ВЕТРЯНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПРИ ПОМОЩИ ТУРБИНЫ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ, ПРИВОДИМОЙ В ДЕЙСТВИЕ ЗМЕЙКОВЫМИ АЭРОСТАТАМИ, И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ПОМОЩИ ТАКОЙ СИСТЕМЫ

1. Ветряная система для преобразования энергии, содержащая, по меньшей мере, один змейковый аэростат (1), управляемый с земли, и погруженный, по меньшей мере, в одно ветровое течение W и ветряную турбину (2) с вертикальной осью, расположенную на уровне земли и снабженную, по меньшей мере, одной стрелой (3), соединенной при помощи двух тросов (4) с змейковым аэростатом (1), приспособленным для приведения в действие при помощи турбины (2) для вращения стрелы (3) и осуществления преобразования энергии ветра в электрическую энергию при помощи, по меньшей мере, одной системы (15a, 15b) генератора/электродвигателя, работающей как генератор и взаимодействующей с турбиной (2), причем тросы (4) приспособлены и для передачи механической энергии от змейковых аэростатов (1) и к ним, и для управления траекторией полета змейковых аэростатов (1),
отличающаяся тем, что содержит систему управления с искусственным интеллектом, приспособленную для автоматического управления змейковыми аэростатами (1) на траектории полета, и снабженную набором датчиков, расположенных на указанных змейковых аэростатах (1), и набором наземных датчиков.
2. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что содержит систему энергоснабжения, взаимодействующую с системой управления с искусственным интеллектом для управления аккумулированием или подачей энергии.
3. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что набор датчиков, расположенных на змейковых аэростатах (1), способен посылать информацию в беспроводном режиме системе управления с искусственным интеллектом.
4. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что каждая стрела (3) ветряной турбины (2) поддерживается при помощи, по меньшей мере, одной опорной системы (5a, 5b), предпочтительно содержащая стяжки (17), соединенные одним концом со стрелой (3) и другим концом с единой вертикальной конструкцией (18), расположенной в центре турбины (2), и вращающиеся со стрелой (3), причем опорная система (5a) предпочтительно содержит стяжки (19), расположенные в плоскости вращения ветряной турбины (2), соединенные одним концом со стрелами (3) и другим концом с центральным вращающимся валом (16) турбины (2), при этом опорная система (5b) предпочтительно также содержит, по меньшей мере, одну демпфирующую тележку (20), через которую стрела (3) может упруго опираться на землю, при этом опорная система (5b) предпочтительно снабжена упругим средством, соединенным параллельно, по меньшей мере, с одним демпфером (22), и демпфирующая тележка (20) снабжена, по меньшей мере, одной парой колес (21), совмещенных с осями вращения, проходящими через центр вращения турбины (2).
5. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что стрела (3) ветряной турбины (2) содержит, по меньшей мере, одно возвращающее устройство (6), приспособленное для возвращения змейкового аэростата (1) в состоянии покоя и предпочтительно содержащее, по меньшей мере, одну цилиндрическую трубу (6a), предпочтительно снабженную закругленной выходной кромкой, причем возвращающее устройство (6) предпочтительно наклонено относительно стрелы (3).
6. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что стрела (3) ветряной турбины (2) содержит, по меньшей мере, одну систему (7) возвращения и запуска змейкового аэростата (1), предпочтительно расположенную внутри возвращающего устройства (6) и предпочтительно содержащую, по меньшей мере, одну тележку (23), скользящую, по меньшей мере, по двум направляющим (24) внутри цилиндрической трубы (6a) возвращающего устройства (6) и предпочтительно приводящую в действие, по меньшей мере, одним ремнем, приводимым редукторным электродвигателем, при этом система (7) возвращения и запуска предпочтительно снабжена устройством создания искусственной тяги ветра, приспособленным для создания искусственного воздушного потока при запуске змейкового аэростата (1) из устройства (6) возвращения.
7. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что стрела (3) ветряной турбины (2) содержит систему (8) натяжения и демпфирования указанных тросов (4), предпочтительно снабженную, по меньшей мере, одним демпфируемым противовесом (29), поднятым от земли и способным совершать поступательное вертикальное движение, причем указанный противовес (29) поднимается от земли вследствие натяжения тросов (4), при этом система (8) натяжения и демпфирования предпочтительно снабжена, по меньшей мере, одним устройством (30), содержащим тягу (32), шарнирно соединенную вблизи конца стрелы (3) и взаимодействующую со стрелой (3) с расположением между ними упругого средства, предпочтительно представляющее собой, по меньшей мере, одну демпфирующую пружину (33).
