ВЕТРОВАЯ ЭНЕРГОУСТАНОВКА

Полезная модель относится к области генерирования электрической энергии с помощью использования движения воздушных масс в атмосфере (ветер), получившей название ветроэнергетика.
Известна ветровая энергоустановка, которая содержит платформу, связанную с аэростатом средством крепления в виде ряда тросов. На платформе установлен источник электрического тока, выполненный в виде совокупности генераторов, снабженных ветровыми движителями или, иначе, лопастными ветроколесами. Каждый генератор с движителем размещен на поворотном основании, смонтированном на платформе через кольцевой шаровой погон. Каждое основание снабжено своим флюгером. В целом платформа с помощью гибкой связи, образованной связанными между собой несущим канатом и электрическим кабелем, соединена с лебедкой силового привода, размещенной на плавучем транспортном средстве - корабле [Авторское свидетельство №1793096, кл. F03Д 5/00, публ. 07.02.93., бюл. №5].
Недостатком известной энергоустановки является сложность ее конструкции, которая выражается в том, что источник электрического тока образован совокупностью автономных электрогенераторов, снабженных ветровыми движителями. При этом каждая из, образованных таким образом, автономных энергоустановок смонтирована на платформе посредством индивидуального поворотного основания с флюгером. Все энергоустановки объединены общей электрической системой и вырабатываемый ими ток подается на корабль через кабель. Конструктивная сложность описанной энергоустановки в целом является следствием сложности составляющих ее отдельных энергоагрегатов и приводит, в конечном итоге, к снижению надежности ее работы, что характерно для многозвенных технических систем.
Таким образом, задачей полезной модели является упрощение конструкции ветровой энергоустановки и повышение надежности ее работы.
Поставленная задача решается за счет того, что в ветровой энергоустановке, содержащей аэростат, связанный с платформой, несущей источник электрического тока, агрегатированный с ветровым движителем, и соединенной посредством канатно-кабельной связи с приводной лебедкой, размещенной на транспортном средстве, источник электрического тока выполнен в виде моногенератора, кинематически связанного с пропеллером. Каждая лопасть последнего соединена с его несущей осью посредством шарнира, обеспечивающего под действием индивидуального привода поворот вокруг упомянутого выше шарнира и расположение, таким образом, всех лопастей в нерабочем состоянии вдоль оси вращения пропеллера. Связь платформы с аэростатом выполнена в виде объемной рамы, представляющей собой шарнирный параллелограммный механизм, высота которого в рабочем состоянии превышает длину лопасти пропеллера.
На прилагаемых к описанию чертежах даны:
на рис.1 - ветровая энергоустановка в рабочем положении;
на рис.2 - ветровая энергоустановка в нерабочем (транспортном) положении;
на рис.3 - узел соединения лопастей пропеллера с его осью.
Ветровая энергоустановка предлагаемой конструкции содержит аэростат 1, связанный с платформой 2 с помощью объемной рамы 3, представляющей собой шарнирный параллелограмм, к перекладине 4 которого крепится оболочка аэростата. На платформе 2 установлен моногенератор 5, вал которого с помощью муфты 6 связан с осью 7 пропеллера 8. Ось 7 установлена в подшипниковых опорах 9 и несет на утолщенной конечной части 10 шарниры 11 соединения с лопастями 12. Последние, в свою очередь, шарнирно связаны со штоками 13 электрических актюаторов 14, корпусная часть 15 которых соединена с осью 7 в зоне конусного наконечника 16. Платформа 2 посредством канатно-кабельной связи 17 соединена с барабаном 18 лебедки силового привода, смонтированного на наземном транспортном средстве, представляющего собой трехосный автомобильный прицеп 19.
Работает ветровая энергоустановка следующим образом.
Автомобильный прицеп 19 устанавливается в исходное положение и к перекладине 4 крепится оболочка аэростата 1, которая из баллонов (на чертеже не показаны) начинает заполняться газом, например, гелием. По мере заполнения оболочки возрастает подъемная сила аэростата и в какой-то момент рама 3 выводится в вертикальное положение. Дальнейшее увеличение подъемной силы аэростата приводит к ее превышению веса платформы 2 со смонтированными на ней моногенератором 5, пропеллером 8 и другими деталями и узлами. Включив в работу лебедку силового привода, платформу 2 аэростатом поднимают на высоту в 10-15 метров относительно крыши прицепа 19 и после этого раскрывают лопасти 12 пропеллера 8 путем поворота их вокруг шарниров 11 с помощью актюаторов 14. Подняв платформу на необходимую высоту (100-1000 метров), аэростат разворачивают по направлению потока атмосферного воздуха (ветра) и навстречу ему. Этот маневр осуществляется автоматически за счет того, что на аэростате предусмотрен специальный стабилизатор (на чертеже не показан) подобный аналогичному устройству у самолетов. Под действием ветра пропеллер приобретает вращение, которое передается на вал моногенератора. Ток с последнего по кабелю, связанному с несущим нагрузку канатом, передается на прицеп 19, где распределяется по потребителям или используется впрок, заряжая аккумуляторы большой емкости, размещенные на прицепе 19. Заявляемая энергоустановка, используя лебедку, имеет возможность менять высоту в »поиске» более сильных потоков воздуха, обеспечивая, таким образом, оптимальный режим работы моногенератора по выработке электрического тока.