ВЕТРОТУРБИНА

Полезная модель относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям и ветротурбинам с вертикальной осью вращения ротора, а так же к ветроэнергетическим установкам с осью вращения ротора, перпендикулярной направлению ветра.
Известна ветротурбина в ветроэнергетической установке, последняя включающая установленную на фундаменте ветротурбину с вертикальной осью вращения ротора-рабочего ветроколеса с лопастями и корпус, выполненный со стабилизатором и элементами, направляющими потоки воздуха одновременно на каждую лопасть ротора рабочего ветроколеса, при этом ротор - рабочее колесо - выполнено с полой центральной частью, с расположением лопастей на периферии вдоль образующих цилиндрической поверхности и установленной торцевой частью на валу, установленном в фундаменте, а корпус снабжен кольцеобразной направляющей для поворота на катках, установленных на фундаменте. Корпус выполнен с возможностью поворота относительно фундамента, ротор - рабочее колесо - своим торцом установлено на валу, который через коническую передачу передает мощность на электрогенератор, вал установлен в фундаменте в опорно-упорном подшипнике, в окне корпуса для входящего потока воздуха установлены жалюзи, открытые при рабочем режиме установки и закрытые при ремонтных работах и при ураганном ветре, (см. описание изобретения к патенту РФ №2412372, МПК F03D 3/00, публикация 20.02.2011 г.)
Недостатком известной ветротурбины является сложность конструкции и недостаточная эффективность работы.
Известна ветротурбина в ветродвигателе, последний включающий ветротурбину с вертикальной осью вращения ротора, лопасти которого выполнены в виде аэродинамических профилей, где входная закругленная кромка лопасти расположена на большем расстоянии от оси вращения ротора турбины, чем задняя заостренная кромка, наружная грань лопасти образует оптимальный угол атаки с измененным направлением движения воздушного потока, и поворотные щиты, экранирующие лопасти, при этом профиль лопасти ротора ветротурбины выполнен симметричным и образован двумя плавными кривыми различной степени кривизны одного знака, ось симметрии проходит по середине длины профиля лопасти ротора ветротурбины, каждая лопасть состоит из двух частей, соединенных между собой вертикальными шарнирами с возможностью принудительного поворота любой части лопасти (см. описание изобретения к патенту РФ №2267647, МПК F03D 3/04, публикация 10.01.2006 г.)
Недостатком известной ветротурбины является сложность конструкции и недостаточная эффективность работы.
Известна ветротурбина, содержащая ротор фрикционного типа, выполненный в виде вала, размещенного вертикально, с возможностью вращения внутри корпуса и снабженного пластинами, установленными одна относительно другой на заданном вертикальном расстоянии, причем пластины выполнены в виде плоских дисков. Корпус выполнен в виде направляющего аппарата, содержащего вертикально расположенные направляющие лопатки по всему периметру корпуса, установление тангенциально внешней кромке плоских дисков, при этом между дисками по всему периметру ротора установлены лопатки турбинного типа, а входные кромки направляющих лопаток выполнены поворотными и соединены с флюгером. Причем пластины и лопатки ротора скреплены растяжками, расположенными на заданном расстоянии по окружности ротора. Ротор связан с валом нагрузочного устройства, например электрогенератора, посредством нагрузочного обода, закрепленного на нижней кромке ротора, с возможностью контакта с фрикционным колесом, на основании жестко закреплено нагрузочное устройство, которым является электрогенератор, (см. описание изобретения к патенту РФ №2240442, МПК F03D 3/00, публикация 20.11.2004)
Недостатком этой известной ветротурбины, принятой за прототип, является сложность конструкции и недостаточная эффективность работы.
Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции ветротурбины и повышение эффективности использования энергии ветра.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Ветротурбина, содержащая ротор, размещенный вертикально с возможностью вращения внутри направляющего аппарата, жестко соединенного с флюгером, ротор связан с валом электрогенератора, статор которого жестко закреплен на основании - опоре, при этом ротор выполнен в виде ветроколеса с лопастями, направляющий аппарат выполнен в виде сферического экрана с углом обхвата 142 град.
Это позволяет при достаточной простоте и надежности конструкции ветротурбины максимально использовать энергию воздушного потока для вращения ветроколеса.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 показана ветротурбина - общий вид в сборе;
- на фиг. 2 показан разрез А-А;
- на фиг. 3 показан разрез Б-Б.
Ветротурбина содержит ветроколесо 1 с лопастями 2, сферический экран - угол обхвата 142 град. - 3 с флюгером 4, электрогенератор 5, на валу 6 которого закреплено ветроколесо 1 с лопастями 2, а статор 7 электрогенератора 5 жестко закреплен через фланец 8 на опоре 10, на которой на подшипниках 11 поворачивается сферический экран с углом обхвата 142 град. 3, опора 10 через фланцевое соединение 12 крепится к мачте 13, к фланцу 8 приварена муфта 9 для соединения фланца 8 с верхней частью опоры 10 через резьбовое соединение.
Ветротурбина работает следующим образом - под действием силы ветра, флюгер 4 поворачивает сферический экран с углом обхвата 142 град. 3 в рабочее положение - «по ветру», открывая незакрытые экраном 3 лопасти 2 ветроколеса 1 потоку ветра, вращаясь, ветроколесо 1 передает крутящий момент на вал 6 электрогенератора 5.
Заявленная полезная модель позволяет максимально использовать энергию воздушного потока для преобразования ее в электрическую энергию.