Вітроенергетичний агрегат

Вітроенергетичний агрегат у складі корпусу, фундаменту, ди фузора, горизонтальних і вертикальних каналів, генератора струму з вітроколесом, який відрізняється тим, що ди фузор виконаний у вигляді реторти з жорстко приєднаним до нього вертикальним патрубком, з'єднаний з стаціонарно закріпленим у фунда менті трубчастим стояком із можливістю обертання навколо цього стояка, підсиленого в ослабленому місці коробом квадратного перерізу з ребрами жорсткості і з вертикальним отвором у місці 41116 щені на двох рівнях і в одному корпусі, тобто за браком простору. - Відсутність заслонок, яким можна регулювати вітровий потік. - Ма сивність споруди. Таким чином основним недоліком прототипу є неефективне використання вітрового потоку з низьким коефіцієнтом корисної дії при значних капітальних обсягах робіт і матеріальних витрата х. В основу ви находу поставлена задача розробити вітроагрегат, конструктивні особливості якого забезпечили б ефективне використання вітрового потоку при зменшенні капітальних вкладень. Це досягається тим, що у вітроагрегаті у складі корпусу, встановленому на фун даменті, дифузору, го ризонтальних і вертикальних каналів, генератора струму і вітроколеса дифузор, виконаний у вигляді реторти з жорстко приєднаним до нього вертикальним патрубком, з'єднаним з стаціонарно закріпленим у фундаменті трубчастим стояком і з можливістю обертання навколо цього стояка, підсиленого в ослабленому місці коробом квадратного перерізу з ребрами жорсткості і з вертикальним отвором у місці приєднання горизонтального каналу, в прямокутний горизонтальний отвір якого входять при обертанні лопаті вітроколеса, встановленого на одній вісі з генератором струму, ви хідний кінець горизонтального каналу оснащений обертовим патрубком з флюгером, дифузор на вхо ді має опорне кільце, жорсткість якого забезпечена розтяжками, знизу дифузора встановлена підтримуюча ферма, верхньою частиною прикріплена до його нижньої ванти, а збоку - до його вертикального патрубка, трикутні в'язі приєднані з одного кінця до підтримуючої ферми і у двох протилежних кінцях - до вер хньої ванти, на якій зверху розміщені клапани скиду повітря, а з протилежної сторони від підтримуючої ферми до вертикального патрубка дифузо ру жорстко приєднаний двохпелюстковий флюгер, оснащений ребрами жорсткості і розтяжками, а між верхньою і нижньою вантами розміщені проміжні ванти, на які натягнена плівка, армована сіткою, виготовленою з скловолокна. Таким чином, завдяки застосуванню обертового дифузору і здійсненню цілої низки конструктивних заходів буде реалізована задача по підвищенню ефективності використання вітрового потоку при заощадженні матеріальних і трудових ресурсів. Суть ви находу пояснюється кресленнями, на яких зображені: На фіг. 1 – загальний вид вітроагрегату по 1-1. На фіг. 2 – план агрегату по 2-2. На фіг. 3 – переріз трубчастого стояка по 3-3. Між суттєвими ознаками і задачею винаходу існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. На відміну від прототипу, у якому засто совані стаціонарні дифузори, у замовленому ви наході застосований оберто вий дифузор. На відміну від прототи пу, у якому використана енергія вітру прилеглих до землі шарів, у замовленому винаході використані шари повітря на значній висоті. внаслідок того, що скид відпрацьованого повітря здійснений у один і той же вертикальний канал однакового перерізу, у замовленому винаході цей недолік усунений. На відміну від прототипу, у якому прискорення вітрового потоку здійснене за рахунок довжини витяжної труби, а замовленому винаході цю функцію в деякій мірі виконує обертовий патрубок з флюгером за рахунок виникаючого розрідження повітря. На відміну від прототипу, у якому горизонтальні вісі приводу генератора і вітроколеса перетинають вертикальний канал і гальмують швидкість потоку повітря, у замовленому винаході вони розміщені поза каналом. На відміну від прототи пу, у якому не застосовані пристрої для обмеження і гальмування швидкості потоку повітря, у замовленому ви наході на дифузорі влаштовані клапани скиду повітря. На відміну від прототипу, у якому на вхо ді дифузора не застосовано ніяких елементів, які забезпечують його стійкість і незмінність форми, у замовленому винаході застосовано опорне кільце з розтяжками. На відміну від прототипу, у якому незмінність форми дифузора між опорним кільцем і вертикальним патрубком