RS50936B - Trokrilna radijalna vetroturbina - Google Patents

Abstract

Trokrilna radijalna vetroturbina naznačena time, što se sastoji od rotora (2) izvedenog od tri cilindrično oblikovana krila (21) savijena spiralno duž vertikalne ose za po 120° koji se obrće oko šupljeg vratila (18) uležištenog u donjem podešavaču (9) i gornjem podešavaču (10) pričvršćenih u statoru (1) kojeg predstavlja kavez od tri stuba (5) poprečno spojena gornjim trokrakom (6), unutrašnjim trokrakom (7) i donjim trokrakom (8) sa jednakim kracima (11) pod međusobnim uglom od 120°, stoje na vratilu (18) rotora (2), na međusobnom odstojanju (H), učvršćeno pet tripleta (12) sastavljenih od po tri jednaka polukružna cevasta rebra (13), prečnika (D), zaokrenutih uzastopno u istom smeru za po 30° i na koja su učvršćena tri krila (21), pri čemu je svako krilo (21) sačinjeno od po četiri elementa polietilenske oplate (20).Prijava sadrži još 1 zavisan patentni zahtev.

Description

Oblasttehnike na koju se pronalazak odnosi

Pronalazak pripada oblasti pogonskih mehanizama na vetar sa osom uglavnom pod pravim uglom u odnosu na smer vetra.

Po Međunarodnoj klasifikaciji patenata oznaka je MKI1(7): F03D 3/02.

Tehnički problem

Tehnički problem koji je rešen ovim pronalskom sastoji se u sledećem: kako konstruisati vetroturbinu koja se može izrađivati zanatski (za uslove smanjenih tehnoloških mogućnosti), kompaktnu, bezšumnu i da funkcijom ne ugrožava živa bića (za primene u urbanim sredinama) i da bez promene položaja ili geometrije rotora izdržava olujne vetrove do 180 km/h uz minimalno ili nikakvo održavanje?

Stanje tehnike

Vetroturbine kao izvori energije poznate su već oko 1000 godina, a tokom 19. veka masovno su korišćene za pokretanje mlinova, strugara ili pumpi za vodu posebno u Holandji, Danskoj i

SAD.

Koeficijent korisnog dejstva ovih mašina ne može preći Betz-ovu teoretsku granicu od16/27tj. 59,3%.

Prema uzajamnom položaju obrtne ose rotora i pravca vetfa koji ga pokreće, dele se na aksijalne (pravac vetra duž ose rotora) i radijalne (pravac vetra upravan na osu rotora).

Aksijalne vetroturbine:

Dominantno su zastupljene u eksploataciji. Prva trokrilna aksijalna vetroturbina, namenjena pokretanju elektrogeneratora, konstruisana je sredinom prošlog veka u Danskoj, a na osnovu nje je razvijena većina savremenih vetroturbina ove primene. Vremenom su usavršeni aerodinamički profili krila, tehnologija materijala rotora i prenosnih mehanizama, te danas nezaobilazni elektrogenerator sa pratećim elektronskim kontrolerima. Elektroprivrede razvijenih zemalja već su uvele skupove aksijalnih vetroturbina u formi eolskih plantaža. Ovde pojedinačni turbinski član, kompromisom između svoje nazivne snage, troškova izrade i životnog veka, već postiže cenu kilovat-časa generisane električne energije od 0,06 eura. Većoj snazi aksijalnih vetroturbina posebno doprinosi dužina krila rotora, kojoj je srazmeran moment sile na pogonskom vratilu, ali i opasnost od lomljenja istih pri brzinama vetra iznad 15 m/s. Problem se donekle prevazilazi izradom krila od čvrstog i lakog ali skupog materijala (npr. karbonskih vlakana), ili od jeftinijih ali težih materijala. Dok prvi pristup može učiniti cenu izrade neprihvatljivom, drugi smanjuje radnu efikasnost, jer povećanje inercije rotora usporava prilagođavanje njegovog položaja promeni smera vetra, pri čemu su najnepovoljniji oni koji menjaju pravac i duvaju u kratkim naletima. Cena aktivnog prilagođenja i zaštite (zakretanje krila oko sopstvene ose i/ili obaranje rotora u horizontalnu ravan) opravdana je samo kod ovih vetroturbina velike snage. Posebni nedostatci aksijalnih vetroturbina su: obustava eksploatacije pri vetrovima uglavnom iznad 15m/s, veliki prostor kojeg zaprema rotor, visoki toranj za njegovu montažu (srazmeran dužini krila) i mogućnost nanošenja opasnih (nekad smrtonosnih) telesnih povreda živim bićima u slučaju kontakta sa rotorom u zamahu. Ipak, visok koeficijent iskorišćenja snage vetra savremenih aksijalnih vetroturbina (vršno 50% i prosečno 45%), daje im prednost u primeni za projektovane snage od nekoliko desetina kilovata i više.

Radijalne vetroturbine:

Nasuprot aksijalnim one nemaju potrebu da poziciju rotora prilagođavaju promeni smera vetra, ali im je koeficijent korisnog dejstva manji. Poznatiji tipovi ovih turbina su autora Sigrida Savoniusa (Finska), Georges Darrieus-a (Francuska) i Riviere-ova (Francuski patent nr. 2659391). Najveći koeficijent iskorišćenja snage vetra ima Darrieus-ova turbina (vršno 40% i prosečno 35%), koja može imati dva ili više tanka, blago upredena, trakasta krila oblika slova ,,C". Nedostatci su joj što zbog uravnoteženog momenta ne može samostalno da startuje i zauzima veliki prostor kada je većih dimenzija, jer tada osovinu učvršćuju zatezna užad. Ovaj tip se jedini našao u komercijalnoj primeni (poslednja poznata od 4200KW sa dvokrilnim rotorom prečnika lOOm iz Kvebeka u Kanadi više ne radi). Riviere-ova turbina, sa pločastim krilima koja se obrću oko sopstvene ose, u eksperimentalnoj je fazi na Estonskom univerzitetu za agrikulturu „Kreutzvvaldi" iz Tartu-a. Savoniusova turbina, čiji rotor sačinjavaju dve cilindrične površine, delimično preklopljene i sučeljene udubljenim delom, ima najmanji koeficijent iskorišćenja snage vetra (vršno 15%), ali ima prednost što ne zauzima veliki prostor i ne može povrediti živa bića pri neposrednom kontaktu sa rotorom u radnom zamahu. Jedini meni poznat proizvođač varijante turbina ovog tipa (male snage) je ,,Windside" iz Finske.

Izlaganje suštine pronalaska

Da bi se trokrilna radijalna vetroturbina mogla proizvoditi i u uslovima smanjenih tehnoloških mogućnosti, za njenu izradu predviđeni su materijali koje je lako nabaviti bilo gde na planeti. To su standardni čelični limovi, šipke i konstrukcione cevi (okrugle i četvrtaste), uobičajeni vezivni elementi (zavrtnji, podloške i nitne), standardni kotrljni ležajevi (radijalno-aksijalni i igličasti), plastične šipke (crni poliacetal) i tanke ploče (UV-stabilizovani polietilen), te komad transportne trake (guma-platno). Osim lake nabavljivosti i niske cene materijala, izrada se može obaviti zanatski, upotrebom standardnog alata kakvim raspolaže tipična metalska radionica (strug, brusilica za sečenje/brušenje čeličnih profila, bušilica, uređaj za savijanje cevi, aparat za zavarivanje i uobičajene ručne alatke). Ovakvom načinu proizvodnje prilagođene su i dimenzije pronalaska, čime su primerci za izradu svedeni na izbor vrednosti najveće dozvoljene upotrebne mehaničke snage iz opsega od 250W do 2500W (razvija se pri brzini vetra od oko 15m/s, a radi očuvanja otpornosti konstrukcije treba je i ograničiti na tu vrednost!).

Da bi se ova vetroturbina mogla primenjivati i u urbanim sredinama, rotor i stator posebno su oblikovani i spojeni u kompaktan blok posredstvom bezšumnih ležajeva. Ovđe rotor u radnom zamahu svojom glatkom i zaobljenom površinom blago potisne prepreku koja mu se nađe na putu, pa je u neposrednom kontaktu bezopasan po živa bića. Tri cilindrično oblikovana krila, savijena spiralno duž ose rotora za po 120', izlažu vetrovima iz svih pravaca nepromenjenu veličinu i aerodinamičku konfiguraciju obrtne površine, koja se stoga kreće ravnomerno i bez trzaja. Aerodinamička konfiguracija ta tri krila, podržana centralnim otvorom za prostrujavanje, daje prosečni koeficijent korisnog dejstva od oko 20%. Radi jednostavnije i jeftinije proizvodnje, krila se prethodno ne profilišu kalupom, presom i/ili termičkom obradom, jer im potreban oblik i čvrstinu obezbeđuje skelet rotora. Na njegova rebra se nitnama zakivaju rukom deformisani elastični elementi oplate originalanog kroja i od pločastog UV-stabilizovanog polietilena.

Rešenje tehničkog problema otpornosti na vetrove brzina do 180km/h nađeno je u originalnoj konstrukciji statora i skeleta rotora od standardnih čeličnih konstrukcionih cevi. Pored potrebne čvrstine, statorski kavez odlikuju: minimum utroška materijala, minimalna zaklonjenost rotora, mala pasivna površina izložena udarima vetra, razdvojenost gornjeg prostora za rotor od donjeg za smeštaj radnih uređaja i pogodnost za ugradnju ležaja rotora. Inovativna veza rotora i statora preko dva elementa nazvana „podešavači" rešava probleme kompenzacije odstupanja od pravosti ose obrtanja dugačkog vratila radijalne turbine nakon izrade, oscilacija njegove dužine u radu, odstupanje istog od vertikalnosti pri montaži, a takođe i problem podmazivanja udaljenog gornjeg ležaja u sklopu održavanja.

Trokrilna radijalna vetroturbina, kao kompaktan ugradni blok, olakšava različite varijante instalacije na mestima korišćenja uz relativno male prostorne zahteve. Primera radi, ovakva turbina sa najvećom dozvoljenom upotrebnom mehaničkom snagom na pogonskom vratilu od 2500W može se smestiti u prostor opisan cilindrom prečnika 2 m i visine 6 m.

Kratak opis slika nacrta

U cilju sledljivosti, numerička oznaka pridružena prvi put nekom elementu prikazanom na slici dalje se ponavlja nepromenjena na toj i ostalim slikama na kojima ga nacrt sadrži.

Slika 1.- Aksonometriska skica vetroturbine, koju čine stator 1, rotor 2 i opcionalno: stativ 3 sa temeljom 4; • Slika 2.- Aksonometriska skica statora 1, kojeg čine tri stuba 5 poprečno spojena: gornjim trokrakom 6, unutrašnjim trokrakom 7 i donjim trokrakom 8- koji se može i zavariti za stativ 3. Naznačene su pozicije donjeg podešavača 9 i gornjeg podešavača 10;

Slika 3.- Pogled odozgo na gornji trokrak 6, koji sa ostala dva trokraka 7 i 8 obezbeđuje statoru l potrebnu čvrstinu;

Slika 4. - Pogled odozgo na jedan od tri sačiniteljska kraka 11 trokraka 6, opremljenog zavarenom stopicom sa četiri otvora za pričvršćenje na stubove statora 1;

Slika 5.- Aksonometriska skica razdvojive veze trokraka 6 sa jednim od tri stuba 5 u sklopu statora 1;

