Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Витяжний пристрій для вітроенергетичної установки, що містить з боку вітрового потоку першу поверхню напряму вітрового потоку (НВП) над верхнім відкритим перерізом вертикального каналу, який відрізняється тим, що верхнім відкритим перерізом вертикального каналу є верхній відкритий переріз дифузора вертикального каналу, навколо вказаного дифузора розташована перша поверхня НВП, при цьому перша поверхня НВП виконана по висоті у вигляді щонайменше одного ярусу окремих перших поверхонь НВП, які закріплені на каркасі з можливістю їх повороту для забезпечення напряму вітрового потоку над верхнім відкритим перерізом вказаного дифузора з боку вітрового потоку і повороту їх уздовж вітрового потоку із зворотної сторони.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що перша поверхня НВП у вертикальному перерізі виконана криволінійною, ввігнутістю до вітрового потоку.

3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що нижче за верхній відкритий переріз вказаного дифузора і навколо нього розташоване спряжене, з боку вітрового потоку, продовження першої поверхні НВП, яке нерухомо закріплене і виконане у вигляді суцільної поверхні.

4. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що вказане спряжене продовження першої поверхні НВП виконане в перерізі криволінійним, ввігнутістю до вітрового потоку.

5. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що містить щонайменше другу поверхню НВП, яка розташована навколо першої поверхні НВП.

6. Пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що щонайменше друга поверхня НВП у вертикальному перерізі виконана криволінійною, ввігнутістю до вітрового потоку.

7. Пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що перша і щонайменше друга поверхні НВП вище верхнього відкритого перерізу вказаного дифузора у вертикальному перерізі виконані прямолінійними.

8. Пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що перша і щонайменше друга поверхні НВП виконані багатокутними в плані.

9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що багатокутна в плані друга поверхня НВП виконана у вигляді окремих сторін цього багатокутника, які розташовані з можливістю їх радіального зсуву, при цьому кожна сторона вказаного багатокутника сполучена штоком з гідро- або пневмоциліндром.

10. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що багатокутна в плані друга поверхня НВП виконана у вигляді окремих сторін цього багатокутника, які розташовані з можливістю їх повороту в горизонтальній площині під дією вітрового потоку, при цьому кожна сторона вказаного багатокутника з'єднана щонайменше двома штоками з відповідними гідро- або пневмоциліндрами.

11. Пристрій за будь-яким з пп. 9, 10, який відрізняється тим, що гідро- або пневмоциліндри з'єднані з приводом окремих перших поверхонь.

12. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що висота першої поверхні НВП, в положенні забезпечення напряму вітрового потоку над верхнім відкритим перерізом вказаного дифузора, не перевищує внутрішній діаметр верхнього відкритого перерізу вказаного дифузора.

13. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в кожному вказаному ярусі окремі перші поверхні НВП закріплені з можливістю їх повороту навколо своїх вертикальних осей.

14. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в кожному вказаному ярусі окремі перші поверхні НВП закріплені з можливістю їх повороту навколо своїх нахилених осей.

15. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в кожному вказаному ярусі окремі перші поверхні НВП закріплені з можливістю їх повороту навколо своїх горизонтальних осей.

16. Пристрій за п. 15, який відрізняється тим, що горизонтальна вісь кожної окремої першої поверхні НВП розташована в їх нижніх частинах, при цьому кожна окрема перша поверхня НВП має обмежувач повороту для запобігання їх повороту нижче за площину над горизонтальною площиною, кут між якими є гострим.

17. Пристрій за п. 15, який відрізняється тим, що горизонтальна вісь кожної окремої першої поверхні НВП розташована в їх верхніх частинах.

18. Пристрій за будь-яким з пп. 13-17, який відрізняється тим, що в кожному вказаному ярусі кожна окрема перша поверхня НВП з'єднана з приводом її повороту.

19. Пристрій за будь-яким з пп. 13-17, який відрізняється тим, що в кожному вказаному ярусі положення кожної окремої першої поверхні НВП зафіксоване за допомогою електромагнітів.

20. Пристрій за будь-яким з пп. 13-17, який відрізняється тим, що в кожному вказаному ярусі окремі перші поверхні НВП закріплені внапусток з сусідніми окремими першими поверхнями НВП.

21. Пристрій за п. 20, який відрізняється тим, що кожна окрема перша поверхня НВП містить обмежувач її повороту для запобігання її повороту у напрямі до осі вертикального каналу.

22. Пристрій за п. 21, який відрізняється тим, що обмежувачем повороту є вісь сусідньої окремої першої поверхні НВП, при цьому відстань між осями сусідніх окремих перших поверхонь НВП менше їх ширини.

23. Пристрій за будь-яким з пп. 1-10, 12-17, 21, 22, який відрізняється тим, що нижче спряженого продовження першої поверхні НВП розташована додаткова суцільна поверхня, між якими в дифузорі вертикального каналу виконані отвори для забезпечення підсосу вітрового потоку у верхній частині дифузора вертикального каналу.

24. Витяжний пристрій для вітроенергетичної установки, що містить з боку вітрового потоку першу поверхню напряму вітрового потоку (НВП) над верхнім відкритим перерізом вертикального каналу, який відрізняється тим, що верхнім відкритим перерізом вертикального каналу є верхній відкритий переріз дифузора вертикального каналу, навколо вказаного дифузора розташована перша поверхня НВП, при цьому перша поверхня НВП виконана по висоті у вигляді щонайменше одного ярусу окремої еластичної поверхні НВП із зворотною конусоподібною формою, а над верхнім відкритим перерізом вказаного дифузора розташований каркас, в нижній частині щонайменше одного ярусу якого закріплена вказана окрема еластична поверхня НВП для забезпечення притиску її вітровим потоком з одного боку до вказаного каркаса і віджимання її вниз вітровим потоком з іншого боку вказаного каркаса.

