Енергетична колона

Реферат: Енергетична колона містить установлені вертикально і сполучені між собою модулі вітрогенераторів, вертикальний вал, лопаті, закріплені на вертикальному валу, генератор електричного струму, сполучений з вертикальним валом, і основу, на якій установлена енергетична колона. Додатково містить підйомник, а кожен модуль вітрогенератора виконаний у вигляді вертикального циліндричного каркаса, усередині якого розташований вертикальний каркасний вал, на якому закріплені лопаті, які розташовані перпендикулярно до зовнішньої поверхні вертикального каркасного вала. На зовнішній поверхні вертикального циліндричного каркаса закріплені нерухомі контрлопаті, розташовані коаксіально до вертикального циліндричного каркаса. UA 104995 U (54) ЕНЕРГЕТИЧНА КОЛОНА UA 104995 U UA 104995 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі вітроенергетики, у тому числі до пристроїв для одержання електроенергії з використанням енергії вітру, конкретно до конструкції багатомодульного вітрогенератора з вертикальною віссю обертання-енергетичної колони. Відомі вітрогенератори з вертикальною віссю обертання, наприклад, патенти України № 86126, 31091, 71271, 73482, 62129, 59312, та ін. Відомий вітродвигун з вертикальною віссю обертання, що містить вертикальний вал з радіально закріпленими на ньому осями, до яких кріпляться основні лопаті, з'єднані із пружними елементами. Лопаті установлені під певним кутом φ до вертикальної площини з можливістю повороту на кут φ+90 у напрямку, що збігається з напрямком повітряного потоку й на кут 90°- у протилежному напрямку. Кожна лопать установлена на осі шарнірно, а її нижня крайка з'єднана пружним елементом з периферійним кінцем сусідньої осі в напрямку, протилежному напрямку повітряного потоку. Крім того, кожна лопать забезпечена важелем, що розміщений поблизу вала, периферійний кінець важеля з'єднаний пружним елементом з валом, причому точка з'єднання пружного елемента з валом лежить у вертикальній площині, що проходить через вісь лопаті, а точка з'єднання пружного елемента з важелем лежить у площині, що проходить через вісь лопаті й складової з площиною останній кут 45°+/2 (див. патент Російської Федерації № 2045681 на винахід "Ветровой двигатель"). Найближчим до корисної моделі, що заявляється є установка, яка наведена в описі до патенту України на корисну модель № 67359, опублікованому 10.02.2012 р, бюлетень № 3, 2012 р. Установка виконана у вигляді набору модулів вітрових рушіїв, сполучених між собою. Установка змонтована на каркасі. Кожний модуль вітрового рушія включає робочі елементи, прикріплені до вертикального вала. Робочі елементи виконані у вигляді чотирьох (переважно пластмасових) півсфер і прикріплені до вертикального вала за допомогою крипільних елементів у вигляді F-подібних кронштейнів. На кінцях вертикального вала установлені підшипники, вмонтовані в корпус і закріплені на хрестовинах каркаса. Вертикальний вал передає обертання генератору через конусоподібну шестерінчасту пару. Конструкція даної установки обрано прототипом. Прототип і корисна модель, що заявляється, мають наступні спільні ознаки: - модулі вітрогенераторів (у прототипу це вітрорушії); - робочі елементи (у прототипу це лопаті у вигляді порожнистих сфер); - вертикальний вал; - робочі елементи (лопаті) закріплені на вертикальному валу; - генератор; - вузол передачі обертання вала генератору (у прототипу це конусоподібна шестерінчаста пара); - основа, на якій змонтований пристрій (у прототипу це каркас). Прототипу притаманні наступні недоліки. 1. Складність конструкції кожного окремого модуля вітрогенератора. 