ветроэлектрогенератор
Классы МПК: | F03D5/00 Прочие ветряные двигатели |
Автор(ы): | Маринин Владимир Ильич (RU), Хохлов Александр Иванович (RU), Русецкий Александр Николаевич (RU), Савченко Игорь Владимирович (RU), Пеньковой Юрий Леонидович (RU), Митрофанов Сергей Валерьевич (RU), Мельников Анатолий Семенович (RU), Шипинский Владимир Леонидович (RU) |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "Дастин" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-11-27 публикация патента:
10.10.2008 |
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам для преобразования кинетической энергии ветрового потока в электрическую энергию. Техническим результатом применения предложенного ветроэлектрогенератора является полное использование различных по силе ветровых потоков для получения автономной электроэнергии в различных регионах. Для достижения технического результата предлагается ветроэлектрогенератор, содержащий ветрогенератор и электрогенератор, ветрогенератор соединен через электрогенератор с внутренней электрической цепью, состоящей из накопителя и стабилизатора электроэнергии, соединенного с потребителем электроэнергии, по периметру ротора ветрогенератора расположен направляющий экран-дефлектор, состоящий из рамы экрана-дефлектора и жалюзи ротора ветрогенератора в виде раздвижных вертикальных щитов, образующих защитный экран ветрогенератора. 6 ил.
Формула изобретения
Ветроэлектрогенератор, содержащий ветрогенератор и электрогенератор, ветрогенератор соединен через электрогенератор с внутренней электрической цепью, состоящей из накопителя и стабилизатора электроэнергии, соединенного с потребителем электроэнергии, по периметру ротора ветрогенератора расположен направляющий экран-дефлектор, состоящий из рамы экрана-дефлектора и жалюзи ротора ветрогенератора в виде раздвижных вертикальных щитов, образующих защитный экран ветрогенератора.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам для преобразования кинетической энергии ветрового потока в электрическую энергию.
Известна ветряная теплоэлектростанция, содержащая ветроагрегат, включающий ветроколесо барабанного типа, электрогенератор, соединенный с тепловым аккумулятором (см., например, RU 2142573 C1 МПК F03D 9/02, оп. 1999) [1].
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство ветроэнергетической установки, предназначенной для преобразования кинетической энергии в электрическую энергию. Установка содержит две соединенные под углом рамы с размещенными на них ветрогенераторами, установленными на общем поворотном основании (см., например, RU 2239092 С1, МПК 5/00, оп. 2004) [2].
Однако известные устройства [1], [2] сложны по конструкции и не полностью используют мощность ветрового потока.
Техническим результатом применения предложенного ветроэлектрогенератора (ВЭГ) является полное использование различных по силе ветровых потоков для получения автономной электроэнергии в различных регионах.
Для достижения технического результата предлагается ветроэлектрогенератор, содержащий ветрогенератор и электрогенератор, ветрогенератор соединен через электрогенератор с внутренней электрической цепью (ВЭЦ), состоящей из накопителя и стабилизатора электроэнергии, соединенного с потребителем электроэнергии, по периметру ротора ветрогенератора расположен направляющий экран-дефлектор, состоящий из рамы экрана-дефлектора и жалюзи ротора ветрогенератора в виде раздвижных вертикальных щитов, образующих защитный экран ветрогенератора.
На фиг.1 показана блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 - общий вид ветроэлектрогенератора; на фиг.3 - ротор ветрогенератора; на фиг.4 - вид сверху на фиг.3; на фиг.5 - направляющий экран-дефлектор; на фиг.6 - вид сверху на фиг.5.
Устройство содержит ветрогенератор (ВГ) 1 и электрогенератор 2, (ВЭЦ) 3, состоящую из накопителя 4 энергии и стабилизатора 5 электроэнергии, соединенного с потребителем 6 электроэнергии. По периметру ротора 9 ветрогенератора 1 расположен направляющий экран-дефлектор (НЭД) 7, состоящий из рамы 8 и жалюзи ротора 9 (ВГ) 1 в виде раздвижных вертикальных щитов 11, образующих упомянутый защитный экран 7 (ВГ) 1, и раму 10 ротора.
