MD459Z

MD459Z - Instalaţie energetică eoliană verticală în caturi

Info

Publication number: MD459Z
Application number: MDS20110154A
Authority: MD
Inventors: Дину СПИНЕЙ
Original assignee: Дину СПИНЕЙ
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2012-07-31
Also published as: MD459Y

Abstract

Invenţia se referă la tehnica eoliană şi poate fi utilizată pentru transformarea energiei eoliene în energie electrică.Instalaţia energetică eoliană verticală în caturi constă dintr-un ax vertical (1), fixat rigid în pământ, pe care prin intermediul unor rulmenţi radiali (2) consecutiv, în două sau mai multe caturi, sunt montate sub un unghi de 90° câte patru rame dreptunghiulare, formate din bare profilate (3) amplasate orizontal, fixate în perechi prin intermediul unor tije verticale (4). Pe tijele a două dintre rame, amplasate în acelaşi plan al fiecărui cat, sunt montate, cu posibilitatea de rotaţie la 180°, jaluzele verticale (7), care formează palete. Capetele libere ale jaluzelelor verticale (7) sunt unite printr-o placă orizontală (9) de sincronizare a rotaţiei jaluzelelor (7). Paletele fiecărui cat sunt deplasate sub un unghi de 90° faţă de paletele catului vecin, totodată caturile sunt unite rigid între ele. Fiecare bară profilată inferioară (3) a ramelor catului inferior se sprijină pe două roţi cauciucate (8, 10), care contactează cu piste de beton inelare (12). Roţile (8) îndepărtate de axul vertical (1) sunt legate cinematic cu arborii unor generatoare de curent continuu (11). În calitate de ax vertical (1) pot fi utilizaţi pilonii liniilor electrice de transport aeriene.

Description

Invenţia se referă la tehnica eoliană şi poate fi utilizată pentru transformarea energiei eoliene în energie electrică.

Se cunoaşte o instalaţie electrică eoliană cu ax vertical, care conţine un ax vertical, fixat rigid în pământ, pe care sunt fixate trei palete dreptunghiulare verticale, amplasate sub un unghi de 120° una faţă de cealaltă, care se rotesc sub acţiunea vântului în jurul axului, sprijinindu-se pe roţi cauciucate legate cinematic printr-un cuplaj flexibil cu arborii unor generatoare de curent continuu [1].

Dezavantajele invenţiei menţionate constau în aceea că energia vântului este recepţionată numai pe suprafaţa uneia dintre palete, direcţia de rotaţie a căreia coincide cu direcţia vântului, pe când celelalte două palete opun rezistenţă, micşorând eficienţa instalaţiei; folosirea energiei vântului doar în sectorul cuprins între 1° şi 150° din rotaţia deplină este puţin eficientă; utilizarea iraţională a înălţimii pilonului de beton armat, ce serveşte în calitate de ax vertical, în funcţie de suprafaţa solului ocupată de instalaţia executată într-un singur cat; rotaţiile rotorului instalaţiei în jurul axei sunt neuniforme, cu intensificări şi zgomot din cauza acţionării neuniforme a vântului pe suprafaţa paletei, jaluzelele care formează suprafaţa continuă a fiecărei palete având diferite momente de rezistenţă la rotaţia în jurul axei; profilul roţilor cauciucate, unite cinematic cu generatoarele de curent continuu, asigură o aderenţă joasă cu pistele de beton cu care roţile contactează, reducând astfel transmiterea energiei mecanice comunicate paletei.

Problema pe care o rezolvă invenţia este majorarea puterii electrice a instalaţiei eoliene.

Instalaţia, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine un ax vertical, fixat rigid în pământ, pe care prin intermediul unor rulmenţi radiali consecutiv, în două sau mai multe caturi, sunt montate sub un unghi de 90° câte patru rame dreptunghiulare, formate din bare profilate amplasate orizontal, fixate în perechi prin intermediul unor tije verticale. Pe tijele a două dintre rame, amplasate în acelaşi plan al fiecărui cat, sunt montate, cu posibilitatea de rotaţie la 180°, jaluzele verticale, care formează palete. Capetele libere ale jaluzelelor verticale sunt unite printr-o placă orizontală de sincronizare a rotaţiei jaluzelelor. Paletele fiecărui cat sunt deplasate sub un unghi de 90° faţă de paletele catului vecin, totodată caturile sunt unite rigid între ele. Fiecare bară profilată inferioară a ramelor catului inferior se sprijină pe două roţi cauciucate, care contactează cu piste de beton inelare, iar roţile îndepărtate de axul vertical sunt legate cinematic cu arborii unor generatoare de curent continuu.

