ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии, в частности над поверхностью горных рек.
В горных районах в зоне горных рек присутствует постоянное направление движения воздушной среды над поверхностью потока воды, что позволяет независимо от времени года и погодных условий получать энергию на месте. Удобная в эксплуатации, лавинозащищенная конструкция может обеспечить получение электроэнергии в труднодоступных районах.
Известна ветровая электростанция, содержащая корпус, воздухоподводящие каналы и расположенные в них ветровые колеса с горизонтальными осями, кинематически связанными с генераторами, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вертикальную вытяжную трубу, сообщенную посредством горизонтальных воздухоподводящих каналов с выполненным в корпусе вертикальным каналом, при этом вокруг последнего вертикально и радиально размещен ряд пустотелых элементов, спрофилированных в виде крыла, причем корпус снабжен поперечными переборками, образующими вместе с элементами секцию горизонтальных воздухоподводящих каналов в виде радиально расположенных диффузоров с выходными изогнутыми соплами, которые примыкают к вертикальному каналу, а генераторы расположены в одном из элементов. /RU Патент 2067690, 1996 г/
Известная ветряная электростанция конструктивно сложна, предполагает повышенную материалоемкость и ограничено применима при не высоком ветровом давлении и в условиях горной местности.
Известна ветроустановка для преобразования ветровой энергии в электрическую, содержащая два паруса, совершающих колебательные движения относительно друг друга и попеременно изменяющих свое сопротивление ветру, отличающаяся тем, что она выполнена в виде вертикальных мачт с установленными
на их верхних концах парусами и шарнирно закрепленными на основании нижними концами, снабженными устройством для преобразования энергии, причем верхние концы мачт имеют возможность качаться относительно друг друга в противофазе./RU 2131537, 1999 г./
Известная ветроустановка конструктивно сложна, не достаточно технологична в использовании, предполагает повышенную материалоемкость и ограничено применима при не высоком ветровом давлении и в условиях горной местности.
Наиболее близкая ветроэнергетическая установка, содержащая две опорные рамы с установленными на них ветродвигателями с горизонтальными осями вращения, отличающаяся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования энергии ветра, установка снабжена башней, установленной на вращающейся платформе, ветродвигатели размещены в рамах ярусами, а рамы шарнирно соединены с башней с возможностью поворота их в горизонтальной плоскости и изменения угла между ними../RU 2006670, 1994 г./
Известная ветроэнергетическая установка недостаточно интенсивно использует поток ветра всеми ветродвигателями, конструктивно сложна, не достаточно технологична в использовании, предполагает повышенную материалоемкость и ограничено применима при не высоком ветровом давлении и в условиях горной местности.
Задачей полезной модели является повышение эффективности преобразования энергии ветра в электрическую, снижение конструктивной сложности и материалоемкости, повышение надежности функционирования, технологичности монтажа и использования, возможность установки над поверхностью горной реки.
Задача решается тем, что в ветроэлектрической станции, включающей рамный корпус с установленными на нем ветродвигателями, опоры, согласно решению, корпус представляет раму мостового типа с установленными рядами ветродвигателями, снабженными общим конфузором на входе потока и дополнительно снабжены общим диффузором на выходе потока, корпус выполнен
с консольным вылетом концов рамы за опоры, при этом конфузор и диффузор выполнены в виде ориентированных продольно раме двух полотнищ, каждое из которых закреплено одной кромкой за раму, а второй кромкой - за натяжной трос, каждый натяжной трос огибает опорные блоки на мачтах и закреплен через тальрепы за анкерные зацепы. Отличительными признаками являются следующие:
- корпус представляет раму мостового типа с установленными рядами ветродвигателями, (что обеспечивает возможность установки над горной рекой и неуязвимость для лавин, селевых потоков, эффектное использование воздушных потоков);
- ветродвигателями, снабженными общим конфузором на входе потока, (обеспечение функционирования при относительно не высоком ветровом давлении при расширении захвата потока воздуха);
- ряды ветродвигателей дополнительно снабжены общим диффузором на выходе потока, (увеличение полезного действия ветродвигателей за счет инициирования направленности движения потока);
- конфузор и диффузор выполнены в виде ориентированных продольно раме двух полотнищ, каждое из которых закреплено одной кромкой за раму, а второй кромкой - за натяжной трос, (что снижает стоимость, материалоемкость и трудоемкость монтажа, повышает эффективность функционирования при относительно не высоком ветровом давлении, снижение конструктивной сложности;
- каждый натяжной трос огибает опорные блоки на мачтах и закреплен через тальрепы за анкерные зацепы, (надежность и низкие затраты установки систем крепления, технологичность установки и использования).
Сравнение заявляемого решения с аналогами и другими известными решениями не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Ветроэлектрическая станция поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид, а на фиг.2 - фрагмент общего вида, фиг.3 - вид сбоку с разрезом.
Ветроэлектрическая станция включает рамный корпус 1 ветродвигатели 2, опоры 3, конфузор 4, диффузор 5, полотнища 6,7 конфузора, полотнища 8, 9 диффузора, натяжные тросы 10, 11, 12, 13, мачты 14 с опорными блоками 15, тальрепы 16, анкерные зацепы 17.
Ветроэлектрическая станция монтируется следующим образом. На берегах горной реки устанавливаются опоры 3, на фундаменты устанавливаются натяжные мачты 14 и анкерные зацепы 17. Известным способом через русло реки устанавливается рамный корпус 1 с ветродвигателями 2. Закрепляются полотнища 6, 7 конфузора и полотнища 8, 9 диффузора посредством натяжных тросов 10, 11, 12, 13 и последующим натяжением посредством опорных блоков 15, тальрепов 16 и анкерных зацепов 17.
Ветроэлектрическая станция работает следующим образом.
Воздушный поток вдоль русла горной реки инициирует вращение ветродвигателей 2, при этом полотнища 6, 7 конфузора 4, обеспечивают дополнительно захват и направление воздушного потока к ветродвигателям с некоторым повышением скоростного напора. Полотнища 8, 9 диффузора инициируют фронтальную разреженную зону на всю длину полотен за ветродвигателями, что способствует увеличению результативности последних. Электроэнергия через преобразующие устройства направляется к потребителям.
Ветроэлектрическая станция позволяет повысить эффективность преобразования энергии ветра в электрическую, обеспечивает снижение конструктивной сложности и материалоемкости, повышение надежности функционирования, технологичности монтажа и использования, возможность установки над поверхностью горной реки.