Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Вихрова вітроенергетична установка, що містить розташоване зверху в трубі принаймні одне вітроколесо, яке кінематично з'єднано з перетворювачем енергії, розташований під трубою принаймні один ярус спрямовуючих конфузорних каналів, які в ярусі розташовані гвинтоподібно вздовж вертикальної осі, а навколо неї в плані - по криволінійних поверхнях зовнішнього і внутрішнього боків кожного спрямовуючого конфузорного каналу, при цьому звужені в плані перерізи спрямовуючих конфузорних каналів є вихідними отворами, які утворюють навколо вертикальної осі зону формування вихрового потоку, а широкі в плані перерізи спрямовуючих конфузорних каналів є вхідними отворами вітрового потоку, яка відрізняється тим, що криволінійні поверхні зовнішнього і внутрішнього боків кожного спрямовуючого конфузорного каналу навколо вертикальної осі в плані виконано спіралеподібно, при цьому кут нахилу гвинтоподібно розташованих вздовж вертикальної осі спрямовуючих конфузорних каналів відносно горизонтальної площини збільшується в ярусі від одного спрямовуючого конфузорного каналу до другого.

2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що містить принаймні другий ярус спрямовуючих конфузорних каналів, при цьому кут нахилу гвинтоподібно розташованих вздовж вертикальної осі спрямовуючих конфузорних каналів відносно горизонтальної площини збільшується від одного ярусу до другого в напрямку вверх.

3. Установка за будь-яким з пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що кожен спрямовуючий конфузорний канал в вертикальній площині виконаний звуженим від вхідного отвору до вихідного.

4. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що спіралеподібна в плані частина кожного спрямовуючого конфузорного каналу в зоні вхідних отворів плавно переходить в радіальну частину.

5. Установка за п. 4, яка відрізняється тим, що радіальну частину зовнішнього боку кожного спрямовуючого конфузорного каналу виконано з можливістю її додаткового регульованого радіального збільшення.

6. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що на внутрішній поверхні спіралеподібного в плані зовнішнього боку кожного спрямовуючого конфузорного каналу, вздовж вітрового потоку, розташовані пластини обтічної форми, висота яких плавно від нуля збільшується в напрямку зони формування вихрового потоку.

7. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що внутрішній переріз кожного спрямовуючого конфузорного каналу виконаний зі скругленими кутами.

8. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що в звуженому в плані перерізі кожного спрямовуючого конфузорного каналу розташована регульована заслінка для забезпечення можливості перекриття цього перерізу.

9. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що всі яруси спрямовуючих конфузорних каналів виконані у вигляді зрізаного конуса, верхня і нижня поверхні якого мають форму кільця також зрізаного конуса, при цьому нижня велика поверхня верхнього ярусу спрямовуючих конфузорних каналів з'єднана з меншою верхньою поверхнею нижнього ярусу спрямовуючих конфузорних каналів.

10. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що зона формування вихрового потоку виконана звуженою від низу установки до її верху.

11. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що в ярусах спрямовуючих конфузорних каналів знизу вверх кількість спрямовуючих конфузорних каналів зменшується.

12. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що зверху труби розташований розтруб з розсікачами вихрового потоку.

13. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що спрямовуючі конфузорні канали спіралеподібно в плані розташовані навколо вертикальної осі супроти ходу годинникової стрілки або по ходу годинникової стрілки.

14. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що кут нахилу гвинтоподібно розташованих вздовж вертикальної осі спрямовуючих конфузорних каналів відносно горизонтальної площини збільшується в кожному ярусі від одного спрямовуючого конфузорного каналу до другого і від одного ярусу до другого в напрямку вверх супроти ходу годинникової стрілки або по ходу годинникової стрілки.

