Ветроустановка Вера

К недостаткам установки относится сложность высотной конструкции, невысокая надежность при повышенных значениях скорости ветра, подверженность опрокидыванию.

Известна ветроустановка, содержащая башню, ветряной двигатель с вертикальной осью вращения, генератор и эжекторные системы, состоящие из направляющих воронок, подключенных к внутренней полости башни и направленных на лопасти ветряного двигателя (см. RU 2105189 C1, кл. F 03 D 3/00, 20.02.1998), по совокупности существенных признаков изобретения принятая за прототип.

К недостаткам установки относится открытый вариант исполнения, наличие электромоторов для принудительной эжекции воздушного потока, контрроторный привод вращения, нерациональное использование дефицитных пахотных земель.

Технический результат, заключающийся в повышении надежности ветроустановки и увеличении коэффициента использования силы ветра, достигается за счет того, что в ветроустановке, содержащей башню, ветряной двигатель с вертикальной осью вращения, генератор и эжекторные системы, состоящие из направляющих воронок, подключенных к внутренней полости башни и направленных на лопасти ветряного двигателя, согласно изобретению ветряной двигатель выполнен одноярусным, вращающимся от двух ветровых потоков, первый поступает через конусы в верхней части башни, а второй - через эжекторы, выполненные вертикальными, при этом ветроустановка содержит наружный и внутренний воздушные аккумуляторы, второй и третий генераторы, машинный зал и шахту, причем первый и второй генераторы размещены в башне и подключены к ветряному двигателю с помощью скоростного электромагнитного редуктора, а третий генератор соединен с приводом через электромагнитную муфту сцепления, запуск первого и второго генераторов происходит через редуктор, а третьего - через электромагнитную муфту сцепления.

Ветродвигатель надет на статор генератора с зазором, привод генераторов размещен внутри, а эжекторы и воздушный аккумулятор - снаружи башни.

Указанная совокупность существенных признаков изобретения позволяет построить конструкцию качественно нового ветряка - лесного, который можно установить, например, вдоль линии железной дороги, на расстоянии не более 200 м друг от друга. Для строительства таких ветряков необходимо возвести искусственные курганы, высота которых может быть от 100 до 300 м, с выдержкой на уплотнение до двух лет.

На фиг. 1 представлен общий вид ветроустановки Вера; на фиг. 2 - нижняя часть башни с эжекторной системой распределения потоков воздуха без машинного зала (лесной вариант); на фиг. 3 - нижняя часть башни с эжекторной системой и с машинным залом.

Ветроустановка содержит башню 1 конусообразной формы, ветряной двигатель 2 с вертикальной осью вращения, первый генератор 3 и эжекторные системы 4, состоящие из направляющих воронок 5, подключенных к внутренней полости 6 башни 1 и направленных на лопасти 7 ветряного двигателя 2, причем ветряной двигатель 2 выполнен одноярусным и воспринимающим два потока, первый поступает через конусы 8 и 9, установленные соосно в верхней части 10 башни 1, а второй - через эжекторные системы 4, выполненные вертикальными, при этом установка содержит наружный (не показан) и внутренний 11 воздушные аккумуляторы, второй и третий генераторы 12, 13, машинный зал 14, в котором расположен третий генератор 13, и шахту 15, причем первый генератор 3 и второй генератор 12 размещены в башне 1 и подключены к ветряному двигателю 2 с помощью скоростного электромагнитного редуктора 16 (трехскоростного), а третий генератор 13 соединен с приводом через электромагнитную муфту сцепления 17, запуск первого и второго генераторов 3, 12 происходит через редуктор 16, а третьего генератора 13 - через электромагнитную муфту сцепления 17 на малых оборотах.

Ветродвигатель 2 в нижней части надет на неподвижный статор генератора 3 с зазорами и опирается на кольцевую рельсовую дорогу с тележками 18, а в верхней части свободно посажен на вал 19. Генераторы 3 и 12 также имеют роторы 20 и 21, связанные вертикальным валом 19 друг с другом через механическую соединительную муфту 22.

