Вітроелектростанція на породному відвалі
Номер патенту: 79329
Опубліковано: 11.06.2007
Автори: Макеєва Дарія Олександрівна, Костенко Віктор Климентійович, Кольчик Ганна Євгеновна
Формула / Реферат
Вітроелектростанція на породному відвалі, що містить вітродвигун, перед яким розташовані конфузори та концентратори вітрового потоку, яка відрізняється тим, що концентратори вітрового потоку виконано у вигляді системи радіально розташованих на поверхні відвалу жолобів, які розділені серпоподібними перегородками.
Текст
Винахід відноситься до вітроенергетики, а саме - до проблеми підвищення ефективності роботи вітроелектростанцій. Переважно може бути використана для вітроелектростанцій, розміщених в степових зонах, зонах міської забудови та при наявності відвалів породи підприємств гірничої промисловості. Відома вітроелектроустановка [а.с. СРСР №1471709, кл. F03D9/02, опубл. 7.04.89, БИ №13], що складається з концентратору повітряного потоку, який містить конфузори та горловини. У горловині встановлено турбогенератор. Конфузори та горловини розміщено по черзі перед основним конфузором. Усі конфузори та горловини розміщено в масиві гори. Всі горловини виконано у вигляді циліндричних каналів. Ротор і статор турбогенератора мають велику осьову довжину, що наближується до довжини каналу горловини, що підвищує потужність станції за рахунок потужності генератора, з одного боку, та за рахунок посилення повітряного потоку перед турбиною, з іншого боку. При роботі вітроелектростанції повітряний потік проходячи конфузор та горловини підвищує швидкість за рахунок зменшення перерізу. Аналог не забезпечує технічного результату, тому що низька потужність його зумовлена можливістю роботи тільки при одному напрямку вітрового потоку; пристрій вимагає великої трудоємкості при будівництві каналів для розташування вітростанції; при роботі станції існує такий недолік, як велика швидкість виходу повітряної струї з конфузору, що може зумовлювати збільшення пилоутворення в місці виходу. Найбільш близьким аналогом по технічній сутності є вітростанція [а.с. СРСР №1268792, кл. F03D3/04, опублік. 07.11.86. Бюл. №41], яка містить вітродвигун, барабанне вітроколесо з лопастями, що закріплені на горизонтальному валі та встановлений перед вітроколесом коробчастий конфузор. Вітродвигун обладании додатковим конфузором, що встановлений за вітроколесом, а його вихідний отвір розташовано нижче вала вітродвигуна. Пристрій працює таким чином. Повітряний потік збільшує швидкість у конфузорі, діє на лопасті та викликає обертання вітроколеса. При зміні напрямку вітру на протилежний повітряний потік потрапляє на лопасті вітроколеса через протилежний конфузор. Конфузори забезпечують роботу вітродвигуна у широкому діапазоні кутів напрямку вітрів. Найбільш близький аналог не забезпечує необхідного технічного результату за таких причин: - низька потужність при розташуванні в прикордонному повітряному шарі; - залежність ефективності роботи від напрямку вітрового потоку. Робота вітродвигуна ефективна тільки при двох протилежних напрямках вітр у; - низька небезпека при можливому руйнуванні двигуна та можливість розльоту поруйнованих лопастей на великі відстані; - велика швидкість виходу повітряної струї з конфузору, що може обумовлювати збільшення пилоутворення в місці виходу; - необхідність додаткового обслуговування заслонок. Ознаками найбільш близького аналога, що збігаються з ознаками винаходу, що заявляється є: 1. Вітродвигун. 2. Конфузори, що розташовані перед вітродвигуном. 3. Концентратори вітрового потоку. В основу винаходу поставлена задача удосконалення вітроелектростанції за рахунок введення додаткових конструктивних елементів і їх розташування, чим забезпечується досягнення технічного результату - стабільне, надійне та ефективне збільшення швидкості вітрового потоку біля вітродвигуна та уникнення залежності від переважних напрямків вітрів. Поставлена задача вирішується тим, що у вітроелектростанція на породному відвалі, що містить вітродвигун, перед яким розташовані конфузори, згідно винаходу, концентратори вітрового потоку виконані у вигляді системі радіально розташованих жолобів, які розділені серповидними перегородками. Вказані ознаки складають суть винаходу, тому що є необхідними та достатніми для досягнення технічного результату. Причинно-наслідковий зв'язок ознак, що складають суть винаходу з їх технічним результатом, що досягається, пояснює наступне. Концентратори зорієнтовані на всі сторони світу, що дозволить вітродвигунові ефективно працювати при будь-якому напрямку вітрового потоку. Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленням, де на фігурі надана схема вітроелектростанції. Вітроелектростанція на породному відвалі містить вітродвигун 1, перед яким у чотирьох напрямках радіально розташовані конфузори 2, перед якими, в свою чергу, розташовані концентратори вітрового потоку 3, що складаються з жолобів 4, обмежених рельєфними серповидними перегородками 5. Повітряний потік потрапляє в зону концентратора вітрового потоку 3 по жолобах 4, що обмежені серповидними перегородками 5, збільшує свою швидкість та концентрується і ще підвищує швидкість, коли надходить у конфузор 2. Конфузор 2, що встановлено безпосередньо перед вітродвигуном 1 забезпечує ефективну роботу вітродвигуна за рахунок підвищення сили та швидкості вітру. Після виходу повітряної струї, протилежний конфузор 2 діє у якості дифузора і зменшує швидкість струї, далі швидкість ще зменшується у протилежному концентраторі вітрового потоку 3, який діє як уповільнювач повітряної струї. Таким чином швидкість вітру, коли він залишає робочу зону є незмінною по відношенню до початкової. Орієнтування концентраторів та конфузорів у чотирьох напрямках дозволяє максимально ефективно використовувати всі вітрові потоки, незалежно від їх напрямку. А розташування всієї вітроустановки на поверхні відвалу дозволить уникнути проблем, пов'язаних з віхро утвореннями у прикордонному повітряному шарі.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюWind-electric power plant at rock dump
Автори англійськоюKostenko Viktor Klymentiovych
Назва патенту російськоюВетроэлектростанция на породном отвале
Автори російськоюКостенко Виктор Климентиевич
МПК / Мітки
МПК: F03D 3/04
Мітки: відвалі, вітроелектростанція, породному
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-79329-vitroelektrostanciya-na-porodnomu-vidvali.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вітроелектростанція на породному відвалі</a>
Попередній патент: Безкорпусний сонячний колектор
Наступний патент: Пристрій для підживлення вирощуваного монокристалу
Випадковий патент: Геотермальний пристрій