ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии.
Известен ветряной ротор, содержащий центральную ось, с установленными на ней верхними и нижними крышками, закрепленные на центральной оси стенки-лопасти, образующие равнообъемные сектора. Стенки-лопасти выходят за окружность поясов и загнуты под углом к окружности поясов. [1]
Недостатками таких конструкций является отсутствие эффективных направляющих воздуха, позволяющих повысить концентрацию энергии потока, а также системы регулирования оборотов ротора при изменении скорости ветра.
Наиболее близким техническим решением является ветроэнергетический агрегат [2] содержащий вертикальный ротор и статор турбины, при этом ротор связан через вал с электрогенератором и состоит из верхнего и нижнего дисков с укрепленными на них рабочими лопатками и закрепленными к корпусу агрегата подшипниковыми узлами, а статор турбины содержит направляющие лопатки, закрепленные на верхней и нижней неподвижных крышках корпуса агрегата, причем статор и ротор турбины включают не менее чем по восемь лопаток.
Целью полезной модели является реализовать возможность использовать очень небольших скоростей ветрового потока (1,5-2 м/с), повышения КПД и эксплуатационной надежности агрегата.
Технический результат достигается тем, что ветроэнергетический агрегат содержит вертикальный ротор, связанный с электрогенератором, состоящий из верхнего и нижнего дисков с укрепленными на них рабочими лопатками. Диски ротора закреплены подшипниковыми узлами к корпусу агрегата. Статор турбины, состоящий из неподвижных верхней и нижней крышек с закрепленными на них направляющими лопатками имеющие на входе перпендикулярное направление к оси ротора турбины которое изменяется до значения почти касательного окружности ротора турбины, верхняя и нижняя крышки корпуса статора соединены с конусами с углом к перпендикуляру оси ротора до 40 градусов. Статор и ротор турбины имеют не менее чем восемь лопаток.
На рисунке изображен ветроэнергетический агрегат, общий вид.
Ветроэнергетический агрегат, содержит направляющие лопатки статора 1 (концентратора энергии потока), закрепленные на верхнем 2 и нижнем 3 неподвижных крышках корпуса статора агрегата. Верхняя и нижняя крышки статора соединены верхним 12 и нижним 13 конусами с углом к перпендикуляру оси ротора до 40 градусов. Лопатки статора на входе имеют перпендикулярное направление к оси ротора, которое изменяется до значения почти касательного окружности ротора турбины. Ротор турбины состоит из рабочих лопаток 4, закрепленных на верхнем 5 и нижнем 6 дисках ротора. Диски ротора закреплены подшипниковыми узлами 7 и 8 к корпусу агрегата. Вал ротора через шкив 10 передает крутящий момент генератору 11.
Работает ветроэнергетический агрегат следующим образом. При любом направлении движения воздушный поток, попадая в суживающийся конический, а далее в суживающийся межлопаточный канал статора, увеличивает свою скорость в несколько раз, это позволяет ветроэнергетическому агрегату работать при малых скоростях ветра (1,5-2 м/с). Статор и ротор турбины имеют не менее чем по восемь лопаток. Это связано с тем, что при меньшем числе лопаток статора будет плохо закручиваться поток воздуха на входе в турбину, а уменьшение количества рабочих лопаток турбины вызовет неравномерную работу ротора турбины. Вал ротора турбины через шкив передает крутящий момент на основной генератор. Продувка модели показала существенное улучшение характеристик по сравнению с патентом №105687 F03D 3/06.
Источники информации
1. А.С. №542016 F03D 3/00 опубликовано 05.01.1977
2. Патент №105687 F03D 3/06 опубликовано 20.06.2011