Ветрогенератор

(51) 03 3/00 (2006.01) 03 5/06 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ зонтообразного паруса, блока электромагнитных катушек и электровинтового натяжителя строп. Все это помещено на опорной мачте. Зонтообразный парус преобразовывает кинетическую энергию в электрическую. Себестоимость данных ветрогенераторов гораздо ниже ветролопастных ветрогенероторов. Строительство и эксплуатация таких ветрогенераторов позволит в несколько раз увеличить выработку экологически чистой энергии.(57) Ветрогенератор Зонт относится к возобновляемым источникам энергии. Целевое назначение - выработка экологически чистой энергии с помощью движения ветра. Состоит из Изобретение относится к малой энергетике,использующей возобновляемый источник энергии сила ветра. Известна Ветровая безлопастная электростанция,разработанная Тунисской компанией,под названием безлопастная турбина,получившая патент в марте 2012 года.(более подробно можно узнать по ссылке///7336/). В которой лопасти заменены парусом. Вместо того чтобы вращать ротор, ветер надувает парус, который без вращательного движения колеблется вперед и назад. Такое движение позволяет преобразовать большинство кинетической энергии в механическую с помощью поршней. По мнению фирмы, парусные электростанции в 2,3 раза более эффективны, чем их аналоги с вращающимися лопастями и на 45 дешевле. К недостаткам Тунисской электростанции следует отнести, что у нее нет защиты от сильного ветра и сильный ветер ее попросту может сломать и порвать парус. Мой ветрогенератор имеет хорошую защиту от сильного ветра. При усилении ветра мой зонтообразный парус будет постепенно закрываться,а при ураганном ветре будет закрыт полностью, что обеспечит его защиту от урагана. Задача изобретения - создание ветрогенератора,КПД которого в несколько раз выше ныне существующих. Решение, на которое направлено изобретение, достигается тем, что в отличие от других ветрогенераторов, мой зонтообразный парус улавливает всю кинетическую энергию движения воздуха. Все нынесуществующие ветрогенераторы начинают выработку электроэнергии от 3 м/сек, и отключаются при ветре в 25 м/сек. Мой же ветрогенератор начнет выработку электроэнергии от 1 м/сек и будет ее вырабатывать даже при 50 м/сек. На фиг.1 показан вертикальный разрез ветрогенератора Зонт. Обозначены 1 -мачта,2 - зонт, 3 - спицы зонта, 4 - парусина зонта,5 - стропы зонта, 6 - шток зонта, 7 - поворотный подшипник, 8 - блок электромагнитных катушек,9 - защитный конус, 10 - электровинтовой механизм натяжения строп, 11 - подшипники штока,12 - фундамент мачты, 13 - растяжки мачты,14 - направление ветра, 15 - блок возвратнопоступательных пружин, 16 - пружины раскрытия зонта. Принцип работы работа данного ветрогенератора осуществляется за счет давление ветра на зонтообразный парус,который самостоятельно разворачивается под ветер. В результате этого шток зонта под 6, внутри которого находятся ионные магниты, начинает перемещаться внутри электромагнитных катушек. В одну сторону его перемещает сила ветра, в обратную сторону его тянут пружины. За счет этого постоянно происходят колебательные движения взад вперед. В блоке электромагнитных катушек находятся электромагнитные катушки разной мощности. При малом ветре магниты доходят только до катушек малой мощности. При более сильном ветре магниты доходят до более мощных катушек. В результате этого выработка электроэнергии происходит при любой силе ветра. 2 При 1 м/сек выработка составляет порядка 1 квт/ч,при 2 м/сек примерно 2-3 квт/ч, при 3 м/сек - 4-5 квт/ч,при 4 м/сек - 5-6 квт/ч, при 5 м/сек - 7-8 квт/ч, при 6 м/сек - 9-10 квт/ч., при 7 м/сек - 12-13 квт/ч, при 8 м/сек - 14-15 квт/ч. При диаметре зонта 10 м,15 квт/ч это максимальная энергия вырабатываемая данным ветрогенератором. После 15 квт/ч зонт за счет электронных датчиков начинает уменьшаться в диаметре. Это происходит за счет того, что электровинтовой механизм натяжения строп под 10 начинает вращать винт, который начинает натягивать стропы, прикрепленные к концам стальных спиц под 3 и