С наружной стороны башни 1 установлены вертикальные эжекторные системы 4, которых может быть не менее шести штук с каждой стороны.

Между конусами 8 и 9 закреплены по окружности неподвижные лопатки - направляющие 23, развернутые для подачи потока воздуха на определенный угол по отношению к ветродвигателю 2, а также концентраторы 24 потока воздуха (в количестве от 6 до 8 штук).

Здание машинного зала 14 служит фундаментом 25 установки, а крыша машинного зала 14 имеет вид конуса и представляет собой экран для эжекторных систем 4 (см. фиг. 3).

Эжекторные системы 4 создают избыточное давление в верхнем зауженном месте башни 1 и отражателе 26, поэтому воздушный поток через отводы 27 (фиг. 2) попадает в нижнюю часть шахты 15, где растекается по двум нижним воронкам 5 каждого эжектора в системе 4 с заходом в раструб 28, сообщаемый с шахтой 15. Два потока - один наружный, другой внутренний - разделяются перегородкой 29, а затем в верхней части перегородки 29 соединяются вновь.

Воронки 5 эжекторных систем 4 врезаны в стенку шахты 15 (фиг. 2 и 3) под углом. Вал 30 и электромагнитная муфта 17 разгоняет третий генератор 13. Шахта 15 второго генератора 12 - полугерметичная, а шахта 31 (фиг. 2) - для третьего генератора 13. Башня 1 в средней части имеет соединение 32 на случай перевозки к месту установки или ремонта, а концентраторы 24 имеют окна 33 для строп.

Установка работает следующим образом. При силе ветра больше, чем 3 м/с, воздушный поток через конусы 8 и 9 и неподвижные лопатки - направляющие 23 попадает на лопасти 7 ветряного двигателя 2 и приводит их во вращение. Ветряной двигатель 2 связан через скоростной электромагнитный редуктор 16 с генераторами 3 и 12, где осуществляется преобразование механической энергии воздушного потока в электрическую, затем плавно до четвертой рабочей скорости запускается третий генератор 13, связанный с первыми двумя через электромагнитную муфту сцепления 17, с последующим отводом энергии через исполнительные устройства потребителю. Через эжекторные вертикальные системы 4 воздушный поток также может попасть на лопасти 7 ветряного двигателя 2, привести их во вращение и запустить в действие привод, состоящий из трех генераторов 3, 12, 13, редуктора 16 и муфты сцепления 17, при этом из-за избыточного давления в верхнем зауженном месте башни 1 воздушный поток попадает через отводы 27 в нижнюю часть шахты 15, где растекается по двум нижним воронкам 5 эжекторных систем 4 с заходом в раструб 28. Потоки воздуха, разделенные перегородкой 29 в верхней части эжекторной системы 4, соединяются вновь.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Ветроустановка Вера, содержащая башню, ветряной двигатель с вертикальной осью вращения, генератор и эжекторные системы, состоящие из направляющих воронок, подключенных к внутренней полости башни и направленных на лопасти ветряного двигателя, отличающаяся тем, что ветряной двигатель выполнен одноярусным, вращающимся от двух ветровых потоков, первый поступает через конусы в верхней части башни, а второй - через эжекторы, выполненные вертикальными, при этом ветроустановка содержит наружный и внутренний воздушные аккумуляторы, второй и третий генераторы, машинный зал и шахту, причем первый и второй генераторы размещены в башне и подключены к ветряному двигателю с помощью скоростного электромагнитного редуктора, а третий генератор соединен с приводом через электромагнитную муфту сцепления, запуск первого и второго генераторов происходит через редуктор, а третьего - через электромагнитную муфту сцепления.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ветродвигатель надет на статор генератора с зазором.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что привод генераторов размещен внутри, а эжекторы и воздушный аккумулятор - снаружи башни.

Разместил статью: search
Дата публикации:  15-06-2003, 23:13

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Владимир Николаевич  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!