ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ВЭУ-5000

Полезная модель относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэнергетическим установкам с осью вращения ротора, совпадающей с движением ветра.
Известна ветроэнергетическая установка, содержащая поворотную головку, расположенную на верхнем конце мачты, и установленные на поворотной головке ветроколесо, электрический генератор, связанный с ветроколесом, и штангу с флюгером, присоединенным к внешнему концу штанги, при этом генератор выполнен по обращаемому типу электрической машины, ветроколесо снабжено, по меньшей мере, двумя лопастями, жестко закрепленными на вращающемся корпусе генератора, штанга установлена на поворотной головке горизонтально, ось вращения генератора и горизонтальная продольная ось штанги находятся в одной вертикальной плоскости, при этом вертикальная ось вращения поворотной головки смещена относительно упомянутой вертикальной плоскости, флюгер присоединен к штанге шарнирно с возможностью поворота его относительно горизонтальной продольной оси штанги, а центр тяжести флюгера расположен ниже продольной оси штанги. Кроме того, установка может быть снабжена блоком управления, при этом генератор подключен к потребителю кабелем через блок управления. Кроме того, установка снабжена аккумуляторной батареей, подключенной к блоку управления. Кроме того, мачта устанавливается на опору(см. описание полезной модели к свидетельству РФ №36706, МПК F03D 1/00, 7/02, 9/00 публикация 20.03.2004 г.).
Недостатком известной установки является:
1. Двухлопасное ветроколесо.
2. Мачта недостаточно усилена для штормовой ветровой нагрузки.
3. Отсутствие практического назначения ветроэнергетической установки.
Задачей заявляемой полезной модели является:
1. Оборудование трехлопастного колеса для эффективного использования ветропотока.
2. Использования надежной секционной мачты для повышения транспортабельности и упрощения монтажа.
3. Многофункциональное назначение: освещение, отопление, водоснабжение.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Ветроэнергетическая установка, содержащая секционную мачту, которая установлена на опоре с бетонным фундаментом, поворотную головку, расположенную на верхнем конце мачты, установленные на поворотной головке ветроколесо с тремя лопастями, электрический генератор, жестко связанный с ветроколесом, и штангу с флюгером, присоединенным к внешнему концу штанги, а также электрически соединенные между собой последовательно электрический генератор, зарядное устройство, аккумуляторная батарея и инвертор.
Кроме того, установка может быть снабжена дополнительным инвертором и вольтметром, при этом дополнительный инвертор подключен к выходу в электрическую сеть потребителя с силовым напряжением 380 вольт и 220 ватт.
На фиг.1 показан общий вид ветроэнергетической установки
Ветроэнергетическая установка фиг.1 содержит секционную мачту 8, которая установлена на опоре 10 с фундаментом 9, поворотную головку с электрогенератором 3, трехлопастное ветроколесо 6, на барабане 2 с конусом эффективности воздухопотока 1, горизонтальная штанга 4 с металлическим плоским флюгером 5. Поворотная головка с электрогенератором шарнирно установлена на трубчатой опоре 7, которая жестко монтируется на мачте 8.
Ветроэнергетическая установка работает следующим образом.
Ветроколесо 6 вместе с генератором 3 начинает вращаться при минимальной скорости ветра 3 м/с, увеличивая частоту вращения до номинальной величины. Ориентацию ветроколеса на ветер обеспечивает шарнирная поворотная головка и флюгер 5. При скорости ветра выше номинальной (12÷15 м/с) защиту конструкции от разрушения обеспечивает стабилизирующие устройство лопастей ветроколеса пропорционально скорости ветра при ураганных и штормовых скоростях ветра (20÷60 м/с). За счет соответствующего изменения ориентации лопастей уменьшается частота вращения ветроколеса при повышенных скоростных потоках ветра. При последующем уменьшении скорости ветра лопасти ветроколеса, соответственно, автоматически ориентируется адекватно режиму ветропотока воздуха.
Таким образом, высокая эксплуатационная надежность предлагаемой ветроэнергетической установки обеспечивается конструктивными характеристиками геометрической формы лопастей и автоматическим изменениям угла их ориентации при штормовых и ураганных скоростях ветра. В свою очередь, долговечность всей конструкции ветроэнергетической установки (фиг.1) обеспечивается конструкцией секционной мачты на бетонном фундаменте.