25. Пристрій за п. 24, який відрізняється тим, що кожна еластична поверхня із зворотною конусоподібною формою виконана надувною.

26. Пристрій за будь-яким з пп. 24, 25, який відрізняється тим, що кожна еластична поверхня із зворотною конусоподібною формою виконана у вертикальному перерізі криволінійною, з ввігнутістю до вітрового потоку.

27. Пристрій за п. 24, який відрізняється тим, що нижче за верхній відкритий переріз вказаного дифузора і навколо нього розташовано продовження першої поверхні НВП, яке спряжене з вказаною першою поверхнею НВП над відкритим перерізом вказаного дифузора, з боку її притиску вітровим потоком до каркаса, вказане продовження першої поверхні НВП нерухомо закріплене і виконане у вигляді суцільної поверхні.

28. Пристрій за п. 27, який відрізняється тим, що вказане спряжене продовження першої поверхні НВП виконане в перерізі криволінійним, ввігнутістю до вітрового потоку.

29. Пристрій за будь-яким з пп. 27, 28, який відрізняється тим, що нижче спряженого продовження першої поверхні НВП розташована додаткова суцільна поверхня, між якими в дифузорі вертикального каналу виконані отвори для забезпечення підсосу вітрового потоку у верхній частині дифузора вертикального каналу.

