Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к двигателям, используемым ветер для получения механической и электрической энергии. Ветродвигатель содержит ветровую турбину с вертикальной осью вращения, образованную из профилированных осесимметричных лопастей, и направляющую систему в виде неподвижных осесимметричных направляющих створок, равномерно расположенных и закрепленных верхней и нижней крышками. Лопасти образованы наружной, средней и внутренней сторонами с соотношением сторон по...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Изобретение относится к ветроэнергетикe, в частности к ветродвигателям, и может быть использовано для получения механической и электрической энергии.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известен ветродвигатель, содержащий вращающуюся ветротурбину с вертикальной осью, расположенную внутри системы ветронаправляющих экранов, каждый из которых непосредственно ориентирован на лопасть ветротурбины, причем крайние положения экрана определяют размер лопасти ветротурбины, которая установлена продольной осью перпендикулярно к прямой, проходящей через ось вращения ветронаправляющего экрана и касающейся окружности, образованной крайней наружной точкой лопасти ветротурбины (см. патент РФ N 2074980, кл. F 03 D 3/04, от 08.02.94).
Однако известный ветродвигатель имеет сложную конструкцию из-за необходимости создания вращающихся экранов.
Кроме того, замкнутая конструкция ветротурбины не обеспечивает эффективного торможения потока и как следствие снижает КПД.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому устройству является ветродвигатель, содержащий ветровую турбину с вертикальной осью вращения (заявка Франции N 2520057, кл. F 3 D 04, 1983 г.).
Однако в известном устройстве из-за отсутствия профилирования направляющих (перегородок 12) и неэффективности направляющей системы происходят значительные потери энергии ветра.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Воздух, попадая в пространства, ограниченные лопастями турбины и верхней и нижней крышками, вытекает из них через отверстия 21 крышек 17 и 24, не создавая зоны разряжения, а образуя зоны повышенного давления на пути набегающей лопасти, что противодействует вращению турбины.
Техническим результатом является создание такой конструкции ветродвигателя, которая бы обеспечивала максимальное использование кинетической энергии ветра.
Для этого в ветродвигателе, содержащем ветровую турбину с вертикальной осью вращения, согласно изобретению турбина образована из N профилированных осесимметричных лопастей, соединенных верхней и нижней крышками, имеющими форму круга, и расположена внутри направляющей системы, образованной из К неподвижных осесимметричных направляющих створок, закрепленных верхней и нижней крышками, причем каждая из лопастей ветровой турбины представляет собой часть боковой поверхности цилиндра с образующей, параллельной оси вращения ветровой турбины, поперечное сечение каждой из направляющих створок имеет профиль в виде синусоиды, при этом внешние и внутренние кромки лопастей ветровой турбины в сечении соответственно установлены по окружностям и ориентированы таким образом, чтобы обеспечить плавное перетекание воздуха с направляющих створок на лопасти ветровой турбины, а направляющие створки расположены равномерно по окружности и своими осями установлены под углом к линиям ее радиусов таким образом, чтобы обеспечить перетекание воздушного потока с одной лопасти на другую, кроме того, предпочтительно брать N = 3, а К = 6-11.
Согласно изобретению лопасти ветровой турбины дополнительно снабжены горизонтальными силовыми элементами для предотвращения вихреобразования вдоль оси ветровой турбины, а отношение диаметров окружностей, образованных внешними и внутренними кромками лопастей ветровой турбины, равно 2-8, кроме того, угол установки осей направляющих створок к линиям соответствующих радиусов окружности равномерного их расположения 30o.
Сущность изобретения заключается в том, что выполнение лопастей ветровой турбины и направляющей системы соответствующим образом позволило обеспечить плавное перетекание воздуха с направляющих створок на лопасти ветровой турбины и дальнейшее перетекание воздушного потока с одной лопасти на другие и свободный выход отработанного воздуха в атмосферу.
Сравнение заявленного устройства с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии критерию "новизна", а отсутствие в аналогах отличительных признаков говорит о соответствии критерию "изобретательский уровень".
Предварительные испытания подтверждают возможность промышленного использования.
На чертеже представлен вид конструкции предлагаемого устройства.
Ветродвигатель с максимальным использованием кинетической энергии ветра
Ветродвигатель содержит ветровую турбину 1 с вертикальной осью 2 вращения, образованную из N (где N = 3) профилированных осесимметричных лопастей 3-1. ..3-3, соединенных верхней и нижней крышками 4 и 5, имеющими форму круга.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Ветровая турбина 1 расположена внутри направляющей системы, образованной из К неподвижных осесимметричных направляющих створок 6-1...6-К, закрепленных верхней и нижней крышками 7 и 8, и равномерно расположенных по окружности.
Оптимальное количество створок 6-i равно 6-11. Каждая из лопастей 3-1... 3-3 ветровой турбины 1 представляет собой часть боковой поверхности цилиндра с образующей, параллельной оси 2 ее вращения.
Поперечное сечение каждой из направляющих створок 6-1-6-К имеет профиль в виде синусоиды, при этом внешние и внутренние кромки лопастей 3-1...3-3 ветровой турбины 1 в сечении соответственно установлены по окружностям 9 и 10, отношение диаметров которых равно 2-8, и ориентированы таким образом, чтобы обеспечить плавное перетекание воздуха с направляющих створок 6-1... 6-К на лопасти 3-1...3-3 ветровой турбины 1.
