РАБОЧИЙ ОРГАН ВЕТРОАГРЕГАТА

Техническое решение относится к ветроэнергетике, например к роторным ветряным электростанциям.
Одной из проблем ветряных энергоустановок является повышение их КПД и мощности получаемой энергии.
Известны ветряные гирляндно-горизонтальная роторные электростанции, содержащие ветродвижители, смонтированные на трубчатых опорных столбах, объединенных в несколько прямолинейно-горизонтальных гирлянд, каждая вращает только один электрогенератор (см. например, RU 2182257 С2, кл. F03D 3/00, 10.05.2000, или патент RU 2239091, МПК F03D 3/00, 02.04.2003).
К недостаткам известных устройств относятся громоздкость конструкции, их высокая стоимость, а также недостаточно высокий КПД.
Известна ветряная электростанция, содержащая рабочий орган ветроагрегата, включающий вращающийся столб, расположенный вертикально, и множество продольных лопастей, прикрепленных в окружном направлении к вращающемуся столбу, продольные лопасти содержат главные поддерживающие элементы, причем установленные продольно с лопастями, множество крылообразных щитов, вставленных и закрепленных на главных поддерживающих элементах, и контурные листы, размещенные вокруг крылообразных щитов (см. заявку на изобретение №2005141551 от 07.01.2004, кл. МПК F03D 3/06 - прототип).
Недостатком известного устройства является также недостаточно высокий КПД.
Целью предлагаемого решения технической задачи является устранение указанного недостатка, а именно повышение КПД установки.
Указанная цель достигается тем, что в известном рабочем органе ветроагрегата, включающем ротор с дугообразными лопастями, диффузор с направляющими, делящими его на сектора, согласно полезной модели, направляющие диффузора расположены под углом 5-45° относительно радиального направления, а в каждом секторе установлен с возможностью вращения вокруг оси рассекатель.
Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря такой совокупности происходит более эффективное преобразование поступательной энергии ветра во вращательную энергию рабочего органа ветроагрегата.
Предлагаемое устройство представлено на фиг.1, где:
1 - Ротор;
2 - Дугообразная лопасть;
3 - Диффузор;
4 - Направляющая;
5 - Сектор;
6 - Ось;
7 - Рассекатель;
α - угол между направляющими и радиальными направлениями.
Рабочий орган ветроагрегата состоит из ротора 1, снабженного дугообразными лопастями 2 и диффузора 3 с направляющими 4. Направляющие 4 делят диффузор 3 на сектора 5, причем сами направляющие 4 расположены относительно радиального направления под углом α находящемся в диапазоне 5°<α<45° причем оптимальным является угол α=30°. При углах α более 45° эффективность устройства падает вследствие сильного изменения диффузором направления движения воздушных масс. При углах α менее 5° эффект становится незначительным.
В каждом секторе 5 установлены с возможностью вращения вокруг своей оси 6 рассекатели 7.
Количество лопастей 2 ротора 1 не менее количества направляющих 4 диффузора 3 и равно 12.
Перед началом работы устройство собирается и монтируется на открытой местности преимущественно с интенсивным движением воздушных масс.
Его функционирование осуществляется следующим образом.
При воздействии ветра на диффузор 3, поскольку каждый рассекатель 7 свободно вращается вокруг оси 6, на которой он закреплен, все рассекатели ориентируются по ветру, что позволяет ветру входить в диффузор 3 по 5-ти секторам 5. При этом угол ветровой атаки на ротор 1 составляет более 120 градусов, что существенно увеличивает КПД ветроагрегата.
Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит повысить КПД всей установки.