8. Ветряная система по п.7, отличающаяся тем, что система (8) натяжения и демпфирования тросов (4) представляет собой гидравлический аккумулятор.
9. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что стрела (3) ветряной турбины (2) содержит систему (9) накопления потенциальной гравитационной энергии, предпочтительно содержащую, по меньшей мере, два понижающих скорость шкива (34a, 34b) и, по меньшей мере, один противовес (35), поднятый от земли и способный совершать поступательное вертикальное движение, при этом тросы (4) намотаны вокруг понижающих скорость шкивов (34a, 34b), противовес (35) предпочтительно поднимается от земли вследствие натяжения тросов (4), уменьшающие скорость шкивы (34a, 34b), предпочтительно расположены соответственно на нижнем уровне и на верхнем уровне, при этом уменьшающие скорость шкивы (34a, 34b) на верхнем уровне предпочтительно соединены со стрелой (3) (2) и на нижнем уровне соединены с указанным противовесом (35).
10. Ветряная система по п.9, отличающаяся тем, что каждый трос (4) с чередованием обернут вокруг одного из понижающих скорость шкивов (34a) на верхнем уровне и одним из понижающих скорость шкивов (34b) на нижнем уровне.
11. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что стрела (3) ветряной турбины (2) содержит систему (10) наматывания и разматывания тросов (4), предпочтительно содержащую, по меньшей мере, две первые лебедки (11), на каждой из которых соответствующий трос (4) наматывается и разматывается, причем каждая из первых лебедок (11) соединена с первым электродвигателем (36), управляемым системой управления с искусственным интеллектом, при этом первый электродвигатель (36) предпочтительно представляет собой электрический генератор, причем вокруг каждой из первых лебедок (11) соответствующий трос (4) намотан посредством выполнения ограниченного количества витков таким образом, что получают один слой витков.
,
12. Ветряная система по п.11отличающаяся тем, что система (10) наматывания и разматывания тросов (4) содержит, по меньшей мере, две пары обращенных друг к другу гусениц (38), выдвигаемых поршнями (39), причем между каждыми двумя из них вставлен один трос (4).
13. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что стрела (3) ветряной турбины (2) содержит, по меньшей мере, одну систему (12) хранения тросов (4), предпочтительно содержащую, по меньшей мере, две вторые лебедки (13), на каждой из которых соответствующий один трос (4) наматывается или разматывается, причем каждая из вторых лебедок (13) соединена со вторым электродвигателем (41), управляемым системой управления с искусственным интеллектом, при этом вторая лебедка (13) предпочтительно соединена со вторым электродвигателем (41) с расположением между ними, по меньшей мере, одного планетарного редуктора, и предпочтительно снабжена направляющим модулем (14), приспособленным для направления троса (4) для упорядоченного наматывания на вторую лебедку (13), причем вторая лебедка (13) предпочтительно установлена на тележке (44), скользящей по направляющей (45) параллельно оси вращения второй лебедки (13), при этом скольжение тележки (44) по направляющей (45) предпочтительно управляется скользящим механизмом вместе с вращением второй лебедки (13), предпочтительно приводимым в действие электродвигателем, управляемым системой управления с искусственным интеллектом, при этом скользящий механизм предпочтительно соединен с электродвигателем с расположением между ними, по меньшей мере, одного планетарного редуктора.
14. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что стрела (3) дополнительно содержит систему передачи, приспособленную для направления тросов (4) к змейковому аэростату (1) и предпочтительно содержащую, по меньшей мере, одну пару первых шкивов (25), установленных на тележке (23) системы (7) возвращения и запуска змейковых аэростатов (1), вторые неподвижные шкивы (26), установленные на стреле (3), по меньшей мере, одну пару третьих шкивов (27) для каждой системы (8) натяжения и демпфирования тросов (4), по меньшей мере, одну пару четвертых шкивов (28), установленных на ползунах (42) направляющих модулей (14) для тросов (4), при этом указанный ползун (42) предпочтительно приспособлен для скольжения по направляющей параллельно оси вращения второй лебедки (13) системы (12) хранения, причем скольжение ползуна (42) по указанной направляющей предпочтительно управляется скользящим механизмом вместе с вращением указанной второй лебедки (13), при этом скользящий механизм предпочтительно приводится в действие третьим электродвигателем (43), управляемым системой управления с искусственным интеллектом и предпочтительно представляет собой механизм с винтовым приводом или с ременным приводом.
15. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что система (15a, 15b) генератора/электродвигателя приводится в действие вращением стрел (3) ветряной турбины (2), когда она работает как генератор, и управляется системой управления с искусственным интеллектом, когда она работает как электродвигатель, причем система (15a) генератора/электродвигателя предпочтительно содержит систему зубчатых передач, отличающуюся шестернями, приспособленными для умножения и тяги множества генераторов.
16. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что система (15b) генератора/электродвигателя расположена на демпфирующих тележках (20) и приводится в действие вращением указанных колес (21), причем система (15b) генератора/электродвигателя предпочтительно соединена с колесами (21) с расположением между ними, по меньшей мере, одного планетарного редуктора, при этом передача электрической энергии от системы (15b) генератора/электродвигателя к указанной неподвижной части ветряной турбины (2) предпочтительно осуществляется при помощи коллектора, расположенного в центре или вблизи указанных направляющих.
17. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что система управления с искусственным интеллектом приспособлена для управления указанными первыми и вторыми лебедками (11, 13) системы (10) наматывания и разматывания тросов (4) и системой (12) хранения тросов (4) для управления змейковым аэростатом (1) на траектории полета при помощи обрабатывающего средства, выполняя, по меньшей мере, один прогнозирующий алгоритм, определяющий в каждый момент оптимальное положение, которое змейковые аэростаты (1) должны занять, по меньшей мере, в один следующий момент в зависимости от параметров полета и управления, информации, посланной от набора датчиков, расположенных на змейковых аэростатах (1), и от указанного набора наземных датчиков, отдавая приоритет подъемной силе L, производимой ветровым течением.
18. Ветряная система по п.1, отличающаяся тем, что система управления с искусственным интеллектом содержит подсистему безопасности, вмешивающуюся в управление указанными змейковыми аэростатами (1) для предотвращения столкновений в полете и предпочтительно приспособленную для взаимодействия с системой искусственного видения, представляющей собой систему оптического типа или микроволнового типа, при этом система обеспечения безопасности предпочтительно приспособлена для взаимодействия с системой срезания тросов, предпочтительно приспособленную для управления при помощи "сторожевого устройства".
19. Способ производства электроэнергии при помощи ветряной системы по п.1, отличающийся тем, что он содержит, для каждого из змейковых аэростатов (1), следующие этапы:
а) управление траекторией полета змейкового аэростата (1) таким образом, что змейковый аэростат (1) проходит поперек относительно направления ветрового течения W, натягивая тросы (4), соединенные со стрелой (3) ветряной турбины (2), вращая стрелу (3) благодаря эффекту тяги, отходит от стрелы (3) (1), поднимая противовес (35) системы (9) накопления энергии;
б) управление траекторией полета змейкового аэростата (1) таким образом, что змейковый аэростат (1) проходит в том же направлении, что и ветровое течение W, натягивая тросы (4), соединенные со стрелой (3), вращая стрелу (3) благодаря эффекту тяги, и приближается к стреле (3) змейкового аэростата (1) благодаря наматыванию тросов (4) на первые лебедки (11) при помощи первых электродвигателей (36) без снижения противовеса (35) системы (9) накопления энергии;
в) управление траекторией полета змейкового аэростата (1) таким образом, что змейковый аэростат (1) проходит поперечно относительно указанного направления ветрового течения W, натягивая тросы (4), соединенные со стрелой (3), вращая стрелу (3) благодаря к эффекту тяги, и отходит от стрелы (3) посредством разматывания тросов (4) через первые лебедки (11) при помощи первых электродвигателей (36) без снижения противовеса (35) системы (9) накопления энергии;
г) управление траекторией полета змейкового аэростата (1) таким образом, что змейковый аэростат (1) проходит в противоположном направлении относительно указанного ветрового течения W, не создавая какого-либо тормозящего эффекта для вращения стрелы (3) ветряной турбины (2), и приближается к стреле (3) посредством снижения противовеса (35) системы (9) накопления энергии для приема змейкового аэростата (1) в положении, начиная с которого он продолжает движение поперек относительно направления ветрового течения;
д) повторение указанных этапов.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что этапы а), и/или б), и/или в), и/или г) и/или д) выполняются автоматически при помощи системы управления с искусственным интеллектом.