Slika 6.- Pogled odozgo na jedan od pet tripleta rebara 12, koji rotoru 2 obezbeđuju potrebnu čvrstinu, formirajući njegov skelet;

Slika 7. - Pogled odozgo na jedno od tri sačiniteljska rebra 13 u sastavu tripleta rebara 12;

Slika 8.- Aksonometriski crtež skeleta rotora 2 prikazuje donji priključak vratila 14 i gornji priključak vratila 15, klinove 16 i uskočnike 17 za njihovo učvršćenje u cevasto vratilo 18 sa okapnicom 19, uz oznake: D-unutrašnjeg prečnika rebarnog polukruga i H-razmaka između susednih tripleta rebara 12;

Slika 9.- Upravni pogled na skelet rotora 2 sačinjenog od vratila 18 na kome je raspoređeno i zavareno pet tripleta rebara 12, označenih slovima A,B,C,D i E;

Slika 10.- Pogled odozgo na skelet rotora 2 koji pokazuje uzajamni položaj pet tripleta rebara 12 međusobno zakrenutih za po 30° uzastopno u istom smeru. Oznake na krajevima rebarnih završetaka A,B,C,D i E služe da bi se mogla uspostaviti jednoznačna korespondencija sa njihovim pozicijama na Slici 9;

Slika 11.- Crtež kroja jednog od dvanaest identičnih elemenata oplate 20, sa oznakama stranicaa,b,c,d,referentnim uglom a-( 100,3°), te prepustima pl i p2 neophodnim za držanje rukom pri zakivanju;

Slika 12.- Crtež upravnog pogleda na rotor. Tri krila 21, oformljena zakivanjem dvanaest elemenata oplate 20 na rebra skeleta rotora, prikazana su mrežasto radi lakšeg uvida u celinu;

Slike 13, 14, 15. i 16. - Ređosledno ilustruju preraspodele vazdušnog toka i posledične sile na poprečnom preseku rotora, u njegova četiri položaja nastala uzastopnom rotacijom za po 30°. Priložena legenda zajednička je za ove četiri slike.

Slika 17.- Aksonometriski crtež uležištenja donjeg priključka vratila rotora 14 prikazuje cevasto vratilo rotora 18 sa zaštitnom okapnicom 19, njegov donji priključak 14, radijalno- aksijalni ležaj 22, donji podešavač 9 sačinjen od limenog trougla 23 u kojeg je zavarena glavčina 24 sa sedlom 25 radijalno-aksijalnog ležaja 22 i sedlom 26 igličastog ležaja 27, igličasti ležaj 27 i unutrašnji trokrak 7. Donji podešavao 9 pričvršćuje se za trokrak 7 posredstvom tri razdvojive veze ostvarene zavrtnjima; Slika 18.- Aksonometriski crtež uležištenja gornjeg priključka vratila rotora 15 prikazuje cevasto vratilo rotora 18, njegov gornji priključak 15, gornji statorski trokrak 6, te gornji podešavač 10 kojeg čini savitljivi membranski trougao 28 od transporterske trake, igličasti ležaj 29 sa donjim polusedlom 30 i gornjim polusedlom 31 spojenih sa tri razdvojive veze ostvarene zavrtnjima. Gornji podešavač 10 kao celina pričvršćuje se za trokrak 6 posredstvom tri razdvojive veze ostvarene zavrtnjima.

Detaljan opis pronalaska

Izgled trokrilne radijalne vetroturbine prikazuje Slika 1. Ona se sastoji od statora 1 i rotora 2, a stativ 3 i temelj 4 su dati kao mogućnost njenog instalisanja i nisu predmet detaljnog opisa. Većinu elemenata u izgradnji ove turbine predstavljaju obrađeni odsečci okruglih i četvrtastih čeličnih cevi i isečci ravnog čeličnog Uma, pa je osnovni način njihovog spajanja zavarivanje u tačkama i po ivicama dodira. Razdvojive veze će biti posebno istaknute.

Stator 1 prikazuje Slika 2. Njegov kavez sastoji se od tri stuba 5 povezana trokracima 6, 7 i 8, sa kracima pod međusobnim uglom od 120°. Stubovi 5 i gornji trokrak 6 načinjeni su od istovrsnih kvadratnih cevi, dok su unutrašnji trokrak 7 i donji trokrak 8 od istovrsnih pravougaonih cevi, čija je kraća stranica preseka jednaka stranici preseka upotrebljenih kvadratnih cevi. Slika 2 prikazuje još pozicije donjeg podešavača 9 i gornjeg podešavača 10, koji inovativno rešavaju uležištenje rotora u stator (više detalja o tome kasnije).

Slike 3, 4 i 5 prikazuju ključne elemente, koji statoru trokrilne radijalne vetroturbine obezbeđuju otpornost na vetrove brzina do 180km/h,. To su već pomenuta tri trokraka, od kojih slika 3 daje ravanski pogled na gornji trokrak 6. Njega čine tri jednaka kraka 11 prikazana na Slici 4, uzajamno zavarena tako da u središtu ostavljaju deflnsan jednakostraničan trougaoni otvor. Kraci 11 imaju navarene limene stopice sa otvorima za vezu zavrtnjima za odgovarajuće stopice na stubovima 5 statora 1, što je aksonometriski predstavljeno na Slici 5. Kada se trokraci 6 i 8 demontiraju, integritet kaveza statora obezbeđuje unutrašnji trokrak 7 zavaren kracima za stubove, kao što prikazuje Slika 2. Slika 6 prikazuje jedan rebarni triplet 12, koji se formira uzajamnim zavarivanjem tri jednaka rebra 13 pod međusobnim uglom od po 120°. Rebra su napravljena savijanjem u polukrug odgovarajuće okrugle čelične cevi, kao što prikazuje Slika 7. Centralni otvori svih tripleta su jednaki i obezbeđuju tesno navlačenje na okruglo cevasto vratilo 18 rotora 2. Na zadatom razmaku i zakrenuti uzastopno u istom smeru za po 30°, pet ovakvih rebarnih tripleta 12 nakon zavarivanja na vratilo 18 u ravnima upravnim na njega obrazuju čvrst skelet rotora 2. Aksonometriski prikaz skeleta rotora daje Slika 8. Da bi se na datom formatu papira očuvala stvarna uzajamna srazmera sastavnih elemenata, obuhvaćena su samo tri od pet rebarnih tripleta 12 koja sa cevastim vratilom 18 Čine celinu. Osnovna veličina konstrukcije rotora 2 je unutrašnji prečnik rebarnog polukruga, označen na slici sa D, dok H označava razmak između bilo koja dva susedna tripleta rebara. Donji priključak 14 vratila je od čelične šipke, a gornji 15 od Šipke crnog poliacetala, pri čemu su oba uobličena obradom na strugu. U otvore cevastog vratila priključci se učvršćuju uvlačenjem do poklapanja poprečnih otvora, kroz koje se zatim provlači klin 16 i osigura od izvlačenja parom uskočnika 17 na krajevima. Na donji kraj cevastog vratila 18 prethodno se navuče i zalepi okapnica 19 od crnog poliacetala, predviđena da od prašine i padavina štiti ležajeve i eventualno kućište smešteno u donju sekciju statora 1. Uvid u skelet rotora 2 sa svih pet tripleta rebara 12 zavarenih na cevasto vratilo 18 daje Slika 9 kao upravan pogled i Slika 10 kao pogled odozgo. Među ovim pogledima slovnim oznakama A, B, C, D, E jednoznačno je uspostavljena korespondencija odgovarajućih rebarnih tripleta. Skelet rotora, osim obezbeđivanja potrebne čvrstine, predstavlja i jedinstvenu vodicu za aerodinamičko oblikovanje krila ove vetroturbine. Osnov jednog krila predstavlja niz od pet susednih rebara redosledno zakrenutih po vertikali vratila za po 30°. Duž tri takva niza, krila 21 se formiraju zakivanjem po četiri elementa oplate 20, dakle njih ukupno dvanaest. Element oplate 20, čiji kroj prikazuje Slika 11, je od lista odgovarajuće debljine UV-stabilnog polietilena. Na slici su sa a, b, c i d obeležene stranice trapezoida kojeg element oplate predstavlja u ravni. Stranice a i c predstavljaju redosledno donju i gornju liniju po kojima će se vršiti njihovo zakivanje za rebra skeleta rotora, a stranice b i d predstavljaju redosledno deo spoljne, odnosno unutrašnje ivice krila. Na par rebara susednih po vertikali pojedinačni element montira se tako, što se prvo priljubi donjim krajem uz spoljnu stranu donjeg rebra do njegovog završetka. Po obeleženoj donjoj liniji zakivanja a, preklopljenoj sa linijom dodira tog rebra, zakuju se potom četiri pop-nitne. Prepust pl ispod donje linije zakivanja a treba da ima visinu jednaku spoljnom prečniku rebarne cevi. Gornji kraj elementa oplate postavlja se preko unutrašnje strane gornjeg rebra i zakiva na njega sa tri pop-nitne, nakon što se obeležena gornja linija zakivanja c rukom navuče do poklapanja sa linijom unutrašnjeg dodira sve do završetka tog rebra. Prepust p2 služi u ovoj operaciji kao rukohvat i njegova visina je najmanje 1 OOmm, pa se po zakivanju odseca na visinu koja odgovara spoljnom prečniku rebarne cevi. Elementi oplate 20, koji se preko rebara nižu poput crepa, formiraju tri krila 21 prikazana na Slici 12 u upravnom pogledu i u mrežastoj formi koja simulira providnost.