Текст

1. Витяжний пристрій для вітроенергетичної установки, що містить з боку вітрового потоку першу поверхню напряму вітрового потоку (НВП) над верхнім відкритим перерізом вертикального каналу, який відрізняється тим, що верхнім відкритим перерізом вертикального каналу є верхній відкритий переріз дифузора вертикального каналу, навколо вказаного дифузора розташована перша поверхня НВП, при цьому перша поверхня НВП виконана по висоті у вигляді щонайменше одного ярусу окремих перших поверхонь НВП, які закріплені на каркасі з можливістю їх повороту для забезпечення напряму вітрового потоку над верхнім відкритим перерізом вказаного дифузора з боку вітрового потоку і повороту їх уздовж вітрового потоку із зворотної сторони. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що перша поверхня НВП у вертикальному перерізі виконана криволінійною, ввігнутістю до вітрового потоку. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що нижче за верхній відкритий переріз вказаного дифузора і навколо нього розташоване спряжене, з боку вітрового потоку, продовження першої поверхні НВП, яке нерухомо закріплене і виконане у вигляді суцільної поверхні. 4. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що вказане спряжене продовження першої поверхні НВП виконане в перерізі криволінійним, ввігнутістю до вітрового потоку. 2 (19) 1 3 87225 4 15. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в кожному вказаному ярусі окремі перші поверхні НВП закріплені з можливістю їх повороту навколо своїх горизонтальних осей. 16. Пристрій за п. 15, який відрізняється тим, що горизонтальна вісь кожної окремої першої поверхні НВП розташована в їх нижніх частинах, при цьому кожна окрема перша поверхня НВП має обмежувач повороту для запобігання їх повороту нижче за площину над горизонтальною площиною, кут між якими є гострим. 17. Пристрій за п. 15, який відрізняється тим, що горизонтальна вісь кожної окремої першої поверхні НВП розташована в їх верхніх частинах. 18. Пристрій за будь-яким з пп. 13-17, який відрізняється тим, що в кожному вказаному ярусі кожна окрема перша поверхня НВП з'єднана з приводом її повороту. 19. Пристрій за будь-яким з пп. 13-17, який відрізняється тим, що в кожному вказаному ярусі положення кожної окремої першої поверхні НВП зафіксоване за допомогою електромагнітів. 20. Пристрій за будь-яким з пп. 13-17, який відрізняється тим, що в кожному вказаному ярусі окремі перші поверхні НВП закріплені внапусток з сусідніми окремими першими поверхнями НВП. 21. Пристрій за п. 20, який відрізняється тим, що кожна окрема перша поверхня НВП містить обмежувач її повороту для запобігання її повороту у напрямі до осі вертикального каналу. 22. Пристрій за п. 21, який відрізняється тим, що обмежувачем повороту є вісь сусідньої окремої першої поверхні НВП, при цьому відстань між осями сусідніх окремих перших поверхонь НВП менше їх ширини. 23. Пристрій за будь-яким з пп. 1-10, 12-17, 21, 22, який відрізняється тим, що нижче спряженого продовження першої поверхні НВП розташована додаткова суцільна поверхня, між якими в дифузорі вертикального каналу виконані отвори для забезпечення підсосу вітрового потоку у верхній частині дифузора вертикального каналу. 24. Витяжний пристрій для вітроенергетичної установки, що містить з боку вітрового потоку першу поверхню напряму вітрового потоку (НВП) над верхнім відкритим перерізом вертикального каналу, який відрізняється тим, що верхнім відкритим перерізом вертикального каналу є верхній відкритий переріз дифузора вертикального каналу, навколо вказаного дифузора розташована перша поверхня НВП, при цьому перша поверхня НВП виконана по висоті у вигляді щонайменше одного ярусу окремої еластичної поверхні НВП із зворотною конусоподібною формою, а над верхнім відкритим перерізом вказаного дифузора розташований каркас, в нижній частині щонайменше одного ярусу якого закріплена вказана окрема еластична поверхня НВП для забезпечення притиску її вітровим потоком з одного боку до вказаного каркаса і віджимання її вниз вітровим потоком з іншого боку вказаного каркаса. 25. Пристрій за п. 24, який відрізняється тим, що кожна еластична поверхня із зворотною конусоподібною формою виконана надувною. 26. Пристрій за будь-яким з пп. 24, 25, який відрізняється тим, що кожна еластична поверхня із зворотною конусоподібною формою виконана у вертикальному перерізі криволінійною, з ввігнутістю до вітрового потоку. 27. Пристрій за п. 24, який відрізняється тим, що нижче за верхній відкритий переріз вказаного дифузора і навколо нього розташовано продовження першої поверхні НВП, яке спряжене з вказаною першою поверхнею НВП над відкритим перерізом вказаного дифузора, з боку її притиску вітровим потоком до каркаса, вказане продовження першої поверхні НВП нерухомо закріплене і виконане у вигляді суцільної поверхні. 28. Пристрій за п. 27, який відрізняється тим, що вказане спряжене продовження першої поверхні НВП виконане в перерізі криволінійним, ввігнутістю до вітрового потоку. 29. Пристрій за будь-яким з пп. 27, 28, який відрізняється тим, що нижче спряженого продовження першої поверхні НВП розташована додаткова суцільна поверхня, між якими в дифузорі вертикального каналу виконані отвори для забезпечення підсосу вітрового потоку у верхній частині дифузора вертикального каналу. Винахід відноситься до галузі вітроенергетики, зокрема до витяжного пристрою вітроенергетичної установки, який призначений для зниження опору вітровому потоку, який виходить через відкритий верхній перетин дифузора вертикального каналу. Відомий витяжний пристрій вітроенергетичної установки по патенту Російської Федерації №2101555 С1, опубл. 10.01.1998, МПК6 F03D3/04, що містить ежекторний оголовок у вигляді криволінійних конфузорних каналів навколо верхньої частини вертикального каналу для полегшення виходу з нього вихрового потоку. Основним недоліком даного пристрою є підвищений опір вітровому з вертикального каналу, що має місце при зіткненні під гострим кутом ежек торного вітрового потоку з вихровим потоком з вертикального каналу вітроенергетичної установки. Найближчим до першого варіанту рішення, що заявляється, по технічній суті і технічному результату, що досягається, є витяжний пристрій вітроенергетичної установки по патенту України за №19608 U, опубл. 