Текст

1. Вихрова вітроенергетична установка, що містить розташоване зверху в трубі принаймні одне вітроколесо, яке кінематично з'єднано з перетворювачем енергії, розташований під трубою принаймні один ярус спрямовуючих конфузорних каналів, які в ярусі розташовані гвинтоподібно вздовж вертикальної осі, а навколо неї в плані - по криволінійних поверхнях зовнішнього і внутрішнього боків кожного спрямовуючого конфузорного каналу, при цьому звужені в плані перерізи спрямовуючих конфузорних каналів є вихідними отворами, які утворюють навколо вертикальної осі зону формування вихрового потоку, а широкі в плані перерізи спрямовуючих конфузорних каналів є вхідними отворами вітрового потоку, яка відрізняється тим, що криволінійні поверхні зовнішнього і внутрішнього боків кожного спрямовуючого конфузорного каналу навколо вертикальної осі в плані виконано спіралеподібно, при цьому кут нахилу гвинтоподібно розташованих вздовж вертикальної осі спрямовуючих конфузорних каналів відносно горизонтальної площини збільшується в ярусі від одного спрямовуючого конфузорного каналу до другого. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що містить принаймні другий ярус спрямовуючих конфузорних каналів, при цьому кут нахилу гвинтоподібно розташованих вздовж вертикальної осі спрямовуючих конфузорних каналів відносно горизонтальної площини збільшується від одного ярусу до другого в напрямку вверх. 2 (19) 1 3 76252 4 плані розташовані навколо вертикальної осі суналів відносно горизонтальної площини збільшупроти ходу годинникової стрілки або по ходу гоється в кожному ярусі від одного спрямовуючого динникової стрілки. конфузорного каналу до другого і від одного ярусу 14. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що до другого в напрямку вверх супроти ходу годинкут нахилу гвинтоподібно розташованих вздовж никової стрілки або по ходу годинникової стрілки. вертикальної осі спрямовуючих конфузорних ка Винахід стосується галузі електроенергетики, зокрема вихрових вітроенергетичних установок, що споряджені спрямовуючими конфузорними каналами і може бути використаний для одержання екологічно чистої електроенергії на вітроелектростанціях середньої, великої та надвеликої потужності. Відома вихрова вітроенергетична установка по [патенту Російської Федерації №2073111, опубл. 1997.02.10, МПК6 F03D3/00], що містить зверху, в витяжному пристрої у вигляді чаші, вітроколесо з вертикальною віссю, яке кінематично з'єднано з перетворювачем енергії, співвісно з витяжним пристроєм і під ним розташовані два і більше яруси спрямовуючих конфузорних каналів, які створюють ступінчату витяжну трубу (витяжні циліндри, які розташовані один в одному), діаметр якої в верхній частині кожного ярусу ступінчато розширюється знизу угору від одного ярусу до другого. Навколо цієї труби розташовані закручені в плані по спіралі криволінійні поверхням зовнішнього і внутрішнього боків кожного спрямовуючого конфузорного каналу, верхня і нижня поверхні яких виконані у вигляді зрізаних порожніх гіперболоїдів. Основним недоліком цієї установки є низька стійкість формування вихрового потоку (його робочого кільця), що обумовлено тим що в кожному діаметрі витяжних циліндрів створюється своє вихрове кільце відповідного діаметру, а в верхній частині кожного ярусу вони з'єднуються з можливістю зриву цих вихрових кілець або значного зниження їх енергетики за рахунок різних швидкостей вітрових потоків в цих кільцях і різних кутів стикання їх. Другим недоліком є недостатня швидкість вітрового потоку в спрямовуючих конфузорних каналах, верхня і нижня поверхня яких має гіперболічне зростання угору, а також тим, що вітровий потік в цих каналах б'ється об поверхню витяжного циліндру нижнього ярусу. Все це обумовлено необґрунтованим підвищенням при цьому гідравлічного опору вітровому потоку. Найбільш близьким