SK8909Y1 - Veterná multiturbína - Google Patents

Abstract

Veterná multiturbína na využitie energie vetra multirotorovým spôsobom obsahuje osku rotorov (1), ktorá je prichytená v držiaku (13) výkyvne aj otočne. Listy (4) sú prichytené na uloženie (8) a rozmiestnené aspoň do dvoch rotorov nad sebou, vystužené spodnými profilmi (5) a zavesené na profiloch (3). Ako priečna plocha (12) na zdvíhanie prúdu vzduchu môžu slúžiť hory, žľaby, sedlové aj rovné strechy, boky vozidiel a lodí. Multiturbína pri vhodnom usporiadaní takmer odstraňuje záťaž na základy, čo je vítané osobitne na horách a na morskej hladine.

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka veterných multiturbín na využitie energie vetra, kde jedna jednotka obsahuje množinu rotorov so zámerom zvýšenia jednotkového výkonubez extrémnych priemerov rotora.

Doterajší stav techniky

Doteraz známe multirotorové systémy z modelových skúšok používajú rozvetvené stĺpy na plošné rozmiestnenie niekoľkých rotorov vedľa seba. Známe je tiež zavesenie množiny rotorov na pozdĺžnu vodorovnú os alebo lano.

Dvojrotorový systém s protibežnými Ústami umožňuje smerovanie do vetra a eľektívnejší prevod. Všetky uvedené systémy zotrvávajú pri relatívne vysokých nákladoch na stĺpy, základy alebo kotvenie.

Podstata technického riešenia

Podstatou technického riešenia je os rotorov multiturbíny, ktorej prichytenie v spodnej časti v držiaku umožňuje natáčanie okolo zvislého čapu excentrický a záklon a predklon osi multiturbíny na priečnej oske, čo umožňuje natáčanie podľa vzostupnosti vetra a predklon osi umožňuje ochranu proti nadmernému vetru vztlakom listov multiturbíny, ktoré sú rozmiestnené pozdĺž osi do niekoľkých rotorov na rotačnom uložení, čím sa docieľuje účinnejšie vzostupné prúdenie adostatočnápriečnazáchytná plocha.

Listy sú zavesené na dvojiciach profilov priečkami pred a za profilom listu bez interferenčného odporu a váha listov zachytáva vztlakovú silu spolu so spodnými profilmi. Generátor môže byť hnaný v spodnej časti uloženia cez prevodový náhon alebo môže byť prichytený v mikrožľabe na ramene medzi rotormi a hnaný mikroturbínkou priamo. Priečna plocha naprieč smeru vetra a smerovky je zavesená pod osou stĺpa a spôsobuje vstupné prúdenie, ako aj silový účinok na stabilitu stĺpa.

Ako priečna plocha môže byť využitý dispozičný terén, budova, rovná aj sedlová strecha, pri veľmi vysokých výkonoch tiež svahy hôr, hrebeňov alebo žľabov doplnené smerovacími plochami lúčovito rozmiestnenými a koncentrujúcimi svahové alebo termické prúdenie. Ako priečna plocha môže byť použitý bok mobilného prostriedku alebo plavidla, napr. karavanu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na obrázku je bočný pohľad na veternú multiturbínu, ktorá je umiestnená na rovnej streche a na vrchole kopca.

Príklady uskutočnenia

Mikrovetemá turbína na sedlovej streche rodinného domu určená na pohon tepelného čerpadla s výkonom 1,5 kW. Oska 1 je dorazom držiaka 13 nastavená do záklonu 15°. Listy 4 sú v dvojiciach rozmiestnené do troch rotorov na uložení 8. Smerovanie vztlakových síl z rotorov je do koreňa stĺpa 11, z ktorého vychádzajú nosníky so sklonom strechy zaťažené rúrkami na ich koncoch. Záťaž postačuje na zachytenie síl pri menovitom vetre. Nadmerný vietor zovrie smerovku 2 tvaru V a zvýšený vztlak listov 4 predkloní oska 1 s rotormi do zníženého uhla nábehu a nízkeho zaťaženia. Na uloženie 8 je pripevnené rameno s mikrožľabom, ktorý rotuje obvodovou rýchlosťou do 20 m/s. Výsoké otáčky turbínky v mikrožľabe točia jednosmerný generátor na priamo a prúd sa zberá zberným krúžkom v spodnej časti osky L V prípade sneženia (na obr. čiarkované) sa listy chránia ohybom okolo profilov 3 alebo kĺbovým prichytením listov 4 a pružnou poistkou profilov 3. Výkon z veternej turbíny generovaný v generátore 7 napája tepelné čerpadlo 5 kW. Listy 4 sú vystužené profilmi 3 a spodnými profilmi 5 v príchytoch na priečkach 6. Zmena smeru vetra otáča smerovkou 2 rotory na vertikálnej oske 9, záklon sa upravuje na horizontálnej oske 10.

Iný príklad uskutočnenia je horská veterná elektráreň rádovo 50 MW. Na vhodnom horskom hrebeni sa vybudujú v krížových líniách bloky usmerňujúce vietor k multiturbíne s priemerom 150 m. Vzostupný a koncentrovaný prúd vzduchu s rýchlosťou 25 m/s privysokej účinnosti premeny zásluhou troch stupňov rotorov vyprodukuje výkon, ktorý je výsledkom horského potenciálu a umožňuje zameranie veterných kapacít do hôr pre ekonomickú výhodnosť a nízke nárok} na zakladanie veterných multiturbín.

Iný príklad uskutočnenia je napájanie elektropohonu lodí. Bok lode včítane výšky nadstavby na palube alebo nákladu slúži ako priečna plocha 12. Vztlak listov 4 vytvára len minimálny záťažový moment na loď.

S K 8909 Υ1

Plavba je možná šikmo proti vetru a kolmo na vietor, pričom loď poháňa elektromotor. Plavba s vetrom je optimálna pri pohone multiturbíny s tým, že výrazne klesá spotreba elektrickej energie z akumulátorov. Akumulátory sa dobijú zrušením pohonu a tlačením veternej multiturbíny pri nižšej rýchlosti.

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Veterná multiturbína na využitie energie vetra viacvrstvovým zachytávaním na jednej spoločnej osi, vyznačujúca sa tým, že oska (1) je prichytená v spodnej časti v držiaku (13), ktorý je výkyv5 ne uložený v horizontálnej oske (10) na vertikálnej oske (9) v stĺpe (11), pričom listy (4) sú rozmiestnené aspoň do dvoch rotorov na uložení (8), zavesené na profiloch (3) a vystužené spodnými profilmi (5) na priečkach (6) vychádzajúcich z profilov listov (4), na uloženie (8) je upevnený náhon generátora (7) cez pastorok alebo žľabovú mikroturbínku, priečna plocha (12) je umiestnená v spodnej časti a pred oskou rotorov (1) multiturbíny naprieč smeru smerovky (
2. 2).

   10 2. Veterná multiturbína podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že ako priečna plocha (12) sú použité terénne vlny, budovy, strechy alebo lúčovito rozmiestnené smerovacie plochy na svahu hôralebo hrebeňov a žľabov.
3. 3. Veterná multiturbína podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že ako priečna plocha (12) je použitý bok mobilného prostriedku alebo plavidla.