15.12.2006, МПК7 F03D3/02, що містить з боку вітрового потоку першу поверхню напряму вітрового потоку (НВП) над верхнім відкритим перетином вертикального каналу. У цьому пристрої перша поверхня НВП виконана у вигляді прямого напівциліндричного щитка, який повертається флюгером до вітрового потоку. При цьому 5 перша поверхня НВП з флюгером розташована понад верхнім перетином. Найближчим до другого варіанту рішення, що заявляється, по технічній суті і технічному результату, що досягається, є витяжний пристрій вітроенергетичної установки по патенту України за №19608 U, опубл. 15.12.2006, МПК7 F03D3/02, що містить з боку вітрового потоку першу поверхню напряму вітрового потоку (НВП) над верхнім відкритим перетином вертикального каналу. У цьому пристрої перша поверхня НВП виконана у вигляді прямого напівциліндричного щитка, який повертається флюгером до вітрового потоку. При цьому перша поверхня НВП з флюгером розташована понад верхнім перетином. Перевагою даного прототипу, по першому та другому варіантах, є наявність зони зниженого тиску за першою поверхнею НВП у вигляді прямого напівциліндричного щитка, що знижує опір вітровому потоку, що виходить з вертикального каналу вітроенергетичної установки. Разом з тим, основним недоліком даного витяжного пристрою вітроенергетичної установки, в обох варіантах, є велика інерційність при обертанні першої поверхні НВП навколо осі вертикального каналу вітроенергетичної установки, що особливо позначається при малих швидкостях вітрового потоку, порядку 4м/сек. Це обумовлено великою масою першої поверхні НВП разом з флюгером, оскільки діаметр верхнього відкритого перетину, зокрема дифузора, вертикального каналу може досягати декількох десятків метрів. Велика маса і розміри першої поверхні НВП з флюгером, що обертаються, також викликають нестійкість в роботі такого витяжного пристрою через можливість його перекосу при обертанні і заклинювання. У основу винаходу покладена задача створення ефективного витяжного пристрою вітроенергетичної установки шляхом виключення обертання першої поверхні НВП навколо осі вертикального каналу вітроенергетичної установки, при збереженні зони зниженого тиску за першою поверхнею НВП. Крім того, це дозволить значно понизити висоту дифузора вертикального каналу за рахунок збільшення кута розкриття дифузора із збереженням його ефективної роботи. Поставлена задача вирішується тим, що витяжний пристрій вітроенергетичної установки містить з боку вітрового потоку першу поверхню напряму вітрового потоку (НВП) над верхнім відкритим перетином вертикального каналу. При цьому верхнім відкритим перетином вертикального каналу є верхній відкритий перетин дифузора вертикального каналу, навколо вказаного дифузора розташована перша поверхня НВП, причому перша поверхня НВП виконана по висоті у вигляді щонайменше одного ярусу окремих перших поверхонь НВП, які закріплені на каркасі з можливістю їх повороту для забезпечення напряму вітрового потоку над верхнім відкритим перетином вказаного дифузора з боку вітрового потоку і повороту їх уздовж вітрового потоку із зворотної сторони. Перша поверхня НВП у вертикальному перетині виконана криволінійною, ввігнутістю до вітрового потоку. Нижче за верхній відкритий перетин вказаного дифузора і 87225 6 навколо нього розташовано спряжене, з боку вітрового потоку, продовження першої поверхні НВП, яке нерухомо закріплене і виконане у вигляді суцільної поверхні. Вказане спряжене продовження першої поверхні НВП виконане в перетині криволінійним - ввігнутістю до вітрового потоку. Також пристрій містить щонайменше другу поверхню НВП, яка розташована навколо першої поверхні НВП. Також щонайменше друга поверхня НВП у вертикальному перетині виконана криволінійною, ввігнутістю до вітрового потоку. Перша і щонайменше друга поверхні НВП вище верхнього відкритого перетину вказаного дифузора у вертикальному перетині виконані прямолінійними. При цьому перша і щонайменше друга поверхні НВП виконані багатокутними в плані. А багатокутна в плані друга поверхня НВП виконана у вигляді окремих сторін цього багатокутника, які розташовані з можливістю їх радіального зсуву, при цьому кожна сторона вказаного багатокутника сполучена штоком з гідро- або пневмоциліндром. Також багатокутна в плані друга поверхня НВП виконана у вигляді окремих сторін цього багатокутника, які розташовані з можливістю їх повороту в горизонтальній площині під дією вітрового потоку, при цьому кожна сторона вказаного багатокутника з'єднана щонайменше двома штоками з відповідними гідроабо пневмоциліндрами. Вказані гідро- або пневмоциліндри з'єднані з приводом окремих перших поверхонь. А висота першої поверхні НВП, в положенні забезпечення напряму вітрового потоку над верхнім відкритим перетином вказаного дифузора, не перевищує внутрішній діаметр верхнього відкритого перетину вказаного дифузора. У кожному вказаному ярусі окремі перші поверхні НВП, закріплені з можливістю їх повороту навколо своїх вертикальних осей. Також в кожному вказаному ярусі окремі перші поверхні НВП, закріплені з можливістю їх повороту навколо своїх нахилених осей. У кожному вказаному ярусі окремі перші поверхні НВП, закріплені з можливістю їх повороту навколо своїх горизонтальних осей. При цьому горизонтальна вісь кожної окремої першої поверхні НВП розташована в їх нижніх частинах, при цьому кожна окрема перша поверхня НВП має обмежувач повороту для запобігання їх повороту нижче за площину над горизонтальною площиною і кут між якими є гострим. Також горизонтальна вісь кожної окремої першої поверхні НВП розташована в їх верхніх частинах. При цьому в кожному вказаному ярусі кожна окрема перша поверхня НВП з'єднана з приводом її повороту. У кожному вказаному ярусі положення кожної окремої першої поверхні НВП зафіксоване за допомогою електромагнітів. Також в кожному вказаному ярусі окремі