TUABIN GIÓ CÓ CÁNH CẤU TẠO BỞI CÁC CÁNH BUỒM Lĩnh vực kỹ thuật được đề cập. Sáng chế đề cập đến việc phát điện bằng sức gió. Tình trạng kỹ thuật của sáng chế. Hiện nay việc phát điện bằng tua bin gió có 2 loại: - Loại trục ngang là loại thông dụng hiện nay, trục của tuabin nằm ngang và quay theo chiều gió nhưng với gió bão quá mạnh có thể bị phá huỷ. - Loại trục đứng gọn nhưng công suất không cao trục thẳng đứng cố định chịu được tốc độ gió cao. Loại tua bin trục nằm ngang có công suất lớn nhưng cũng chỉ đạt tới 3MW còn thông thường từ 0,7 - 1,5MW. Hiện nay ở Mỹ đang phát triển loại trục ngang lên để có công suất từ 5 - 10MW, ở Anh đang nghiên cứu loại trục đứng kiểu lá cây sung dâu. Bản chất kỹ thuật của sáng chế. Do đó mục đích của sáng chế tua bin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm là tạo ra một loại tuabin gió có công suất lớn hoạt động được với vận tốc gió từ cấp 2 trở lên và chịu được mọi tốc độ gió. Để đạt được mục đích nêu trên sáng chế tuabin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm bao gồm: - Cột đỡ: của tua bin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm gồm 2 trụ đỡ hai đầu trục tuabin, có thể dùng dây để chằng về nhiều phía giữ ổn định cho cột. Do đó, cột không cần độ cứng lớn. - Trục tuabin nằm ngang có phương cố định không thay đổi theo chiều gió nên có thể bố trí máy phát điện ở dưới mặt đất. - Phần chính giữa trục tuabin được chế tạo là một khung thép hình lăng trụ tam giác đều có cạnh bên bằng đến gấp đôi cạnh đáy. Các mặt bên của lăng trụ này là mặt phẳng cơ sở để dựng các cột buồm tạo thành 3 cánh của tuabin. - Buồm phễu: buồm này được chế tạo bằng vải là các phễu hình chóp tứ giác đều được giương lên theo những cột buồm dựng trên cạnh bên của lăng trụ. - Buồm phẳng: là những buồm được chế tạo bằng vải hoặc lá kim loại được giương lên theo những dãy cột buồm tạo với trục tuabin một góc 45 0 . - Bộ điều khiển: để điều khiển hoạt động của các loại buồm và bảo vệ tuabin khi gió bão lốc xoáy. - Bộ điều tốc: để tăng tốc độ truyền từ tuabin sang máy phát điện. Mô tả hình vẽ: - Hình 1 thể hiện khung thép của tuabin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm. - Hình 2 thể hiện tuabin hoạt động khi các buồm phễu được giương lên đón gió. - Hình 3 thể hiện tuabin hoạt động khi các buồm phẳng giương lên đón gió. - Hình 4 thể hiện tất cả các buồm được thu lại. Mô tả chi tiết: Tuabin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm máy phát điện có thể đặt được ở đầu cột hoặc dưới đất do trục tuabin được đỡ trên 2 đầu cột, độ cứng của cột không cần lớn lắm do có thể dùng các dây leo từ đầu cột xuống đất để giữ ổn định cho thân cột, do đó giảm được giá thành. Độ dài của trục tuabin quyết định công suất của tuabin đoạn trục chính giữa được chế tạo là một khung thép hình lăng trụ đều có cạnh đáy dài từ 1/2 đến bằng cạnh bên để bố trí các cột buồm trên mặt bên của lăng trụ. Ba hình chữ nhật là mặt bên của lăng trụ tam giác làm cơ sở để dựng các cột buồm tạo nên 3 cánh đón gió của tuabin. Trên các cạnh bên của lăng trụ các cột buồm được dựng lên để kéo buồm phễu lên xuống. Buồm phễu là loại buồm sử dụng cho tuabin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm được làm bằng vải, khi mở ra tạo thành những phễu hình chóp tứ giác đều để hứng gió, các hình chóp tứ giác đều khác nhau một khoản nhỏ để thoát gió khi quay ngược hướng gió. Một cột buồm ở giữa một bên được dựng lên để căng và kéo các dây chằng đáy chóp phễu lên xuống. Với các hướng gió đi tới tuabin có vuông góc hoặc lệch với phương vuông góc với trục tuabin hoặc lệch với phương này một góc nhỏ hơn 45 0 thì các buồm phễu được giương lên để thu năng lượng gió cho tuabin hoạt động phát điện. Từ góc của mặt bên lăng trụ tam giác đã sẵn có một cột buồm sẽ được dựng tiếp những cột buồm tiếp theo trên mặt bên này sao cho dãy cột buồm này tạo với trục tuabin một góc 45 0 để tạo đường lên xuống kéo các buồm phẳng mở ra đón gió. Buồm phẳng được giương lên thu năng lượng gió đi tới tuabin với những hướng gió dọc theo trục tuabin hoặc lệch so với trục tuabin một góc nhỏ hơn 45 0 . Buồm phẳng được làm bằng vải có gia cường các xương cứng hoặc làm bằng lá kim loại. Hoạt động lên xuống của các loại buồm, buồm nào được giương lên buồm nào bị thu lại do bộ cảm biến hướng gió và bộ cảm biến tốc độ gió điều khiển. Trong trường hợp có bão hoặc lốc xoáy, bộ cảm biến sẽ làm cho tất cả các buồm bị cuộn lại để bảo vệ tuabin không bị phá huỷ. Có thể xây dựng một trung tâm điều khiển chung cho một hệ thống tuabin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm. Ví dụ thực hiện: Để chế tạo một tuabin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm có công suất 3MW ở tốc độ gió cấp 4 cần chế tạo bề rộng của buồm phễu là 40m, bề cao của cột buồm 40m, bề rộng của buồm phẳng là 60m, bề cao là 40m. Lợi ích mà sáng chế đạt được: - Chế tạo được những tuabin gió cỡ lớn sinh ra công suất từ 5 - 10MW. - Lắp đặt được ở những vùng có bão tố và xoáy lốc. - Giảm bớt sức tàn phá của bão tố phía sau tuabin. - Sản xuất ra năng lượng sạch. - Giá thành sản xuất điện gió sẽ giảm nhiều. BẢN TÓM TẮT Sáng chế đề cập đến tuabin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm, máy phát điện có thể đặt dưới chân cột, trục tuabin cố định theo phương ngang do đó để thu được năng lượng gió từ mọi hướng phần giữa trục tuabin được chế tạo là một khung thép hình lăng trụ tam giác đều. Các cột buồm được dựng lên vuông góc trên các mặt bên của lăng trụ tạo thành 3 cánh của tuabin. Để tuabin hoạt động được: những cột buồm dựng lên dọc theo cạnh bên của lăng trụ để kéo các buồm phễu lên xuống, một cột buồm dựng chính giữa mặt bên dùng làm đường lên xuống cho các sợi dây căng chóp của phễu buồm, buồm phễu làm bằng vải được chế tạo thành những hình chóp tứ giác đều. Buồm phễu đón những hướng gió vuông góc với trục tuabin hoặc lệch với hướng này một góc nhỏ hơn 45 0 . Dãy cột buồm tạo nên trục tuabin một góc 45 0 làm đường lên xuống cho các buồm phẳng đón những hướng gió song song với trục tuabin hoặc lệch với trục tuabin một góc nhỏ hơn 45 0 . Bộ cảm biến hướng gió, tốc độ gió điều khiển sự lên xuống của hai loại buồm làm cho tuabin thu được năng lượng gió để phát điện. . huỷ. Có thể xây dựng một trung tâm điều khiển chung cho một hệ thống tuabin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm. Ví dụ thực hiện: Để chế tạo một tuabin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm có. độ gió. Để đạt được mục đích nêu trên sáng chế tuabin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm bao gồm: - Cột đỡ: của tua bin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm gồm 2 trụ đỡ hai đầu trục tuabin, . Bản chất kỹ thuật của sáng chế. Do đó mục đích của sáng chế tua bin gió có cánh cấu tạo bởi các cánh buồm là tạo ra một loại tuabin gió có công suất lớn hoạt động được với vận tốc gió từ cấp