ВЕТРОГЕНЕРАТОР

Настоящая полезная модель относится к области производства установок для преобразования воздушного потока в электрическую энергию.
m
m
m
Известен ветрогенератор, расположенный в верхней части опорной полой башни, выполненной в виде открытого сверху полого гиперболоида вращения с окнами в виде тангенциальных каналов для входа воздушного потока, расположенными в его нижней части, и подающими вентиляторами, соединенными с тангенциальными каналами через один. По меньшей мере, один ветрогенератор расположен внутри башни. Тангенциальные каналы в опорной башне имеют форму щелей, причем ширина щели и максимальное число щелей связаны с относительным «живым сечением» каналов соотношением: σ=n·b/(2π·r0), где r0 - радиус внутреннего сечения нижней части опорной башни, n - число щелей, а между N и σ существует зависимость: σ=(1-cosϕ)/ϕ, где ϕ=2π/N, причем величина N находится в пределах от 10 до 400, а величина σ находится в пределах от 0,01 до 1,0. На внутренней поверхности опорной башни установлены направляющие лопатки, расположенные по винтовой линии. Привод каждого вентилятора выполнен в виде солнечных батарей, расположенных по наружной поверхности опорной башни, на ее южной, западной и восточной сторонах. Использование изобретения обеспечит увеличение эффективности работы ветрогенераторов в области низких скоростей ветра, см. патент РФ №2416737, F03D 1/04 от 12.10.2009.
Известен ветроэлектрогенератор, содержащий электрогенератор и ветрогенератор, который через электрогенератор соединен с внутренней электрической цепью, состоящей из накопителя и стабилизатора электроэнергии, соединенного с потребителем электроэнергии, по периметру ротора ветрогенератора расположен направляющий экран-дефлектор, состоящий из рамы экрана-дефлектора и жалюзи ротора ветрогенератора в виде раздвижных вертикальных щитов, образующих защитный экран ветрогенератор, см. патент РФ №2335636, F03D 5/00 от 27.11.2006.
Известен также ветрогенератор, содержащий аэродинамический привод и электрогенератор, снабженный параллельно установленным вторым электрогенератором. Электрогенераторы выполнены биротативными в виде цилиндрического корпуса, внешнего и внутреннего роторов, расположенных снаружи и внутри корпуса и соединенных между собой посредством редуктора, обеспечивающего противоположное вращение роторов. Аэродинамический привод выполнен в виде, радиально установленных на внешней поверхности, внешних роторов обоих электрогенераторов плоских лопаток, при этом электрогенераторы размещены в цилиндрических кожухах, имеющих общие входной и выходной патрубки. Полости электрогенераторов герметизированы и заполнены смазочной жидкостью, см. патент РФ №2366828, F03D 9/00, от 20.03.2008.
Однако известный ветроэлетрогенератор при работе создает сильный шум из-за множества подвижных элементов. Также следует отметить сложность его конструкции, что влечет за собой повышенную себестоимость и трудности при эксплуатации, т.е. низкую ремонтопригодность. Кроме того известная конструкция неэкологична, т.к. создает опасность для птиц.
Целью создания настоящей полезной модели является достижение технического результата по упрощению конструкции электрогенератора, снижению его себестоимости, повышению удобства эксплуатации и повышению экологичности за счет исключения гибели птиц.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в известном ветроэлектрогенераторе, содержащем ветрогенератор, предлагается корпус выполнить в виде фрагмента крыла самолета, установленном на опоре с возможность его вращения относительно вертикальной оси, в средней части фрагмента крыла самолета предлагается выполнить сквозной канал, диаметром равной четверти хорды фрагмента крыла. (Хорда - прямое расстояние от передней до задней кромки крыла).
Осевая линия сквозного канала перпендикулярна нижней плоскости фрагмента крыла самолета и проходит через высшую точку фрагмента крыла. В сквозном канале предлагается установить ветровое колесо, ось которого соединена с осью ротора генератора. Над сквозным каналом, на одной с ним оси, предлагается установить малую, с хордой равной две третьих хорды нижнего фрагмента крыла, конгруэнтную часть крыла самолета, и перевернутая наибольшим изгибом в низ, закрывающую верх сквозного канала, а в нижней части сквозного канала предлагается установить воздухозаборник с передним загибом вниз.
Полезная модель поясняется графическими материалами. На Фиг.1 показана конструкция ветрогенератора.
Ветрогенератор включает:
1. Фрагмент крыла самолета;
2. Сквозной вертикальный канал;
3. Ветровое колесо;
4. Ось ветрового колеса;
5. Электрогенератор;
6. Воздухозаборник с передним загибом вниз;
7. Малая конгруэнтная часть крыла самолета;
8. Стабилизатор;
9. Опора фрагментов верхнего и нижнего крыльев.
Ветрогенератор состоит из фрагмента крыла 1 самолета, в центральной части которого выполнен сквозной вертикальный канал 2, внутри канала 2, на его вертикальной оси установлено ветровое колесо 4, ось которого соединена с ротором электрогенератора 5. Над фрагментом крыла 1 самолета, над сквозным вертикальным каналом 2 установлена малая конгруэнтная часть крыла самолета 7.
Ветрогенератор работает следующим образом.
Ветрогенератор устанавливают на возвышении или на крыше или на вышке, с возможностью вращаться на вертикальной оси, ориентирует воздухозаборник 6 навстречу воздушному потоку стабилизатор 8. В данной конструкции использовано свойство крыла самолета создавать подъемную силу вследствие разности давлений над и под крылом самолета.
Для обеспечения протекания воздушного потока между областями разных давлений в фрагменте крыла 1 самолета проделан сквозной вертикальный канал 2 для прохода воздуха снизу вверх. Ветровое колесо 4, размещенное в канале 2, благодаря движению воздушного потока начинает вращаться и тем самым вращать ротор генератора 5.
Воздушный поток захватывается воздухозаборником 6 с передним загибом и входит в сквозной вертикальный канал 2 фрагмента крыла 1 самолета. Воздушный поток приводит во вращение ветровое колесо 4, которое через свою ось приводит во вращение ротора электрогенератора 5. Электроэнергия, снимаемая с его выхода, передается потребителю (на Фиг.1 не показана).
Фрагмент крыла 1 самолета и, расположенная над ним малая конгруэнтная часть 7 крыла самолета, создают в верхней части сквозной сужающий горизонтальный канал, подобие сопла, который увеличивает скорость воздушного потока, выходящего из вертикального канала 2, тем самым интенсифицируя процесс генерации электроэнергии.
Заявленный ветрогенератор экологичен, так как безопасен для птиц, на порядок менее шумный, потому как вращающиеся части конструктивно расположены внутри самого устройства и более устойчив к резким потокам воздуха.
Заявленная полезная модель является новым, ранее неизвестно, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - новизна.
Ветрогенератор может быть изготовлен в любой слесарной мастерской, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - промышленная применимость.