ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ВЫСОТНОГО СООРУЖЕНИЯ
WIND-DRIVEN POWER PLANT MAINLY FOR TALL STRUCTURE

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электрической энергии.
Известна ветроэнергетическая установка с вертикальной осью, содержащая ротор из ветрового колеса и в оси - генератор, по внешней окружности ротора имеется статор из направляющих воздушного потока на лопасти ротора, однако эта высотная конструкция имеет целевое назначение и не приспособлена для конструкции высотных инженерных сооружений или иным назначениям [патент РФ №90042 «Ветроэнергоустановка с автоматически регулируемыми лопастями»].
Известен также роторно-вертикально-осевой ветродвигатель, содержащий несколько крылообразных лопастей на вертикальной оси, соединенных дисковыми шайбами, в которых выполнены отверстия для вхождения фиксаторов положения лопастей, имеется механизм поворота лопастей, включающий усеченный конус, закрепленный на оси в нижней части ротора, и тяги, скользящие по поверхности конуса на шарах [патент РФ №2096259 «Роторный вертикально-осевой ветродвижитель»]. При этом тяги снабжены пружинами, лопасти могут посредством механизма поворота устанавливаться под разными углами атаки.
Недостатком этих устройств является то, что для их функционирования необходимо в качестве несущей конструкции ветроэнергетической установки строить специальное высотное инженерное сооружение.
Заявляемое изобретение направлено на использование высотного инженерного сооружения, например, радиотрансляционной вышки, в качестве несущей конструкции ветроэнергетической установки, а также регулирование воздушного потока, приводящего в движение ветроэнергетическую установку.
Поставленная задача решается тем, что ветроэнергетическая установка содержит ветровое подвижное колесо с вертикальными лопастями, окаймляющие его по внешней окружности вертикальные направляющие воздушного потока и электрический генератор. При этом ветровое подвижное колесо с вертикальными лопастями расположено с охватом вокруг периметра высотного сооружения на определенной высоте. Ветровое подвижное колесо окаймлено по внешней окружности двумя кольцами, одно сверху, другое - снизу, между которыми установлены вертикальные направляющие воздушного потока. При этом ветровое подвижное колесо в верхней и нижней ее частях имеет опорные колеса с амортизаторами, которые катятся по предусмотренным желобам - направляющим, расположенным с охватом вокруг периметра высотного сооружения на определенной высоте. В нижней части ветрового подвижного колеса предусмотрено также по окружности ленточное зубчатое звено передачи, и в сторону оси высотного сооружения предусмотрена шестерня промежуточного зубчатого звена, сопряженная с упомянутым ленточным зубчатым звеном передачи. Ось шестерни промежуточного зубчатого звена неподвижна и закреплена на конструкции высотного сооружения. Электрический генератор также неподвижно закреплен вблизи центра высотного сооружения, а зубчатая шестерня на валу генератора сопряжена с упомянутой шестерней промежуточного зубчатого звена. При этом вертикальные направляющие воздушного потока подвижны в своих осях и имеют тяги дистанционного автоматического управления поворотом вокруг своих осей для регулирования направлением воздушного потока.
На фигурах 1 и 2 показана ветроэнергетическая установка преимущественно для высотного сооружения в поперечном и продольном сечениях, где:
1 - вертикальные направляющие воздушного потока
2 - ветряное подвижное колесо
3 - опорные колеса с амортизатором
4 - желоб направляющий вокруг высотного сооружения 5
5 - несущая конструкция высотного сооружения
6 - ленточное зубчатое звено на ветряном колесе 2
7 - шестерня промежуточного зубчатого звена
8 - электрический генератор
9 - подвижные оси вертикальных направляющих 1
Устройство работает следующим образом. Воздушный поток, регулируемый вертикальными направляющими 1, оказывает давление на лопасти ветрового подвижного колеса 2. За счет того, что в нижней и верхней частях ветрового подвижного колеса 2 предусмотрены опорные колеса 3, которые катятся по желобу 4 вокруг периметра высотного сооружения 5 по окружности, ветровое подвижное колесо 2 начинает вращаться. Вместе с ветровым подвижным колесом 2 во вращение приходит и ленточное зубчатое звено 6. Через шестерни промежуточного зубчатого звена 7 вращение передается от ленточного зубчатого звена 6 на зубчатую шестерню на валу генератора 8. Вертикальные направляющие воздушного потока подвижны в своих осях 9 и имеют дистанционное автоматическое регулирование направления лопастей, что регулирует направление воздушного потока на лопасти ветряного подвижного колеса 2.