PL105099B2 - Turbina wiatrowa - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest turbina wiatrowa o pionowym wirniku, przeznaczona do napedzania pradnicy lub innej maszynyroboczej. ? Znane sa turbiny wiatrowe o wale pionowym do którego zamocowane sa na osiach poziomych tylko w jednej plaszczyznie skrzydla. Skrzydlo sklada sie z dwóch równych polówek. Do otwierania obu polówek sluzy sprezyna. Gdy skrzydlo ma otwarte dwie polówki, wówczas skrzydlo wykonuje prace pod wplywem parcia wiatru obracajac wal. Wada tego typu skrzydel jest to, ze zywotnosc sprezyny jest krótka, wtedy polówki skrzydla nie otwieraja sie, a tym samym skrzydla sa wylaczone z pracy i gdy wszystkie sprezyny przestana dzialac wówczas wirnik przestanie sie obracac.

Celem wynalazku jest stworzenie turbiny wiatrowej o duzej sprawnosci, zautomatyzowanej zachowujacej sie dobrze w kazdych warunkach atmosferycznych (maly wiatr, duzy wiatr, huragan) której praca powinna byc bez zaklócen i podporzadkowana woli czlowieka".

Zadaniem technicznym jest skonstruowanie takiego skrzydla wirnika turbiny, aby skrzydlo posiadalo bardzo maly opór przy kazdym pól obrocie podwiatr. . - Cel ten osiagnieto przez skonstruowanie turbiny wiatrowej o Wirniku pionowym której wirnik sklada sie z pionowego walu do którego prostopadle w kilkunastu poziomach zamontowane sa po cztery osie poziome. Na osiach poziomych usytuowane sa skrzydla. Skrzydlo sklada sie z dwóch czesci: pierwszej górnej o ksztalcie klina, który jest usytuowany na osi poziomej w sposób nieruchomy którego wierzcholek jest skierowany ku podstawie poprzedzajacego skrzydla czyli w kierunku przeciwnym do kierunku wiatru przy pólobrocie jalowym skrzydla, oraz drugiej dolnej czesci skrzydla o ksztalcie plaskiej plyty zamocowanej obrotowo na osi poziomej.

Plyta plaska ma ograniczony ruch ogranicznikami w granicach 90°: jeden w postaci elektromagnesu ^przymocowany do wspornika, który jest przytwierdzony do podstawy klina, oraz drugi w postaci pól podstawy klina. Wal pionowy wirnika jest wyposazony w przytwierdzony obrotowo na jego wierzcholku wiatromierz.

Wiatromierz sklada sie z nieruchomego luku z osadzonymi na nim stykami krancowymi oraz ruchomej klapy, która wychylajac sie pod wplywem wiatru zwiera styki krancowe i powoduje przytrzymanie plyt przez2 105 099 elektromagnesy wylaczajac je z pracy. Dzialanie elektromagnesu nastapi pod wplywem wlaczonego pradu elektrycznego w czasie huraganu na skutek duzego wychylenia sie prawie do poziomu klapy wiatromierza.

Natomiast jezeli predkosc wiatru nieco sie zmniejszy wtedy klapa nieco opadnie, wówczas prad elektryczny zostanie przerwany, przestanie dzialac elektromagnes, czyli przytrzymywac plyte w poziomie i wtedy dopiero nastapi normalna praca omawianych plyt skrzydel. Jezeli szybkosc wiatru zmniejszy sie ponizej zalozonego minimum wówczas klapa wiatromierza znajdzie sie prawie w polozeniu pionowym, nastapi wtedy wylacznie ladowania akumulatorów a wlaczenie hamulca elektrycznego w celu zatrzymania wirnika trubiny wiatrowej. Wirnik turbiny jest tak zbudowany, ze jeden poziom skrzydel jest oddalony od drugiego poziomu korzystnie okolo 500 mm oraz ze skrzydla jednego poziomu sa ustawione przestawnie o 45° wzgledem sasiedniego nizej i wyzej lezacego poziomu skrzydel. Wirnik turbiny posiada wiecej jak kilka poziomów skrzydel wzdluz pionowego walu.

