УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВЕТРА

Полезная модель относится к области энергетики, а именно устройствам для преобразования возобновляемой энергии и может быть использовано для получения энергии от потока ветра.
Известен преобразователь возобновляемой энергии (1), содержащий воспринимающую поверхность, шатун, связанный с кривошипным валом и соединительным звеном, причем воспринимающая поверхность, жестко закреплена на шатуне вдоль его направления, а шатун одним концом шарнирно связан с кривошипным валом, вторым концом - шарнирно связан с соединительным звеном.
Известно также устройство для преобразования возобновляемой энергии (2), состоящее из лопасти, соединительного звена и маятника, частота колебаний которого равна частоте колебаний соединительного звена, причем маятник расположен перпендикулярно лопасти, на лопасти установлены солнечные элементы, а катушка линейного преобразователя выполнена из сверхпроводящего материала.
Недостатком устройства является снижение использования энергии ветра за счет потерь создаваемых колеблющимся маятником и неудобство обслуживания генератора (преобразователя энергии) установленного вверху на вращающейся раме.
Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в повышении использования энергии ветра и обеспечения удобства обслуживания.
Поставленная техническая задача достигается за счет того, что крыло имеет груз, закрепленный на задней кромке крыла и связанный с коромыслом плоским упругим элементом, при этом коромысло опирается на пружину сжатия.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства. Устройство состоит из основания 1, к которому крепится внутренняя труба 2. Внешняя труба 3 устанавливается на упорный подшипник 5 и радиальный подшипник 6. К внешней трубе крепится стойка 7 с шарниром 8. С шарниром соединено коромысло 9 опирающееся на пружину сжатия 10. К коромыслу через плоскую пружину 11 крепится крыло 12. В хвостовой части крыла установлен груз 13. К соединительному звену присоединена тяга 14, проходящая внутри внутренней трубы. К тяге присоединен генератор 15. Основание закреплено на фундаменте 16.
Устройство работает следующим образом: под действием ветрового потока крыло 12 выходит из состояния равновесия. Если оно занимает положение, при котором угол атаки α принимает положительное значение, то происходит подъем крыла вверх. Вместе с ним поднимается коромысло 9. Ход коромысла 9 вверх ограничен пружиной сжатия 10. При остановке коромысла 9 лопасть будет поворачиваться вокруг центра сопротивления А, так как центр тяжести крыла Б находится между центром сопротивления и точкой соединения груза 13. В момент, когда угол атаки станет отрицательным, на крыло 12 начнет действовать сила перемещающая его вниз. К этой силе прибавится сила упругости пружины 10, и крыло 12, действуя на коромысло 9, будет опускать его вниз до тех пор, пока пружина 10 не сожмется. Коромысло 9 перестанет опускаться и крыло 12, за счет поворота вокруг точки сопротивления вновь займет положение, при котором угол принимает положительное значение и крыло 12, а вместе с ним и коромысло 9 начнут подниматься вверх. Далее цикл повторяется. При условии близости частоты колебаний коромысла 9 к частоте колебаний крыла 12 возникает явление резонанса, сопровождающееся увеличением амплитуды колебаний. Тяга 14, связанная с коромыслом 9, при этом совершает возвратно-поступательные движения, которые передаются генератору 15.
Использование преобразователя энергии потока ветра позволит повысить использование энергии ветра, за счет снижения потерь создаваемых колеблющемся маятником и обеспечить удобство обслуживания, за счет установки генератора на фундаменте.
Источники информации:
1. Патент РФ на изобретение №2293212. - Приоритет от 04 августа 2005 г.
2. Патент РФ на полезную модель №115835 - Приоритет от 18 июля 2011 г. Прототип.