до заявляемого рішення по технічній суті та досягнутому технічному результату є вихрова вітроенергетична установка [по патенту Російської Федерації №2059881, опубл.1995.05.10, МПК6 F03D9/00], що містить розташоване зверху в трубі принаймні одне вітроколесо, яке кінематично з'єднано з перетворювачем енергії, під трубою розташовано декілька ярусів спрямовуючих конфузорних каналів, котрі в ярусі розташовані гвинтоподібно вздовж вертикальної осі, а навколо неї в плані - по криволінійним поверхням зовнішнього і внутрішнього боків кожного спрямовуючого конфузорного каналу, при цьому звужені в плані перерізи спрямовуючих конфузорних каналів є вихідними отворами, які утворюють навколо вертикальної осі зону формування вихрового потоку, а широкі в плані перерізи спрямовуючих конфузорних каналів є вхідними отворами вітрового потоку. В цій установці криволінійні поверхні мають циліндричну форму, яка наближується до лінійної форми і має ввігнутість від вертикальної осі. Верхні яруси спрямовуючих конфузорних каналів, забезпечують підсисання вітрового потоку для створення над вітроколесом розріджування. Перевагою цього прототипу відносно аналога є зниження можливості зриву формування вихрового потоку (його робочого кільця) за рахунок виконання витяжної труби одного діаметру, а також деякого підвищення вітрового потоку в спрямовуючих конфузорних каналах . Разом з тим і ця установка не забезпечує достатнього зниження можливості зриву формування вихрового потоку (його робочого кільця), що обумовлено тим, що при циліндричної формі виконання зовнішнього і внутрішнього боків спрямовуючих конфузорних каналів з ввігнутістю від вертикальної осі, вітровий потік вздовж обох цих боків об'єднується під гострим кутом в вихідних отворах спрямовуючих конфузорних каналів. А це характеризується нестаціонарністю ліній потоку, їх різкими вигинаннями і, як наслідок цього, утворюванню вторинних вихрових течій, що призводить або до зриву формування вихрового потоку в зоні його формування або до втрати їм енергії і зниженню ККД установки. Крім того, цій установці також притаманний такий недолік, як недостатня швидкість вітрового потоку в спрямовуючих конфузорних каналах, верхня і нижня поверхні яких мають поверхні обертання з різким зростанням угору, що обумовлено при цьому необґрунтованим підвищенням гідравлічного опору вітровому потоку. В основу винаходу покладене завдання створення ефективної вихрової вітроенергетичної установки шляхом забезпечення на вихідних отворах кожного спрямовуючого конфузорного каналу ламінарного потоку для формування стійкого вихрового потоку без його зривів, що в свою чергу , дозволить підняти енергію цього потоку і підвищити ККД установки. Крім того, забезпечується підвищення захоплення об'єму вітрового потоку, знижується можливість запирання по висоті зони формування вихрового потоку без його зривів. Також знижується гідравлічний опір вітровому потоку в спрямовуючих конфузорних каналах. Поставлене завдання вирішується тим, що вихрова вітроенергетична установка містить розташоване зверху в трубі принаймні одне вітроколесо, яке кінематично з'єднано з перетворювачем енергії, під трубою принаймні один ярус спрямовуючих конфузорних каналів, котрі в ярусі розта 5 76252 6 шовані гвинтоподібно вздовж вертикальної осі, а ярусу до другого в напрямку вверх супроти ходу навколо неї в плані - по криволінійним поверхням годинникової стрілки в північній півкулі Землі або зовнішнього і внутрішнього боків кожного спрямопо ходу годинникової стрілки в південній півкулі вуючого конфузорного каналу, при цьому звужені в Землі. плані перерізи спрямовуючих конфузорних каналів Виконання криволінійних поверхонь зовнішє вихідними отворами, які утворюють навколо вернього і внутрішнього боків кожного спрямовуючого тикальної осі зону формування вихрового потоку, конфузорного