Автономное устройство сигнального освещения вертикальной ВЭУ

Настоящая полезная модель относится к элементам сигнального освещения вертикальной ветроэнергетической установки (ВЭУ).
В настоящее время производство ВЭУ с вертикальной осью вращения в мире растет, с появлением новых, более производительных и легких моделей ветроэнергетических установок, а следовательно и более дешевых, и их парк будет расширяться и выгодно конкурировать с горизонтальными ВЭУ, особенно по их производительности, при работе на «слабых» ветрах. Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения, наиболее оптимальные в моделях малых мощностей, в отличие от версий с горизонтальной осью вращения, могут быть установлены в любой местности, в том числе, и в городских условиях с плотной застройкой. Компактные модели по совокупности своих эксплуатационных характеристик не запрещено устанавливать на крышах зданий, на индивидуальных постройках, но в любом случае их размещают с возвышением, на мачтах. Поэтому при работе ВЭУ в темное время суток возникает опасность столкновения летательных аппаратов с конструкциями вертикальных ветрогенераторов.
Данная проблема решается с помощью установки ограждающего сигнального освещения. Однако в этом случае электропитание на вертикальный ротор ветряной турбины необходимо передавать с помощью токосъемников, что технически, технологически и экономически нецелесообразно. В связи с этим предлагаемое техническое решение, являющееся автономным источником питания для сигнального освещения, решает вышеописанные проблемы.
Известна ветроэнергетическая установка для наружного освещения (Пат. РФ №181956, опубл. 30.07.2018), содержащая вертикально-осевую ВЭУ, размещенную на мачте, соединенную с аккумуляторной батареей, блок управления освещением, осветительные лампы, расположенные в лопастях ВЭУ, аэродинамические поверхности лопастей выполнены из полупрозрачного материала, а внутренняя поверхность лопастей покрыта светоотражающим материалом, аккумулятор расположен в неподвижной части мачты. Усовершенствованная ВЭУ обеспечивает наружное освещение, техническое решение простое и оригинальное.
Известно устройство автономного освещения уличных рекламных щитов на основе ВЭУ (Пат. РФ №157306, опубл. 27.11.2015), содержащее две вертикальные стойки с размещенным на них модулем из ламп с питанием от фотоэлектрических панелей, аккумуляторы, осветители в виде светодиодов, ВЭУ содержит 4 электрогенератора на магнитных подвесах, которые установлены попарно сверху и снизу модуля. Полезная модель направлена на повышение эффективности освещения вне зависимости от погодных условий, скорости ветра.
Известно устройство автономного сигнального освещения ветроэнергетической установки на основе пьезоэлектрического генератора (Пат. РФ №131094, опубл. 10.08.2013), содержащее связанные между собой источник света, выполненный в виде светодиода или светодиодной матрицы, аккумуляторную батарею, пьезоэлектрический генератор, систему управления и датчик сумерек. Система управления освещением, аккумуляторная батарея и пьезоэлектрический генератор установлены в комле лопасти ВЭУ. Один конец пьезоэлектрической пластины пьезоэлектрического генератора жестко закреплен внутри лопасти, а другой конец опирается на груз пьезоэлектрического генератора, который размещен в направляющих. Техническое решение направлено на создание надежной, простой в монтаже и обслуживании системы освещения лопастей ВЭУ. Однако данное техническое решение применимо только в горизонтальных ВЭУ.
Целью предлагаемого технического решения является разработка устройства автономного сигнального освещения вертикальной ВЭУ, надежного, простого в монтаже и обслуживании.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, состоит в получении надежного, простого в монтаже и обслуживании автономного устройства сигнального освещения вертикальной ВЭУ.
Технический результат достигается тем, что автономное устройство сигнального освещения вертикальной ВЭУ, содержащее связанные между собой источник света, аккумуляторную батарею, электрогенератор, блок управления освещением, датчик сумерек, выполнено на базе флюгера, ось которого установлена в подвижной втулке и закреплена на центральной стойке ротора вертикальной ВЭУ, датчик сумерек размещен на дополнительно установленном в нижней части втулки полом конусе с размещенными на его поверхности солнечными элементами, под конусом установлены закрепленные к втулке аккумуляторная батарея и блок управления освещением, в хвостовой части флюгера установлен бесконтактный электрогенератор с ветроколесом, на лопастях которого закреплены постоянные магниты и обод с генераторными катушками.
Предлагаемое автономное устройство сигнального освещения вертикальной ВЭУ иллюстрируется чертежом, представленным на фигуре, на которой показан общий вид устройства.
Автономное устройство сигнального освещения вертикальной ВЭУ выполнено на базе флюгера 1, ось 2 флюгера установлена в подвижной втулке 3 флюгера 1 и закреплена на центральной стойке 4 ротора ВЭУ (фиг.). Устройство содержит связанные между собой источник 5 света, аккумуляторную батарею 6, бесконтактный электрогенератор 7 с ветроколесом 8, блок 9 управления освещением, датчик 10 сумерек. В нижней части втулки 3 установлен полый конус 11 с размещенными на его поверхности солнечными элементами 12. Под конусом 11 установлены закрепленные к втулке 3 аккумуляторная батарея 6 и блок 9 управления освещением. Датчик 10 сумерек размещен на поверхности конуса 11. Бесконтактный электрогенератор 7 с ветроколесом 8 установлены в хвостовой части флюгера 1. На лопастях ветроколеса 8 закреплены постоянные магниты 13 и обод 14 с генераторными катушками 15. Источник 5 света выполнен на базе светодиодов и расположен наверху подвижной втулки 3.
Работа автономного устройства сигнального освещения вертикальной ВЭУ осуществляется следующим образом.
При вращении ротора вертикальной ВЭУ под ветровой нагрузкой флюгер 1, ось 2 которого установлена в подвижной втулке 3 и закреплена на центральной стойке 4 вертикальной ВЭУ, сохраняет положения по ветру, вследствие чего вращается ветроколесо 8 бесконтактного электрогенератора 7, установленного в хвостовой части флюгера 1 и происходит генерация электроэнергии. Блок 9 управления освещением по данным датчика 10 сумерек в темное время включает источник 5 света и выключает источник 5 света с увеличением освещенности. Аккумуляторная батарея 6 заряжается от бесконтактного электрогенератора 7 и/или дополнительно солнечных элементов 12. При вращении ветроколеса 8 постоянные магниты 13, изменяя свое положение относительно размещенных на ободе 14 генераторных катушек 15, обеспечивают зарядку аккумуляторной батареи 5.