Для защиты ротора 9 (ВГ) 1 от ветрового потока устанавливают раму (НЭД) 8, изготовленную из прочных материалов (сталь, пластик и т.д.). К раме 8 НЭД крепят щиты 11 жалюзи (ВГ) 1.
Жалюзи (ВГ) 1 выполнены в виде раздвижных вертикальных щитов 11 с лепестковыми или кольцеобразными составляющими. Жалюзи регулируют мощность ветрового потока и являются щитами, защищающими ротор 9 (ВГ) 1 от сильного ветрового потока. В зависимости от мощности (ВГ) 1 площадь жалюзи может составлять от 35 до 700 м 2. Для изготовления жалюзи используются различные по составу пластмассы и полимеры. Крепление жалюзи осуществляют при помощи металлических штырей, которые проходят от нижнего до верхнего конца рамы 10 ротора 9. Ось ротора 9 (ВГ) 1 установлена на подшипниках, расположенных в верхней и нижней части рамы 8 (НЭД) 7, и перпендикулярна земной поверхности, что позволяет использовать различные направления ветрового потока.
Устройство работает следующим образом. Ротор 9 (ВГ) 1, получая вращение от ветрового потока, передает силу вращения ротору электрогенератора 2, при вращении которого вырабатывается электроэнергия. От электрогенератора 2 полученная электроэнергия одновременно поступает в накопитель 4 и стабилизатор 5 (ВЭЦ) З. В стабилизаторе 5 происходит выравнивание параметров по напряжению и силе тока. Полученную электроэнергию со стабилизатора 5 направляют потребителю 6 в жилые и производственные помещения и комплексы.
В процессе работы учитывается скорость ветрового потока, которая может меняться в широких пределах, что в свою очередь оказывает значительное влияние на скорость вращения ротора 9 (ВГ) 1. При увеличении скорости ветра выше допустимого (13,9-32,7 м/с) срабатывает защитная система (ВГ) 1, закрывающая жалюзи ротора 9.
Пример(ы). Кинетическая энергия ветрового потока, поступающая через ветрогенератор 1, преобразуется в механическую, в частности в энергию вращения.
Полученная механическая энергия через электрогенератор 2 преобразуется в электроэнергию.
Электроэнергия поступает в (ВЭЦ) 3, состоящую из накопителя 4 электроэнергии, установленного на входе (ВЭЦ) 3. На выходе (ВЭЦ) 3 установлен стабилизатор 5 электроэнергии, от которого полученная электроэнергия поступает в потребителю 6 в жилых помещениях.
Возможен другой вариант подключения (ВЭЦ) 3, а именно (ВЭЦ) 3 подключают от электрогенератора 2 к стабилизатору 5 напрямую, без подключения к накопителю 4. От стабилизатора 5 электроэнергия поступает к потребителю 6.
Возможен вариант передачи механической энергии от (ВГ) 1 в накопитель 4 механической энергии, например в баллоны со сжатым воздухом (не показано).
Техническая эффективность предлагаемого (ВЭГ) состоит в следующем:
- Бесшумность вследствие низкой частоты вращения ротора (менее 2 об/с). Малая стартовая скорость ветрового потока (0,5 м/с).
- Малые габариты для получения выходной мощности вращения ротора.
- Полное использование энергии ветрового потока.
- Возможность размещения (ВЭГ) на крышах зданий любого типа.
- Использование (ВЭГ) на территории зон отдыха, кафе, дискотек, а также в условиях отсутствия линий электропередач или их перегруженности.
- Использование (ВЭГ) на плавучих платформах различных акваторий.
Класс F03D5/00 Прочие ветряные двигатели