каналу навколо вертикальної осі в а широкі в плані перерізи спрямовуючих конфузоплані спіралеподібними дозволяє забезпечити рних каналів є вхідними отворами вітрового потобільш ламінарну течію вітрового потоку як в кожку. В установці криволінійні поверхні зовнішнього ному спрямовуючому конфузорному каналі, так і внутрішнього боків кожного спрямовуючого конфуна їх вихідних отворах, якими є звужені в плані зорного каналу навколо вертикальної осі в плані внутрішні перерізи кожного спрямовуючого конфувиконано спіралеподібно, при цьому відносні горизорного каналу на межі в зону формування вихрозонтальної площини кут, гвинтоподібно розташового потоку у вигляді робочого кільця. Це забезпеваних вздовж вертикальної осі спрямовуючих чується тим, що при проходженні вітрового потоку конфузорних каналів, збільшується кожному ярусі по спіралеподібному в плані спрямовуючому конвід одного спрямовуючого конфузорного каналу до фузорному каналу він, за рахунок тангенційних другого навколо вертикальної осі. Крім того, устасил інерції, ущільнюється вздовж зовнішнього боку новка містить принаймні другий ярус спрямовуюйого спіралеподібній частини. Такий ущільнений чих конфузорних каналів, при цьому відносні горипотік і надходить в зону формування вихрового зонтальної площини кут, гвинтоподібно потоку, що забезпечує зниження можливості створозташованих вздовж вертикальної осі спрямовурювання вторинних вихрових течій і, як наслідок ючих конфузорних каналів, збільшується від одноцього, забезпечує більш стійке формування кільця го ярусу до другого в напрямку вверх. Кожен вихрового потоку в цій робочій зоні. А це також спрямовуючий конфузорний канал в вертикальній дозволяє підвищувати енергію цього кільцевого площині виконаний звужуючим від вхідного отвору робочого потоку як за рахунок зниження вторинних до вихідного. При цьому спіралеподібна в плані вихрових течій, так і тому що в ущільненому потоці частині кожного спрямовуючого конфузорного кавсі складові його проходять паралельно один одналу в області вхідних отворів плавно переходить ному і лінійно складаються, а не під кутом, як це в радіальну частину. А радіальну частину зовнішмає місто в прототипі. При цьому виконання відноньою боку кожного спрямовуючого конфузорного сно горизонтальної площини кута, гвинтоподібно каналу виконано з можливість її додаткового регурозташованих вздовж вертикальної осі спрямовульованого радіального збільшення. Крім того, на ючих конфузорних каналів, таким що збільшується внутрішній поверхні спіралеподібного в плані зовв ярусі від одного спрямовуючого конфузорного нішнього боку кожного спрямовуючого конфузорканалу до другого навколо вертикальної осі, доного каналу, вздовж вітрового потоку, розташовані зволяє плавно підвищити швидкість робочого кільпластини обтічної форми, висота котрих плавно ця вихрового потоку по висоті в межах одного ярувід нуля збільшується і напрямку зони формувансу, що тим самим також сприяє стійкому ня вихрового потоку. Внутрішній переріз кожного формуванню і переміщенню цього робочого кільця спрямовуючого конфузорного каналу виконаний зі по висоті, без його зривів. А все це спрямоване на округленими кутами. А в звуженому в плані перепідвищення ККД установки. різи кожного спрямовуючого конфузорного каналу Виконання установки принаймні з двома ярурозташована регульована заслінка для забезпесами спрямовуючих конфузорних каналів і збільчення можливості перекритті цього перерізу. При шування, відносно горизонтальної площини, кута цьому всі яруси спрямовуючих конфузорних канагвинтоподібно розташованих вздовж вертикальної лії виконані у вигляді зрізаного конуса, верхня і осі спрямовуючих конфузорних каналів, від одного нижня поверхні якого мають форму кільця також ярусу до другого в напрямку вверх установки, дозрізаного конуса, при цьому нижня велика поверхзволяє