Ветроэнергетическая установка
Владельцы патента RU 2358152:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразовывающим энергию ветра в электрическую или другие виды энергии. Ветроэнергетическая установка содержит мачту, поворотное рамное основание с подшипниковыми узлами и ветроколесами с роторными элементами, статорные элементы и хвост. Мачта выполнена в виде двух стоек, каждая из которых снабжена направляющей. На двух стойках установлена наклонная каретка, несущая вертикальную стойку со статорными элементами, поворотным основанием с подшипниковыми узлами и ветроколесами с роторными элементами и с хвостом. Хвост установлен с возможностью опускания между направляющими, а каретка снабжена подъемным и фиксирующим механизмами. Изобретение обеспечивает легкость приведения установки в рабочее состояние в процессе строительства, легкость обслуживания, а также буревую защиту, т.к. в нижнем состоянии ветроколесо можно закрепить не только внутренним тормозом, но и внешне наложенными связями. 4 ил.
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразующим энергию ветра в электрическую или другие виды энергии.
Известна установка, имеющая рамное основание, установленное неподвижно с постоянной ориентацией на ветер [1]. Недостатком такой системы является отсутствие ориентации на ветер.
Наиболее близким к заявленному по совокупным признакам является многоветряковое ветроприемное устройство с несколькими ветроколесами с ориентацией на ветер, которое содержит поворотное рамное основание, выполненное в виде установленных под углом рам, мачту, энергетические модули [2] с ветроколесами с роторными элементами и статорные элементы.
Недостатком данного устройства является низкая способность противостоять буревым порывам ветра, низкая ремонтопригодность.
Изобретение направлено на устранение указанных недостатков.
Это достигается тем, что ветроэнергетическая установка, содержащая мачту, поворотное рамное основание с подшипниковыми узлами и ветроколесами с роторными элементами, статорные элементы, хвост, согласно изобретению выполнена таким образом, что мачта выполнена в виде двух стоек, каждая из которых снабжена направляющей, на которых установлена наклонная каретка, несущая вертикальную стойку со статорными элементами, поворотным основанием с подшипниковыми узлами и ветроколесами с роторными элементами и с хвостом, установленным с возможностью опускания между направляющими, при этом каретка снабжена подъемным и фиксирующим механизмами.
Достижение технического результата обусловлено наличием направляющих, несущих подвижную по вертикали каретку.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана ветроэнергетическая установка, вид спереди, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - вид сбоку при спокойном ветре, на фиг.4 - при возможном буревом порыве или при необходимости технического обслуживания.
Ветроэнергетическая установка содержит мачту, выполненную в виде двух стоек 1 и 2, направляющие 3 и 4, на направляющих установлена каретка 5, на ней установлена вертикальная стойка 6 с поворотным основанием 7, хвостом 8 и подшипниковым узлом с осью 9 ветроколеса 10, которое несет роторные элементы, контактирующие магнитным образом со статорным элементом 11, который также установлен на наклонной каретке 5, в частности на поворотном основании 7.
Кроме того, имеется подъемный механизм - лебедка 12 с тросом 13 и блоком 14, а также фиксирующий механизм - лебедка 15. Обе лебедки должны быть снабжены тормозами и стопорными устройствами. Каретка 5 снабжена роликами, контактирующими с направляющими 3 и 4.
Работа установки. В штатном режиме лебедка 12 натягивает трос 13 и через блок 14 перемещает и останавливает каретку 5 в верхнем - см. фиг.1 и фиг.3 - положении. При остановке и стопорении лебедки 12 включается на короткое время лебедка 15, натягивая соответствующий трос, прижимая тем самым каретку 5 к направляющим 3 и 4 и фиксируя ее. Ветроустановка работает в обычном (штатном) режиме, который допускает поворот головки с хвостом, ветроколесом, роторным и статорным элементами. Если же появляется необходимость в приведении установки в нижнее состояние, вызванное наличием, например, буревой обстановки или необходимостью проведения ремонтных или обслуживающих работ, то выполняются следующие действия: лебедка 12 оттормаживается и начинается отдача троса 13. Перед этим хвост 8 принудительно приводится, например, посредством троса в состояние, когда он при опускании оказывается между направляющими 3 и 4 - см. фиг.1. Когда ветроагрегат находится уже в нижнем положении - см. фиг.4, лебедка 12 затормаживается, а лебедка 15 натягивает свой трос, фиксируя каретку в нижнем положении, т.е. прижимая ролики каретки к направляющим. Могут быть применены и другие подъемные и фиксирующие устройства, например, гидроцилиндры, привод роликов каретки (наиболее приемлема пара зубчатое колесо - рейка) и др. Однако для сравнительно маломощных установок все же наиболее приемлем тросовый привод, как обладающий лучшими массогабаритными показателями, простотой и надежностью.
Технико-экономическими преимуществами данной установки являются легкость обслуживания, приведения в рабочее состояние в процессе строительства, а также появление дополнительной функции буревой защиты, т.к. в нижнем состоянии (фиг.4) ветроколесо можно заневолить не только внутренним тормозом, но и внешне наложенными связями.
Источники информации
1. Мак-Вейг Д. Применение солнечной энергии. / Пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1981. - 216 с., ил.
2. А.с. СССР №1409774 / A.M.Литвиненко. Ветроэнергетическая установка / опубл. БИ №26, 1988, F03D 5/04, з-ка №4161164/25-06 от 08.12.86.
Ветроэнергетическая установка, содержащая мачту, поворотное рамное основание с подшипниковыми узлами и ветроколесами с роторными элементами, статорные элементы, хвост, отличающаяся тем, что мачта выполнена в виде двух стоек, каждая из которых снабжена направляющей, на которых установлена наклонная каретка, несущая вертикальную стойку со статорными элементами, поворотным основанием с подшипниковыми узлами и ветроколесами с роторными элементами и с хвостом, установленным с возможностью опускания между направляющими, при этом каретка снабжена подъемным и фиксирующим механизмами.