Направляющие створки 6-1...6-К расположены равномерно по окружности, а их оси установлены под углом 30o к линиям радиусов и ориентированы таким образом, чтобы обеспечить перетекание воздушного потока с одной лопасти на другую и свободный выход отработанного воздуха из ветродвигателя в атмосферу.
Кроме того, лопасти 3-1...3-3 ветровой турбины 1 могут быть дополнительно снабжены горизонтальными силовыми элементами 11 для предотвращения вихреобразования вдоль вертикальной оси 2 ветровой турбины 1. Эти элементы 11 могут быть выполнены по-разному, например, плоскими и имеющими в сечении форму секторов, размещенных между лопастями.
Ветродвигатель закреплен на подставке 12. Каждая из лопастей 3-1...3-3 имеет выпуклую и вогнутую поверхности 13 и 14, соответственно. Ветродвигатель работает следующим образом. При обтекании устройства ветром ветровой поток поступает на створки 6-1...6-К направляющей системы, которые направляют его на ветровую турбину 1.
Так как площадь сечения направляющей системы, перпендикулярной потоку воздуха, в 2 раза больше площади сечения ветровой турбины 1 с учетом потерь, примерно в 1,8 раз больше, чем при отсутствии направляющей системы.
Кроме того, створки 6-1...6-К сориентированы таким образом, что ветровой поток попадает на вогнутую поверхность 14 лопастей 3-1...3-3 ветровой турбины 1.
В то же время створки 6-1...6-К затеняют выпуклую поверхность 13 лопастей 3-1...3-3 ветровой турбины 1.
При этом на выпуклых поверхностях 13 создается зона разряжения, а на вогнутых поверхностях 14 - зона повышенного давления.
После попадания воздуха на ветровую турбину 1 его поток после торможения на одной из лопастей 3-i перетекает на другую лопасть, где еще раз тормозится.
Таким образом, воздушный поток почти полностью отдает свою энергию ветровой турбине 1.
К последней обычно подключены внешние устройства, вырабатывающие электроэнергию или использованные в других целях.
После торможения на ветровой турбинe 1 воздух отсасывается из ее зоны за счет разряжения, создаваемого направляющими створками 6-1...6-К за ветровой турбиной 1, что уменьшает возможность его запирания на ней, и выбрасывается в атмосферу.
Таким образом, создание вышеописанной относительно простой конструкции ветродвигателя позволяет обеспечить максимальное использование кинетической энергии ветра.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Формула изобретения
1. Ветродвигатель с максимальным использованием кинетической энергии ветра, содержащий ветровую турбину с вертикальной осью вращения, отличающийся тем, что турбина образована из N профилированных осесимметричных лопастей, соединенных верхней и нижней крышками, имеющими форму круга, и расположена внутри направляющей системы, образованной из К неподвижных осесимметричных направляющих створок, закрепленных верхней и нижней крышками, причем каждая из лопастей ветровой турбины представляет собой часть боковой поверхности цилиндра с образующей, параллельной оси вращения ветровой турбины, поперечное сечение каждой из направляющих створок имеет профиль в виде синусоиды, при этом внешние и внутренние кромки лопастей ветровой турбины в сечении соответственно установлены по окружностям и ориентированы так, чтобы обеспечить плавное перетекание воздуха с направляющих створок на лопасти ветровой турбины, а направляющие створки расположены равномерно по окружности и своими осями установлены под углом к линиям ее радиусов так, чтобы обеспечить перетекание воздушного потока с одной лопасти на другую.
2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что N = 3.
3. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что К = 6-11.
4. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что лопасти ветровой турбины дополнительно снабжены горизонтальными силовыми элементами для предотвращения вихреобразования вдоль оси ветровой турбины.
5. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что отношения диаметров окружностей, образованных внешними и внутренними кромками лопастей ветровой турбины, равно 2 - 8.
6. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что угол установки осей направляющих створок к линиям соответствующих радиусов окружности равномерного их расположения 30°.
Имя изобретателя: Баранов А.Н., Гагарин А.Д., Галкин С.А., Дьяков В.С., Серов С.Н., Филатов Ю.П. Имя патентообладателя: Баранов Александр Николаевич, Гагарин Анатолий Дмитриевич, Галкин Сергей Андреевич, Дьяков Виктор Семенович, Серов Сергей Николаевич, Филатов Юрий Петрович Дата начала отсчета действия патента: 27.07.1999
Разместил статью: admin
Дата публикации: 9-01-2003, 14:52
Изобретение относится к ветроэнергетике и представляет собой установку для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства состоит из ветротурбины, механически связанной с генератором, по крайней мере, двух радиально расположенных конфузоров, внешней оболочки, диффузора. Ветроустановка дополнительно снабжена камерой принудительного разрежения воздуха, в которой установлены вытяжные устройства для создания дополнительной...
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования энергии ветра в электрическую энергию при стабильных параметрах выходного напряжения и частоты. Для достижения технического результата - повышения надежности работы и улучшения массогабаритных показателей в качестве асинхронного генератора использован односкоростной асинхронный генератор с короткозамкнутым ротором (5), статорные обмотки которого соединены с нагрузкой и системами стабилизации напряжения (10) и частоты (9)....
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя