Silnik wiatrowo-cieplny poddachowy
Przedmiotem wynalazku jest silnik wiatrowo-cieplny
poddachowy, który nadaje się do zastosowania w budynkach o
spadzistych dachach, do zasilania instalacji elektrycznej,
szczególnie w domach jednorodzinnych. Najbliższym rozwiązaniem jest wiatrak z
wirnikiem o wale pionowym, co umożliwia działanie tego silnika
niezależnie od kierunku wiatru, na którym zamocowane są dwa
płaty o obrysie prostokątnym i spiralnym przekroju.
Istota silnika polega na tym, że wirnik z lewej strony osłonięty
jest ukształtowaną osłoną, z prawej strony drugą osłoną, od
dołu izolacją, klapą i klapami regulacyjnymi, zaś od góry
poszyciem dachu z pokryciem, w którym znajduje się otwór wylotowy.
Otwór wylotowy przysłonięty kalenicą w kształcie odwróconej
rynny, zamocowaną na wspornikach za pomocą przegubów i amortyzatorów,
natomiast w ścianie szczytowej są okna, korzystnie nieprzeźroczyste.
Korzystnym jest również to, okna są osadzone na zawiasach
rozłącznych.
Silnik według wynalazku wykorzystuje przestrzeń pod kalenicą
dachu spadzistego i energię strugi powietrza przewietrzającego
poszycie dachu oraz energię cieplną, przejmowaną przez tą
strugę od jego pokrycia, co powoduje zwiększanie jej objętości
a stąd prędkości i energii kinetycznej.
Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji
jest odtworzony na rysunku, który przedstawia przekrój poprzeczny
silnika wiatrowo-cieplnego poddachowego.
Silnik wiatrowo-cieplny poddachowy, składa się z wirnika wyposażonego
w wał 1 z zamocowanymi do niego płatami wirnika 2 a całość
ułożyskowana jest w łożyskach 3. Z lewej strony wirnik 2 osłonięty
jest specjalnie ukształtowaną osłoną 4 a z prawej strony drugą
osłoną 5. Od dołu izolacją 6, klapą 7 i klapami regulacyjnymi
8. Od góry wirnik 2 silnika osłania poszycie dachu 9 z pokryciem
10, w którym znajduje się otwór wylotowy 11. W ścianie szczytowej
12 są okna 13, 14 i 15 z zawiasami rozłącznymi, które służą
do dodatkowego zasilania powietrzem silnika. Okna te są nieprzeźroczyste.
Otwór 11 przysłonięty jest kalenicą 16 w kształcie odwróconej
rynny, zamocowaną na wspornikach 17 za pomocą przegubów 18
i amortyzatorów 19.
Działanie silnika według wynalazku polega
na przekształcaniu energii poruszanego wiatrem i lub przez
ogrzanie powietrza, na mechaniczną energię ruchu obrotowego.
Realizowane to jest przez napieranie strug powietrza, przepływającego
między pokryciem dachu 10 i jego poszyciem 9 jak i poprzez
otwory okienne 13, 14 i 15 w ścianie szczytowej 12 budynku,
wpływającego pod kalenicę 16, na płaty wirnika 2. Zastosowanie
rozłącznych zawiasów na krawędziach skrzydeł okiennych 13,
14 i 15, umożliwia kształtowanie wlotów powietrza tak, aby
działały one nie tyko, gdy wiatr wieje równolegle, ale i skośnie
a nawet prostopadle do kalenicy 16 wykonanej w postaci rynny.
Wahliwe zawieszenie kalenicy 16 umożliwia przymykanie otworu
wylotowego 11 od strony nawietrznej. Zabezpiecza to przed
zacinaniem przez deszcz, lub śnieg od tej strony oraz wywołuje
podciśnienie po stronie przeciwnej. Podobny efekt wywołuje
otwarcie okna 13 po stronie zawietrznej, co przez wzrost różnicy
ciśnienia, wspomaga napór powietrza na wirnik 2. Zastosowanie
amortyzatorów 19 zapobiega cyklicznym wahaniom wykonanej w
postaci rynny 16 i uderzaniem nią o dach. Klapa 7 jest kierownicą
kierującą strugę powietrza bezpośrednio do wirnika 2 a klapy
8 są zaworami zwrotnymi zabezpieczającymi przed cofaniem się
strugi powietrza oraz służą do regulacji natężenia jego przepływu.
ilnik wiatrowo-cieplny poddachowy, może
mieć też zastosowanie przy braku ścian szczytowych 12 a działać
nawet przy braku wiatru poprzez wykorzystanie promieniowania
słonecznego nagrzewającego pokrycie dachu 10 a przez to i
powietrze pod nim, co wywołuje spadek jego ciężaru właściwego,
a stąd wstępujące prądy powietrzne. Wówczas zewnętrzne pokrycie
dachu 10 powinno mieć ciemne zabarwienie zaś wewnętrzne jasne,
ponadto wykonane z materiału łatwo przewodzącego ciepło. W
przypadku braku ściany szczytowej 12 korzystnym jest zastosowanie
przysłon na końcu wirnika.
Wykaz oznaczeń na
rysunku:
1 - wał
2 - płat wirnika
3 - łożysko
4 - osłona
5 - osłona
6 - izolacja
7 - klapa
8 - klapa regulacyjna
9 - poszycie dachu
10 - pokrycie dachu
11 - otwór wylotowy
12 - ściana szczytowa
13 - okno
14 - okno
15 - okno
16 - kalenica
17 - wspornik
18 - przegub
19 - amortyzator
|