РОТОРНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ
ROTOR-TYPE VERTICAL WINDMILL

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторным установкам.
Известна ветроэлектрогенераторная установка с ветродвигателем [1], содержащая башню, поворотное основание, на котором установлены ветроколеса и статорный элемент с сердечником, при этом последний через воздушный зазор связан с роторными элементами, выполненными в виде постоянных магнитов с полюсными наконечниками и установленными на концах лопастей ветроколес, согласно изобретению в сердечнике статорного элемента выполнены прорези, а постоянный магнит роторного элемента снабжен бандажом, установленным в прорези сердечника статорного элемента.
Из всех известных аналогов наиболее близкой к заявленной по совокупности существенных признаков является ветроэнергетическая установка [2], содержащая установленный в опоре с возможностью вращения вертикальный вал, прямоугольные лопасти, установленные на равном расстоянии от вала с возможностью вращения вокруг своих осей, параллельных оси вала, с угловой скоростью, в два раза меньшей угловой скорости возможного вращения вала, и в сторону, противоположную вращению вала, при этом лопасти выполнены в виде симметричного профиля шириной, равной удвоенному расстоянию от кромки вала до оси вращения лопастей, имеющих кинематическую связь с флюгером, а угол, заключенный между плоскостью флюгера и плоскостью лопасти в момент ее совпадения с осью вала составляет 90°.
Таким образом, роторный вертикальный ветродвигатель содержит вращающееся основание, траверсы, колонны с приемниками энергии и центральную стойку.
Недостатком данной ветроэнергетической установки является низкое использование воздушного потока.
Изобретение направленно на повышение использования воздушного потока и, как следствие, улучшение энергетики установки.
Технический результат, заключающийся в уменьшении поперечного сечения ветроприемника, движущегося навстречу потоку, заключается в том, что приемники энергии выполнены в виде неподвижных относительно траверс колон с частично охватывающими их гибкими шторками парусного типа, причем один край шторок закреплен по образующим колонн, а другой край связан с соответствующим краем шторки противоположной колонны тягами, обеспечивающими заворачивание шторки вокруг одной колонны и разворачивание шторки вокруг противоположной колонны.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан ветродвигатель, вид спереди (направление ветра - на чертеж), на фиг.2 - вид сверху.
Ветродвигатель содержит неподвижное основание 1, передачу 2 на потребитель 3 (например, электрогенератор) вращающиеся основание 4 с траверсами 5, центральную стойку 6. Между верхними и нижними траверсами установлены приемники ветровой энергии, выполненные в виде колонн 7 с частично охватывающими их гибкими шторками 8 парусного типа, представляющими собой прямоугольное полотнище. Одними краями 9 шторки закреплены по образующим цилиндрических колон, а другими подвижными через планки 10 связаны тягами 11 с соответствующим краем шторки противоположной колонны.
Работа устройства. При набегании ветрового потока происходит перемещение свободных краев шторки с планкой из нейтрального положения - показано на фиг.2 пунктиром, в рабочее положение, то есть шторка 8 у правой на фиг.2 колонны разворачивается, и захватывая ветровой поток, создает момент, вызывающий вращение двигателя против часовой стрелке. При этом шторка крайней правой колонны, показанной на фиг.2, разворачиваясь через тягу 11, соединенную с планкой 10, заворачивает шторку крайней левой колонны, что уменьшает мидель ее сечения, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению противодействующего момента, то есть к увеличению полезного момента.
Таким образом, ориентация шторок на противоположных колонках следующая:
1) На колонках горизонтально расположенные траверсы (фиг.2) - шторка на правой колонке открыта, на левой закрыта.
2) На вертикально расположенной траверсе (фиг.2) - шторки относительно колонн находятся в среднем положении, при этом не исключается небольшое раскрытие шторки у верхней колонны.
Положительным качеством данного двигателя является, наряду с простотой конструкции, автоматическое изменение в сторону уменьшения поперечного сечения ветроприемника, двигающегося навстречу ветру, что улучшает эффективность устройства.
Технико-экономическим преимуществом данной ветроэнергетической установки является относительно высокая энергетика установки, что дает возможность сооружать установки с более высоким коэффициентом полезного действия.
Источники информации
1. А.с. РФ №2211951 / A.M.Литвиненко - Ветроэлектрогенераторная установка, Б.И. №25, 2003 г., F03D 9/00.
2. А.с. РФ №2263816 / Е.Н.Вергейчик - Ветроэнергетическая установка, Б.И. №31, 2005 г., F03D 3/06.