БЛОЧНАЯ ЯРУСНАЯ ВЕТРОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
INTEGRATED TIER WIND POWER PLANT

Изобретение относится к области ветроэнергетики и, конкретно, к ветровым электростанциям. Известны ветровые электростанции (ВЭС), состоящие из отдельно стоящих на местности ветроэнергетических установок (ВЭУ). Недостатком этих установок является низкий КПД вследствие неполного использования ветрового потока и на незначительной высоте от поверхности земли.
Эти установки размещаются на значительном расстоянии между собой, равном 5-9 диаметров ротора, необходимом для устранения потери энергии от эффекта "ветропарка". Такие ветровые электростанции, занимая значительную площадь, не могут максимально возможно использовать энергию ветрового потока как по ширине, так и по высоте его.
Ближайшим аналогом заявленного изобретения являются патенты SU 5133 A1 31.05.1928, SU 50924 A1, 30.04.1937, JP 55051970 A, 16.04.1980, FR 2488 A1, 12.02.1982, SU 1130033 A1, 15.06.1985, RU 2006670 C1, 30.01.1994, DE 10353118 A1, F03D 03/02 23.06.2005(1), 2403438, 10.11.2010.
Предлагаемое техническое решение блочной ярусной ветровой электростанции (БЯВЭС) (Фиг.1) позволяет повысить КПД ветродвигателей, размещенных во втором ярусе и выше, уменьшить занимаемые земельные площади, максимально возможно использовать энергию ветрового потока, уменьшить шумовое воздействие на окружающую среду, улучшить экологическую обстановку в местах их работы, сократить период монтажных работ и снизить затраты на монтаже.
Блочная ярусная ветровая электростанция (Фиг.1), состоящая из установленной и закрепленной на фундаменте блочной ярусной эстакады, отличающаяся тем, что каждый ярус образуют блоки с кожухами (Фиг.2, поз.5), имеющими на своей поверхности звукоизоляцию и состоящими из патрубков и средних частей, в которых устанавливаются ветродвигательные установки (ВДУ) (Фиг.2, поз.4), оборудованные электромеханической системой (Фиг.2, поз.3) для поворота их внутри кожухов от сигнала датчиков направления ветра при изменении направления ветра на противоположное. Патрубки кожухов имеют форму очертаний квадрата во входной части (Фиг.2, поз.7) с последующим переходом к форме очертаний усеченного конуса (Фиг.2, поз.6), форма патрубков (Фиг.2. поз 4) позволяет улавливать косые потоки ветра и направлять их в средние части. Одновременно она создает эжекторный эффект, повышая давление и скорость ветра в средней части кожуха перед ВДУ. Блоки первого яруса крепятся к основанию (Фиг.1, поз.3) и между собой, блоки последующих ярусов крепятся к предыдущим и между собой. Сборка блоков из деталей узлов может осуществляться как в заводских условиях, так и на монтаже. Установка блоков и монтаж БЯВЭС осуществляются с использованием воздушного крана (вертолета).
Входные патрубки кожухов в БЯВЭС с ортогональными и карусельными ветродвигателями имеют форму очертаний усеченной призмы.
БЯВЭС при использовании ветродвигателей крыльчатого типа с горизонтальной осью вращения соединены с отдельными генераторами, а при использовании ветродвигателей карусельного и ортогонального типов, они соединены или с отдельными генераторами, или через систему механических передач с одним общим валом и с одним генератором на группу.
При оборудовании БЯВЭС ортогональными ветродвигателями электростанция дополнительно комплектуется ветродвигателями крыльчатого типа, обеспечивающими запуск ортогональных ветродвигателей, после запуска вырабатываемая ими электроэнергия подается в электросеть.
БЯВЭС, кроме лестниц (Фиг.1 поз.5), оборудуются грузопассажирским лифтом. На крыше последнего яруса БЯВЭС устанавливаются солнечные батареи.
Свободное пространство (Фиг.1, поз.2) под первым ярусом используется для размещения аккумуляторной (помещение, в котором устанавливаются аккумуляторы), инвертора, дизельгенератора, ремонтных мастерских, различных служебных помещений, складов.
Наиболее целесообразна установка БЯВЭС на побережьях морей и океанов, в горах, в ущельях.
Скорость ветра на выходе из ВЭУ уменьшается на 60%, но через некоторое расстояние снова восстанавливается до первоначальной величины. На этом расстоянии можно устанавливать следующую БЯВЭС. При большой длине, например, ущелья может быть установлено несколько БЯВЭС.