перші поверхні НВП закріплені внапусток з сусідніми окремими першими поверхнями НВП. Кожна окрема перша поверхня НВП містить обмежувач її повороту для запобігання її повороту у напрямі до осі вертикального каналу. При цьому обмежувачем повороту є вісь сусідньої окремої першої поверхні НВП, а відстань між осями сусідніх окремих перших поверхонь НВП менше їх ширини. А нижче спряженого продовження першої поверхні НВП розташована додаткова суцільна поверхня, між 7 якими в дифузорі вертикального каналу виконані отвори для забезпечення підсосу вітрового потоку у верхній частині дифузора вертикального каналу. Поставлена задача також вирішується тим, що витяжний пристрій вітроенергетичної установки містить з боку вітрового потоку першу поверхню напряму вітрового потоку (НВП) над верхнім відкритим перетином вертикального каналу. При цьому верхнім відкритим перетином вертикального каналу є верхній відкритий перетин дифузора вертикального каналу, навколо вказаного дифузора розташована перша поверхня НВП, причому перша поверхня НВП виконана по висоті у вигляді щонайменше одного ярусу окремої еластичної поверхні НВП із зворотною конусоподібною формою, а над верхнім відкритим перетином вказаного дифузора розташований каркас, в нижній частині щонайменше одного ярусу якого закріплена вказана окрема еластична поверхня НВП для забезпечення притиску її вітровим потоком з одного боку до вказаного каркаса і віджимання її вниз вітровим потоком з іншого боку вказаного каркаса. Крім того, кожна еластична поверхня із зворотною конусоподібною формою виконана надувною. Також кожна еластична поверхня із зворотною конусоподібною формою виконана у вертикальному перетині криволінійною, з ввігнутістю до вітрового потоку. Нижче за верхній відкритий перетин вказаного дифузора і навколо нього розташовано продовження першої поверхні НВП, яке спряжене з вказаною першою поверхнею НВП над відкритим перетином вказаного дифузора, з боку її притиску вітровим потоком до каркаса, вказане продовження першої поверхні НВП нерухомо закріплене і виконане у вигляді суцільної поверхні. Вказане спряжене продовження першої поверхні НВП виконане в перетині криволінійним - ввігнутістю до вітрового потоку. Крім того, нижче спряженого продовження першої поверхні НВП розташована додаткова суцільна поверхня, між якими в дифузорі вертикального каналу виконані отвори для забезпечення підсосу вітрового потоку у верхній частині дифузора вертикального каналу. Виключення, в обох двох варіантах виконання витяжного пристрою вітроенергетичної установки, обертання першої поверхні НВП навколо осі вертикального каналу вітроенергетичної установки дозволяє забезпечити ефективну стійку роботу витяжного пристрою при низьких швидкостях вітрового потоку, порядку 4м/сек, які найчастіше мають місце бути. Це досягається значним пониженням інерційності переходу витяжного пристрою в стійкий робочий режим відхилення зовнішнього вітрового потоку над верхньою відкритою частиною дифузора вертикального каналу. При цьому забезпечується збереження зони зниженого тиску за першою поверхнею НВП для зниження опору висхідному вітровому потоку з вертикального каналу вітроенергетичної установки з боку зовнішнього вітрового потоку, оскільки при цьому усуваються завихрення над відкритою верхньою частиною дифузора вертикального каналу. Крім того, таке виконання витяжного пристрою дозволяє значно понизити висоту дифузора вертикального каналу за рахунок збільшення кута розкриття 87225 8 дифузора, без зниження швидкості висхідного вітрового потоку з вертикального каналу установки, що проходить через нього. Виконання першої поверхні НВП, в обох двох варіантах виконання витяжного пристрою вітроенергетичної установки, у вертикальному перетині криволінійною, ввігнутістю до вітрового потоку, дозволяє забезпечити більше захоплення зовнішнього вітрового потоку для напряму його вгору. Це дозволяє підсилити ефект відхилення загального потоку над верхньою частиною дифузора для ще більшого пониження тиску за першою поверхнею НВП, що полегшує вихід висхідного вітровому потоку з вертикального каналу вітроенергетичної установки. Розташування нижче за верхній відкритий перетин дифузора і навколо нього спряженого з першою поверхнею її продовження, яке нерухомо закріплене і виконане у вигляді суцільної поверхні, в обох двох варіантах виконання витяжного пристрою, дозволяє підсилити зовнішній вітровий потік, що направляється вгору, над верхньою відкритою частиною дифузора. При цьому виконання в перетині цього спряженого продовження першої поверхні НВП криволінійним, ввігнутістю до вітрового потоку, також дозволяє забезпечити плавний поворот зовнішнього вітрового потоку вгору для посилення ефекту відхилення загального потоку над верхньою частиною дифузора. Розташування нижче за продовження першої поверхні НВП щонайменше однієї додаткової суцільної поверхні, з виконанням між цими поверхнями отворів в дифузорі вертикального каналу, в обох двох варіантах виконання витяжного пристрою, дозволяє забезпечити підсос висхідного вітрового потоку у вертикальному каналі установки для додаткового збільшення його швидкості. Розташування, в обох двох варіантах виконання витяжного пристрою, навколо першої поверхні НВП щонайменше однієї другої поверхні НВП дозволяє забезпечити попередній напрям зовнішнього вітрового потоку вгору, що в поєднанні з вітровим потоком між першою і другою поверхнями НВП підсилює загальне відхилення вітрового потоку над верхньою частиною дифузора. При цьому виконання в плані як першої, так і другої поверхні НВП багатокутними або тільки щонайменше однієї другої поверхні НВП дозволяє забезпечити більше захоплення зовнішнього вітрового потоку, без обтікання ним верхньої частини дифузора. При цьому виконання у вертикальному перетині щонайменше однієї другої поверхні НВП криволінійною, ввігнутістю до вітрового потоку, також дозволяє забезпечити плавний поворот зовнішнього вітрового потоку вгору для посилення ефекту відхилення загального потоку над верхньою частиною дифузора. Особливості виконання витяжного