PL236244B1 - Elektrownia wiatrowa o pionowej osi obrotu - Google Patents

Abstract

Elektrownia o pionowej osi obrotu, która dzięki podzieleniu elementów wzdłuż osi obrotu na dwie części może być montowana na istniejącej infrastrukturze. Podstawą konstrukcji elektrowni wiatrowej jest rura (1) dzielona na dwie części wzdłuż osi obrotu na której trwale zamocowane są pierścienie dzielone (2) stanowiące obsady łożysk. Na tychże obsadach montowane są łożyska toczne dzielone (3). Na łożyska montowana jest rura (4) dzielona wzdłuż osi obrotu, stanowiąca część rotora, na której w miejscu montowania do łożysk znajdują się stale zamocowane pierścienie dzielone (5), stanowiące obsady zewnętrzne dla łożysk (3). Łopatki (6) wirnika montowane są do rury (4) stanowiącej część rotora. Rura (1) będąca podstawą konstrukcji mocowana jest za pomocą adapterów (7) będących pierścieniami dzielonymi na dwie części. Części dzielonych pierścieni (2, 5) pozycjonowane są względem siebie za pomocą kołków ustalających (8), a następnie skręcane śrubami (9). Do rury (1), mocowany jest stator generatora energii elektrycznej (10), który jest dzielony. Odpowiednio do rury (4) będącej częścią rotora mocowany jest rotor generatora energii elektrycznej (11) dzielony, zawierający magnesy trwałe. Rotor elektrowni wiatrowej zawiera co najmniej dwie łopatki (6).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest elektrownia wiatrowa, która dzięki podzieleniu elementów na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej może być montowana na istniejących masztach, słupach np. oświetleniowych, energetycznych.

Znane są elektrownie wiatrowe o pionowej osi obrotu (typu VAWT), które zamieniają energię kinetyczną wiatru w energię elektryczną. Dzięki pionowej osi obrotu, elektrownie tego typu, są niewrażliwe na zmianę kierunku wiatru, dzięki czemu nie trzeba ich wyposażać w mechanizmy, które miałyby ustalać pozycję wirnika w optymalnym kierunku. Na przestrzeni lat pojawiało się dużo różnych konstrukcji i udoskonaleń elektrowni wiatrowych o pionowej osi obrotu.

Znana jest elektrownia z amerykańskiego opisu patentowego US 9 057 357 B2, w której części są podzielone tak, aby można ją było zainstalować na istniejących słupach oświetleniowych, kominach, słupach sygnalizacji drogowej. Jej konstrukcja bazuje na pierścieniach dzielonych na pół wzdłuż płaszczyzny osiowej. Pierścień statora wyposażony jest w łożysko magnetyczne, a do pierścienia rotora przymocowane są łopatki. Na wewnętrznej części rotora znajduje się zębatka, która przekazuje ruch obrotowy do generatorów prądu.

Obecnie stosowane konstrukcje elektrowni o pionowej osi obrotu, wymagają aby te były umieszczane na pewnej wysokości, która zapewni najbardziej korzystne warunki wiatrowe. Wiąże się to z tym, że do nakładów inwestycyjnych, oprócz samej elektrowni, należy doliczyć słup, na którym elektrownia będzie umieszczona.

Celem wynalazku jest elektrownia o pionowej osi obrotu, która dzięki podzieleniu elementów wzdłuż płaszczyzny osiowej na dwie części, może być montowana na istniejących masztach i słupach. Podstawą konstrukcji elektrowni wiatrowej jest rura wewnętrzna dzielona na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej, na której końcach zamocowane są pierścienie wewnętrzne, dzielone na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej, stanowiące obsady łożysk, a każdy półpierścień wewnętrzny jest przymocowany do jednej połówki rury. Na tychże obsadach montowane są łożyska toczne dzielone. Na łożyska montowana jest rura zewnętrzna, dzielona wzdłuż płaszczyzny osiowej, stanowiąca część rotora, na której w miejscu montowania do łożysk znajdują się stale zamocowane pierścienie zewnętrzne, dzielone na dwie części wzdłuż osi obrotu, przy czym każdy półpierścień zewnętrzny montowany jest na jednej połówce rury zewnętrznej, stanowiące obsady zewnętrzne dla łożysk. Łopatki wirnika montowane są do rury stanowiącej część rotora. Aby ułatwić montaż na obiektach o różnej średnicy i kształcie, rura będąca podstawą konstrukcji mocowana jest za pomocą adapterów będących pierścieniami dzielonymi na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej. Części dzielonych pierścieni, będących obsadami łożysk, pozycjonowane są względem siebie za pomocą kołków ustalających, a następnie skręcane śrubami. Do rury wewnętrznej, będącej podstawą elektrowni, mocowany jest stator generatora energii elektrycznej, który jest dzielony na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej. Odpowiednio do rury zewnętrznej, będącej częścią rotora, mocowany jest rotor generatora energii elektrycznej, dzielony wzdłuż płaszczyzny osiowej, zawierający magnesy trwałe. Rotor elektrowni wiatrowej zawiera łopatki o kształcie np. helikalnym.