з висотою підвищувати вертикальну швидня верхнього ярусу спрямовуючих конфузорних кість переміщення робочого кільця вихрового поканалів з'єднана з меншою верхньою поверхнею току, що тим самим знижує можливість запирання нижнього ярусу спрямовуючих конфузорних канапо висоті зони формування вихрового потоку, котлів А зона формування вихрового потоку виконана ре обумовлено різними швидкостями зовнішнього звуженою від низу установки до її верха. В ярусах вітрового потоку внизу і вверху багатоярусної спрямовуючих конфузорних каналів знизу вверх установки. А це сприяє оптимизуванню перемікількість спрямовуючих конфузорних каналів змещення вихрового потоку по висот при багатоярусншується. Зверху труби розташований розтруб з ному виконанні установки, без зривів цього потоку. розсікачами вихрового потоку. Крім того, спрямоВиконання кожного спрямовуючого конфузорвуючі конфузорні канали спіралеподібно в плані ного каналу в вертикальній площині звужуючим від розташовані навколо вертикальній осі супроти вхідного отвору до вихідного дозволить виконати ходу годинникової стрілки в північній півкулі Землі ущільнювання вітрового потоку по висоті цього або по ходу годинникової стрілки в південній півканалу і тим самим ще підвищити стійкість формукулі Землі. При цьому, відносно горизонтальної вання вихрового потоку у вигляді його робочого площини кут, гвинтоподібно розташованих вздовж кільця. вертикальної осі спрямовуючих конфузорних каВиконання з плавним переходом спіралеподіналів, збільшується в ярусі від одного спрямовуюбної в плані частини кожного спрямовуючого кончого конфузорного каналу до другого і від одного фузорного каналу в області вхідних отворів в раді 7 76252 8 альну частину дозволяє підвищити об'єм захопмизуванню переміщення вихрового потоку по вилення установкою зовнішнього вітрового потоку. соті установки, без зривів цього потоку. Виконання радіальної частини спіралеподібноВиконання зверху труби розтруба з розсікачаго в плані зовнішнього боку кожного спрямовуючоми дозволяє розсіяти відпрацьований вихровий го конфузорного каналу з можливістю її додаткопотік. вого регульованого радіального збільшення Закрутка спрямовуючих конфузорних каналів дозволяє також здійснити регульоване збільшення спіралеподібно в плані навколо вертикальної осі об'єму захоплення вітрового потоку при зменшенні супроти ходу годинникової стрілки, при розташуйого швидкості. ванні установки в північній півкулі Землі, або по Виконання на внутрішній поверхні спіралепоходу годинникової стрілки, при розташуванні устадібного в плані зовнішнього боку кожного спрямоновки в південній півкулі Землі, дозволяє викорисвуючого конфузорного каналу, вздовж вітрового товувати для підвищення закрутки вітрового потопотоку, пластин обтічної форми дозволяє підвику в ярусах установки Коріоліса прискорення, яке щити ламінарну течію ущільненого вздовж зовнішобумовлено обертанням Землі. нього боку спіралеподібній частини кожного спряА виконання, відносно горизонтальної площимовуючого конфузорного каналу, що ще більше ни, кута, гвинтоподібно розташованих спрямовуюзменшує можливість створювання вторинних вичих конфузорних каналів вздовж вертикальної осі, хрових течій. А це також забезпечує ще більш таким що збільшується в кожному ярусі від одного стійке формування, без зривів, робочого кільця спрямовуючого конфузорного каналу до другого і вихрового потоку. А виконання висоти цих пластин від одного ярусу до другого ярусу в напрямку такими, що плавно від нуля збільшуються в навверх установки супроти ходу годинникової стрілки прямку зони формування віхрового потоку дозвов північній півкулі Землі або по ходу годинникової ляє при цьому зменшити їх опір вітровому потоку. стрілки в південній півкулі Землі, дозволяє також Виконання внутрішнього перерізу кожного використовувати для підвищення швидкості