Вітроенергетична установка з вертикальним ротором

Реферат: Вітроенергетична установка з вертикальним ротором, який містить вертикально розташовані лопаті, кожна з яких з'єднана за допомогою траверс і цапф з вертикальною втулкою, яка шарнірно закріплена на нерухомому валу, причому на траверсах встановлені стержні, які перешкоджають повороту лопатей навколо вертикальних осей у робочому положенні, а лопаті виконані з малим відношенням ширини лопаті до її висоти. UA 82387 U (54) ВІТРОЕНЕРГЕТИЧНА УСТАНОВКА З ВЕРТИКАЛЬНИМ РОТОРОМ UA 82387 U UA 82387 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до відновлюваних джерел енергії, зокрема до технічних засобів для перетворення кінетичної енергії вітру в обертальний рух вала з подальшим перетворенням його в електричну енергію, та може бути використане у вітроенергетичних установках для електропостачання споживачам у різних сферах життєдіяльності як альтернативне джерело енергії. Відома вітроенергетична установка [1] містить опору, на якій розташований вертикальний вал з приєднаними траверсами, на кінці яких шарнірно закріплені поворотні лопаті, що взаємодіють з пристроєм управління флюгером, а також генератор, який послідовно з'єднаний з вертикальним валом через мультиплікатор, закріплений до основи. Недоліками описаної вітроенергетичної установки є те, що при застосуванні двох лопатей така конструкція не працездатна, так як виникають протилежні кути на лопатях і зникає аеродинамічний момент. Найбільш близькою до пропонованої корисної моделі є вітроенергетична установка [2] з вертикальним ротором, який містить вертикально розташовані лопаті, кожна з яких з'єднана за допомогою траверс і цапф з вертикальною втулкою, яка шарнірно закріплена на нерухомому валу. Недоліком даного пристрою є наявність моменту сил опору, які виникають внаслідок неможливості постійного спрямування лопатей на потік передньою кромкою, що створює також нерівномірне навантаження на лопаті. В основу корисної моделі поставлено задачу зменшення моменту сил опору та нерівномірного навантаження на лопать, що знижує ефективність роботи вітроенергетичної установки. Поставлена задача вирішується тим, що у вітроенергетичній установці з вертикальним ротором, який містить вертикально розташовані лопаті, кожна з яких з'єднана за допомогою траверс і цапф з вертикальною втулкою, яка шарнірно закріплена на нерухомому валу, на траверсах встановлені стержні, які перешкоджають повороту лопатей навколо вертикальних осей у робочому положенні, а лопаті виконані з малим відношенням ширини лопаті до її висоти. Оскільки сумарний момент інерції декількох лопатей з малим відношенням ширини лопаті до її висоти менший, ніж момент інерції однієї лопаті, яка має таку саму площу, то окремі лопаті будуть швидше займати флюгерне положення в неактивній частині, тим самим зменшиться момент сил опору, що збільшує ефективність роботи вітроенергетичної установки. На фіг. 1 зображена схема вітроенергетичної установки з вертикальним ротором, на фіг. 2 вигляд зверху. Ротор 1 вітроенергетичної установки містить лопаті 2, кожна з яких зв'язана з втулкою 3 ротора, за допомогою траверс 4 і цапф 5 і 6, а втулка 3 підшипника 7 і 8 з'єднана з нерухомим вертикальним валом 9, який закріплений на нерухомій платформі 10. На траверсах 4 розміщені стержні 11, які обмежують повертання лопатей у робочому положенні. Вітроенергетична установка працює наступним чином. При мінімальній швидкості вітру лопаті 2, які знаходяться на одній частині ротора, повертаються навколо вертикальних осей і займають флюгерне положення і пропускають потік повітря, а лопаті, які знаходяться на іншій частині ротора, опираються на стержні 11 і сприймають потік повітря, внаслідок чого ротор починає обертатись. Оскільки лопаті виконані з малим відношення ширини лопаті до її висоти, то зменшується вітрове навантаження на окремі лопаті, що призводить до зменшення маси конструкції пристрою в цілому. Крім того, відсутність флюгера та механізму для повороту лопатей зменшує вартість вітроенергетичної установки з вертикальним ротором та збільшує надійність її роботи. Джерела інформації: 1. А.С. СРСР № 1744304 Al, F03D3/06 1992, Бюл. № 24. 2. Патент України № 58189, F03D3/06 2003, Бюл. №7. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Вітроенергетична установка з вертикальним ротором, який містить вертикально розташовані лопаті, кожна з яких з'єднана за допомогою траверс і цапф з вертикальною втулкою, яка шарнірно закріплена на нерухомому валу, яка відрізняється тим, що на траверсах встановлені стержні, які перешкоджають повороту лопатей навколо вертикальних осей у робочому положенні, а лопаті виконані з малим відношенням ширини лопаті до її висоти. 1 UA 82387 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2