Dzięki zastosowaniu tego typu konstrukcji elektrowni wiatrowej, możemy ją zamontować na istniejących już masztach lub słupach np. oświetleniowych lub energetycznych. Przekładać się to będzie na mniejsze nakłady inwestycyjne, ponieważ nie będzie trzeba budować podstaw elektrowni w postaci słupów. Oparcie konstrukcji na bazie dwóch rur oraz łożysk tocznych zapewnia współosiowość układu oraz możliwość przenoszenia dużych sił.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia elektrownię wiatrową dzieloną, umieszczoną na słupie, w widoku perspektywicznym, fig. 2 budowę wewnętrzną w widoku perspektywicznym rozstrzelonym, ukazującym górną część elektrowni wiatrowej, fig. 3 budowę wewnętrzną, w widoku perspektywicznym rozstrzelonym, ukazującym dolną część elektrowni wiatrowej.

Elektrownia o pionowej osi obrotu, dzięki podzieleniu elementów wzdłuż osi obrotu na dwie części może być montowana na istniejącej infrastrukturze. Podstawą konstrukcji elektrowni wiatrowej jest rura wewnętrzna (1) dzielona na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej, na której trwale zamocowane są pierścienie wewnętrzne (2), dzielone na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej, stanowiące obsady łożysk, przy czym każdy półpierścień montowany jest na jednej połówce rury wewnętrznej na końcach rury. Na tychże obsadach, montowane są łożyska toczne dzielone (3). Na łożyska montowana jest rura

PL 236 244 B1 zewnętrzna (4) dzielona wzdłuż płaszczyzny osiowej, stanowiąca część rotora, na której w miejscu montowania do łożysk znajdują się stale zamocowane pierścienie zewnętrzne (5), dzielone na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej, stanowiące obsady zewnętrzne dla łożysk (3),przy czym każdy półpierścień montowany jest na jednej połówce rury zewnętrznej. Łopatki (6) wirnika montowane są do rury zewnętrznej (4) stanowiącej część rotora. Aby ułatwić montaż na obiektach o różnej średnicy bądź kształcie, rura wewnętrzna (1) będąca podstawą konstrukcji, mocowana jest za pomocą adapterów (7) będących pierścieniami dzielonymi na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej. Części dzielonych pierścieni (2), (5) będących obsadami łożysk pozycjonowane są względem siebie za pomocą kołków ustalających (8), a następnie skręcane śrubami (9). Do rury wewnętrznej (1), będącej podstawą elektrowni, mocowany jest stator generatora energii elektrycznej (10), który jest dzielony na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej. Odpowiednio do rury zewnętrznej (4), będącej częścią rotora, mocowany jest rotor generatora energii elektrycznej (11) dzielony wzdłuż płaszczyzny osiowej, zawierający magnesy trwałe.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Elektrownia wiatrowa o pionowej osi obrotu do montowania na istniejących masztach lub stupach w tym oświetleniowych lub energetycznych, znamienna tym, że elementem instalowanym na maszcie lub stupie jest rura wewnętrzna (1) dzielona na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej, na obu końcach rury wewnętrznej (1) zamocowane są na stałe półpierścienie wewnętrzne (2), przy czym każdy półpierścień wewnętrzny (2) montowany jest na jednej połówce rury wewnętrznej (1), półpierścienie wewnętrzne (2) po złożeniu, stanowią wewnętrzne części obsad łożysk tocznych dzielonych (3), na łożyska toczne dzielone (3) montowana jest część rotora zbudowana z rury zewnętrznej (4) dzielonej na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej, na której, w miejscach montowania do łożysk, znajdują się stale zamocowane półpierścienie zewnętrzne (5), przy czym każdy półpierścień montowany jest na jednej połówce rury zewnętrznej (4), półpierścienie zewnętrzne (5) po złożeniu, stanowią zewnętrzne części obsad łożysk (3), do rury zewnętrznej (4) przymocowane są łopatki wiatraka (6), do rury wewnętrznej (1), na jej dolnym końcu, zamocowany jest stator generatora energii elektrycznej (10), który jest dzielony na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej a do rury zewnętrznej, na jej dolnym końcu zamocowany jest rotor generatora energii elektrycznej (11), który jest dzielony na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej i zawiera magnesy trwałe.
2. 2. Elektrownia wiatrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera adaptery (7), w postaci wymiennych pierścieni dzielonych na dwie części wzdłuż płaszczyzny osiowej, do zamontowania na nich rury wewnętrznej (1).
3. 3. Elektrownia wiatrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że części dzielonych pierścieni stanowiące obsady łożysk (2), (5) pozycjonowane są względem siebie kołkami ustalają- cymi (8) a następnie skręcane śrubami (9).