зонт постепенно начинает уменьшаться в диаметре. Это делается для того,чтоб сильный ветер не сломал и не порвал зонт. Как известно из таблиц китайских производителей ветрогенераторов диаметра 10 м достаточно чтоб получить мощность 20 квт/ч на ветролопастном ветрогенераторе. Но для этого нужна скорость ветра 10-12 м/сек. Но такой ветер бывает всего два три дня в месяц. А при более низком ветре 5-6 м/сек данные ветрогенераторы практически ничего не вырабатывают. Но такой ветер бывает практически каждый день. Я специально сделал зонт большего диаметра,чтоб максимальное количество энергии, а именно 15 квт/ч можно получать при скорости ветра 7-8 м/сек. И даже при более низкой скорости ветра 5-6 м/сек данный ветрогенератор будет вырабатывать порядка 10 квт/ч. В отличии от всех ныне существующих ветрогенераторов мой ветрогенератор начинает работать с 1 м/сек и не прекращает свою выработку даже при 50 м/сек. Просто в данный момент зонт будет полностью закрыт, а ветер воздействующий на конус электровинтового механизма натяжения строп, а также на края карманов парусины, которые выступают за защитный конус под 9, будет по прежнему производить колебательные движения штока внутри электромагнитных катушек. И электроэнергия будет по прежнему вырабатываться даже при скорости ветра в 50 м/сек. Устройство зонта мой зонт под 2 в отличии от обычных пляжных зонтов, отличается тем, что спицы зонта под 3 находятся не внутри, а снаружи зонта. А парусина зонта под 4 наоборот находится внутри зонта. В качестве парусины могут быть использованы синтетически эластомеры, одним из них может быть силиконовая мембрана, фирмы, производитель (Бельгия). Твердость,Шор А 40. Высокоэластичная. Условная прочность 68 кгс/см 2. Температурный диапазон от -70 С до 250 С,которая выдерживает понижение температуры до -70 градусов Цельсия. Шток зонта под 6 пустотелый, внутри него находятся ионные магниты, также с отверстием внутри. В это отверстие вставляется пластиковая трубка, в которой помещены стропы зонта под 5,прикрепленные к концам спиц зонта. Вторые концы данных строп, пройдя через весь электромагнитный блок под 8 внутри штока, прикреплены к электровинтовому механизму натяжения строп под 10 и в результате этого происходит открытие и закрытие зонта. Открывается зонт при помощи пружин, находящихся внутри него, а закрывается при помощи натяжения строп. Вместо блока с электромагнитными катушками может быть использован поршневой гидронасос,который также в результате колебательных движений штока зонта будет качать гидромасло,которое поступит на гидромотор, а гидромотор будет вращать генератор и вырабатывать электроэнергию. Вся эта конструкция помещена на мачте. Данные размеры приведены для 15-киловатного ветрогенератора. Но мощность может быть увеличена с естественным увеличением диаметра зонта. Технический результат достигается тем, что ветер воздействует на раскрытый зонт, тем самым перемещая его внутри блока электромагнитных катушек. Но как известно ветер практически всегда порывистый и в результате этого постоянно происходят колебательные движения штока зонта внутри блока электромагнитных катушек. В результате этого происходит электромагнитная индукция и выработка электроэнергии. А при использование вместо электромагнитных катушек поршневого гидронасоса,в результате колебательных движений происходит перекачка гидромасла и в результате этого гидромотор вращает генератор и вырабатывает электроэнергию. Аналогом данного ветрогенератора Зонт является ветровая безлопастная электростанция,разработанная Тунисской компанией, под названием безлопастная турбина . ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Ветрогенератор, состоящий из мачты с растяжками и поворотно-разворотным подшипником, отличающийся тем, что имеет объемный зонтообразный парус со стальными спицами и пружинами раскрытия зонта, также стропами и эластичной парусиной, шток с ионными магнитами, внутри блока с электромагнитными катушками, электровинтовой механизм натяжения строп,защитный конус,блок возвратнопоступательных пружин.