Двухроторная ветроэнергетическая установка

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Горностай Александр Владимирович(72) Авторы Горностай Александр ВладимировичРолик Юрий АнатольевичГончар Анатолий Андреевич(73) Патентообладатель Горностай Александр Владимирович(57) Двухроторная ветроэнергетическая установка, содержащая ветродвигатель и генератор с двумя вращающимися в противоположные стороны роторами, причем каждый ротор генератора сочленен только с одним из двух расположенных соосно друг за другом ветроколес ветродвигателя, отличающаяся тем, что каждое из двух ветроколес ветродвигателя выполнено однолопастным, при этом радиус первого ветроколеса меньше радиуса второго.(56) 1. А.с. СССР 1402706, 1988. 2. Патент Латвийской Республики -11368, 1996. 3. Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии Пер. с англ. - М. Энергоатомиздат, 1990. - С. 241-242. Полезная модель относится к области использования энергии ветра, в частности к устройствам для преобразования ветровой энергии в электрическую, использующим ветродвигатели с несколькими роторами. Известен ветроагрегат, содержащий ветродвигатель с лопастными ветроколесами, непосредственно сочлененными с двухроторным электрическим генератором 1. Недостатком такого агрегата является низкая надежность конструкции электрической части, так как обмотка якоря крепится на одном из вращающихся роторов генератора, а для съема электрической энергии используются щетки и контактные кольца. Известна также двухроторная ветроэнергетическая установка, содержащая ветродвигатель и генератор с двумя вращающимися в противоположные стороны роторами, причем каждый ротор генератора сочленен только с одним из двух расположенных соосно друг за другом ветроколес ветродвигателя 2 (прототип). Недостатком такой установки является то, что для ветродвигателя, состоящего из двух ветроколес, теоретический коэффициент мощности составляет величину 0,64, т. е. всего на 0,05 выше, чем для двигателя с одним ветроколесом. Практически же коэффициент мощности ветродвигателя при многолопастном (двух- и выше) исполнении двух его ветроколес оказывается еще более низким и мало чем отличающимся от его же значения для ветродвигателя, состоящего только из одного ветроколеса (например, равными 0,49 и 0,46) 3. Задача, которую решает данная полезная модель, заключается в усовершенствовании конструкции и повышении коэффициента мощности ветроэнергетической установки. Это достигается тем, что в двухроторной ветроэнергетической установке, содержащей ветродвигатель и генератор с двумя вращающимися в противоположные стороны роторами, причем каждый ротор генератора сочленен только с одним из двух расположенных соосно друг за другом ветроколес ветродвигателя, согласно полезной модели, каждое из двух ветроколес ветродвигателя выполнено однолопастным, при этом радиус первого ветроколеса меньше радиуса второго. Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена схема компоновки двухроторной ветроэнергетической установки. Двухроторная ветроэлектроустановка содержит ветродвигатель 1 и генератор 2 с двумя вращающимися в противоположные стороны роторами 3, 4. При этом каждый ротор генератора 2 сочленен только с одним из двух расположенных соосно друг за другом ветроколес 5, 6 ветродвигателя 1. Каждое из двух ветроколес 5, 6 ветродвигателя 1 выполнено однолопастным. Генератор 2 расположен в гондоле 7, установленной на опорной башне 8 и ориентируемой по ветру с помощью виндрозы 9. Для обеспечения устойчивого вращения роторов 3 и 4 генератора 2 ветродвигатель 1 изготовлен таким образом, что радиус 1 первого ветроколеса 5 меньше радиуса 2 второго 6. Ветроэнергетическая установка работает следующим образом. При наличии ветраветроколеса 5, 6 начинают вращаться в противоположные стороны с частотами вращения 1 и 2. Ветроколеса 5, 6 приводят роторы 3, 4 генератора 2 во вращение в противоположные стороны так, что относительная частота вращения активных элементов роторов оказывается равной 12. При повышенной относительной частоте вращения роторов 3, 4 уменьшаются масса и габариты генератора 2. Увеличению относительной частоты вращения роторов 3, 4 спо 2 76872011.10.30 собствует также однолопастное исполнение ветроколес 5, 6 ветродвигателя 1. При этом однолопастное исполнение ветроколес 5, 6 приближает в большей степени (по сравнению с многолопастным исполнением ветроколес) коэффициент мощности к теоретически максимальному значению (0,64). Поскольку радиус второго ветроколеса 6 больше радиуса первого ветроколеса 5 (21), то второе ветроколесо 6 получает достаточную величину ветровой энергии и поэтому устойчиво работает совместно с первым ветроколесом 5 с частотой вращения 21. Таким образом, однолопастное исполнение ветроколес двухроторной ветроэнергетической установки обеспечивает повышение ее коэффициента мощности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3