ВЕТРОАГРЕГАТ

Полезная модель относится к области ветроэлектроэнергетики, а именно к ветроагрегатам, предназначенным для трансформации энергии ветра в механическое вращение вала электрогенератора. Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности использования энергии падающего ветрового потока.
Рассматриваются конструкции с горизонтальной осью вращения, содержащие ротор, непосредственно воспринимающий энергию ветра, закрепленный на валу, связанном с валом электрогенератора.
Известен ветроагрегат с горизонтальной осью вращения, содержащий ротор (пат. РФ №199034 от 13.03.2020 г., №200489 от 24.04.2020 г., №202500 от 24.09.2020 г., №202318 от 19.10.2020 г.), состоящий из основания с закрепленными на нем серповидными в плане стенками и установленный на валу, связанным с электрогенератором. Задача создания максимального крутящего момента на валу электрогенератора решается благодаря тому, что ветровой поток, встречая препятствие в виде основания, проходит по каналам между стенками и выбрасывается в окружающее пространство. Возникающий при этом момент количества движения создает крутящий момент на валу электрогенератора.
К недостаткам этих конструкций относится значительная масса основания ротора, которая при вращении может создавать значительные динамические нагрузки на валу электрогенератора.
Предлагаемая модель отличается тем, что серповидные в плане стенки закреплены не на основании ротора, а объединены в самостоятельную сборочную конструкцию - многолопастное колесо с серповидными в плане лопастями, которое закреплено на валу электрогенератора с малым зазором по отношению к поверхности основания. При этом основание не связано с валом электрогенератора, соосно многолопастному колесу, остается неподвижным при его вращении и служит для поворота вектора скорости ветрового потока в многолопастном колесе в радиальном направлении для достижения максимального крутящего момента на этом валу. Зазор между поверхностью основания и лопатками многолопастного колеса устанавливается минимально возможным исходя из требования гарантированного отсутствия их взаимного касания. Диаметр неподвижного основания превышает диаметр многолопастного колеса с целью упорядочивания истечения воздушного потока из каналов между лопастями при вращении многолопастного колеса.
Разделение конструкции ротора на подвижное многолопастное колесо и неподвижное основание снижает динамические нагрузки на вал электрогенератора, сохраняя при этом высокую эффективность использования энергии набегающего ветрового потока.
На рис. 1 представлена схема ветроагрегата, состоящая из вала 1 с многолопастным колесом 2, основанием 3 и электрогенератором 4. Из схемы ветроагрегата, представленной на рис. 1 видно, что основание отделено от многолопастного колеса, неподвижно и служит для поворота вектора скорости ветрового потока в многолопастном колесе для достижения максимального крутящего момента на валу электрогенератора. При этом зазор между основанием и многолопастным колесом выбирается минимально возможным.