ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Ветроэнергетическая установка.
Полезная модель относится к области энергетики и предназначена для использования в качестве экологически чистого источника энергии.
Известна ветроэнергетическая установка, описанная в свидетельстве на полезную модель № 2176030, МПК F03D 9/00, опубл. 20.11.2001 г., содержащая ветродвигатель, гидронасос, гидромотор, пневмогидравлический аккумулятор и мотор-генератор, обратный и пропорциональный клапана, последовательно расположенные между между гидронасосом и гидромотором, напорную гидролинию, гидрозамок, вход которого подключён к напорной гидролинии, гидромультипликатор, состоящий их двух обратимых гидромашин с разными рабочими объёмами и имеющий низконапорные вход и выход и высоконапорную линию, которая соединена с пневмогидравлическим аккумулятором.
Однако такая установка имеет большие потери ветровой энергии в виде тепловой энергии и не позволяет эффективно использовать избытки ветровой энергии.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой ветроэнергетической установки (см. Свид. РФ на полезную модель № 23467, МПК F03D9/00, опубл. Бюл. JVfe 17-2002), является установка содержащая ветродвигатель, кинематически связанный с валом гидронасоса, выход которого соединен с напорной линией, соединяющей гидронасос со входом пропорционально управляемого распределителя, нормально открытый выход которого соединён с входом гидромотора, а нормально закрытый его выход через высоконапорный теплообменник подключён к одному концу всасывающей линии и выходу гидромотора. Выходной вал гидромотора соединён с мотор - генератором, подключённым к одному из входов блока управления, другой вход которого соединён с тахометром, установленном на общем валу ветродвигателя и гидронасоса, а выход блока управления
и f -2 ) t 4 4 О t
MIIK F03D9/00
включен на электрнческом входе распределителя. Вход гидронасоса соединён с одним из входов низконапорного теплообменника, другой вход которого подключён к всасывающей линии.
Однако такая установка не позволяет вырабатывать электроэнергию при малых скоростях ветра.
Технической задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей установки за счёт обеспечения выработки электроэнергии при любых скоростях ветра, в том числе и малых.
Эта техническая задача достигается тем, что известная ветроэнергетическая установка, содержащая ветроагрегат с одной из сторон которого расположен ветродвигатель, кинематически связанный с валом гидронасоса, вход которого соединён с выходом гидромотора, при этом вал последнего кинематически связан с валом генератора, выход которого подключён к одному из входов блока управления, второй вход соединён с тахометром, кинематически связанным с гидронасосом, а выход подключён к электрическому входу распределителя, снабжена разгонным ветродвигателем, расположенным на другой стороне ветроагрегата, разгонным тахометром, выход которого подключён к одному из входов блока управления, разгонные ветродвигатель и тахометр кинематически связаны, дополнительным гидронасосом, вход которого подключён к низконапорному выходу распределителя, двумя обратными клапанами, один их которых входом подключён к выходу дополнительного гидронасоса, а выходом присоединён к высоконапорному входу распределителя, второй обратный клапан включён между выходом гидронасоса и входом распределителя, низконапорный вход которого соединён со входом гидронасоса и выходом гидромотора.
Существо полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема ветроэнергетической установки.
разгонный ветродвигатель 3, Ветродвигатель 2 кинематически связан с гидронасосом 4, выход которого подключён ко входу 5 распределителя 6 через обратный клапан 7. Низконапорный выход 8 распределителя 5 соединён со входом дополнительного гидронасоса 9, кинематически связанного с разгонным ветродвигателем 3. Выход дополнительного гидронасоса 9 через обратный клапан 10 подключён к высоконапорному входу 11 распределителя 6. Низконапорный выход 12 распределителя 6 гидравлически связан со входом гидронасоса 4 и выходом гидромотора 13, вход которого соединён с выходом 14 распределителя 6. Гидромотор 13 кинематически связан с генератором 15, выход которого подключён к входу 16 блока управления 17. Вход 18 блока управления 17 подключён к тахометру 19, кинематически связанному с гидронасосом 4, Третий вход 20 блока управления 17 соединён с выходом разгонного тахометра 21, кинематически связанному с дополнительным гидронасосом 9. Выход 22 блока управления 17 подключён к электрическому входу распределителя 6.
Ветроэнергетическая установка работает следующим образом.
При увеличении скорости ветра повышается сопротивление потоку воздуха разгонного ветродвигателя 3 и происходит разворот ветроагрегата 1 ветродвигателем 2 к ветру, при этом увеличивается частота вращения разгонного ветродвигателя 3, что сопровождается ростом скорости вращения дополнительного гидронасоса 9 и увеличением величины потока жидкости поступающей через обратный клапан 10 к распределителю 6 и через его выход 14 в гидромотор 13. С выхода гидромотора 13 жидкость поступает на вход гидронасоса 4, так как скорость ветра недостаточна для раскрутки ветродвигателя 2, то весь поток следует через низконапорный выход 12 распределителя 6 и проходит через низконапорный выход 8 распределителя 6 ко входу дополнительного гидронасоса 9. Увеличение потока жидкости через гидромотор 13 сопровождается начальным разгоном генератора 15. Рост частоты вращения разгонного ветродвигателя 3 регистрируется разгонным тахометром 21, сигнал от которого постзшает в блок управления 17 через
вход 20. При достижении уровня сигнала от разгонного тахометра 21 соответствующего расчётной скорости ветра сигнал с выхода 22 блоку управления 17 поступает на вход распределителя 6 и происходит его включение.
Включение распределителя 6 приводит к тому, что его высоконапорный вход 11 соединяется с низконапорным выходом 12 и выходом 14, вход 5 соединяется с низконапорным выходом 8. Таким образом, вход и выход гидромотора 13 гидравлически замыкаются и генератор 15 продолжает вращение по инерции. Одновременно выход дополнительного гидронасоса 9 соединяется через обратный клапан 10, который препятствует обратному вращению дополнительного насоса, со входом гидронасоса 4, а выход гидронасоса 4 через обратный клапан 7, который препятствует обратному вращению гидронасоса 4, соединяется через распределитель 6 со входом дополнительного гидронасоса 9, таким образом поток жидкости полностью поступает на вход гидронасоса 4 и приводит во вращение ветродвигатель 2. Скорость вращения ветродвигателя 2 преобразуется тахометром 19 в электрический сигнал, который поступает на вход 18 блока управления 17, который отключает распределитель 6 при достижении рабочего уровня скорости вращения ветродвигателя 2.
Отключение распределителя 6 приводит к тому, что потоки жидкости с выходов гидронасоса 4 и дополнительного гидронасоса 9 суммируются в распределителе 6 и поступают на его выход 14, с которого суммарный поток жидкости направляется на вход гидромотора 13, приводящий во вращение генератор 15.
Использование такого решения обеспечивает расширение функциональных возможностей установки за счёт обеспечения выработки электроэнергии при любых скоростях ветра, в том числе и малых.