Rezultatul invenţiei se datorează:

- montării consecutive pe axul vertical a mai multor caturi, în funcţie de înălţimea pilonului de beton armat, utilizat în calitate de ax;

- completării fiecărui cat doar cu două palete, micşorând astfel rezistenţa opusă rotaţiei şi majorând totodată unghiul de valorificare a energiei vântului de la 1° până la 180° din rotaţia deplină, ca rezultat majorând randamentul instalaţiei eoliene;

- utilizării a patru generatoare de curent continuu, fapt care conduce la majorarea coeficientului de aderenţă şi micşorarea alunecării roţilor cauciucate pe pistele de beton inelare cu care contactează;

- înzestrării fiecărui capăt liber al jaluzelelor verticale cu o placă orizontală de sincronizare, care asigură rotaţia concomitentă a jaluzelelor pe tije, prevenind astfel distrugerea paletei la acţiunea rafalelor de vânt sau la viteze extremale ale vântului.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1 - 4, care reprezintă:

- fig. 1, vederea frontală a instalaţiei eoliene cu două caturi, secţiunea A-A din fig. 2;

- fig. 2, vederea de sus a catului inferior al instalaţiei eoliene, secţiunea C-C din fig. 1;

- fig. 3, vederea laterală a instalaţiei eoliene cu două caturi, secţiunea B-B din fig. 1;

- fig. 4, vederea axonometrică a instalaţiei eoliene cu două caturi.

Instalaţia energetică eoliană verticală în caturi conţine un ax vertical 1, fixat rigid în pământ, pe care prin intermediul unor rulmenţi radiali 2 sunt montate vertical consecutiv, în două sau mai multe caturi, sub un unghi de 90° una faţă de alta rame dreptunghiulare, formate din bare profilate 3 amplasate orizontal, fixate în perechi prin intermediul unor tije verticale 4 de oţel. Pe tijele a două dintre rame, amplasate în acelaşi plan al fiecărui cat, sunt montate, cu posibilitatea de rotaţie la 180°, jaluzele verticale 7, care formează palete. Capetele libere ale jaluzelelor verticale 7 sunt unite printr-o placă orizontală 9, care asigură sincronizarea rotaţiei jaluzelelor 7 în jurul axelor lor. Pe capătul exterior al plăcii orizontale 9 este instalată în fileu o greutate, ce serveşte pentru reglarea forţei centrifuge (vezi fig. 4) şi prevenirea distrugerii instalaţiei la viteze extremale ale vântului. Paletele fiecărui cat sunt deplasate sub un unghi de 90° faţă de paletele catului vecin, totodată caturile sunt unite rigid între ele. Fiecare bară profilată inferioară a ramelor catului inferior se sprijină pe două sau mai multe roţi cauciucate 8, 10, care contactează cu piste de beton inelare 12, turnate în pământ. Roţile 8 îndepărtate de axul vertical 1 sunt legate cinematic cu arborii unor generatoare 11 de curent continuu, care sunt conectate la o sursă de colectare a energiei electrice (nu este prezentată).

Instalaţia energetică eoliană verticală în caturi funcţionează în felul următor.

Sub acţiunea vântului, jaluzelele 7 ale paletelor, ce sunt îndreptate în direcţia vântului, formează o suprafaţă continuă plată şi rotesc paletele în jurul axului vertical 1, în timp ce jaluzelele 7 ale altei palete, ce sunt îndreptate contrar direcţiei vântului, se îndreaptă în direcţia curentului de aer, formând astfel o suprafaţă minimală de rezistenţă contra rotaţiei instalaţiei. Momentul de rotaţie este proporţional cu numărul de caturi de care dispune instalaţia.

Mişcarea de rotaţie a paletelor în jurul axului 1 se transmite roţilor cauciucate 8, 10, care contactează cu pistele de beton inelare 12. Roţile 8 îndepărtate de axul 1 transmit mişcarea de rotaţie prin cuplajele flexibile ale arborilor generatoarelor 11 de curent continuu. Curentul produs de fiecare generator 11 prin periile de cărbune şi inelele de contact comune este transmis la sursa de colectare a energiei electrice. În calitate de ax vertical sunt utilizaţi piloni ai liniilor electrice de transport aeriene.

1. MD 69 Y 2009.08.31

Claims

1. Instalaţie energetică eoliană verticală în caturi, care constă dintr-un ax vertical, fixat rigid în pământ, pe care prin intermediul unor rulmenţi radiali consecutiv, în două sau mai multe caturi, sunt montate sub un unghi de 90° câte patru rame dreptunghiulare, formate din bare profilate amplasate orizontal, fixate în perechi prin intermediul unor tije verticale; pe tijele a două dintre rame, amplasate în acelaşi plan al fiecărui cat, sunt montate, cu posibilitatea de rotaţie la 180°, jaluzele verticale, care formează palete; capetele libere ale jaluzelelor verticale sunt unite printr-o placă orizontală de sincronizare a rotaţiei jaluzelelor; paletele fiecărui cat sunt deplasate sub un unghi de 90° faţă de paletele catului vecin, totodată caturile sunt unite rigid între ele; fiecare bară profilată inferioară a ramelor catului inferior se sprijină pe două roţi cauciucate, care contactează cu piste de beton inelare, iar roţile îndepărtate de axul vertical sunt legate cinematic cu arborii unor generatoare de curent continuu.

2. Instalaţie energetică eoliană verticală, conform revendicării 1, în care în calitate de ax vertical sunt utilizaţi piloni ai liniilor electrice de transport aeriene.