пристрою по першому варіанту дозволяють досягти наступних переваг: - Перша поверхня НВП виконана по висоті у вигляді щонайменше одного ярусу окремих перших поверхонь НВП, що дозволяє виконати її як у вигляді одного ярусу, так і декількох ярусів. Це залежить від конструкції пристрою, особливостей 9 його, зокрема залежить від різної кривизни або кута нахилу першої поверхні НВП, а також залежить від забезпечення активного (примусового) їх повороту в робочий стан або пасивного самоорієнтування елементів окремих перших поверхонь НВП в робочий стан під дією як зовнішнього вітрового потоку, так і під дією внутрішнього вітрового потоку у вертикальному каналі вітроенергетичної установки. Це все спрямоване на забезпечення стійкої роботи витяжного пристрою, зокрема при низьких швидкостях вітрового потоку, порядку 4м/сек, які найчастіше мають місце бути. А також спрямоване на виключення або зменшення використовування установкою енергії, що виробляється, на приведення елементів окремих перших поверхонь НВП в робочий стан. Крім того, змінюючи розміри окремих перших поверхонь НВП можна всю конструкцію витяжного пристрою змінювати відповідно до конкретних переважаючих видів вітрів для місцевості розташування вітроенергетичної установки. - Виконання першої і щонайменше другої поверхонь НВП, вище за верхній відкритий перетин вказаного дифузора, у вертикальному перетині прямолінійними дозволяє виконати один з можливих варіантів виконання витяжного пристрою. - Виконання багатокутної в плані другої поверхні НВП у вигляді окремих сторін цього багатокутника і з'єднання кожної з цих сторін з відповідним штоком гідро- або пневмоциліндра дозволяє забезпечити, під дією зовнішнього вітрового потоку, радіальний зсув цих сторін з одночасним забезпеченням енергією управління від вказаних гідроабо пневмоциліндрів для різних технологічних елементів вітроенергетичної установки. - А з'єднання кожної сторони багатокутника другої поверхні НВП щонайменше двома штоками з відповідними гідро- або пневмоциліндрами дозволяє забезпечити поворот вказаних сторін в горизонтальній площині, при напрямі зовнішнього вітрового потоку на стик двох вказаних сторін, для максимально можливого їх розташування в одну лінію, що збільшує об'єм відхилення зовнішнього вітрового потоку вгору. - А з'єднання гідро- або пневмоциліндрів з приводом окремих перших поверхонь НВП дозволить використовування сили зовнішнього вітрового потоку для забезпечення активної (примусової) установки в робоче положення цих окремих перших поверхонь НВП. - Виконання висоти першої поверхні НВП, з боку зовнішнього вітрового потоку, такою що не перевищує внутрішній діаметр верхнього відкритого перетину дифузора дозволяє забезпечити оптимальне співвідношення між ними для необхідного пониження тиску над верхньою відкритою частиною вертикального каналу. - Закріплення в кожному ярусі окремих перших поверхонь НВП з можливістю повороту навколо своїх вертикальних або нахилених, або горизонтальних осей, дозволяє виконати різні варіанти виконання витяжного пристрою. При цьому в перших двох випадках переважно здійснювати примусову установку окремих перших поверхонь НВП в робоче положення. А також дозволяє реалізувати, по 87225 10 висоті в ярусах, можливу комбінацію цих різних варіантів, залежно від різної кривизни перетину першої поверхні НВП у вертикальній площині. - Розташування горизонтальних осей в нижніх частинах в кожній окремій першій поверхні НВП, з обмеженням їх повороту в вертикальній площині, дозволяє забезпечити переважну їх установку в робоче положення тільки під дією вітрового потоку, як зовнішнього, так і вітрового потоку у вертикальному каналі вітроенергетичної установки, або їх поєднань. А розташування горизонтальних осей у верхніх частинах в кожній окремій першій поверхні НВП дозволяє забезпечити один з можливих варіантів виконання витяжного пристрою. - З'єднання в кожному ярусі кожної окремої першої поверхні НВП з приводом її повороту дозволяє забезпечити примусову установку окремих перших поверхонь НВП в робоче положення. - Фіксація кожної окремої першої поверхні НВП за допомогою електромагнітів дозволяє також забезпечити примусову установку окремих перших поверхонь НВП в робоче положення. Закріплення окремих перших поверхонь НВП внапусток з сусідніми дозволяє обмежити їх поворот у напрямі до осі вертикального каналу, при цьому обмежувачем служить вісь сусідній окремій першій поверхні НВП. Особливості виконання витяжного пристрою по другому варіанту дозволяють досягти наступних переваг: - Розташування по висоті першої поверхні НВП у вигляді щонайменше одного ярусу окремої еластичної поверхні НВП із зворотною конусоподібною формою, з розташуванням над верхнім відкритим перетином вказаного дифузора каркаса, в нижній частині щонайменше одного ярусу якого закріплена вказана окрема еластична поверхня НВП, дозволяє забезпечити виконання одного з можливих варіантів витяжного пристрою. При цьому кожна з цих поверхонь притискається до каркаса з боку зовнішнього вітрового потоку, повторюючи форму каркаса з боку цього притиснення, і віджимається вниз вітровим потоком із зворотної сторони. - Виконання надувної кожної еластичної поверхні із зворотною конусоподібною формою дозволяє забезпечити як необхідну її кривизну у вертикальному перетині, з ввігнутістю до вітрового потоку, так і легкість в поєднанні з необхідною її жорсткості. Викладене вище підтверджує наявність причинно-наслідкових зв'язків між сукупністю суттєвих ознак винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що досягається. Дана сукупність суттєвих ознак в порівнянні з прототипами, по обох двох варіантах виконання витяжного пристрою вітроенергетичної установки, дозволяє понизити інерційність переходу витяжного пристрою в стійкий робочий режим відхилення зовнішнього вітрового потоку над верхньою відкритою частиною дифузора вертикального каналу. Це досягається шляхом виключення обертання першої поверхні НВП навколо осі вертикального каналу вітроенергетичної установки. При цьому не тільки зберігається зона зниженого тиску