Ветроустановка на основе эффекта Магнуса

(51) 03 1/06 (2006.01) 03 3/06 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ вращения вала электрогенератора. Вращающиеся лопасть ветродвигателя выполнено из цилиндрического элемента с пористой поверхностью. За счет использования пористой поверхности увеличивается эффективность преобразования энергии ветра к механической энергии ветроколеса на 15-20. Задачей изобретения является создание ветродвигателя простой конструкции с повышенным коэффициентом использования энергии ветра. Ветроустановка содержит ветроколесо с горизонтальной осью вращения, которое может поворачиваться на неподвижной опоре в направлении ветра. Ветроколесо состоит из корпуса с обтекателями (передним и задним) радиальный диск горизонтального вала для крепления лопасти не вращающейся корневой части лопасти ветроустановки вращающейся цилиндрической части переменного сечения усеченной консуообразной формы пористая оболочка лопасти мачта.(72) Кусаиынов Каппас Сакипова Сауле Еркешовна Танашева Назгуль Кыдыралиевна Тургунов Муратжан Мирюсупович Алибекова Асем Равшанбековна Ранова Гульден Аманбаевна Кусаиынова Асия Каппасовна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Карагандинский государственный университет им. академика Е.А. Букетова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) ВЕТРОУСТАНОВКА НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА МАГНУСА(57) Изобретение относится к ветроэнергетике и касается ветроустановок работающих на основе эффекта Магнуса с использованием в качестве лопастей вращающихся цилиндров различной конструкции, которые эффективно преобразуют энергию ветров в механическую энергию для Изобретение относится к ветроэнергетике и касается ветроустановок работающих на основе эффекта Магнуса с использованием в качестве лопастей вращающихся цилиндров различной конструкции, которые эффективно преобразуют энергию ветров в механическую энергию для вращения вала электрогенератора. Известна установка ветроустановка,содержащая ветроколесо с горизонтальиой осью вращения и радиально установленными цилиндрами с концевыми шайбами и продольными турбулизаторами, а также привод цилиндров и электрогенератор (А.с. 2118699, 03 Р 1/02, 1996). Основным недостатком этой установки являются сложность конструкции с использованием турбулизаторов и конечных концов, которые повышает турбулентность потока вокруг ветроколеса и понижает устойчивость установки при штормовом ветре. Известна Ветроустановка с роторами Магнуса,содержащая ветроколесо с горизонтальным валом,радиальные лопасти в виде цилиндров с торцевыми дисками, приводы для вращения цилиндров и приводы, выполненные в виде роторов Савониуса,которые установлены на осях вращения цилиндров и жестко связаны с ними (А.с. РФ 2189494,03 1/00, 2002). Недостатком данного устройства является небольшая вырабатываемая мощность, так как подъемная сила эффекта Магнуса в этом случае невелика. Прототипом предлагаемого изобретения выбрана ветроустановка,содержащая ветроколесо с горизонтальной осью вращения и радиально установленными роторами Магнуса в виде цилиндров, а также привод цилиндров и электрогенератор, причем ротор выполнен с не вращающейся корневой и вращающейся концевой частями и с шайбой на конце, а вращающаяся часть выполнена из цилиндрической части с усеченным конусом на конце, при этом поверхности цилиндра и конуса выполнены со спиральными ребрамишнеками. Основным недостатком прототипа является недостаточная эффективность работы с использованием турбулизаторов, а также не устойчивой работы при высоких скоростях ветра.(А.с. РФ 238 1380, 03 1/06, 2010) Целью заявленной полезной модели является повышения эффективности работы лопастей ветродвигателя с использованием пористой поверхности. Задачей изобретения является создание ветродвигателя простой конструкции с повышенным коэффициентом использования энергии ветра. Поставленная задача реализуется на ветроустановке, которая содержит ветроколесо с горизонтальной осью вращения и радиально установленными роторами Магнуса в виде цилиндров, каждый из которых выполнен с невращающейся корневой и вращающейся концевой частями,а также привод цилиндров и 2 электрогенератор. Вращающаяся часть роторов выполнена из цилиндров с формой усеченного конуса, которая имеет пористую поверхность. Техническим результатом изобретения является использование в качестве силовых элементов ветрогенератора - лопастей в виде вращающихся пористых цилиндров. Пористая поверхность,улавливая и вовлекая во вращательное движение дополнительные порции жидкости, увеличивает время взаимодействия с потоком, тем самым увеличивает эффективность работы лопастей. На фиг.1 представлен общий вид ветроустановки с пористой поверхностью, на фиг. 2 - ротор Магнуса с формой усеченного конуса. Ветроустановка (фиг.1) содержит ветроколесо с горизонтальной осью вращения, которое может поворачиваться на неподвижной опоре в направлении ветра. Ветроколесо состоит из корпуса 1 с обтекателями (передним и задним) радиальный диск горизонтального вала для крепления лопасти 2 не вращающейся корневой части лопасти ветроустановки 3 вращающейся цилиндрической части 4 переменного сечения усеченной консуообразной формы пористая оболочка лопасти 5 мачта 6. На фиг.2 представлен общий вид ротора Магнуса ветроэнергетической установки, где 0, .( - большой диаметр вращающегося цилиндра переменного сечения,- маленький диаметр цилиндров переменного сечения,- диаметр невращающейся корневой части цилиндра). Ветроустановка работает следующим образом цилиндры пористой поверхности 4 приводятся во вращение с помощью электродвигателей (не показан). При обтекании цилиндров потоком ветра появляется подъемная сила,обусловленная эффектом Магнуса. Пористая поверхность,улавливая и вовлекая во вращательное движение дополнительные порции жидкости, увеличивает время взаимодействия с потоком, тем самым увеличивает эффективность работы лопастей. Предлагаемое изобретение способствует использованию ветроколеса в ветроэнергетических установках, обладающих способностью работать при малых скоростях воздушного потока,предназначенных для снабжения электроэнергией потребителей. Предлагаемая конструкция позволяет обеспечить безопасность от поломок при внезапных резких порывах ветра. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Ветроэнергетическая установка, содержащая ветроколесо с горизонтальной осью вращения и радиально установленными ротарами Магнуса в виде цилиндров, каждый из которых выполнен с невращающейся корневой и вращающихся концевых частей с шайбами на конце, а также привод цилиндров и электрогенератор,отличающийся тем, что вращающаяся часть ротора, выполнена в виде цилиндра переменного сечения усеченой конусообразной формы,основание которого обращено к неподвижному цилиндру и имеет диаметр больше диаметра неподвижного цилиндра, при этом цилиндр имеет