Ветрогенератор

Усовершенствование ветрогенератора в районах со слабыми ветрами относится к области ветроэнергетики. Предлагаемый ветрогенератор усовершенствован, такая конструкция ветрогенератора не только увеличит количество производимой электроэнергии отдельной установки, но и способствовать увеличению эффективности всех установок ветрогенератора.
Известен ветрогенератор [RU 2168062 C1, F03D 9/00(2006.01), 27.05.2001] Технический результат, заключающийся в уменьшении габаритов, массы и стоимости ветрогенератора расширении рабочего диапазона скоростей ветра, достигается за счет того, что ветрогенератор, содержащий ветроколесо и магнитоэлектрический генератор, ротор которого имеет постоянные магниты и связан с ветроколесом, а статор выполнен из шихтованного магнитопровода с обмотками, согласно изобретению имеет два идентичных статора, магнитопроводы которых выполнены в виде плоских колец с установленными на их торцевой части и обращенными друг к другу плоскими обмотками, а ротор выполнен в виде немагнитного диска с вмонтированными в него постоянными магнитами, при этом диск ротора расположен между обмотками статора.
Однако уменьшение размеров может повлечь дисбаланс установки и за счет этого он будет простаивать при ветре 3 м/с и для нашей области он не перспективен.
Известна ветроэнергетическая установка [RU 2397361 C1, F03D 1/00 (2006.01), F03D 11/00 (2006.01), 20.08.2010].
Ветроэнергетическая установка содержит ветрогенератор, на основании которого размещены ветротурбина и генератор, и электрогенератор, при этом она дополнительно содержит нагреватель, дымогарную трубу, соединенный с дымогарной трубой паровой котел с дымовыми трубами и топкой для сжигания топлива, и последовательно связанные с паровым котлом через паропровод пароперегреватель, паровую турбину, которая кинематически связана с электрогенератором, вырабатывающим электроэнергию для потребителя, при этом на дымогарной трубе закреплена платформа, на которой с возможностью поворота вокруг оси упомянутой трубы установлен ветрогенератор, генератор которого электрически соединен с нагревателем, размещенным вместе с дымовыми трубами в паровом котле.
Данная ветроэнергетическая установка влияет на вращение лопастей ветрогенератора. Также установка больше подходит для районов Сибири и Дального Востока. Для нашего региона данная ветроустановка не подходит и требует больших материальных затрат для ее установки.
Существует ветрогенератор (варианты) [RU 109806 U1, F03D 1/02 (2006.01), F03D 3/02 (2006.01), 27.10.2011] содержащий электрогенератор со статором и ротором, установленными с возможностью вращения относительно друг друга, и два ветродвижителя, выполненных в виде соосных лопастных колес, одно из которых соединено со статором электрогенератора, а второе - с ротором электрогенератора, лопасти лопастных колес развернуты в разные стороны для вращения статора и ротора в противоположные стороны, отличающийся тем, что электрогенератор размещен в корпусе, а лопастные колеса выполнены с, одинаковыми диаметрами.
Данный ветрогенератор имеет свои недостатки, две одинаковые лопасти могут увеличить КПД, но для начала им нужно раскрутиться, что в свою очередь будет очень тяжело сделать для двух лопастей и тем самым при малом ветре они будут просто простаиваить.
Задача данного ветрогенератора - обеспечить малые предприятия, которые относятся к 1 категории электропотребления резервным питанием, а также аварийное освещение на небольших заводах, частные домовладения, которые находятся в труднодоступных местах или нерентабельные для. прокладки ЛЭП.
Это достигается тем, что в ветрогенераторе использованы две лопасти различного диаметра, шкив, вал, крепежные элементы, генератор, аккумулятор, инвертор. На шкив закреплены лопасти, малая лопасть стоит в начале, тем самым она сделана в качестве разгонного механизма при малом ветре для большой лопасти. При вращении лопастей в генераторе вырабатывается электрическая энергия, которая поступает на аккумуляторные батареи и происходит подзарядка или проходит через инвертор, который в свою очередь преобразует в нужное для потребителя напряжение.
Сущность данного ветрогенератора будет понятна из следующего описания устройства и представленных чертежей.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема установки ветрогенератора (вид сбоку), на которой показана последовательность работы и подключения установки. На фиг. 2 показана конструктивная схема совмещение лопастей ветроустановки (вид сверху) на данном исполнении показано, как закреплены шкивы на вал. На фиг. 3 показаны лопасти ветрогенратора (вид слева), как закреплены болтовые соединения и с какой стороны.
Комплекс ветровой электростанции состоит (фиг. 1) из двух лопастей: малая лопасть 1, большая лопасть 2, штифт 3, вал 4, аккумулятор 5, генератор 6, инвертор 7.
Конструктивная схема лопастей ветроэлектрической установки состоит из (фиг. 2) штифт 8, исполнение малой лопасти 9, исполнение большой лопасти 10. Из (фиг. 3) вал 11, крепежные элементы 12.
Устройство работает следующим образом.
При возникновении малого потока ветра при скорости 2-3 м/с малая лопасть ветрогенератора начинает вращение и при определенной набранной скорости за счет зацепления начинает вращаться большая лопасть. Тем самым запускается в движение за счет малой лопасти при ветре 2-3 м/с.
Технический результат заключается во вращении лопастей ветрогенератора при малом ветре 2-3 м/с. Ветроустановка состоит из двух лопастей малой и большой площади, малая лопасть служит разгонной частью большой лопасти за счет зацепления при определенной скорости малой лопасти. Применение такой установки сможет решить вопрос ветроэнергетики, там, где наблюдаются периоды малого ветра и простаивания ветровых электростанций без работы. Также снизить затраты для предприятий, которые относятся к 1 категории энергопотребления и использоваться ветроустановку как второе аварийное питание или в качестве аварийного освещения.
Источники информации
1. Ветрогенератор, RU 2168062 С1, F03D 9/00 (2006.01), 27.05.2001.
2. Ветроэнергетическая установка, RU 2397361 С1, F03D 1/00 (2006.01), F03D 11/00 (2006.01), 20.08.2010.
3. Ветрогенератор (варианты), RU 109806 U1, F03D 1/02 (2006.01), F03D 3/02 (2006.01), 27.10.2011.