за пер 11 шою поверхнею НВП, але і ще більше цей тиск знижується. А це підвищує швидкість висхідного вітрового потоку у вертикальному каналі для підвищення його потужності. І тим самим забезпечується вільний вихід висхідного вітрового потоку з вертикального каналу через відкритий верхній перетин його дифузора. Крім того, така конструкція витяжного пристрою дозволяє значно понизити висоту дифузора вертикального каналу із збереженням його ефективної роботи. На думку авторів, технічне рішення, що заявляється, відповідає критеріям винаходу «новизна» і «рівень винахідництва» тому, що сукупність суттєвих ознак, які характеризують витяжний пристрій вітроенергетичної установки, є новою і не витікає явно з відомого рівня техніки. Заявлений винахід пояснюється кресленням, на якому однакові елементи мають однакові цифрові позначення і де на: Фіг.1 - зображений витяжний пристрій вітроенергетичної установки, вертикальний розріз, перший варіант; Фіг.2 - зображений вигляд зверху, в перетині F-F, по Фіг.1; Фіг.3 - зображений вигляд X, по Фіг.1; Фіг.4 - зображений вигляд Z, по Фіг.1; Фіг.5 - показано закріплення окремих перших поверхонь НВП з можливістю їх повороту навколо своїх вертикальних осей; Фіг.6 показано закріплення окремих перших поверхонь НВП з можливістю їх повороту навколо своїх нахилених осей; Фіг.7 - зображений витяжний пристрій вітроенергетичної установки, вертикальний розріз, один з різновидів першого варіанту; Фіг.8 зображений вигляд зверху по Фіг.7; Фіг.9 - зображений витяжний пристрій вітроенергетичної установки, вертикальний розріз, другий варіант; Фіг.10 - зображений вигляд зверху по Фіг.9. Переважним варіантом витяжного пристрою вітроенергетичної установки є перший варіант його виконання відповідно до Фіг.1-4, що містить в башті 1 вертикальний канал 2, у верхній частині якого розташований дифузор 3, над верхнім відкритим перетином 4 якого закріплено на каркасі 5 першу поверхню 6 напряму вітрового потоку (НВП) у вигляді окремих перших поверхонь 6.1-6.N НВП, які розташовані по висоті у вигляді щонайменше одного ярусу 7.1-7.М. При цьому висота щонайменше одного ярусу 7.1-7.М окремих перших поверхонь 6.1-6.N НВП, в положенні забезпечення напряму вітрового потоку над верхнім відкритим перетином 4 вказаного дифузора 3 (з боку зовнішнього вітрового потоку, позначеного стрілками А), не перевищує внутрішній діаметр верхнього відкритого перетину 4 вказаного дифузора 3. Окремі перші поверхні 6.1-6.N НВП закріплені з можливістю їх повороту навколо своїх горизонтальних осей, які розташовані в нижній їх частині, при цьому кожна окрема перша поверхня 6.1-6.N НВП має обмежувач (не показано) повороту для запобігання їх повороту нижче за площину надгоризонтальною площиною і кут між якими є гострим. Причому окремі перші поверхні 6.1-6.N НВП в кожному вказаному ярусі 7.1-7.Μ закріплені внапусток з сусідніми окремими першими поверхнями 6.1-6.Ν НВП. При цьому кожна окрема перша поверхня 6.1-6.Ν НВП містить обмежувач (не показано) її повороту для запобігання її повороту у напрямі до осі верти 87225 12 кального каналу. Як обмежувач вказаного повороту використовується вісь сусідньої окремої першої поверхні 6.1-6.Ν НВП, при цьому відстань між осями сусідніх окремих перших поверхонь 6.1-6.Ν НВП менше їх ширини. Навколо першої поверхні 6 НВП на відстані розташована щонайменше друга поверхня 8 НВП, які як і перша поверхня 6 НВП виконані у вертикальному перетині криволінійними (ввігнутістю до вітрового потоку), а в плані, відповідно до Фіг.2, виконані багатокутними. А багатокутна в плані друга поверхня 8 НВП виконана у вигляді окремих сторін 8.1-8.К цього багатокутника, які розташовані з можливістю їх як радіального зсуву, так і/або з можливістю їх повороту в горизонтальній площині під дією вітрового потоку. При цьому сторони 8.1-8.К вказаного багатокутника другої поверхні 8 НВП з'єднанні відповідно з штоками 9.1-9.L щонайменше одного гідро- або пневмоциліндра 10.1-10.Р, які в свою чергу з'єднанні з приводами (не показані) повороту окремих перших поверхонь 6.1-6.Ν НВП. Крім того, нижче за першу поверхню 6 НВП розташовані яруси 11.1-11.Q додаткових суцільних поверхонь 12.1-12.R, між якими в дифузорі 3 вертикального каналу 2 виконані отвори 13.1-13.S для забезпечення підсосу вітрового потоку у верхній частині вертикального каналу 2. У іншому виконанні по першому варіанту, відповідно до Фіг.7-8, нижче за верхній відкритий перетин 4 вказаного дифузора 3 і навколо нього розташовано спряжене, з боку вітрового потоку, продовження 14 першої поверхні 6 НВП, яке нерухомо закріплене і виконане у вигляді суцільної конусоподібної поверхні. Вказане спряжене продовження 14 першої поверхні 6 НВП виконано в перетині криволінійним - ввігнутістю до вітрового потоку. При цьому перша 6 і щонайменше друга 8 поверхні НВП, у вигляді сторін 8.1-8.К їх багатокутників, нижче за верхній відкритий перетин 4 вказаного дифузора 3, у вертикальному перетині виконані криволінійними, а вище - прямолінійними. Причому вказані сторони 8.1-8.К відповідно з'єднанні щонайменше з одним гідро- або пневмоциліндром. А нижче спряженого продовження 14 першої поверхні 6 НВП розташована додаткова суцільна конусоподібна поверхня 12, між якими в дифузорі 3 вертикального каналу 2 виконані отвори 13.1-13.S для забезпечення підсосу вітрового потоку у верхній частині вертикального каналу 2. Також в інших виконаннях по першому варіанту в кожному вказаному ярусі 7.1-7.М окремі перші поверхні 6.1-6.N НВП, закріплені з можливістю їх повороту навколо своїх вертикальних осей або з можливістю їх повороту навколо своїх нахилених осей, або з можливістю їх повороту навколо своїх горизонтальних осей, з розташуванням цих горизонтальних осей у верхніх частинах окремих перших поверхонь 6.1-6.N НВП. При цьому окремі перші поверхні 6.1-6.N НВП фіксують за допомогою електромагнітів або за допомогою приводів як гідравлічних, так і механічних у вигляді системи важелів, що приводяться в дію зсувом окремих сторін 8.1-8.