PL228707B1 - Osłona aerodynamiczna siłowni wiatrowej o pionowej osi obrotu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest osłona aerodynamiczna siłowni wiatrowej o pionowej osi obrotu. Znane są różne rozwiązania siłowni wiatrowych o poziomej i pionowej osi obrotu rotora.

Korzystne z punktu widzenia technologicznego i budowlanego są siłownie wiatrow e o pionowej osi obrotu, natomiast większą sprawność energetyczną uzyskują elektrownie wiatrowe o poziomej osi obrotu. Głównym powodem ograniczenia sprawności turbin pionowych jest to, że wiejący wiatr działa zarówno na łopatki które poruszają się zgodnie z kierunkiem wiatru (co jest korzystne) jak i na te które poruszają się niezgodnie z kierunkiem wiatru (pod wiatr) co jest niekorzystne i hamuje obrót wirnika. Aby ograniczyć to zjawisko łopatk om turbiny nadaje się odpowiedni kształt np. „łódki” lub spirali (np. typu Savoniusa US 1 697 574).

Korzystnym więc jest dodanie do siłowni wiatrowej osłony aerodynamicznej, która osłaniałaby przed nadmuchem wiatru łopatki poruszające się pod wiatr. Równocześnie korzystnym jest aby osłona ta była ruchoma względem kierunku wiatru i ustawiała się poprzez obrót najkorzystniej z punktu widzenia sprawności energetycznej. Korzystnym również jest to (w przypadku dużych turbin), że można ustawić osłonę niezależnie od kierunku wiatru i tym samym zabezpieczyć rotor przed nadmiernym rozkręceniem czy zniszczeniem. Takie rozwiązania znane są z następujących opisów patentowych: FR2286954, GB2041457, CN201013530.

Istotą wynalazku są owiewki przytwierdzone do osłony w kształcie półwalca. Owiewki te tworzą dwie prostokątne płyty połączone dłuższym bokiem ze sobą pod kątem ostrym. Płyty te mają tę samą wysokość ale różne szerokości. Płyta o krótszej szerokości przymocowana jest do pionowej krawędzi osłony półwalca i ustawiona równolegle do linii średnicy półwalca. Płyta o dłuższej szerokości przymocowana jest do półwalca pod kątem ostrym w stosunku do linii średnicy półwalca.

Przykład wykonania osłony z owiewkami według wynalazku jest przedstawiony na rysunkach Fig. 1 i Fig. 2.

Owiewka ma kształt półwalca (1) i jest przykryta od góry i dołu pokrywami w kształcie półkola (2) lub opcjonalnie koła (2a). Na pokrywach tych (2) znajdują się łożyska główne (3), przez które przechodzi oś obrotu rotora i osłony. Na pionowych krawędziach walca znajdują się owiewki aerodynamiczne (4) o kształcie trójkąta w przekroju. Zadaniem ich jest „rozcięcie” wiejącego wiatru na dwa strumienie. Pierwszy owiewa osłonę drugi zaś „atakuje” łopatki rotora wykonując pracę. W przypadku turbin o małych wymiarach (tak jak na Fig. 1) do owiewki tylnej (4) umocowana jest belka ze sterem” (5) która ukierunkowuje (wykonuje obrót) osłonę tak aby lima średnicy półwalca (1) była równoległa do kierunku wiatru. Natomiast w przypadku dużych siłowni (Fig. 2) osłona (1) umieszczona jest na obrotowej pokrywie (2a) która posiada wieniec zębaty (6) pokrywę (2a) a zarazem osłonę (1) obraca silnik elektryczny z małą zębatką (7) zazębioną z wieńcem zębatym (6). Jak ustawić osłonę (1) obliczy nam komputer na podstawie danych zebranych z małego wiatromierza (8) umieszczonego na górnej pokrywie (2).

Claims (2)

1. Zastrzeżenie patentowe
2. 1. Osłona aerodynamiczna siłowni wiatrowej o pionowej osi obrotu mająca kształt powierzchni półwalca (1) przykryta od góry i dołu pokrywami o kształcie półkola (2) lub koła (2a), przez które przechodzi oś obrotu rotora siłowni i osłony (1), znamienna tym, że ma na krawędziach osłony (1) umocowane na stałe owiewki (4), które tworzą dwie prostokątne płyty połączone dłuższym bokiem ze sobą pod kątem ostrym, płyty te mają tę samą wysokość ale różne szerokości, płyta o krótszej szerokości przymocowana jest do pionowej krawędzi osłony półwalca (1) i ustawiona równolegle do linii średnicy półwalca (1), a płyta o dłuższej szerokości przymocowana jest do półwalca (1) pod kątem ostrym w stosunku do linii średnicy półwalca (1).