Turbina wiatrowa wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze posiada duza sprawnosc, poniewaz powstaje tylko nieznaczny opór powietrza przy pólobrocie pod wiatr, dzieki zastosowaniu klina na calej dlugosci skrzydla po którym powietrze slizga sie a nie stawia opór. Nastepna zaleta jest to, ze w czasie huraganu, czyli gdy predkosc wiatru mocno wzrosnie, wówczas automatycznie wylacza sie z pracy skrzydla z górnej czesci wirnika, przez wlaczenie pradu do ich elektromagnesów, które przyciagna do siebie plyty w pozycje pozioma, wylaczajac je z pracy.

Takskonstruowana turbina wiatrowa posiada prosta budowe, nie wymagajaca prawie zadnej obslugi gdyz jest zautomatyzowana, posiada duza sprawnosc i znaczna moc która jest zalezna od ilosci skrzydel i sily wiatru.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunkach na których: fig. 1 — przedstawia turbine wiatrowa w czasie pracy, widziana z boku; fig. 2 — przekrój poprzeczny turbiny wzdluz linii A—A uwzgledniajac tylko krzyzak; fig. 3 — widok skrzydla w czasie jej pracy, patrzac od strony kierunku wiatru; fig. 4 - widok z góry fig. 3 pokazujacego czolo skrzydla w okresie pracy; fig. 5 — przekrój poprzeczny turbiny wedlug linii B—B na fig. 1 w czasie pracy; fig. 6 — widok skrzydla 6 od strony wierzcholka klina 7 w czasie huraganu fig. 7 — skrzydlo widziane z czola w czasie huraganu, fig. 8 - turbina wiatrowa w czasie pracy podczas huraganu, fig. 9 - turbina wiatrowa w przekroju poprzecznym wedlug linii C—C pokazanej na fig. 8 w czasie postoju, gdy nie ma wiatru gruba linia pokazany pierwszy poziom skrzydel, cienka linia nizej lezacy poziom skrzydel.

Jak przedstawiono na fig. 1 turbina wiatrowa pokazana jest w czasie pracy. Wirnik turbiny 1 jest usytuowany w czterech pionowych stalowych rurach 2 powiazanych za pomoca krzyzaków 3 co uwidoczniono na fig. 2.

Wirnik turbiny 1 sklada sie z pionowego walu 4 do którego prostopadle w kilkunastu poziomach zamontowane sa nieruchomo po cztery osie poziome 5 co uwidoczniono na fig. 1, 3. Na osiach poziomych 5 usytuowane sa skrzydla 6 z których kazde sklada sie z dwóch czesci: pierwszej górnej o ksztalcie klina 7, który jest usytuowany na osi poziomej 5 w sposób nieruchomy, przykrecony podstawa 8 do osi poziomej 5.

Wierzcholek 9 klina 7 jest skierowany w kierunku przeciwnym do kierunku wiatru w trakcie pólobrotu jalowego skrzydla 6 (fig. 1,5,6,7). Drugie czesci skrzydel 6 sa wykonane w ksztalcie plyt 10 (fig. 1,3,4) do których na calej ich szerokosci w celu usztywnienia przymocowane sa na stale po cztery plaskowniki 11 (fig. 1 i 3). Plyty wraz z wzmacniajacymi plaskownikami 11 sa umocowane na ulozyskowanych zawiasach 12, przy czym dla umozliwienia obrania sie plyt 10 na zawiasach 12 w podstawie 8 klina 7 wykonane sa wglebienia 13, a wzdluz podstawy klina 7 sa równiez wykonane wglebienia 14. Do podstawy klina 8 na calej jej szerokosci zamocowane sa na stale plaskowniki 15 w celu wzmocnienia polaczenia stalego za pomoca wkretów 16 klina 7 z osia pozioma 5.