Slike 13, 14, 15 i 16 na fenomenološki jasan način ilustruju princip dejstva vazdušnog toka na trokrilni rotor ove turbine. Na njima su predstavljena Četiri stava jednog poprečnog preseka rotora, nastala obrtanjem vratila uzastopno u istom smeru za po 30°, što je isto kao da jednovremeno posmatramo aerodinamičke situacije na poprečnim presecima četiri uzastopna tripleta rebara. Svakom stavu na pojedinačnoj slici pridružena je i skica odgovarajućeg preseka vazdušnog toka, koji u svojstvu pogonskog sredstva uzrokuje sile prikazane na rotoru. Gledano iz pravca i smera nailaska vetra, zahvaljujući uglu između krila od po 120°, ispupčena površina narednog krila u smeru rotacije sužava vazdušni mlaz i tako ubrzanog ga usmerava na udubljenu površinu prethodećeg krila. Osim što ubrzanje povećava pritisak na to krilo, doprinos obrtnom momentu daje i izmeštanje središne linije mlaza ka njegovoj periferiji. Deo vazdušne struje se kroz centralni otvor propušta i na krilo u pozadini pogleda na rotor, pa ono svojim učešćem povećava koeficijent iskorišćenja snage vetra. Na slikama se uočava i daje, osim pritiska, na delu površine rotora stalno prisutan efekat usisavanja. Što je broj obrtaja turbine veći (tj. vetar jači) to više do izražaja dolazi i Mach-ov efekt, koji takođe povećava obrtni moment. Pritom, dok deo rotora kombinacijom pritiska na udubljenim i usisavanja na ispupčenim površinama doprinosi radu turbine, manji deo ispupčene površine (iskorišćen za usmeravanje vazduha) je koči. Eliminacija kočećeg efekta obrtnim zaklonom (radi dodatnog povećanja koeficijenta iskorišćenja snage) ovde nije predviđena, jer bi se osim cene znatno uvećala i površina statora izložena vetru narušavajući stabilnost konstrukcije. Zahvaljujući svojoj težini i obliku, rotor trokrilne radijalne vetroturbine proizvodi žiroskopski moment, koji rastući sa brzinom vetra rezultuje srazmernim stabilizacionim efekatom u korist otpornosti konstrukcije na olujne vetrove.

