Вертикальна вітроенергетична установка

Реферат: Вертикальна вітроенергетична установка містить вертикальний вал, закріплені на ньому зі зміщенням робочі елементи і систему їх кріплення. Робочі елементи виконані у вигляді плоских лопатей. Один із торців кожної лопаті кріпиться до середини другої лопаті. UA 84015 U (12) UA 84015 U UA 84015 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі вітроенергетики, а саме, до пристроїв для перетворення енергії вітру, наприклад, у механічну або електричну, і може бути використана для автономних вітроенергетичних установок різної потужності. Відомий вітродвигун, що складається з ротора Савоніуса (PC), встановленого на опорній щоглі, закріпленій на опорному вузлі, що закріплений на розтяжках, і вітроколеса (авт. свід. СРСР № 1553755, F 003 D 3/00, 1988 р.). Недоліком цієї конструкції є те, що вона при всій своїй складності є не досить ефективною через явне "затінення" PC від набіжного вітрового потоку вітровим колесом, неможливе збільшення площі робочих елементів без зміни габаритів установки і, відповідно, її потужності, складна конструкція PC, системи кріплення, і їх виготовлення. Як найближчий аналог відомий вітровий рушій, що містить вертикальний вал з радіально закріпленими на ньому елементами кріплення, на яких закріплені робочі елементи, виконані у вигляді порожнистих півсфер, а елементи кріплення - у вигляді Г-подібних кронштейнів, причому випуклі частини порожнистих півсфер прикріплені до коротких плечей, а основи - до довгих плечей Г-подібних кронштейнів, при цьому основа кожної порожнистої півсфери зміщена відносно сегмента вектора перерізу центру осі обертання на 1/2 діаметра півсфери (патент України на корисну модель № 67359, МПК F03D 3/00, 10.02.2012р., Бюл. № 3, 2012 p.). Основними недоліками описаного пристрою є неможливість збільшення площі робочих елементів без зміни габаритів установки і, відповідно, її потужності, спрощення конструкції робочих елементів, системи кріплення та їх виготовлення. В основу корисної моделі поставлена задача, розробити вертикальну вітроенергетичну установку, в якій виконання робочих елементів у вигляді плоских лопатей та кріплення одного із торців кожної лопаті до середини другої лопаті дозволило б збільшити площу робочих елементів без зміни габаритів установки і, відповідно, її потужності, спростити конструкцію робочих елементів, систему кріплення та їх виготовлення, що підвищило б надійність і ефективність установки. Поставлена задача вирішується тим, що вертикальна вітроенергетична установка, яка містить вертикальний вал, закріплені на ньому зі зміщеннями робочі елементи і систему їх кріплення, робочі елементи виконані у вигляді плоских лопатей, при цьому один із торців кожної лопаті кріпиться до середини другої лопаті. Виконання робочих елементів у вигляді плоских лопатей, кріплення одного із торців кожної лопаті до середини другої лопаті дозволяє збільшити робочу площу лопатей без зміни габаритів установки, її потужність, спрощує конструкцію робочих елементів, підвищує надійність системи кріплення та їх виготовлення. На фіг. 1 - зображена установка, поздовжній розріз; на фіг. 2 - зображені лопаті з кріпленням і валом, поперечний розріз. Вертикальна вітроенергетична установка містить вертикальний вал 1 із закріпленими на ньому зі зміщенням робочими елементами, виконаними у вигляді плоских лопатей 2, 3, 4 і 5, один із торців кожної лопаті кріпиться до середини другої лопаті, при цьому вони утворюють кармани 6. Лопаті виготовлені, наприклад, з полімерних матеріалів - склопластику. Лопаті кріпляться за допомогою системи кріплення 7 до вертикального вала 1, який оснащений підшипниками 8, встановленими на утримуючій конструкції 9, і муфтою 10. Вал 1 з'єднаний з генератором 11. Установка працює наступним чином. Вітровий потік (50 %) обдуває, наприклад, робочі поверхні лопатей 2 і 3 в кармані 6, розпочинається обертання вала 1 з лопатями. При цьому, частина потоку (25 %) зміщується по неробочій поверхні лопаті 3, розміщеній під гострим кутом до потоку, в карман 6. Ця робоча поверхня перекриває частину поверхні наступної по ходу руху лопаті 4, інша частина потоку (25 %) потрапляє на неробочу поверхню цієї лопаті, розміщеної під гострим кутом до потоку, що зменшує лобовий опір потоку і т. д. Використання заявленої конструкції лопатей 2, 3, 4 і 5 і системи кріплення 7 збільшує площу робочої поверхні лопатей без зміни габаритів установки 1 і, відповідно, її потужність, не потребує форм для виробництва лопатей, що спрощує їх виготовлення. Запропонована системи кріплення 7 і кріплення лопатей 2, 3,4 і 5 підвищує їх надійність. Корисна модель за рахунок сукупності нових суттєвих ознаками забезпечує надійність і ефективність роботи вертикальної вітроенергетичної установки. 1 UA 84015 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Вертикальна вітроенергетична установка, що містить вертикальний вал, закріплені на ньому зі зміщенням робочі елементи і систему їх кріплення, яка відрізняється тим, що робочі елементи виконані у вигляді плоских лопатей, при цьому один із торців кожної лопаті кріпиться до середини другої лопаті. 2 UA 84015 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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