Ветроэнергетическая установка
WIND POWER PLANT

Изобретение относится к области ветроэнегетики, а именно, к устройствам, преобразовывающим энергию ветра в электрическую или другие виды энергии.
Известна установка, имеющая многоветряковое устройство с несколькими ветроколесами с ориентацией на ветер, которое содержит поворотную ферму, выполненную в виде двух установленных под углом рам, мачту и энергетические модули [Авторское свидетельство СССР №1409774/ A.M. Литвиненко / Ветроэнергетическая установка / опубл. БИ №26, 1988, F03D 5/04, заявка №4161164/25-06 от 08.12.1986].
Недостатком данного устройства является низкая способность противостояния буревым порывам ветра.
Также известен ветроэлектрический агрегат с ветроколесом, расположенным за осью башни [Авторское свидетельство СССР №95035/ А.С. Добросердов, П.В. Пылков, заявка №686/445288 от 15.01.1952 в Бюро по делам изобритательства Главсевморпути]. Агрегат содержит поворотную башню со стержнем, на котором подвешена головка ветроколеса, поворотное основание, стрелу.
Недостатком данного устройства является высокая скорость ориентации на ветер, что приводит к большим динамическим нагрузкам, которые в пределе могут привести к разрушения агрегата.
Наиболее близким к заявленному по технической сущности является ветроэнергетическая установка по патенту РФ №2669722, заявка №2016143897 от 08.11.2016, опубл. 15.10.2018. Бюл. №29.
Ветроэнергетическая установка содержит башню, поворотное основание, ориентирующий элемент, ветроколесо, генератор. Поворотное основание снабжено стойками с подшипниками, в которых установлен горизонтальный вал, на валу снизу размещен генератор, а сверху закреплен кронштейн с подшипником вала ветроколеса, при этом оси ветроколеса и генератор снабжены шкивами, соединенными гибкой передачей. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов.
Недостатком данной конструкции является невозможность размещения горизонтальной оси вращения кронштейна как можно ближе к оси ветроколеса, что приводит к возможным колебаниям системы при частых порывах ветра.
Изобретение направлено на устранение указанного недостатка.
Это достигается тем, что в ветроэнергетической установке, содержащей башню, поворотное основание, ветроколесо с горизонтальным валом и генератор, согласно изобретению, установка снабжена дополнительным генератором и двумя стойками, расположенными параллельно башне, на нижнем конце каждой из которых расположены генераторы, при этом стойки соединены горизонтальным валом, расположенным на поворотном основании ниже горизонтального вала ветроколеса
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображена установка вид спереди, на фиг. 2 вид с боку.
Ветроэнергетическая установка содержит башню 1, поворотное основание 2, ветроколесо 3 и генератор 6, при этом установка снабжена дополнительным генератором 7 и двумя стойками 4 и 5, расположенными параллельно башне, на нижнем конце каждой из которых расположены генераторы 6 и 7. Стойки 4 и 5 соединены горизонтальным валом 8, расположенным на поворотном основании ниже и перпендикулярно горизонтальному валу 9 ветроколеса.
Работа установки происходит следующим образом: при наличии ветрового потока, направленного справа налево - см. фиг. 2, ветроколесо 3 приходит во вращение, вращая шкив, который соединен со шкивами генератора 6 и 7 с помощью гибкого элемента. При наличии внештатного (буревого) возмущения, вследствие расположения вала 9 выше вала 8 возникает вращающийся момент, который наклоняет установку против часовой стрелки - пунктир на фиг. 2. При этом поперечное сечение площади, занимаемой ветроколесом, уменьшается, ветровое воздействие в значительной степени проходит мимо установки, не оказывая на нее неблагоприятного влияния. После прекращения действия ветрового возмущения, под действием тяжести генераторов 6 и 7, установка приходит в исходное положение.
Технико-экономическим преимуществом данного устройства является его уравновешенность относительно башни, а также то, что возможно применение двух генераторов, что расширяет диапазон регулирования напряжения за счет возможности параллельного и последовательного соединения генераторов.