Вітроенергетична установка

1. Ветроэнергетическая установка, содержащая башню с поворотной головкой, две лопасти на противоположных концах оси, прикрепленной консольно к горизонтальному валу и кинематически связанной через редуктор с генератором, а также устройство для изменения угла поворота лопастей вокруг оси, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждая лопасть выполнена из двух плоских пластин, ус тановленных с зазором относительно друг друга и под разными углами к направлению воздушного потока и скрепленных между собой рейками, параллельными направлению воздушного потока, причем передняя пластина выполнена шире задней и установлена под большим углом, чем задняя, при этом на задней пластине в зазоре закреплена выпуклая стенка с радиусом кривизны R-A2sinj32, где А2 ширина задней пластины, /#> ~ угол, образованный задней пластиной и направлением воздушного потока. 2 Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что устройство для изменения угла поворота лопастей выполнено в виде подшипника, размещенного на оси с возможностью ограниченного поворота и соединенного с последней пружинами кручения. о Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветродвигателях, преобразующих энергию ветра в электрический ток постоянного напряжения. Наиболее близким техническим решением - прототипом заявленного является ветроэнергетическая установка по авторскому свидетельству [1]. Прототип содержит башню с поворотной головкой, две лопасти на оси, прикрепленной консольно к горизонтальному валу и кинематически связанной через редуктор с генератором, а также устройст во для изменения угла поворота лопастей вокруг оси. К недостатку прототипа относится сравнительно малая эффективность работы его лопастей. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования малолопастной ветроэнергетической установки путем изменения конструкции лопасти и механизма изменения ее угла поворота, чем достигается увеличение крутящего момента и, следовательно, увеличение удельной мощности при упрощении конструкции и о 26720 углами к направлению воздушного потока расширение диапазона рабочих скороси скрепленных между собой рейками 9, тей ветрового потока. параллельными направлению воздушного Ветроэнергетическая установка содерпотока, причем передняя пластина 7 выжит башню с поворотной головкой, две полнена шире задней 8 и установлена лопасти на противоположных концах оси, под большим углом, чем задняя 8. На прикрепленной консольно к горизонтальзадней пластине 8 в зазоре закреплена ному валу, и кинематически связанной чевыпуклая стенка 10 с радиусом кривизны рез редуктор с генератором, а также устройство для изменения угла поворота лог е пастей вокруг оси. Согласно изобрете- to R=Aj, sin p% • Д А2 ~ ширина задней пласнию, каждая лопасть выполнена из двух тины 8, > § — угол, образованный задней 3 плоских пластин, установленных с зазопластиной 8 и направлением воздушного ром относительно друг друга и под разпотока. ными углами к направлению воздушного Устройство для изменения угла повопотока и скрепленных между собой рейрота лопастей выполнено в виде подшипками, параллельными направлению возника 11, размещенного на оси 3 с воздушного потока, причем передняя пластиможностью ограниченного поворота и соена выполнена шире задней и установлена диненного с последней пружинами кручепод большим углом, чем задняя, при этом на задней пластине в зазоре закреплена 20 ния 12. выпуклая стенка с радиусом кривизны Ветроэнергетическая установка рабоR=A2 sin /?2, где А2 - ширина задней пластает следующим образом. Боковой ветер, действующий на пластины, а /£> - угол, образованный задней тины 7, 8 лопастей, поворачивает их с 25 осью 3, горизонтальным валом 4 и головпластиной и направлением воздушного потока. Кроме того, согласно изобретению, кой 2 вокруг оси башни 1 до тех пор, устройство для изменения угла поворота пока горизонтальный вал 4 не установитлопастей выполнено в виде подшипника, ся параллельно направлению воздушного размещенного на оси с возможностью огпотока. После этого ветер вращает лораниченного поворота и соединенного с пасти, а горизонтальный вал 4 приводит последней пружинами кручения. в действие через редуктор 5 генератор 6. Наличие выпуклой стенки, располоАксиальное давление ветра на передженной в зазоре между пластинами лонюю пластину 7, расположенную с одной пасти, ведет к увеличению относительной стороны оси 3, больше его давления на скорости воздуха между пластинами и орзаднюю пластину 8, расположенную с друганизации стабильной вихревой зоны погой стороны оси, так как передняя пласвышенного давления с подветренной стотина имеет большую ширину и располороны лопасти и, следовательно, увеличежена под большим углом к направлению ния крутящего момента. А применение воздушного потока, чем задняя пластина плоских пластин и внутренней выпуклой 8, одинаковая с ней по длине. Это созстенки постоянного радиуса кривизны знадает на оси 3 крутящий момент, который чительного упрощают изготовление лопаспри скорости ветра меньше расчетной потей и всей установки в целом, как и исгашается противоположным крутящим мопользование упрощенной конструкции устментом, создаваемым действием на ось 3 ройства для изменения угла поворота лопружин кручения 12 Когда скорость ветпастей вокруг их оси. ра превышает расчетную, лопасти, преоНа фиг.1 изображена установка, вид долевая сопротивление пружин 12, устасбоку; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. навливаются пластинами 7 и 8 к его напВетроэнергетическая установка содер- 50 равлению под большим углом. При этом жит башню 1 с поворотной головкой 2, крутящий момент лопастей относительно две лопасти на противоположных концах горизонтального вала 4 уменьшается, а оси 3, прикрепленной консольно к горичастота вращения вала 4 и напряжение зонтальному валу 4 и кинематически свягенератора 6 остаются стабильными. занной через редуктор 5 с генератором 6, При снижении скорости ветра ниже а также устройство для изменения угла 55 расчетной сохранение номинальной часповорота лопастей вокруг оси 3. тоты вращения горизонтального вала 4 и Каждая лопасть выполнена из двух напряжения генератора б достигается пупластин 7, 8, установленных с зазором тем снижения электрической нагрузки на относительно друг друга и под разными генератор 6 с помощью известных авто 26720 матически действующих приборов, включенных в электросеть. Выпуклая стенка 10, расположенная в зазоре между пластинами 7 и 8 лопасти, увеличивает относительную скорость воздуха за лопастями. При этом, как у крыла самолета, увеличивается давление ветра на лопасть и ее крутящий момент относительно горизонтального вала 4, то есть увеличивается эффективность работы лопастей. Положительный технический результат, достигаемый совокупностью существенных признаков данной ветроэнергетической установки, заключается в увеличении удельной мощности и упрощении конструкции устройства для изменения угла поворота лопастей вокруг их оси, то есть 10 стабилизатора напряжения генератора 6. Упорядник Техред М. Келемеш Коректор О.Обручар Замовлення 526 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 t t " 4 ffi*