К багатокутника другої поверхні 8 НВП. 13 По другому варіанту виконання, відповідно до Фіг.9-10, витяжний пристрій вітроенергетичні установки містить першу поверхню 15 НВП над верхнім відкритим перетином 4 дифузора 3 вертикального каналу 2, з розташуванням першої поверхні 15 НВП навколо вказаного дифузора 3. При цьому перша поверхня 15 НВП виконана по висоті у вигляді щонайменше одного ярусу 16.1-16.Н окремої еластичної поверхні 15.1-15.Τ НВП із зворотною конусоподібною формою, а над верхнім відкритим перетином 4 вказаного дифузора 3 розташований каркас 5, в нижній частині щонайменше одного ярусу 16.1-16.Н якого закріплена вказана окрема еластична поверхня 15.1-15.Τ ΗΒΠ для забезпечення притиску її зовнішнім вітровим потоком А з одного боку до вказаного каркаса 5 і віджимання її вниз вітровим потоком А і вітровим потоком В та Ε з вертикального каналу 2 з іншого боку вказаного каркаса 5. При цьому кожна еластична поверхня 15.1-15.Τ ΗΒΠ із зворотною конусоподібною формою виконана надувною, а у вертикальному перетині виконана криволінійною, з ввігнутістю до вітрового потоку. Нижче за верхній відкритий перетин 4 вказаного дифузора 3 і навколо нього розташовано продовження 14 першої поверхні 15 НВП, яке спряжене з вказаною першою поверхнею 15 НВП над відкритим перетином 4 вказаного дифузора 3, з боку її притиску зовнішнім вітровим потоком А до каркаса 5. Вказане спряжене продовження 14 першої поверхні 15 НВП нерухомо закріплено і виконано у вигляді суцільної конусоподібної поверхні, а в перетині виконано криволінійним - ввігнутістю до вітрового потоку А. Крім того, нижче спряженого продовження 14 першої поверхні 15 НВП розташована додаткова суцільна конусоподібна поверхня 12, між якими в дифузорі 3 вертикального каналу 2 виконані отвори 13.1-13.S для забезпечення підсосу вітрового потоку у верхній частині вертикального каналу 2. Закріплення першої поверхні 15 НВП в нижній частині каркаса 5 може бути виконане у вигляді шарнірного з'єднання. По другому варіанту виконання витяжний пристрій вітроенергетичної установки може містити навколо першої поверхні 15 НВП щонайменше одну другу поверхню 8 НВП, виконану у вигляді окремих сторін 8.1-8.К багатокутника, які з'єднанні штоками 9.1-9.L щонайменше з одним гідро- або пневмоциліндром 10.1-10.Р для забезпечення технологічних потреб вітроенергетичної установки. Переважний перший варіант витяжного пристрою вітроенергетичної установки працює таким чином. Під дією вітрового потоку А передні сторони окремих сторін 8.1-8.К багатокутника другої поверхні 8 НВП зміщуються радіально, а якщо вітровий потік А потрапляє на стик цих сторін, то вони крім 87225 14 радіального зсуву ще і повертаються, із зменшенням кута між ними, як показано на Фіг.2. Цей зсув викликає зсув щонайменше одного штока 9.1-9.L відповідно щонайменше одного з гідро- або пневмоциліндрів 10.1-10.Р, які в свою чергу приводять в дію приводи повороту окремих перших поверхонь 6.1-6.N НВП, які з боку вітрового потоку А закриваються, утворюючи першу поверхню 6 НВП, а з другого боку максимально відкриваються. При цьому вітровий потік А перед баштою 1 відхиляється вгору і у вигляді потоку G проходить між першою поверхнею 6 НВП і другою поверхнею 8 НВП, відхиляючись вгору у вигляді потоку D над відкритим верхнім перетином 4 дифузора, 3, що дозволяє вітровому потоку В з вертикального каналу 2 вільно виходити вгору і із зворотної сторони витяжного пристрою, через відкриті окремі перші поверхні 6.1-6.N НВП у вигляді потоку Е. Вільному виходу потоку В з вертикального каналу 2 сприяє і підсос цього потоку вітровим потоком А у вигляді потоку С через отвори 13.1-13.S в дифузорі 3 вертикального каналу 2. У іншому переважному варіанті виконання, коли не використовуються гідро- або пневмоциліндри 10.1-10.Р для управління приводами повороту окремих перших поверхонь 6.1-6.N НВП, вітровий потік А притискує з одного боку перші окремі поверхні 6.1-6.N НВП до каркаса 5 з утворенням з цієї сторони цільної першої поверхні 6 НВП, а із зворотної сторони навпаки віджимає разом з потоком В перші окремі поверхні 6.1-6.N НВП від каркаса 5. У другому варіанті виконання витяжного пристрою вітроенергетичної установки режим спрямування вітрового потоку А вгору над відкритим верхнім перетином 4 дифузора 3 забезпечується притиском першої поверхні 15 НВП, у вигляді окремої еластичної поверхні 15.1-15.Τ НВП із зворотною конусоподібною формою, щонайменше одного ярусу 16.1-16.Н, до каркаса 5 зовнішнім вітровим потоком А і віджиманням ним і вітровими потоками В і Ε з вертикального каналу 2 першої поверхні 15 НВП від каркаса 5 із зворотної сторони. Хоча тут показані і описані варіанти, які визнані кращими для здійснення теперішнього винаходу, фахівцям в даній галузі техніки буде зрозуміло, що можна здійснювати різноманітні зміни і модифікації, і елементи можна замінювати на еквівалентні, не виходячи при цьому за межі об'єму домагань теперішнього винаходу. Зокрема такі терміни, як "перший", "другий" приведені в теперішньому описі винаходу з міркувань зручності і не є термінами, які обмежують об'єм прав по заявці. Відповідність технічного рішення критерію винаходу, що заявляється, "промислова придатність" підтверджується вказаними прикладами виконання витяжного пристрою вітроенергетичної установки. 15 87225 16 17 Комп’ютерна верстка А. Рябко 87225 Підписне 18 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Exhaust system for wind-driven power plant (variants)

Автори англійською

Husak Stanislav Ivanovych, Hanzelynskyi Serhii Mykolaiovych, Dementienko Oleksandr Viktorovych

Назва патенту російською

Вытяжное устройство для ветроэнергетической установки (варианты)

Автори російською

Гусак Станислав Иванович, Ганзелинский Сергей Николаевич, Дементиенко Александр Викторович

МПК / Мітки

МПК: F03D 11/00, F03D 3/04

Мітки: витяжний, вітроенергетичної, пристрій, установки, варіанти

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/9-87225-vityazhnijj-pristrijj-dlya-vitroenergetichno-ustanovki-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Витяжний пристрій для вітроенергетичної установки (варіанти)</a>

Подібні патенти