ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к ветроэнергетическим установкам и может быть использована в энерготеплообеспечении загородных усадеб.
Известна ветроэнергетическая установка ВЭА-30-300 с двумя поворотными лопастями (Ю.С.Васильев, Н.И.Хрисанов «Экология использования возобновляющихся энергоисточников», Ленинград, Изд-во Ленинградского университета, 1991, стр.251-252), позволяющими расширить диапазон использования ветров от Vном=12 м/сек до V=5 м/сек и до V=25-30 м/сек.
Известны также ветряные мельницы, с четырьмя плоскими и одинаковой ширины (по фронту) лопастями, хорошо использующие средние и слабые ветра.
Недостатки первой модели в небольшом коэффициенте использования энергии слабых и средних ветров, так как она содержит две лопасти. Недостаток вторых в небольшом коэффициенте использования сильных ветров, так как они содержат четыре лопасти.
Задачей решаемой предлагаемой полезной модели является создание ветроэнергетической установки, использующей с высоким коэффициентом энергию слабых, средних и сильных ветров.
Техническая сущность полезной модели заключается в том, что ветроэнергетическая установка, содержащая башню, головку с двухколесным ротором с двухлопастными ветроколесами снабжена лопастями с длинными цилиндрическими основаниями.
Длинные, цилиндрические с минимальными диаметрами (обеспечивающие необходимую прочность) основания дают возможность
ветропотоку свободно проходить через образованную при вращении трубу, создавая за ветроколесами разрежение. Ограниченной длины лопасти также дают возможность ветропотоку огибать ветроколеса, создавая за ними разряжение, а общее разряжение дает возможность ветропотоку, успевающему проходить при вращении первого ветроколеса, давить на лопасти второго колеса и «стягиваться» с них в разряженное пространство за ветроколесами.
На прилагаемой иллюстрации приведена модель с ее описанием.
Предлагаемая ветроэнергетическая установка состоит из (фиг.1), головки (2); ротор ветроэнергетической установки состоит из: полого вала (3), вращающегося в корпусах с подшипниками (4); лопастей (5) с основаниями (6) со ступицами (7), закрепляемыми на полом валу (3); венца шестерни (8), закрепляемого на ступице вала (3), с передачей вращения на шестерни мультипликатора (ускорителя).
При работе на сильных ветрах переднее двухлопастное ветроколесо вращается быстрее, чем если бы оно было четырехлопастным, но коэффициент использования энергии ветра меньше, чем у четырехлопастного. Ветропоток, проходящий между вращающимися лопастями первого ветроколеса, достаточен для такой же работы второго ветроколеса которое закреплено на валу в плоскости, в которой ветропоток, проходящей между лопастями первого ветроколеса наиболее силен. Так что в сумме коэффициент использования энергии ветра будет лучше, чем если бы работало одно ветроколесо.
При ограниченной длине лопастей ветроколес сильный ветер огибает их, создавая за ними разряжение.
Для создания большего разряжения основания лопастей цилиндрические (с минимальным диаметром обеспечивающим их достаточную прочность), поэтому при вращении они мало препятствуют ветропотоку проходящему через плоскости их вращения, создается как бы внутренняя воздушная труба.
Совместное разряжение «стягивает» с лопастей ту часть ветропотока, которая в них упирается, давая возможность набегающему ветропотоку непрерывно давить на лопасти. Так что, в конечном итоге, коэффициент использования энергии ветра, когда ветропоток проходит через два ветроколеса (и давит на них) будет большим, чем если бы было одно ветроколесо.
Работа на средних ветрах - это переход от работы на слабых ветрах с хорошим коэффициентом использования энергии ветра к работе на сильных и тоже с высоким коэффициентом.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
Повышение коэффициента использования энергии ветра на слабых, средних и сильных ветрах.