1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29759
(51) F03D 5/00 (2006.01)
F03D 7/00 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0644.1
(22) 13.05.2014
(45) 15.04.2015, бюл. №4
(76) Жетесов Сантай Сулейменович; Жетесова
Гульнара Сантаевна
(56) RU 222414 C2, 10.02.2004
(54) ВЕТРОКОЛЕСО СПИРАЛЬНОГО ТИПА
(57) Изобретение относится к области
ветроэнергетики и может быть использовано для
устойчивой работы ветродвигателей как при
низких, так и при высоких скоростях ветровых
потоков.
Сущность изобретения заключается в том, что
ветроколесо содержащее ленточную спираль,
которая выполнена из наноматериала закреплена на
валу генератора и снабжено одной или больше
изогнутой в круглую ленточной спиралью, которая
закреплена к круглому столу, а стол установлен
вертикально на валу генератора, при этом верхняя
точка ветроколеса закреплена к верхней площадке
треножки.
Технический результат - повышение надежности
работы ветроколеса при низких и высоких
скоростях потоков ветра с использованием не
только кинетическую, но и энергию давления ветра,
которые значительно расширяют области его
применения.
(19)KZ(13)A4(11)29759
2. 29759
2
Изобретение относится к области
ветроэнергетики и может быть использовано для
устойчивой работы ветродвигателей как при низких,
так и при высоких скоростях ветровых потоков.
Известно устройство для использования энергии
ветрового потока, содержащее вал и закрепленную
на нем конусообразную спирально-винтовую
лопасть, отличающийся тем, что наибольший
первый виток спирали установлен навстречу
ветровому потоку. Последующие меньшие ветки
спирали растянуты вдоль оси вала и витки
наклонены под острым углом относительно
направления ветрового потока и оси вала, а также
имеется подпружиненные ветроотбойники на
внутренних частях спирально-винтовой лопасти для
обеспечения максимального отбора кинетической
энергии у ветрового потока (Патент RU №222414
С2, F03D 5/00, 10.02.2004). Недостатки устройства
следующие:
1) Известное ветроколесо не имеет жесткости по
длине вала и закреплено только в плоскости
вращения;
2) Затруднительно его использование при
сильных ветровых потоках;
3) Устройство предназначено только для отбора
кинетической энергии у ветрового потока.
Наиболее близкой по технической сущности и
достигаемому результату является конструкция
ветрогенераторов с вертикальной осью вращения.
Лопасти таких турбин движутся параллельно земле.
Их можно ввести в действие на любой местности,
так как, на их движение не влияет направление
ветра и они могут работать при любой силе ветра,
даже в сильный шторм, а его прямоугольные
лопасти проще в изготовлении и подвергаются
гораздо меньшим нагрузкам в процессе
эксплуатации, чем криволинейные лопасти
пропеллерных турбин (см. ветрогенераторы Дарье с
вертикальной осью вращения, Вертикальный
Маглев ветрогенератор, Геликоидный ротор или
Ротор Горлова, Ветротурбина Eddy GT). У каждого
вида ветрогенераторов есть свои специфические
особенности в оборудовании и использовании,
каждый из них имеет немалую себестоимость,
поэтому при выборе их необходимо учитывать все
имеющиеся факторы, чтобы избежать
неэффективного использования средств. По данным
известных источников прототип такого
ветрогенератора будет готов через три года
(http://www.helica.com.ua/production/wind-
energy/wind-turbines-l-8kw-vert/).
Задачей изобретения является устранение
вышеуказанных недостатков, а также создание
такого устройства, которое позволило бы получить
следующий технический результат: повышение
надежности работы ветроколеса при низких и
высоких скоростях ветровых потоков с
использованием не только кинетическую, но и
энергию давления ветра, которые значительно
расширяют области его применения.
Технический результат изобретения достигается
тем, что ветроколесо спирального типа выполнено
из наноматериала и снабжено одной изогнутой в
круглую ленточной спиралью, которая установлена
вертикально на валу генератора. При этом
ветроколесо использует не только кинетическую, но
и энергию давления ветра, которые значительно
расширяют области его применения.
На чертеже изображен общий вид предлагаемого
ветроколеса. Ветроколесо содержит одну изогнутую
в круглую ленточную спираль 1, которая закреплена
к круглому столу 2, а стол 2 установлен вертикально
на валу генератора 3. При этом верхняя точка
ветроколеса закреплена к верхней площадке 4
треножки 5.
Устройство работает следующим образом. Поток
ветра ударяется в ленточную спираль 1 которая, в
свою очередь, передает свою кинетическую
энергию через стол 2 и вал к генератору 3. В тоже
время через суммарную площадь ленточной
спирали 1 генератор 3 принимает и энергию
давления ветра. Таким образом, в отличие от
обычных ветровых турбин, которые используют не
только кинетическую энергию ветра предлагаемое
ветроколесо использует дополнительно энергию
давления ветра, которая почти в 3000 раз выше по
сравнению с кинетической энергией ветра - при
скорости 280 км/ч и более чем в 750 раз выше при
скорости ветра более 50 км/час.
Для лучшего пояснения изобретения описание
ветроколеса спирального типа дополняется фиг.2, 3,
4 и 5.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ветроколесо содержащее ленточную спираль,
которая выполнена из наноматериала закреплена на
валу отличающееся тем, что оно снабжено одной
изогнутой в круглую ленточную спираль, которая
закреплена к круглому столу, а стол установлен на
валу генератора вертикально, при этом верхняя
точка ветроколеса закреплена к верхней площадке
треножки.
