Вертикально-осьова вітроустановка з системою автоматичного регулювання кута лопаті

Реферат: UA 122028 U UA 122028 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі вітрової електроенергетики, яку можна використати для покращення коефіцієнта корисної дії вітроенергетичних установок. Система може використовуватися в регіонах з постійною зміною напрямку та швидкості вітру. Відома установка [1] відрізняється тим, що в роторному вітродвигуні, який містить вертикальний вал, на обох кінцях якого рівномірно по колу розташовані радіальні кронштейни, кінці яких скріплені між собою горизонтальними зовнішніми кільцями і осьовими вертикальними зовнішніми стрижнями, до осьових стрижнів закріплені лопаті, на кронштейнах розміщені внутрішні обмежувальні елементи, виконані у вигляді вертикальних внутрішніх стрижнів, згідно із запропонованим рішенням, встановлені зовнішні обмежувальні елементи, виконані і у вигляді додаткових вертикальних стрижнів, розташованих між горизонтальними кільцями на відстані від осьових вертикальних зовнішніх стрижнів, що забезпечує відхилення лопаті на кут не більший за 90° від робочого положення, причому кожна лопать виконана дугоподібною і оснащена гнучким елементом, один кінець якого закріплений на кронштейні, а другий - на лопаті. В конкретному випадку гнучкі елементи виконані у вигляді пружин, надітих на осьові зовнішні вертикальні стрижні. Технічний результат полягає у підвищенні ККД та стабільності роботи вітродвигуна за умови автономної роботи при поривчатих приземних потоків повітряних мас. Це досягається тим, що кут обертання лопатей ротора при повертанні обмежується кутом 90° до профілюючого положення завдяки попарно і симетрично розташованим внутрішнім та додатковим зовнішнім стрижням. Недоліком такої системи є відсутність можливості керування кутом атаки лопаті, при зміні напрямку та швидкості вітру. Ще одна установка [2] відома тим, що у вітроколесі, кожна лопать закріплена на окремій осі зі зміщенням осі лопаті відносно центра тиску вітру на лопать, для кожної лопаті встановлено два упори для обмеження повороту лопаті відносно осі лопаті, один упор встановлено з можливістю взаємодії з лопаттю при повороті лопаті відносно осі лопаті, другий упор встановлено з можливістю взаємодії або з лопаттю при повороті лопаті у напрямку від першого упору, або на осі лопаті закріплено кулак і другий упор встановлено з можливістю взаємодії з кулаком при повороті лопаті з кулаком відносно осі лопаті у напрямку від першого упору, або другий упор встановлено з можливістю взаємодії з лопаттю і для кожної лопаті встановлено третій упор з можливістю взаємодії з кулаком при повороті лопаті з кулаком відносно осі лопаті у напрямку від першого упору, у лопаті одна робоча поверхня плоска, а друга має опуклу форму у розрізі, який перпендикулярний осі лопаті, та кут повороту лопаті відносно осі лопаті складає 90°. Наявність у вітроколесі лопатей, осей, на кожній з яких закріплена лопать, зміщення осі лопаті відносно центра тиску вітру на лопать, упору, який встановлено для кожної лопаті з можливістю взаємодії з лопаттю при повороті лопаті відносно осі лопаті, кулака, який закріплено на осі лопаті, другого упору, який встановлено для кожної лопаті з можливістю взаємодії або з лопаттю, або з кулаком при повороті лопаті р кулаком відносно осі лопаті у напрямку від першого упору, третього упору, який встановлено для кожної лопаті з можливістю взаємодії з кулаком при повороті лопаті з кулаком відносно осі лопаті у напрямку від першого упору, однієї плоскої робочої поверхні у лопаті, а другої-опуклої форми у розрізі, який перпендикулярний осі лопаті, та кута повороту лопаті відносно осі лопаті у 90° дозволяє збільшити момент обертання вітроколеса. Недоліком такої системи є дорога вартість та складність реалізації конструкції. В основу корисної моделі поставлено задачу покращення коефіцієнта корисної дії вітроенергетичних установок з вертикальною віссю обертання, шляхом застосування системи автоматичного регулюванням кута лопаті. Поставлена задача вирішується тим, що на вітроенергетичну установка типу Дар'є встановлюється система автоматичного регулювання кута лопаті. Згідно з корисною моделлю, ВЕУ(вітроенергетична установка) має чотири лопаті, які перехресно з'єднані між собою ланцюжками через шпиндель, як показано на рис. 1, датчик напрямку вітру (флюгер) та електропривод положення шпинделя, які підключені до мікроконтролера. На Фіг. 1 показано положення лопатей вітроустановки за замовчуванням. На Фіг. 2 представлено блок-схему вертикально-осьової вітроустановки з системою автоматичного регулюванням кута лопаті, яка складається з датчика напрямку вітру (флюгера) 1, мікроконтролера 2 та електроприводу положення шпинделя 3. Корисна модель працює наступним чином. Датчик напрямку вітру (флюгер) 1 в режимі реального часу знімає показання напрямку вітру, які передає до мікроконтролера 2, що аналізує ці дані для керування електроприводом положення шпинделя 3 за встановленим законом, що дозволяє оптимально позиціонувати лопаті, відповідно до напрямку вітру. 60 1 UA 122028 U Джерела інформації: 1) Роторний вітродвигун. Патент України № 25604 від 10.08.2007, Бюл. № 12. 2) Вертикально-осьове вітроколесо. Патент України № 49603 від 11.05.2010. бюл. № 9. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Вітроенергетична установка з поворотними лопатями, яка відрізняється тим, що ВЕУ (вітроенергетична установка) має чотири лопаті, які перехресно з'єднані між собою ланцюжками через шпиндель (Фіг. 1), датчик напрямку вітру (флюгер) та електропривод положення шпинделя, які підключені до мікроконтролера. 2 UA 122028 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3