prof. dr hab. inż. Czesław Koziarski  
   
 
Strona startowa
Życiorys
Spis publikacji
Artykuły
Patenty
Książki
Galerie
 

 

 

Kontakt

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

   
  Strona startowa | Archiwum aktualności | Życiorys | Spis publikacji | Artykuły | Patenty | Książki | Mapa strony | Kontakt
 
prof. dr hab. inż. Czesław Koziarski