Uležištenje rotora u stator trokrilne radijalne vetroturbine može se podešavati. U tu svrhu služe podešavači, oformljeni tako što se u centar jednakostranične trougaone osnove smeštaju sedla ležajeva i sami ležaji, a u temenima trougla izbuše otvori prečnika bar za 4mm veći od prečnika tela zavrtnjeva kojima će on biti pričvršćen za odgovarajući trokrak. Pre nego što se zavrtnji podešavača pritegnu fiksirajući ga za trokrak, on se može pomerati horizontalno u svim pravcima za onoliko koliko su njegovi otvori za pričvršćenje širi od debljine tela tih zavrtanja. Time je omogućeno centriranje oba priključka vratila. Tako se donjem priključku 14 vratila namenjenom za pogon radnih uređaja, obezbeđuje vertikalnost i pravost duž ose obrtanja. Rešenje detaljno prikazuje Slika 17 gde je donji priključak 14 vratila «mešten u par kotrljnih ležaja, od kojih su noseći radijalno-aksijalni ležaj 22 i usmeravajući igličasti ležaj 27, redosledno smešteni u sedla 25 i 26 zajedničke glavčine 24 na limenom trouglu 23 podešavača 9, koji se nakon podešavanja vertikalnosti zavrtnjima učvrsti za trokrak 7. Inovativnim rešenjem ležišta gornjeg priključka vratila 15, prikazanog detaljno na Slici 18, kompenzuju se odstupanja od pravosti i dužinske oscilacije vratila 18, uz podešavanje njegove vertikalnosti. Tu je igličasti ležaj 29 usađen u savitljivi membranski trougao 28 podešavača 10, kao zamena za skupi samoudesivi ležaj manje prilagodljivosti. Izradom gornjeg priključka vratila 15 od crne poliacetalne šipke uz upotrebu polusedala 30 i 31 i igličastog ležaja 29 od istog materijala a sa prokronskim iglicama, izbegnuto je podmazivanje gornjeg ležaja, inače teško dostupnog na visokim konstrukcijama. Svojstvo ovog rešenja je i otpornost na korozivne atmosfere (slana prskajuća voda, kisela magla i si.).

Kompaktna i samonosiva, trokrilna radijalna vetroturbina olakšava prilagođenje instalacije okolnostima koje diktira izbor mesta i način eksploatacije. Slika 1 prikazuje stativ 3 za izdizanje i temelj 4 kao varijantu instalacije primenjivu na aerodinamički hrapavom tlu (neravno ili obraslo vegetacijom), iznad prirodnih ili veštačkih zaklona, u suženom prostoru za kretanje živih bića ili vozila, te pri pojavi visokih nanosa (atmosferski, eolski ili drugi). Na raspoloživim prirodnim ili veštačkim platformama odgovarajuće nosivosti i otvorenim prema vetrovima, donji trokrak 8 statora 1 može se (zavrtnjima ili na drugi način) fiksirati neposredno za podlogu (stene, plovila, ravni krovovi zgrada i vozila, tornjevi, strehe i si.). Za privremene potrebe ovu vetroturbinu treba samo spustiti na odabranu poziciju i osigurati protiv klizanja po podlozi, jer žiroskopski stabilizacioni efekat rotora sprečava da je vetar obori. Osim uspravno, turbinu je moguće postaviti pod uglom ili horizontalno u usmerenim vazdušnim strujama (klisure, procepi izmeđi'zgrada, tuneli, mostovi, nadvožnjaci i si.). Bočna instalacija na kosim i vertikalnim podlogama moguća jc posredstvom konzola (zidovi, ograde, stubovi, dimnjaci i si). Konačno, kao kompaktan i samonosiv ugradni blok sa inherentnim svojstvom žiroskopske stabilizacije, trokrilna radijalna vetroturbina može se instalisati vešanjem za gornji trokrak 6, gde u izradi gornji trokrak 6 i donji trokrak 8 (Čvršći) treba da zamene mesta.

