PL69235Y1 - Układ napędowy wiatrowo-cieplny narożny - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest układ napędowy wiatrowo-cieplny narożny składający się z dwóch silników, jednego wiatrowego a drugiego wiatrowo-cieplnego, nadający się do zastosowania na narożnikach budynków jak i innych budowli do napędu prądnic lub bezpośrednio pomp nawadniających czy też odwadniających.

Najbliższym rozwiązaniem jest turbina Savoniusa, której wirnik o wale pionowym ma przekrój zbliżony do litery „S”, co umożliwia działanie tego silnika niezależnie od kierunku wiatru. Zaopatrzony jest w dwie łopaty o obrysie prostokątnym i przekroju o kształcie półokręgu, których zewnętrzne krawędzie stanowią linie śrubowe, co umożliwia unikanie kąta martwego oraz zapewnia równomierną pracę wirnika. Drugim najbliższym rozwiązaniem jest turbina Darrieusa składająca się z dwóch pionowych skrzydeł zamocowanych na końcach ułożyskowanych pionowo ramion, W dokumencie JP2002098037(A) przedstawiony jest zespół turbin Darrierusa, które są umieszczone jedna nad drugą na narożniku budynku, pracujących niezależnie od siebie - nie są sprzęgnięte kinematycznie. Z kolei w dokumencie GB2460020 przedstawiono turbinę wiatrową obudowaną prowadnicami strug, zabudowaną wzdłuż narożnika budynku. Jest to jedna turbina zbudowana z wielu powtarzających się segmentów pozwalających zmontować dowolną jej długość. Pracuje ona z jedną prądnicą.

Istota wzoru polega na tym, że wirnik turbiny Savoniusa wyposażony w łopaty zamocowane na wale, ułożyskowany jest we wspornikach zamocowanych na narożniku. Na osi wału ułożyskowany jest wirnik prądnicy, korzystnie dwuwirnikowej, połączony z ułożyskowaną na wale zwielokrotnioną turbiną Darrieusa z łopatami o kształcie łopat wiatraków, korzystnie zwielokrotniona turbina Darrieusa usytuowana jest powyżej krawędzi dachu.

Korzystnie, po stronie wypukłej łopat do ściany, zamocowana jest przysłona ustawiona pod kątem do tej ściany.

Korzystnie, wał obejmowany jest przez łopaty, średnica wału jest co najmniej równa jednej trzeciej średnicy wirnika turbiny. Użyteczność wzoru ujawnia się w tym, że pierwszy silnik wiatrowy jest tak usytuowany, że wykorzystuje przestrzeń na styku ścian oraz zjawisko przylegania strugi powietrza do płaszczyzn, które opływa, jak i zwężenia jej przekroju, co powoduje zwiększanie jego gęstości i prędkości, a stąd i energii kinetycznej. Drugi silnik wykorzystując przestrzeń ponad narożnikiem zwiększa skuteczność działania układu niezależnie od kierunku wiatru. Może on też pracować, gdy wiatr nie wieje wykorzystując wznoszące prądy nagrzanego powietrza.

Przedmiot wzoru jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ napędowy wiatrowo-cieplny narożny w płaszczyźnie ściany, na której umocowana jest przysłona, a fig. 2 - przekrój poprzeczny tego układu.

Układ napędowy wiatrowo-cieplny narożny wyposażony jest w turbinę Savoniusa, która ma łopaty 1 zamocowane na wale 2, ułożyskowanym we wspornikach 3, 4 zamocowanych na narożniku 6. Wał 2 obejmowany jest przez łopaty 1, a jego średnica jest równa jednej trzeciej średnicy wirnika turbiny. Na osi wału 2 ułożyskowany jest wirnik prądnicy 8 dwuwirnikowej, połączony z ułożyskowaną na wale 2 zwielokrotnioną turbiną Darrieusa 9 z łopatami 10 o kształcie łopat wiatraków. Zwielokrotniona turbina Darrieusa 9 usytuowana jest powyżej krawędzi dachu. Po stronie wypukłej łopat 1 do ściany 5, zamocowana jest przysłona 7 ustawiona pod kątem do tej ściany 5.

Działanie silnika według wzoru polega na przekształcaniu energii poruszanego wiatrem powietrza na mechaniczną energię ruchu obrotowego. Realizowane to jest przez napieranie strug powietrza opływającego płaszczyznę ściany na łopaty 1, które działają na wał wirnika 2. Korzystnym jest takie ukształtowanie przysłony 7, aby nie następowało odrywanie od niej strugi powietrza, co zapewnia odpowiednia szerokość tej przysłony. Uzyskuje się przez to korzystniejszy jej przepływ wokół wirnika, gdy wiatr wieje od lewej strony jak na rysunku, co korzystnie wpływa na jego sprawność. Realizowane jest to też przez dłuższe opływanie wirnika, gdy wiatr wieje od prawej strony. Silnik według wzoru może pracować też, gdy wiatr wieje od strony zawietrznej. Skuteczniej natomiast pracuje wtedy silnik drugi.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia ochronne

   1. Układ napędowy wiatrowo-cieplny narożny wyposażony w turbinę Savoniusa, której wirnik wyposażony Jest w łopaty (1) zamocowane na wale (2), ułożyskowany Jest we wspornikach. (3, 4) zamocowanych na narożniku (6), znamienny tym, że na osi wału (2) ułożyskowany Jest wirnik prądnicy (8), korzystnie dwuwirnikowej, połączony z ułożyskowaną na wale (2) zwielokrotnioną turbiną Dar-rieusa (9) z łopatami (10) o kształcie łopat wiatraków, korzystnie zwielokrotniona turbina Darrieusa (9) usytuowana Jest powyżej krawędzi dachu, przy czym po stronie wypukłej łopat (1) do ściany (5), zamocowana Jest przysłona (7) ustawiona pod kątem do tej ściany (5).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wał (2) obejmowany Jest przez łopaty (1).
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że średnica wału (2) Jest co najmniej równa jednej trzeciej średnicy wirnika turbiny.