забезпечена масивом, у замовленому винаході вона забезпечена трикутними в'язями і підтримуючою фермою. На відміну від прототи пу, у якому витяжна труба і верти кальний канал виконують функцію повітряпроводу, у замовленому винаході крім цієї функції трубчастий стояк несе навантаження від дифузору і флюгеру. На відміну від прототи пу, у якому при зміні напрямку вітру ефективно працює один з багатьох дифузорів, що нормально розташова ний до вітрового потоку, а інші дифузори у цей час перекриті, або заблоковані у замовленому винаході ефективно і весь час працює один дифузор. На відміну від прототипу, у якому навколо вертикального каналу розміщені вертикально і радіально порожнисті елементи у за мовленому винаході вони відсутні. На відміну від прототипу, у якому корпус оснащений поперечними перебірками, які утворюють з елементами секцію горизонтальних каналів у вигляді радіально розташова них дифузорів з вихідними зігнутими соплами, у замовленому винаході застосований один дифузор з вертикальним і горизонтальним каналом. На відміну від прототи пу, у якому один з генераторів і вітроколесо розташовані на другому поверсі і є збуджувачами вібраційних коливань, у замовленому винаході вони розміщені на землі. На відміну від прототипу, у якому центр тяжіння вітроагрегату не впливає на його експлуатаційні властивості, у замовленому винаході він знаходиться під дифузо ром на відстані від трубчастого стояка, визначеної розрахунком. На відміну від прототипу, у якому засто сована витяжна труба, у замовленому винаході вона не застосована. На відміну від прототипу, у якому вертикальні і горизонтальні канали з'єднані між собою під прямим кутом у замовленому винаході з'єднання має округлу форму. На відміну від прототипу, у якому потужність генератора на першому поверсі дещо гамується 2 41116 На відміну від прототи пу, у якому дифузор має обмежене співвідношення між отвором входу і виходу, у замовленому винаході це співвідношення можливо збільшити у де кілька разів. Таким чином, здійснення цілої низки вище перелічених ознак забезпечить концентрацію вітрового потока, значно підвищуючи потужність вітроенергетичного агрегату при зниженні матеріальних і тр удових ресур сів. Вітроагрегат має наступні матеріальні об'єкти: Дифузор 1, опорне кільце 2, вер хню і нижню ван ту 3, про міжні ванти 4, вер тикальний патрубок 5, підшипник 6, тр убчастий стояк 7, короб квадратний 8, ребра жорсткості 9, го ризонтальний канал 10, отвір 11 у ка налі 10, лопаті 12, ві троколесо 13, ге нератор струму 14 , вісь 15, оберто вий патрубок з флюгером 16, фун дамент 17, анкерні болти 18, кла пани скиду по вітря 19, трикутні в'язі 20, підтримуючу ферму 21, розтяжки 22, дво хпелюстковий флюгер 23, ребра жорсткості 24 , роз тяжки 25. Реалізація винаходу у ви робництві забезпечить досягнення таких показників: - коефіцієнт корисної дії агрегату зростає на 30-35 %; - матеріалоємність будови знизиться на 2025%. Вітроагрегат працює наступним чином. Вітровий потік поступає у дифузор 1 крізь опорне кільце 2 прямує вз довж верхньої і нижньої ванти 3 і проміжних вант 4, да лі крізь вертикальний патрубок 5, з'єднаний за допомогою підшипника 6 з трубчастим стояком 7, підсильним коробом 8 і ребрами жорсткості 9, поступає в го ризонтальний канал 10, в який крізь отвір 11 вхо дять лопаті 12 вітроколеса 13, з'єднаного з генератором 14 віссю 15. Після горизонтального каналу 10 відпрацьоване повітря виходить в околишнє середовище крізь обертовий патрубок з флюгером 16. Генератор 14, влашто ваний на фундаменті 17 і закріплений анкерними болтами 18. Скид повітря надмірної швидкості здійснюють клапани 19. Трикутні в'язі 20 забезпечують жорсткість верхньої і нижньої ванти, а до проміжних вантів 4 прикріплена плівка, армована сіткою. Підтримуюча фер ма 21 забезпечує стійкість нижньої ванти 3, а розтяжки 22 - стійкість опорного кільця 2. Двохпелюстковий флюгер 23, укріплений ребрами жорсткості 24, привареними до вертикального патрубка 5, додатково закріплений розтяжками 25. Таким чином, запропонована конструкція вітроагрегату, яка буде реалізована у виробництві, забезпечить підвищення потужності цих агрегатів при значному заощадженні матеріальних і трудових ре сурсів, і це дає підста ву вва жати про відповідність винаходу критерію "промислова придатність". 3 41116 Фіг. 1 Фіг. 2 4 41116 Фіг. 3 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 5