Устройство автономного сигнального освещения вертикальной ВЭУ

Полезная модель относится к автономному сигнальному освещению ветроэнергетической установки (ВЭУ) с осью вращения ротора, перпендикулярной направлению ветра.
В настоящее время производство ВЭУ с вертикальной осью вращения в мире растет, с появлением новых, более производительных и легких моделей ветроэнергетических установок, а, следовательно, и более дешевых, и их парк будет расширяться и выгодно конкурировать с ВЭУ с горизонтальными осями, особенно по их производительности, при работе на «слабых» ветрах. Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения, наиболее оптимальные в моделях малых мощностей, в отличие от версий с горизонтальной осью вращения, могут быть установлены в любой местности, в том числе, и в городских условиях с плотной застройкой. Компактные модели по совокупности своих эксплуатационных характеристик не запрещено устанавливать на крышах зданий, на индивидуальных постройках, но в любом случае их размещают с возвышением, на мачтах. Поэтому при работе ВЭУ в темное время суток возникает опасность столкновения летательных аппаратов с конструкциями вертикальных ветрогенераторов.
Данная проблема решается с помощью установки ограждающего сигнального освещения. Однако в этом случае электропитание на вертикальный ротор ветряной турбины необходимо передавать с помощью токосъемников, что технически, технологически и экономически нецелесообразно. В связи с этим предлагаемое техническое решение, являющееся автономным источником питания для сигнального освещения, решает вышеописанные проблемы.
Известна ветроэнергетическая установка для наружного освещения (Пат. РФ №181956, опубл. 30.07.2018), содержащая вертикально-осевую ВЭУ, размещенную на мачте, соединенную с аккумуляторной батареей, блок управления освещением, осветительные лампы, расположенные в лопастях ВЭУ, аэродинамические поверхности лопастей выполнены из полупрозрачного материала, а внутренняя поверхность лопастей покрыта светоотражающим материалом, аккумулятор расположен в неподвижной части мачты. Усовершенствованная ВЭУ обеспечивает наружное освещение, техническое решение простое и оригинальное.
Известно устройство автономного освещения уличных рекламных щитов на основе ВЭУ (Пат. РФ №157306, опубл. 27.11.2015), содержащее две вертикальные стойки с размещенным на них модулем из ламп с питанием от фотоэлектрических панелей, аккумуляторы, осветители в виде светодиодов, ВЭУ содержит 4 электрогенератора на магнитных подвесах, которые установлены попарно сверху и снизу модуля. Полезная модель направлена на повышение эффективности освещения вне зависимости от погодных условий, скорости ветра.
Известно устройство автономного сигнального освещения ветроэнергетической установки на основе пьезоэлектрического генератора (Пат. РФ №131094, опубл. 10.08.2013), содержащее связанные между собой источник света, выполненный в виде светодиода или светодиодной матрицы, аккумуляторную батарею, пьезоэлектрический генератор, систему управления и датчик сумерек. Система управления освещением, аккумуляторная батарея и пьезоэлектрический генератор установлены в комле лопасти ВЭУ. Один конец пьезоэлектрической пластины пьезоэлектрического генератора жестко закреплен внутри лопасти, а другой конец опирается на груз пьезоэлектрического генератора, который размещен в направляющих. Техническое решение направлено на создание надежной, простой в монтаже и обслуживании системы освещения лопастей ВЭУ. Однако данное техническое решение применимо только в горизонтальных ВЭУ.
Целью предлагаемого технического решения является разработка устройства автономного сигнального освещения вертикальной ВЭУ, надежного, простого в монтаже и обслуживании.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании простого в обслуживании и монтаже устройства автономного сигнального освещения вертикальной ВЭУ.
Для достижения указанного технического результата устройство автономного сигнального освещения вертикальной ВЭУ, содержащее связанные между собой источник света, аккумуляторную батарею, пьезоэлектрическую пластину пьезоэлектрического генератора, блок управления освещением, датчик сумерек, выполнено на базе флюгера, ось которого свободно установлена во втулке и закреплена на радиальной профильной подложке, установленной на ротор ВЭУ, флюгер снабжен полым и закрепленным к его втулке противовесом, внутри которого расположены аккумуляторная батарея, блок управления освещением, пьезоэлектрическая пластина, размещенная в канале закрепленного к втулке флюгера удерживающего корпуса и закреплена в нем одним концом, другим концом пьезоэлектрическая пластина опирается на размещенный в канале удерживающего корпуса подпружиненный стержень с выступающим из противовеса контактным шариковым наконечником, опирающимся в свою очередь на радиальную профильную подложку.
Предлагаемое устройство автономного сигнального освещения вертикальной ВЭУ иллюстрируется чертежом, представленным на фигуре, на которой показан общий вид устройства.
Устройство автономного сигнального освещения вертикальной ВЭУ (фиг.) выполнено на базе флюгера 1, ось 2 флюгера 1 свободно установлена во втулке 3 и закреплена на радиальной профильной подложке 4, которая установлена на ротор ВЭУ. Флюгер 1 снабжен полым противовесом 5, который закреплен к втулке 3 флюгера 1. Внутри полого противовеса 5 расположены аккумуляторная батарея 6, блок 7 управления освещением, пьезоэлектрическая пластина 8 пьезоэлектрического генератора. Пьезоэлектрическая пластина 8 размещена в канале 9 удерживающего корпуса 10, который закреплен к втулке 3 флюгера 1. Пластина 8 закреплена в корпусе 10 одним концом, другим концом пластина 8 опирается на размещенный в канале 9 удерживающего корпуса 10 подпружиненный стержень 11 с выступающим из противовеса 5 контактным шариковым наконечником 12. Наконечник 12 опирается в свою очередь на радиальную профильную подложку 4, установленную на ротор 13 вертикальной ВЭУ. Датчик 14 сумерек расположен на корпусе противовеса 5 снаружи. Источник 15 света выполнен на базе светодиодов и расположен наверху флюгера 1. Контактный шариковый наконечник 12 может быть выполнен из металла или керамики. Профильная подложка 4 может быть выполнена также из металла или керамики, профиль подложки составляет не менее 1 мм.
Работа устройства автономного сигнального освещения вертикальной ВЭУ осуществляется следующим образом.
При работе вертикальной ВЭУ профильная подложка 4 совершает вращательное движение, т.к. установлена на ротор 13 вертикальной ВЭУ. Контактный шариковый наконечник 12 подпружиненного стержня 11 скользит по двигающейся радиальной профильной поверхности подложки 4 и стержень 11 совершает возвратно-поступательное движение из-за профильной (рифленой) поверхности подложки 4. При этом стержень 11 деформирует пьезоэлектрическую пластину 8, в результате чего происходит превращение механической энергии в электрическую, достаточную для освещения светодиодов. В светлое время суток блок 7 управления освещением по данным датчика 14 сумерек отключает питание светодиодов, аккумуляторная батарея 6 заряжается (накапливается электрическая энергия, необходимая для освещения в темное время суток).