ВЕТРОГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использована в ветроэнергетических установках.
Известен ветрогенератор (RU2649371, F03D 1/00, F03D 9/00, 11.2016), содержащий установленное на валу ветроколесо с лопастями и электрогенератор, причем лопасти ветроколеса оснащены энергоизлучателями, примыкающими непосредственно к поверхностям лопастей, на которые действует подъемная сила при обтекании лопастей ветропотоком и которые отделены от противолежащих поверхностей лопастей энергоизоляционными экранами. Энергоизлучатели запитываются от выходной цепи ветрогенератора посредством обратной электрической связи, при этом входные электрические цепи энергоизлучателей подключены к выходной электрической цепи ветрогенератора, параллельно электрической нагрузке, через дополнительно подключенный к выходу электрогенератора преобразователь параметров электрической энергии, представляющий собой пассивное электрическое устройство, а также через систему скользящих контактов, состоящую из двух контактных колец, расположенных на внешней поверхности вала ветрогенератора, и контактных щеток.
Однако в связи с тем, что ветрогенератор генерирует электрическую энергию только за счет преобразования кинетической энергии ветрового потока, причем часть ее идет на нагрев энергоизлучателей, он характеризуется низкой эффективностью выработки электроэнергии.
Известен ветрогенератор (RU 186778, F03D 1/025 F03D 1/024. 01.02.2019), выбранный в качестве прототипа, содержащий корпус с электрическим генератором, состоящим из цилиндрического статора с обмоткой переменного тока, внутри которого расположен цилиндрический ротор с обмоткой, на конце вала которого жестко закреплены малые лопасти, а между ними и цапфой вала жестко закреплены большие лопасти, выводы обмотки переменного тока цилиндрического статора соединены с входами аккумулятора и инвертора.
Работа данного ветрогенератора ориентирована только на использование кинетической энергии воздушного потока, что определяет его основной недостаток - низкую эффективность выработки электроэнергии.
Задача полезной модели - повышение эффективности выработки электроэнергии путем дополнительного использования процесса преобразования солнечной энергии в электрическую.
Технический результат достигается тем, что в ветрогенераторе, содержащем корпус, в котором жестоко закреплен электрический генератор, состоящий из статора с обмоткой переменного тока, внутри которого расположен ротор с обмоткой, на валу ротора закреплены лопасти, на лопастях жестко закреплены солнечные батареи, выводы которых соединены со входами обмотки на роторе.
Схема заявляемого устройства показана на чертеже.
Ветрогенератор содержит корпус 1 с расположенным в нем электрическим генератором 2, например, типа V164-8.0 MW или Energy Wind, который состоит из статора 3 с обмоткой переменного тока 4. Внутри статора 3, который выполнен, например, из ферромагнитного материала, расположен ротор 5 с обмоткой 6, изготовленной по петлевой или волновой схеме (Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия. 1978. С. 402-430). На конце вала 7 ротора 5 жестко закреплены лопасти 8. На лопастях 8 жестко закреплены солнечные батареи 9, изготовленные, например, на основе селенид меди-индия-галлия или из кадмия теллурида или композита из диселенида вольфрама и дисульфида молибдена (Божеев Ф.Е. Нанотекстурированные пленки дисульфида и диселенида вольфрама с фотоактивными свойствами: Автореф. дис. кан. техн. наук. - ФГАОУВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», Томск, 2014. - 21 с.), выводы 10 (фиг. 1) которых соединены с входами 11 обмотки 6 на цилиндрическом роторе 5.
Устройство работает следующим образом. При действии ветрового потока на лопасти 8, закрепленные на валу ротора 5, начинают вращение. В результате начинает вращаться ротор 5 с обмоткой 6 электрического генератора 2, расположенного в корпусе 1. В световую часть дня одновременно солнечный свет падает на солнечные панели 9, и за счет фотоэлектрического эффекта солнечные панели 9 генерируют электрический ток, который через выводы 10 поступает на входы 11 обмотки 6 на роторе 5 и замыкается по обмотке 6 ротора 5. В результате создается магнитное поле возбуждения, которое из-за вращения ротора 5 пересекает витки обмотки переменного тока 4 статора 3, в результате, согласно закону электромагнитной индукции, в витках обмотки переменного тока 4 индуцируется ЭДС, под действием которой во внешнюю цепь (не показана) ветрогенератора, начинает поступать электрический ток.
Как можно видеть, в заявляемом устройстве кроме кинетической энергии воздушного потока используется лучистая энергия солнечного эффекта, что определяет повышение эффективности выработки электроэнергии.