Ветрогенератор

(51) 03 3/00 (2006.01) 03 5/06 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ зонтообразного паруса, диффузора, генератора,лопастного ветродвигателя и электровинтового натяжителя строп. Все это помещено на опорной мачте. Зонт направляет кинетическую энергию на лопасти ветродвигателя. Себестоимость данных ветрогенераторов гораздо ниже лопастных ветрогенераторов. Строительство и эксплуатация таких ветрогенераторов позволит в несколько раз увеличить выработку экологически чистой энергии.(57) Ветрогенератор Зонт 2 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 ныне существующие 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 2. Обозначена 1 - мачта,2 - зонт, 3 - спицы зонта, 4 - парусина зонта,5 - стропы зонта, 6 - шток зонта, 7 - поворотный подшипник, 8 - генератор, 9 - защитный конус,10 - электровинтовой механизм натяжения строп,11 - диффузор ветродвигателя, 12 - лопасти ветродвигателя, 13 - фундамент мачты, 14 растяжки мачты, 15 - направление ветра. Принцип работы работа данного ветрогенератора осуществляется за счет давление ветра на зонтообразный парус,который самостоятельно разворачивается под ветер. Парус концентрирует и направляет всю энергию в диффузор ветродвигателя. В результате этого ветропоток концентрируется и усиливается в несколько раз. И даже при малом ветре в 1 м/сек из-за большого диаметра зонта сконцентрированный ветропоток вращает ветрогенератор и вырабатывает электроэнергию. 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 - 1213 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 2 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 будет заходить в края карманов парусины, которые выступают за защитный конус под 9, и вращать лопасти ветрогенератора. 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 помещены стропы,прикрепленные 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. В остром конце зонта находится диффузор под 11 и генератор с ветродвигателем под 8. Вся эта конструкция помещена на мачте под 1. Данные размеры приведены для 15-киловатного ветрогенератора. Но мощность может быть увеличена с естественным увеличением диаметра зонта. Технический результат достигается тем, что ветер улавливается раскрытым зонтом и направляется на лопасти ветродвигателя. В результате этого концентрация ветрового потока увеличивается в несколько раз. За счет закрытия и открытия зонта данный ветрогенератор может работать при скорости ветра от 1 м/сек до 50 м/сек не отключаясь в отличии от всех лопастные ветрогенераторов, которые отключаются при скорости ветра 25 м/сек. 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,электровинтового механизма натяжения строп, объемного зонтообразного паруса со стальными спицами и стропами, и эластичной парусиной, пустотелый шток, защитный конус,отличающийся тем, что имеет диффузор и генератор с ветродвигателем на конце зонта.