Tabela 2 sadrži uređeni skup izraza, koji definišu konstrukcione parametre potrebne za izradu primeraka trokrilne radijalne vetroturbine. Izbor jedne vrednosti iz opsega 250W do 2500W za gornju granicu upotrebne mehaničke snage na pogonskom vratilu turbine, posredno definiše ostale konstrukcione parametre. Počevši sa ovom vrednošću, sve dalje usvojene rezultate iz prethodnih izračunavanja samo treba zamenjivati u izraze narednih u poretku od vrha tabele naniže. Osim usvojenog ograničenja upotrebne snage P izražene u vatima, sve dimenzije u tabeli su u milimetrima i ne treba konvertovati usvojene vrednosti u druge jedinice pri njihovoj zameni iz jednih izraza r druge odgovarajuće. U cilju standardizacije, usvajanje proračunskih vrednosti sprovodi se posredstvom sledećih operatora:

NCB - Najbliži ceo broj

NCBn - Najbliži ceo broj deljiv sa ,,n"

NSV - Najbliža standardna vrednost

Način industrijske Hi druge primene pronalaska

Zbog promenljivosti brzine vetra, energetski p. inos ove, kao i ostalih vetroturbine planira se statistički, na osnovu višegodišnjih meteoroloških snimanja u ciljanom području. Otuda, iako izvornom mehaničkom energijom može tokom vetrovitih dana pokretati manji mlin, pumpu, kompresor i si., optimalno je koristiti ovaj pronalazak tako da se mehanička energija pretvara u električnu i skladišti u akumulatorsku bateriju, odakle se periodično ili povremeno koristi. Moguća primena su nužna napajanja za bolnice, proizvodne pogone, turističke objekte i si., gde je pad električne distributivne mreže kritičan, dok na mestima gde je snabdevanje energentima otežano ili ih nema može biti dopunski i čak osnovni energetski izvor.

Claims (2)

1. Trokrilna radijalna vetroturbina, naznačena time, što se sastoji od rotora (2) izvedenog od tri cilindrično oblikovana krila (21) savijena spiralno duž vertikalne ose za po 120° koji se obrće oko šupljeg vratila (18) uležištenog u donjem podešavaču (9) i gornjem podešavaču (10) pričvršćenih u statora (1) kojeg predstavlja kavez od tri stuba (5) poprečno spojena gornjim trokrakom (6), unutrašnjim trokrakom (7) i donjim trokrakom (8) sa jednakim kracima (11) pod međusobnim uglom od 120°, što je na vratilu (18) rotora (2), na međusobnom odstojanju (H), učvršćeno pet tripleta (12) sastavljenih od po tri jednaka polukružna cevasta rebra (13), prečnika (D), zaokrenutih uzastopno u istom smeru za po 30° i na koja su učvršćena tri krila (21), pri čemu je svako krilo (21) sačinjeno od po četiri elementa polietilenske oplate (20).

2. Trokrilna radijalna vetroturbina, prema zahtevu 1, naznačena time, što je na donjem delu šupljeg vratila (18) rotora (2) navučena okapnica (19) i pomoću klina (16) i uskočnika (17) učvršćen donji priključak vratila (14) uležišten u par kotrljajućih ležajeva i to noseći radijalno-aksijalni ležaj (22) i usmeravajući igličasti ležaj (27) usedlanih u glavčinu (24) na limenom trouglu (23) podešavača (9) i što je u gornji deo vratila (18) učvršćen priključak (15) uležišten u igličasti ležaj (29) postavljen na savitljivi membranski trougao (28) gornjeg podešavača (10) pričvršćenog za statorski trokrak (6).