Ветроэнергетическая установка
WIND POWER UNIT

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразовывающим энергию ветра в электрическую или другие виды энергии.
Известна ветроустановка [Пат. РФ №2187019, опубл. 10.08.2002, бюл. №22, з-ка 2001101581/06, 16.01.2001], в которой технический результат, заключающийся в повышении эксплуатационных характеристик установки за счет придания установке бурезащитных свойств, обеспечивается за счет того, что ветроэнергетическая установка содержит две соединенные под углом рамы, связанные с опорой в местах соединения с центральным опорным узлом, ветроколеса, установленные на стойках рам, поддерживающих тележки, согласно изобретению рамы снабжены шарнирами, установленными в центральном опорном узле, и имеют направляющие механизмы и синхронизирующее устройство.
Также известна установка [Пат. РФ №2239092, опубл. 27.10.2004, бюл. №30, з-ка 2003103237/06, 03.02.2003]. В этой ветроэнергетической установке, содержащей две соединенные под углом рамы с размещенными на них ветрогенераторами, установленные на общем поворотном основании, согласно изобретению внутри основных рам расположены дополнительные рамы, снабженные подъемными механизмами.
Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является установка [Пат. РФ №2581301, опубл. 20.04.2016, бюл. №11, з-ка 2013151084/06, 15.11.2013].
Ветроэнергетическая установка (ВЭУ) содержит две рамы с размещенными на них ветрогенераторами с вертикальными шарнирами, вращающее основание, башню. Каждая из рам закреплена на нижних концах П-образной стойки, а верхняя перекладина П-образной стойки установлена в подшипниках, обоймы которых закреплены на вращающемся основании, расположенном на башне. Рамы установленные на вертикальных шарнирах, имеют возможность поворачиваться относительно вертикальных осей.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, а так же необходимость в уравновешивающих устройствах.
Изобретение направлено на упрощение конструкции и совершенствование уравновешивающего механизма.
Технический результат достигается тем, что ветроэнергетическая установка, содержащая вращающееся основание, башню, две рамы с размещенными на них ветроэлектрогенераторами с вертикальными шарнирами, согласно изобретению рамы снабжены внешними упорами и тросами, причем одни концы тросов присоединены к рамам, а другие, через блоки, к противовесам.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображена ВЭУ вид сбоку, фиг.2 ВЭУ вид сверху при симметричном набегании ветра, фиг.3 вид сверху при не симметричном набегании ветрового потока.
ВЭУ содержит вращающееся основание 1, башню 2, противовесы 3 и 4, блоки 5, тросы 6, упоры 7, правую раму 8, ветроэлектрогенераторы 9 с ветроколесами 10, левую раму 11, вертикальные шарниры 12 и 13. Установка работает следующим образом. У представленной ВЭУ установки существует две режимы работы: номинальный, когда скорость ветра не превышает допустимую, и защищенный, когда скорость ветра превышает допустимую. В номинальном режиме энергии ветра недостаточно для поворота рам и они занимают положение, показанное на фиг.2. В случае, когда скорость ветра превышает допустимое значение, или порыв ветра является не симметричным, как показано на фиг.3, вследствие ветрового давления на ветроколеса и рамы происходит размыкание соединения « упор 7 - рама 8», как показано на фиг.3. Рама 8 поворачивается в шарнире 13, подтягивая через трос 6 противовес 3, противовес 4 в это время не работает. После прохождения буревого порыва под действием противовеса 3 рама принимает прежнее положение. Аналогично работает и рама 11. При полностью буревом порыве одновременно складываются рамы 8 и 11. В любом случае ВЭУ полностью сохраняет способность к самоориентации на ветер.
Введение данной буревой защиты повышает эксплуатационные свойства установки, кроме того, появляется возможность регулирования мощности за счет изменения фронтальной площади ветроустановки. Обеспечивается высокая степень унификации несущих рам, что в целом уменьшает стоимость установки. Это достигается за счет того, что противовесы используются в двух качествах:
- устройства компенсирующих вес рам;
- гравитационной пружины, обеспечивающий поворот рам в нештатных ситуациях.