Вітроенергетична установка з вертикальним ротором

Реферат: Вітроенергетична установка містить вертикально розташовану вісь з розташованим на ній ротором, до якого жорстко прикріплені траверси з розміщеними на них, з можливістю обертатися навколо вертикальних осей, лопатями та стержнями. Стержні прикріплені до траверс за допомогою втулок, встановлених з можливістю рухатися вздовж траверс та які опираються на пружини, закріплені на траверсах, а лопаті мають вирізи. UA 92474 U (54) ВІТРОЕНЕРГЕТИЧНА УСТАНОВКА З ВЕРТИКАЛЬНИМ РОТОРОМ UA 92474 U UA 92474 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 використана у вітроенергетичних установках для електропостачання споживачам у різних сферах життєдіяльності як альтернативне джерело енергії. Відома вітроенергетична установка [1] з вертикальним ротором, яка 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. Найбільш близькою до пропонованої корисної моделі є вітроенергетична установка з вертикальним ротором [2], яка 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. Недоліком даного пристрою є неможливість регулювання частоти обертання ротора вітроенергетичної установки в залежності від вітрового навантаження. В основу корисної моделі поставлено задачу регулювання частоти обертання ротора вітроенергетичної установки в залежності від вітрового навантаження. Поставлена задача вирішується тим, що у вітроенергетичній установці з вертикальним ротором, яка містить вертикально розташовану вісь з розташованим на ній ротором, до якого жорстко прикріплені траверси з розміщеними на них, з можливістю обертатися навколо вертикальних осей, лопатями та стержнями, причому стержні прикріплені до траверс за допомогою втулок, встановлених з можливістю рухатися вздовж траверс і які опираються на пружини, закріплені на траверсах, а лопаті мають вирізи. Оскільки стержні можуть рухатися вздовж траверси, то при збільшенні частоти обертання ротора до певної величини, вони під дією відцентрової сили інерції рухаються, стискуючи пружини, і займають положення навпроти вирізів лопаті. Тому при вході лопаті в активну зону вона залишається у флюгерному положенні і не сприймає вітрового потоку, тобто зменшується крутний момент, а отже і частота обертання ротора. На фіг. 1 зображена схема вітроенергетичної установки з вертикальним ротором, на фіг. 2 вигляд зверху. Ротор 1 вітроенергетичної установки містить лопаті 2 з вирізами 3, кожна лопать зв'язана з втулкою 4 ротора за допомогою траверс 5 та цапф 6 і 7, а втулка 4 підшипниками 8 і 9 з'єднана з нерухомим вертикальним валом 10, який закріплений на нерухомій платформі 11. На траверсах 5 розміщені стержні 12, які за допомогою втулок 13 можуть рухатися вздовж траверс. Втулки 13 опираються на пружини 14, які жорстко закріплені на траверсах 5. Вітроенергетична установка працює наступним чином. При мінімальній швидкості вітру лопаті 2, які знаходяться на одній частині ротора, повертаються навколо вертикальних осей, займають флюгерне положення і пропускають потік повітря, а лопаті, які знаходяться на іншій частині ротора, опираються на стержні 12 і сприймають потік повітря, внаслідок чого ротор починає обертатись. При збільшенні кутової швидкості ротора збільшується і сила інерції, яка стискує пружини 14, тоді стержень 12 розміщується навпроти вирізу лопаті, і вона залишається у флюгерному положенні. При подальшому збільшенні вітрового потоку, аналогічно як і перша лопать, у флюгерному положенні залишається друга, а потім і наступні лопаті. Оскільки при зміні маси втулок із стержнями змінюється відцентрова сила інерції, то, регулюючи ці величини та жорсткість пружин, а також розташування вирізів на лопатях, можна налаштувати пристрій на певну частоту обертання ротора. Джерела інформації:1. Патент України № 58189, МПК F03D3/06, 2003 р., бюл. № 7. 2. Патент України № 83687, МПК F03D3/00, 2013 р., бюл. № 18. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Вітроенергетична установка з вертикальним ротором, що містить вертикально розташовану вісь з розташованим на ній ротором, до якого жорстко прикріплені траверси з розміщеними на них, з можливістю обертатися навколо вертикальних осей, лопатями та стержнями, яка відрізняється 1 UA 92474 U тим, що стержні прикріплені до траверс за допомогою втулок, встановлених з можливістю рухатися вздовж траверс та які опираються на пружини, закріплені на траверсах, а лопаті мають вирізи. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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