Lista wynalazków

Mechanizm regulacji kąta ustawienia łopat turbiny wiatrowej o zmiennej powierzchni roboczej

autorzy: Konrad Pietrykowski, dr inż.

Przedmiotem wynalazku jest turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu z mechanizmem regulacji kąta ustawienia łopat, dzięki któremu możliwa jest automatyczna zmiana powierzchni roboczej turbiny. Mechanizm regulacji kąta ustawienia łopat turbiny wiatrowej o zmiennej powierzchni roboczej, składa się z zamocowanych do piasty osi mocujących, wraz z zestawami łopat, których położenie ustalane jest symetrycznie względem płaszczyzny przechodzącej przez osie mocujące o zadany kąt. Zestaw łopat składa się z dwóch łopat, przy czym kąt regulowany jest poprzez zmianę położenia tulei zamocowanej na prowadnicy prostopadłej do osi mocującej. Tuleja połączona jest przegubowo z cięgłami, które połączone są przegubowo z łopatami. Istotą wynalazku jest to, że w piaście zamocowany jest silnik elektryczny, z przekładnią, która sprzężona jest z kołem, na które nawinięte jest cięgno, które przechodzi przez co najmniej trzy zestawy regulujące składające się z rolek prowadzących. Poprzez sterownie silnikiem elektrycznym możliwe jest przestawienie kąta ustawienia łopat turbiny wiatrowej, a w konsekwencji zmiana ich powierzchni roboczej i generowanej mocy. Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że możliwe jest automatyczna zmiana kąta ustawienia łopat turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu i zmiennej powierzchni roboczej w zależności od prędkości wiatru, bez jej zatrzymywania. Dzięki temu zwiększy się użyteczność turbiny i zmniejszy czas konieczny na jej obsługę. Mechanizm regulacji zabezpiecza turbinę przed zniszczeniem w przypadku wystąpienia wiatru o dużej prędkości. Turbina będzie zdolna do pracy przy małych i dużych prędkościach wiatru. Energetyka wiatrowa jest wiodącą i perspektywiczną technologią walki z globalnym ociepleniem. Technologia jest na poziomie TRL VI. Dokonano demonstracji prototypu w warunkach zbliżonych do rzeczywistych (tunel aerodynamiczny). Prace te obejmowały: • wykonanie badań modelowych 3D-CFD wirnika turbiny wiatrowej, • opracowanie modelu geometrycznego CAD turbiny, • wykonanie prototypu wirnika technologią druku 3D, • przeprowadzenie badań w tunelu aerodynamicznym. W najbliższych kilkunastu latach znacząco zwiększy się ilość energii wytwarzanej w małych elektrowniach wiatrowych. Turbiny wiatrowe staną się urządzeniami powszechnie wykorzystywanymi do produkcji energii. Przemiany te dokonają się dzięki możliwościom, jakie daje technologia VAWT. Turbiny wiatrowe montowane na dachach budynków mogą się znacząco przyczynić do zwiększenia ich konkurencyjności na rynku wynajmu bądź sprzedaży. Potencjalnymi odbiorcami mogą być firmy produkujące małe turbiny wiatrowe, które chciałyby rozszerzyć swoją ofertę dodatkowe produkty oraz firmy zajmujące się montażem OZE, pragnące rozszerzyć swoją działalność o produkcję i montaż małych turbin wiatrowych. W pierwszym modelu wdrożenie będzie polegało na sprzedaży licencji niewyłącznej na korzystanie z przysługujących Politechnice Lubelskiej praw własności przemysłowej z technologii na zasadach ustalonych w umowie licencyjnej. Innym rozwiązaniem może być utworzenie spółki celowej z udziałem Politechniki Lubelskiej mającej za zadanie dalsze wdrożenie produktu oraz osiągnięcie przychodów z tytułu gospodarczego zastosowania efektów projektu.