робоспрямовуючого конфузорного каналу зі скругленичого кільця вихрового потоку по висоті установки ми кутами або еліпсовидними також дозволяє Коріоліса прискорення. зменшити можливість створення вторинних вихроВикладене вище підтверджує наявність привих течій і тим самим спрямоване на зменшення чинно-наслідкових зв'язків між сукупністю суттєвих можливості зриву робочого кільця вихрового поознак винаходу, що заявляється та технічним ретоку. зультатом, що досягається. Розташування регульованої заслінки в звужеДана сукупність суттєвих ознак дозволяє в поному в плані перерізі кожного спрямовуючого конрівнянні з прототипом вихрової вітроенергетичної фузорного каналу дозволяє зменшити або зовсім установки забезпечити формування стійкого виперекрити вихідні отвори в зону формування вихрового потоку у вигляді робочого кільця без його хрового потоку при підвищені зовнішнього вітровозривів за рахунок забезпечення на вихідних отвого потоку до штормового. рах кожного спрямовуючого конфузорного каналу Виконання всіх ярусів спрямовуючих конфузоламінарного ущільнювального вітрового потоку. А рних каналів у вигляді зрізаного конуса, верхня і це забезпечує підняття енергії цього потоку і віднижня поверхні яких мають також форму зрізаного повідне підвищення ККД установки. Крім того, законуса у вигляді кільця, причому нижня велика безпечується підвищення захоплення об'єму вітповерхня верхнього ярусу з'єднана з меншою веррового потоку з можливістю регулювання цього хньою поверхнею нижнього ярусу дозволяє викопідвищення. Також забезпечується зниження можнати установку у вигляді як зрізаного конуса всієї ливості запирання по висоті зони формування виустановки так і з однаковими широкими конусами, хрового потоку без його зривів. Забезпечується і розташованими ступінчато в нижній частині устапідвищення ущільнювальності робочого кільця новки, де діють малошвидкісні вітрові потоки, і у вихрового потоку по висоті установки. вигляді зрізаного конуса в верхній її частині. Це На думку авторів, технічне рішення, що заявзабезпечує захоплення більшого об'єму вітрового ляється, відповідає критеріям винаходу „новизна” і потоку по висоті для підтримки стійкого робочого „винахідницький рівень”, тому що сукупність суттєкільця вихрового потоку в зоні формування вихрових ознак, які характеризують вихрову вітроенервого потоку. гетичну установку, що заявляється, є новою і не Виконання зони формування вихрового потоку випливає явно з відомого рівня техніки. звуженого від низу установки до її верха дозволяє Заявлюваний винахід пояснюється креслензабезпечити підвищення ущільнення робочого ням, на якому однакові елементи мають однакові кільця вихрового потоку в цій зоні по висоті з макцифрові позначення і де на: симальним підвищенням його енергії вверху, в зоні Фіг.1 - зображена вихрова вітроенергетична розташування вітроколеса, котре може бути викоустановка, загальний вид; нано у вигляді декількох турбін, які розташовані на Фіг.2 - те саме, розріз по А-А на Фіг.1; вертикальній осі в трубі одна над одною. Фіг.3 - те саме, розріз вертикальний на Виконання установки, в котрій кількість спряФіг.1,без спрямовуючих конфузорних каналів; мовуючих конфузорних каналів в ярусах зменшуФіг.4 - зображене розташування регульованої ється по висоті установки також спрямоване на заслінки в вихідному отворі; зниження можливості запирання по висоті зони Фіг.5 - зображене розташування додаткової формування вихрового потоку із-за різних швидкорадіальної площини в зовнішньому боку кожного стей зовнішнього вітрового потоку знизу і вверху спрямовуючого конфузорного каналу. багатоярусної установки, що також сприяє оптиКращий варіант вихрової вітроенергетичної 9 76252 10 установки відповідно з Фіг.1, 2, 3, виконаний у виконусоподібної верхньої частини. гляді багатоярусної установки пірамідоподібної Також установка