Вітрова гребля

1 Вітрова гребля, що складається з вітроводів, радіально розташованих навколо си лової установки, звужених в напрямку до неї і утворених направляючими вітровий потік перегородками у вигляді лісосмуг, яка відрізняється тим, що КІНЦІ вітроводів перед силовою установкою виконані розширеними з конусністю 5-20° 2 Вітрова гребля за п 1, яка відрізняється тим, що напрямок вітроводів співпадає з переважним напрямком вітру Винахід відноситься до нетрадиційної енергетики, точніше до силових установок з використанням енергії вітру, і може бути використаний як вітрова гребля рослинного типу Відома вітрова гребля аналогічного призначення, що складається з звужених в напрямку до силової установки вітроводів, створених тангенціально розташованими по колу відносно зовнішнього краю вітроко-леса перегородками, виконаними у вигляді лісосмуг (патент України №14826, заявлено 08 08 94, дата видачі 3010 98, МПК F03D3/02) Таке виконання перегородок вітрової греблі дозволяє знизити витрати на посилення повітряного потоку на вітроколесі Однак у відомої вітрової греблі низький ККД силової установки і складна конструкція Ці недоліки обумовлені тангенціальним розташуванням лісосмуг, створюючих вітроводи Частково ці недоліки ліквідовані в ІНШІЙ вітровій греблі аналогічного призначення, що складається з вітроводів, розміщених навколо силової установки, створених направляючими вітровий потік перегородками з вигляді лісосмуг, при цьому останні розташовані навколо вітроколеса радіальне і мають диференційовану довжину, обернено пропорційну звичайним швидкостям вітру в відповідному напрямку, а також мають більш короткі, стабілізуючі вітровий потік перегородки, також розташовані радіальне відносно силової установки (патент України К446У А Заявлено 24 04 97, дата видачі 21 07 98, МПК F03D3/02) Дане технічне рішення найбільш близьке до запропонованого і прийнято за прототип Однак і цей винахід не повністю позбавляв вказані недоліки в звязку з тим, що в звужених кінцях вітроводі хоч і прискорюється вітровий потік, але разом з тим, суттєво збільшується аеродинамічний опір, що обмежує ріст цієї швидкості потоку вітру Як наслідок, ріст ККД, силової установки обмежений, так, як має вузький діапазон можливого росту При цьому диференційована довжина лісосмуг і наявність більш коротких також радіальних лісосмуг, стабілізуючих вітровий потік, суттєво ускладнюють всю конструкцію вітрової греблі і потребують більших капітальних витрат на и створення В основу даного технічного рішення поставлена задача створення такої вітрової греблі, яка б забезпечила можливість підвищення ККД силової установки при спрощені конструкції всієї вітрової греблі, і зменшенні капітальних витрат на и реалізацію Поставлена задача вирішена в запропонованій вітровій греблі, складеної з вітроводів, радіальне розташованих навколо силової установки, звужених в напрямку до неї і створених направляючими вітрової потій перегородками в вигляді лісосмуг тим, що КІНЦІ вітроводів, перед силовою установкою, виконані розширеними, з конусністю 5 - 20°, а також тим, що напрямок вітроводів співпадає з переважним напрямком вітру На відміну від прототипу, по якому вітроводи в вигляді звужених лісосмуг розташовані навколо вітроколеса радіальне, і маючих різну довжину, обернено пропорційну швидкостям вітру в відповідному напрямку, з наявністю більш коротких перегородок, стабілізуючих вітровий потік, згідно винаходу КІНЦІ вітропроводів, перед силовою 1 ю ю 55797 установкою, виконані розширеними, з конусністю 5 - 20°, а напрямок вітроводів співпадає з переважним напрямком вітру Ці відзнаки забезпечують можливість підвищення ККД силової установки, спрощують конструкцію всю вітрової греблі, зменшують капітальні витрати на неї Суть винаходу пояснюється схемою вітрової греблі (фіг) На фіг відображено звужена частина вітровода 1, перегородки 2 і 3 в вигляді лісосмуг, уворюючих вітроводи, силова установка 4 з вітроколесом 5, розширена частина вітровода 6, конусність 7 в вигляді кута а розширеної частини вітровода Всі вітроводи з лісосмуг розташовані радіальне, навколо силової установки 4 з вітроколесом 5 Розширені частини 6 вітроводів являються продовженням звужених частин 1, і розміщені перед силовою установкою 4 так, що вітропотік поступає від вітроводів на колесо 5 Основна особливість вітрової греблі полягає в конструкції вітроводів, КІНЦІ яких 6 перед силовою установкою 4 (вітряком) виконані розширеними, з конусністю 5 - 20° Вітрова гребля працює слідуючим чином вітровий потік поступає в вітроводи в вигляді лісосмуг, і одержує спочатку прискорення в звужених частинах вітроводів, а потім додаткове прискорення в розширених частинах За рахунок прискорення вітрового потоку силова установка виробляє більшу потужність Цей ефект додаткового при скорення вітропотоку досягається за рахунок того, що вітроводи перед силового установкою виконані розширеними, з конусністю 5 - 20° Згідно З нашими аеродинамічними дослідами як раз при такій конусності розширених частин забезпечується повторне прискорення вітропотока після первинного прискорення в звужених частинах вітроводів Як наслідок, суттєво зростає потужність силової установки і ККД підвищується, порівняно в прототипом, при інших рівнозначних умовах Запропонована вітрова гребля простіша по конструкції, так як в ній менше складових частин Це забезпечується також виконанням вітроводів, співпадаючими по напрямку з переважним напрямком вітру в даному регіоні Тому відпадає необхідність в чисельних лісосмугах різної довжини Довжина звужених і розширених частин вітроводів, тобто лісосмуг визначається по відомим інженерним розрахункам, але по нашому досвід}', розширені частини приблизно в 2 рази коротші ва звужені Згідно а нашими попередніми розрахунками реалізація даного технічного рішення дозволить не менш ніж на 20 - 40% зменшити капітальні витрати порівняно а прототипом, і потужність збільшити на 20 - 30%, тобто не в 6 раз, як по прототипу, а в 8 і більш разів порівняна а варіантом силової установки без вітрової греблі ФІГ. Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24