ВЕТРЯНАЯ ТУРБИНА C ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ

1. Ветряная турбина (100) с вертикальной осью, содержащая:
ротор (110), имеющий по существу вертикальную ось z вращения и содержащий множество лопастей (111), выполненных с возможностью вращения вокруг оси z вращения вследствие аэродинамического сопротивления, противодействующего воздушному потоку, приводящему в действие лопасти (111);
закрывающую конструкцию (120), в которой размещен ротор (110) и которая содержит:
1
n
нижнюю пластину (121), по существу ортогональную оси z вращения и образованную первым множеством вершин V, …, V;
1
n
1
n
верхнюю пластину (122), по существу ортогональную оси z вращения и образованную вторым множеством вершин V', …, V', каждая из которых соответствует вершине V, …, V первого множества;
множество стенок (125a-125d), выполненных с возможностью соединения нижней пластины (121) и верхней пластины (122), причем стенки (125a-125d) и пластины (121, 122) образуют множество отверстий (126a-126d), выполненных с возможностью входа через них воздушного потока в закрывающую конструкцию (120)/ выхода через них воздушного потока из закрывающей конструкции (120);
1
n
1
n
каждая стенка (125a-125d) из указанного множества стенок образована соответствующей кромкой (127a-127d), выполненной с возможностью соединения вершины V, …, V первого множества с соответствующей вершиной V', …, V' второго множества,
1
1
n
n
1
n
1
n
каждая кромка (127a-127d) имеет профиль, выступающий наружу от закрывающей конструкции (120) и выполненный с возможностью выступать за соответствующую прямую линию V-V', …, V-V', соединяющую вершину V, …, V первого множества с соответствующей вершиной V', …, V' второго множества, так что, когда входящий воздушный поток входит в закрывающую конструкцию (120) через первое отверстие (126a), выступающий профиль кромки (127b) создает отрыв части потока от стенки (125b), создавая во втором отверстии (126b), смежном со стенкой (125b), противоположной первому отверстию (126a), зону низкого давления, что увеличивает расход указанного входящего воздушного потока, который входит в закрывающую конструкцию (120),
при этом ветряная турбина (100) отличается тем, что кромка (127a, 127b, 127c, 127d) имеет криволинейную геометрию с вогнутой поверхностью, ориентированной в направлении к соответствующему отверстию (126d, 126a, 126b, 126c).
2. Ветряная турбина (100) по п. 1, в которой
на наружной поверхности стенок (125a-125d) предусмотрены ребра, выполненные с возможностью увеличения сопротивления материала стенок (125a-125d) и содействия отрыву пограничного слоя указанного воздушного потока от указанных стенок (125a-125d).
3. Ветряная турбина (100) по п. 1, в которой
по меньшей мере одна стенка (125a-125d) из указанного множества стенок имеет
1
n
- выступающий участок (125a'-125d'), выполненный так, что его проекция в плоскости нижней пластины (121) расположена снаружи правильного многоугольника, соединяющего вершины V, …, V нижней пластины (121) друг с другом, при этом выступающий участок (125а'-125d') начинается от кромки (127a-127d), и
- углубленный участок (125aʺ-125dʺ), чья проекция на плане нижней пластины (121) расположена внутри многоугольника, причем
углубленный участок (125aʺ-125dʺ) проходит до отверстия (126а-126d), смежного со стенкой (125a-125d), за конец (127a'-127d') этой стенки, противоположный кромке (127a-127d), и
углубленный участок (125aʺ-125dʺ) выполнен для содействия отрыву воздушного потока от стенки (125a-125d) для каждого направления воздушного потока.
4. Ветряная турбина (100) по п. 3, в которой
1
n
1'
n
по меньшей мере одна пластина из нижней пластины (121) и верхней пластины (122) образована профилями (123a-123d, 123а'-123d'), соединяющими попарно вершины V, …, V первого множества и/или вершины V, …, V' второго множества,
причем профили (123a-123d, 123a'-123d') углублены в направлении к оси z вращения по отношению к указанному многоугольнику для приспособления, таким образом, к углубленным участкам (125aʺ-125dʺ) стенок (125a-125d) из указанного множества стенок.
5. Ветряная турбина (100) по п. 4, в которой
профили (123a-123d, 123a'-123d') имеют точку M максимума вблизи конца (127a'-127of) стенок (125a-125d),
1
n
1'
n'
причем точка M максимума является точкой профилей (123a-123d, 123a'-123d'), которая преимущественно отдаляется соответствующим сегментом, который соединяет попарно вершины V, …, V и/или вершины V, …, V.
6. Ветряная турбина (100) по любому из предыдущих пунктов, в которой
закрывающая конструкция (120) содержит четыре стенки (125а-125d) идентичной формы, установленные под углом 90° друг к другу вокруг оси z,
причем четыре стенки (125a-125d) образуют четыре отверстия (126a-126d), выполненные с возможностью действовать в качестве впуска воздушного потока в закрывающую конструкцию (120)/выпуска воздушного потока из закрывающей конструкции (120).
7. Ветряная турбина (100) по п. 6, в которой
первое отверстие (126а) из четырех отверстий (126a-126d) выполнен с возможностью обеспечения входа основной части воздушного потока, первое отверстие (126а) является смежным с первой стенкой (125а) из указанных четырех стенок (125a-125d) и второй стенкой (125b) из указанных четырех стенок (125a-125d), по существу ортогональной первой стенке (125а), таким образом, что, когда основная часть воздушного потока входит в первое отверстие (126а), часть воздушного потока задерживается первой и второй стенкой (125а, 125b), создавая зону низкого давления на втором проеме (126b), смежном со второй стенкой (125b), и в четвертом отверстии (126d), смежном с первой стенкой (125а),
при этом третье отверстие (126c) является противоположным первому отверстию (126а).
8. Система (200) генерирования энергии с использованием ветра, содержащая по меньшей мере две ветряные турбины (100) по любому из предыдущих пунктов,
причем указанные по меньшей мере две ветряные турбины (100) установлены поверх друг друга таким образом, что оси z вращения указанных ветряных турбин (100) совпадают.
9. Система (200) генерирования энергии с использованием ветра по п. 8, в которой
ветряные турбины (100) поворотно смещены вокруг оси z вращения относительно друг друга на заданный угол, установленный между 20° и 40°.