може бути виконана у вигляді форми, наприклад семиярусна, яка містить розтаступінчато розташованих в нижній її частині широшовану зверху вертикальну трубу 1, в середині ких і однакових в плані ярусів, які розташовані котрої розташовано на вертикальній осі 2 вітрокоодин над одним. лесо 3, яке кінематично з'єднано з перетворюваПри розташуванні установки в північній півкулі чем (не показано) енергії, співвісно з трубою 1 і Землі СКК спіралеподібно навколо вертикальній вітроколесом 3 і під ними на фундаменті 4 розтаосі спрямовані супроти ходу годинникової стрілки, шовані яруси 5-11 з зоною 12 формування вихроа при розташуванні установки в південній півкулі вого потоку у вигляді робочого кільця. В кожному Землі - по ходу годинникової стрілки для того, щоб ярусі 5-11 спіралеподібно в плані навколо осі 2 і використовувати для прискорення в плані вітровогвинтоподібно вздовж неї розташовані спрямовуюго потоку в СКК Коріоліса прискорення. При цьому, чі конфузорні (звужуючи) канали (СКК) 13-19, ковідносно горизонтальної площини, кут, гвинтоподіжен з яких має зовнішній 20 і внутрішній 21 вертибно розташованих СКК вздовж вертикальної осі, кальні боки, криволінійні в плані поверхні яких збільшується в кожному ярусі від одного СКК до згідно з фіг.2, виконані спіралеподібно з довжидругого і від одного ярусу до другого в напрямку ною, в основному в півкола в плані твірної ярусу. вверх установки супроти ходу годинникової стрілки Кожен СКК 13-19 має відповідні вхідні 22 і вихідні в північній півкулі Землі або по ходу годинникової 23 отвори. При цьому в області вхідних отворів 22 стрілки в південній півкулі Землі, також для того, спіралеподібна частина кожного СКК 13-19 плавно щоб використовувати Коріоліса прискорення для переходить в свою радіальну частину відповідно з прискорення вітрового потоку по висоті установки радіальними зовнішнім 24 і внутрішнім 25 боками. в зоні 12 ФВП. Згідно з Фіг.5, радіальний зовнішній 24 бік кожного В зовнішньому і внутрішньому бокових СКК 13СКК 13-19 виконаний з можливістю його додатко19 можуть бути виконано технологічні канали для вого регульованого радіального збільшення висурозміщення комунікацій та доступу для обслуговуванням площини 26. Поблизу кожного вихідного вання. отвору 23, згідно з Фіг.4, розташована регульована Вихрова вітроенергетична установка працює заслінка 27 для забезпечення можливості перектаким чином. риття звуженого в плані переріза кожного СКК 13Потік вітру (показано стрілками) будь-якого 19. Зона 12 формування вихрового потоку фактинапрямку набігає на корпус установки і захоплючно є витяжною трубою, яка виконана звуженою ється СКК 13-19, в котрих він ущільнюється за равід низу установки до її верха, місця розташування хунок звуження цих каналів і закручується по співітроколеса 3. А в верхній частині труби 1 розтаралі. При цьому швидкість його переміщення шований розтруб 28 з розсікачами (не показано) підвищується в стільки разів, в скільки разів перевихрового потоку. При цьому, відносно горизонтаріз вхідних отворів 22 перевищує переріз вихідних льної площини, кут, гвинтоподібно розташованих отворів 23. Через вихідні отвори 23 закручений СКК вздовж вертикальної осі, збільшується в кожвітровий потік надходить в зону 12 формування ному ярусі від одного СКК до другого і від одного вихрового потоку (ФВП) по висхідній спіралі за ярусу до другого в напрямку вверх установки. рахунок гвинтоподібного виконання кожного СКК В якості вітроколеса 3 застосовано декілька 13-19 вздовж вертикальної осі 2. В зоні 12 ФВП турбін, які розташовані одна над одною на вертивітровий потік формується в вихрове робоче кількальній осі 2. це з максимальною щільністю, яке піднімається по В якості перетворювача енергії, в найкращому висоті зони 12 ФВП, яка виконує функцію витяжної варіанті, застосовано потужний електрогенератор труби, і, за рахунок її звуженості по висоті, ще біз маховиком. А в другому варіанті може бути зальше ущільнюється. При цьому швидкість перемістосований перетворювач механічної енергії оберщення робочого кільця вихрового потоку по висоті тання вітроколеса 3 в теплову енергію та інше. зростає також і за рахунок збільшення кута гвинВ одному із варіантів виконання установки на топодібного виконання як в кожному верхньому внутрішній поверхні 29 спіралеподібного зовнішярусі СКК над нижнім так і цього кута для кожного нього боку 20 кожного СКК 13-19 і вздовж напрямСКК в кожному ярусі, що сприяє відсутності запику вітрового потоку розташовано ряд невеличких рання переміщення робочого кільця вихрового за висотою пластин обтічної форми (не показано), потоку по висоті зони 12 ФВП. В вертикальній трубі висота котрих плавно від нуля збільшується в на1 енергія робочого кільця вихрового потоку перетпрямку зони 12 формування вихрового потоку і ворюється в енергію обертання вітроколеса 3 і може бути виконано регульованою. далі в електрогенераторі - в електричну енергію. Також в одному із варіантів кожний СКК 13-19 При зростанні швидкості обертання робочого в вертикальній площині виконаний звуженим від кільця вихрового потоку має місце підсисання вітвхідних отворів 22 до вихідних отворів 23. рового потоку зі всіх СКК 13-19, що ще більше підВнутрішній переріз кожного СКК 13-19 , в найвищує енергію цього робочого кільця. кращому варіанті, виконаний зі скругленими кутаЕнергія робочого кільця також підвищується і ми. В інших варіантах цей переріз може бути викоза рахунок більшого захоплення вітрового потоку наний у вигляді еліпса, круга, півеліпса. радіальними частинами СКК 13-19, які додатково В одному із варіантів установка може бути вирадіально ще збільшуються висуванням площини конана у вигляді зрізаного конуса з відповідно роз26 при зменшенні швидкості вітрового потоку . ташованими один над одним ярусами 5-11 у виПри зростанні швидкості вітрового потоку вигляді також зрізаних конусів пірамідальної або ще критичної в кожному СКК 13-19 висуваються 11 76252 12 заслінки 27, котрі частково або повністю перекриХоча тут показані й описані варіанти, що вивають вихідні отвори 23 для забезпечення надхознані кращими для здійснення теперішнього винадження тільки необхідного об'єму вітрового потоку ходу, фахівцям у даній галузі техніки буде зрозуна вітроколесо 3 для забезпечення роботи електміло, що можна здійснювати різноманітні зміни і рогенератора в номінальному режимі. модифікації,, і елементи можна заміняти на еквіПри виконанні установки, в котрій від ярусу до валентні, не виходячи при цьому за межі обсягу ярусу кількість СКК 13-19 в напрямку знизу вверх домагань теперішнього винаходу. знижується, також сприяє відсутності запирання Відповідність технічного рішення, що заявляпереміщення робочого кільця вихрового потоку по ється, критерію винаходу „промислова придатвисоті зони 12 ФВП за рахунок того, що при цьому ність" підтверджується зазначеними прикладами враховується більша швидкість вітрового потоку виконання вихрової вітроенергетичної установки вверху установки, ніж в нижній її частині. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Swirl wind-power unit “yalynka”

Автори англійською

Husak Stanislav Ivanovych, Hanzelynskyi Serhii Mykolaiovych, Dementienko Oleksandr Viktorovych

Назва патенту російською

Вихревая ветроэнергетическая установка «елочка»

Автори російською

Гусак Станислав Иванович, Ганзелинский Сергей Николаевич, Дементиенко Александр Викторович

МПК / Мітки

МПК: F03D 3/04

Мітки: вітроенергетична, установка, вихрова, ялинка

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-76252-vikhrova-vitroenergetichna-ustanovka-yalinka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вихрова вітроенергетична установка “ялинка”</a>

Подібні патенти