, генератор електричної енергії та узгоджуючий модуль для її використання. Основний недолік такого пристрою є великі втрати енергії вітру на шляху його переміщення від вхідних отворів конфузорів до вітродвигуна. В основу корисної моделі поставлена задача зменшити коштовність використання, а також втрати енергії вітру та суттєво збільшити його потужність за рахунок збільшення числа паралельно та послідовно підключення конфузорів та усунення різких поворотів переміщення вітру в повітропроводах. Поставлена задача удосконалити корисну модель вирішується тим, що пристрій концентрації енергії слабких вітрів, який містить n конфузорів, розташованих на плоскому даху висотної будівлі по колу у вигляді блоку таких конфузорів, щільно примкнутих між собою більшими отворами на зовнішній бік, згідно з корисною моделлю n конфузорів, розташовані паралельно на даху висотної будівлі з усіх 4-х її сторін. Згідно з корисною моделлю виходи паралельно розташованих конфузорів з одного боку будівлі з'єднані по m і підключені до наступних послідовно підключених конфузорів, виходи наступних конфузорів об'єднані та підключені до вихідного конфузора. Згідно з корисною моделлю останні 4 вихідні конфузори з усіх 4-х сторін даху висотної будівлі підключені на різних рівнях до вертикальної витяжної труби, в середені якої розташований вітродвигун, який встановлений вище підключення конфузорів, вісь обертання вітродвигуна розташована в горизонтальній площині з підключенням редуктора з електронним керуванням, електрогенератора та узгоджуючого модуля. На Фіг.1 зображена частина структурної схеми пристрою концентрації енергії слабких вітрів, на Фіг.2 показана загальна структурна схема паралельно-послідовного підключення конфузорів до вертикальної витяжної труби, в середині якої встановлений вітродвигун вище підключення до неї конфузорів з усіх 4-х сторін. Як показано на Фіг.1, 2 пристрій концентрації енергії слабких вітрів містить паралельно та послідовно підключені конфузори 1 до повітропроводів 2, які з'єднуються у вузлах 3, останні чотири послідовно підключені конфузори 1 з усіх 4-х сторін плоского даху будівлі підключені на різних рівнях до вертикальної витяжної труби 4, в якій вище підключення конфузорів 1 встановлений вітродвигун 5, горизонтальна вісь якого через редуктор 6 з електронним керуванням підключена до електрогенератора 7, електричні виходи з якого через узгоджуючий модуль 8 підключені до електромережі, другий вихід узгоджуючого модуля 8 з'єднаний зі входом редуктора 6 з електронним керуванням. Пристрій концентрації енергії слабких вітрів відповідно до корисної моделі працює таким чином. Вітер із різних змінюючих напрямків проходить через вхідні отвори паралельно встановлених конфузорів 1 з одного будьякого боку будівлі, через повітропроводи 2, через з'єднуючі вузли 3 на вхід вертикально встановленої труби 4, віддає свою потужність вітродвигуну 5 і виходить наверх через вертикальну трубу 4. Механічна енергія обертів вітродвигуна 5 через керуємий редуктор 6 передається на електрогенератор 7, електрична енергія з якого через узгоджуючий модуль 8 передається до електромережі. Узгоджуючий модуль 8 забезпечує оптимальні умови підключення до електричної мережі, формує та видає на керуємий редуктор 6 відповідні сигнали керування з метою забезпечення оптимального режиму роботи всієї системи в цілому. Ефективність використання пропонуємого пристрою полягає в тому, що в ньому: - суттєво зменшені втрати вітрової енергії за рахунок відсутності різких загибів в повітропроводах; - суттєво збільшена швидкість вітру за рахунок застосування великої кількості паралельно та послідовно підключених конфузорів з послідовним з'єднанням цієї розгалудженої повітряної мережі з вертикальною витяжною трубою. Таким чином, пропонуєма корисна модель може забезпечити високу концентрацію енергії слабких вітрів та суттєво підвищити ефективність енергії малопотужних вітрів, які існують всюди та майже завжди. Джерела інформації: 1. Пристрій підвищення ефективності використання енергії вітру, патент України № 3391, F03D9/02, опубл. бюл. № 11 від 15.11.2004. 2. Пристрій підвищення ефективності використання енергії вітру, патент України № 18476, F03'D9/02, опубл. бюл. № 11 від 15.11.2006.