2. Наявність одного спільного вала, що призводить до … 3. Велика складність збирання модулів. В основу корисної моделі поставлено задачу створити удосконалену конструкцію енергетичної колони, в якій шляхом оригінального виконання кожного модуля вітрогенератора і введення до складу пристрою підйомника, забезпечити спрощення конструкції кожного окремого модуля вітрогенератора, а також спрощення складання модулів у вертикальному напрямку і, окрім того, підвищення надійності роботи енергетичної колони. Поставлена задача вирішується конструкцією енергетичної колони, що містить установлені вертикально і сполучені між собою модулі вітрогенераторів, вертикальний вал, лопаті, закріплені на вертикальному валу, генератор електричного струму, сполучений з вертикальним валом, і основу, на якій установлена енергетична колона, згідно з корисною моделлю, вона додатково містить підйомник, а кожен модуль вітрогенератора виконаний у вигляді вертикального циліндричного каркаса, усередині якого розташований вертикальний каркасний вал, на якому закріплені лопаті, які розташовані перпендикулярно до зовнішньої поверхні вертикального каркасного вала, а на зовнішній поверхні вертикального циліндричного каркаса, закріплені нерухомі контрлопаті, розташовані коаксіально до вертикального циліндричного каркаса. Новим в корисній моделі, що заявляється є: - наявність підйомника; - оригінальне виконання модулів вітрогенераторів. 1 UA 104995 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Енергетична колона зображена на креслені, де: - фіг. 1 - вигляд колони спереду в перерізі; - Фіг. 2 - модуль вітрогенератора в перерізі, вид зверху. Енергетична колона містить набір модулів вітрогенераторів. Кожен модуль вітрогенератора виконаний у вигляді вертикального циліндричного каркаса 1, усередині якого установлений вертикальний каркасний вал 2. На вертикальному каркасному валу 2 закріплені лопаті 3, розташовані перпендикулярно до зовнішньої поверхні каркасного вала 2. На зовнішній поверхні вертикального циліндричного каркаса 1 закріплені нерухомі контрлопаті 4, розташовані коаксіально до вертикального циліндричного каркаса 1. Вертикальний каркасний вал 2 через редуктор 5 сполучений з генератором електричного струму 6. Вертикальні циліндричні каркаси 1 установлюються (розташовуються) по вертикальній осі один над другим і з'єднуються між собою за допомогою вузлів кріплення 7. Вертикальні циліндричні каркаси 1, з'єднані між собою, утворюють енергетичну колону, яка установлюється на основі 8. На основі 8 розташований підйомник 9. Вертикальний каркасний вал 2 кожного модуля закріплений в підшипникових парах 10. Енергетична колона збирається у наступному порядку. На підйомнику 9 складається умовно перший модуль вітрогенератора. Після зборки умовно першого вертикального циліндричного каркасу 1 - він піднімається за допомогою підйомника 9 на висоту, яка дозволяє зібрати під ним умовно другий модуль вітрогенератора - вертикальний циліндричний каркас 1. Нижній і верхній (умовно перший і умовно другий) вертикальні циліндричні каркаси 1 з'єднуються між собою за допомогою вузлів кріплення 7. Для необхідності зборки умовно третього модуля вітрогенератора - вертикального циліндричного каркаса 1 за допомогою підйомника 9 з'єднані між собою перший і другий вертикальні циліндричні каркаси 1 піднімаються на висоту, яка дозволяє зібрати під ними третій вертикальний циліндричний каркас 1. Надалі процес здійснюється аналогічно описаному, в залежності від кількості вертикальних циліндричних каркасів 1, які утворюють енергетичну колону. Енергетична колона працює в наступному порядку: Потоки повітря, які рухаються з будь-якого напрямку, потрапляють на нерухомі контрлопаті 4 і направляються перпендикулярно до лопатів 3 та діють на них, утворюючи рух каркасного вала 2. Каркасний вал 2 через редуктор 5 приводить у рух генератор 6, який виробляє електричну енергію. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Енергетична колона, що містить установлені вертикально і сполучені між собою модулі вітрогенераторів, вертикальний вал, лопаті, закріплені на вертикальному валу, генератор електричного струму, сполучений з вертикальним валом, і основу, на якій установлена енергетична колона, яка відрізняється тим, що вона додатково містить підйомник, а кожен модуль вітрогенератора виконаний у вигляді вертикального циліндричного каркаса, усередині якого розташований вертикальний каркасний вал, на якому закріплені лопаті, які розташовані перпендикулярно до зовнішньої поверхні вертикального каркасного вала, а на зовнішній поверхні вертикального циліндричного каркаса закріплені нерухомі контрлопаті, розташовані коаксіально до вертикального циліндричного каркаса. 2 UA 104995 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 3