Do podstawy klina 8 przymocowany jest na stale wspornik 17 fig. 4, 5, 7 i 9. Do wspornika 17 przykrecony jest elektromagnes 19 za pomoca srub 18.

Na wierzcholku turbiny (fig. 1) znajduje sie wiatromierz 20 z mozliwoscia obrotu w celu ustawienia sie zgodnie z kierunkiem wiatru, a nad nim usytuowana jest choragiewka 21 wskazujaca kierunek wiatru.

Luk wiatromierza 22 posiada na swoim odcinku szereg styków krancowych 23. Klapa wiatromierza 24 posiada mozliwosc zmiany polozenia od pionu gdy nie ma wiatru, az do polozenia poziomego gdyjest huragan.

W czasie huraganu fig. 8 gdy klapa 24 wiatromierza 20 znajduje sie w polozeniu prawie poziomym nastepuje polaczenie styków 23 luku wiatromierza 22 za pomoca klapy 24, wówczas nastepuje przeplyw pradu do elektromagnesów 19 odpowiednich skrzydel 25 przyciagajac automatycznie plyty 10 w poziome polozenie.

Pozostale dolne skrzydla wykonuja prace, poniewaz plyty 10 maja mozliwosc ustawiania sie w pionie roboczym plaszczyzna do kierunku wiatru.105 099 3 Wirnik turbiny 1 jest tak zbudowany, ze jeden poziom skrzydel 6 jest oddalony od drugiego, okolo 500 mm i jest przestawny wzgledem drugiego o 45° (fig. 9). Turbina wiatrowa posiada hamulec i syrene akustyczna rozwiazanie w znany sposób nie pokazane na rysunku, które sa wlaczane wówczas, gdy wirnik 1 przekroczy dopuszczalne obroty. Przyciskiem elektrycznym (nie pokazanym na rysunku) mozemy równiez wlaczyc dzialanie hamulca w celu ^zatrzymania turbiny wiatrowej.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Turbina wiatrowa wyposazona w wirnik usytuowany na wale pionowym do którego sa zamontowane prostopadle w sposób nieruchomy osie na których sa osadzone skrzydla, znamienna tym, ze poszczególne skrzydla (6) skladaja sie z dwóch czesci: pierwszej górnej w ksztalcie klina (7) przytwierdzonego do osi poziomej (5), oraz drugiej dolnej czesci skrzydla (6) o ksztalcie plaskiej plyty (10) zamocowanej obrotowo na osi poziomej (5), której ruch obrotowy jest ograniczony dwoma ogranicznikami: pierwszego w postaci elektromagnesu (19) przymocowanego do wspornika (17) który jest przytwierdzony do podstawy (8) klina (7), oraz drugiego ogranicznika w postaci pól podstawy (8) klina (7) przy czym wierzcholek (9) klina (7) jest skierowany ku podstawie (8) poprzedzajacego skrzydla (6), oraz, ze wal pionowy (4) jest wyposazony w przytwierdzony na jego wierzcholku, wiatromierz (20) który stanowi nieruchomy luk (22) z osadzonymi na nim stykami krancowymi (23) oraz ruchomej klapy (24) która wychylajac sie pod wplywem wiatru zwiera styki krancowe (23) i powoduje przytrzymanie plyt 10 przez elektromagnesy wylaczajac je z pracy.

2. Turbina wiatrowa wedlug zastrz. 1,znamienna tym, ze jeden poziom skrzydel (6) jest oddalony od drugiego korzystnie okolo 500 mm, oraz, ze skrzydla (6) jednego poziomu sa ustawione przestawnie o 45° wzgledem sasiedniego nizej i wyzej lezacego poziomu skrzydel.105 099 Priakróf'A'A fig2 ±A fig 4105 099 & 17 L fig 5 fi9?105 099 PmkmjC-G Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl