Поливиндротор модифицированный



Поливиндротор модифицированный
Поливиндротор модифицированный
Поливиндротор модифицированный

 


Владельцы патента RU 2529990:

ГУБАНОВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ (RU)

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии среднескоростных ветров в условиях континентального климата. Поливиндротор включает в себя несущую мачту, заканчивающуюся наверху поворотным узлом, от которого отходят в подветренную сторону горизонтальные платформы, стянутые вертикальными стойками в обойму, содержащую виндроторы, выставленные клином на ветер, и хвостовые оперения. Устройство с наветренной стороны от мачты имеет дополнительную вертикальную стойку со стационарно установленным на ее вершине стреловым грузоподъемным краном. Вся подвижная часть сбалансирована относительно оси поворота на ветер при помощи противовесов, которые одеты на упомянутую дополнительную стойку и подветренные стойки, равноудаленные от поворотного узла. Устройство снабжено защитной сеткой, прикрепленной к внешним кромкам горизонтальных платформ. Изобретение направленно на независимое от специальной техники обслуживание и ремонт основного оборудования, повышение надежности узла ориентации поливиндротора на ветер, безопасную эксплуатацию. 3 ил.

 

Устройство предназначено для преобразования энергии средне-скоростных ветров в сложных и нестабильных атмосферных условиях континентального климата с получением электроэнергии средней мощности.

Изобретение относится к ветрогенераторам с вертикально-осевым вращением ортогональных турбин.

Перед развитием ветроэнергетики на материковых территориях долгое время стоит и очевидно не будет преодолена проблема низкой эффективности применения горизонтально-осевых турбин пропеллерного типа из-за их плохой ориентации на ветер и низкой мощности в атмосферных потоках со скоростями до 12 м/с. В свою очередь вертикально-осевые турбины (виндроторы), в полной мере соответствующие условиям работы в среднескоростных ветрах 6-9 м/с, не требующие ориентации на ветер и в силу этого идеально соответствующие воздушной среде, где преобладают неустойчивые, переменчивые по направлению, вихревые потоки, развивали до сих пор мощности в 15-20 кВт, но не более.

С другой стороны, устойчиво нарастающие темпы роста тарифов на электроэнергию от традиционных сетевых источников побуждают потребителей к поиску возможностей самоизоляции в вопросах энергоснабжения и их таковому запросу сегодня единственно отвечают технологии генерации из возобновляемых источников, прежде всего ветроэнергетика. Однако в данном направлении потребитель на материковых территориях сталкивается с такими не в полной мере решенными вопросами, как безопасность, решаемая большой площадью отчуждения земли под ВЭУ, что влечет за собой значительные арендные платежи и земельные налоги, высокая стоимость не столько оборудования, как его эксплуатации в силу зависимости от специальной техники и средств, быстрый износ и ненадежность отдельных узлов.

Из уровня техники известен поливиндроторный энергоблок (патент RU №2482328), который в комплектации серийно выпускаемыми промышленностью виндроторами ВЕГА (http://www.energostar.com.ua) или ENERVOLT (http://www.termored.ru), имеющими ортогональные турбины с крыловидными лопастями диаметром 4 и высотой 8 метров, будучи поднятыми в континентальном климате на высоту порядка 40-60 метров (http://cxem.net), развивает мощности 30-40 кВт в комплектации 2 виндроторами, 120-160 кВт в комплектации 8 виндроторами и т.д. Для настоящего энергоблока номинальной скоростью ветра является 8,0 м/с, самоориентация на ветер усилена особой направленностью вращения турбин и хвостовыми оперениями. Предварительная стоимость строительства энергоблока определяется из соотношения 960-1000 EUR/кВт и является приемлемой малым и среднем предприятиям, бытовым потребителям на принципах кооперации. Вместе с тем данное техническое решение не учитывает такие эксплуатационные аспекты, как безопасность без отчуждения земельных площадей, высокая стоимость обслуживания и ремонта, ненадежность поворотного узла. В результате разрушений на критических скоростях ветра, по причине заводских дефектов, монтажа или естественной коррозии крепежа поврежденные части турбин будут разбросаны и накроют большую территорию. Для производства ремонта и профилактики потребуется тяжелый самоходный автокран с большим вылетом телескопической стрелы, которого может и не быть в местах дислокации энергоблока или не быть дорог с твердым покрытием необходимой проходимости. В любом случае стоимость почасовой аренды специального автокрана составляет значительную денежную сумму и резко повышает себестоимость электроэнергии от ветрогенератора любого известного типа. При установке энергоблока на высоте более 40 м эксплуатационные затраты вырастут еще более ввиду необходимости периодического привлечения вертолетной техники. В рассматриваемом устройстве поворотный узел нагружен большим изгибающим моментом, поскольку центр тяжести энергоблока всегда смещен в подветренную сторону от оси вращения, что приводит к неравномерному и быстрому износу подшипников узла с последующим их заклиниванием.

Сущность изобретения состоит в том, что известный поливидроторный энергоблок дополняется новыми узлами и элементами целевого назначения, а именно собственным грузоподъемным механизмом вертикального перемещения виндроторов к фундаменту установки для ремонта или замены турбинно-генераторного оборудования, их возвращения в рабочее положение; средствами балансировки-выравнивания нагрузки на поворотный узел поливиндротора с помощью противовесов; сеткой безопасности, защищающей прилегающую территории в аварийных ситуациях.

Целью настоящего устройства является независимое от специальной техники обслуживание и ремонт основного оборудования, повышение надежности узла ориентации поливиндротора на ветер, безопасности при эксплуатации установки.

Поставленная цель достигается следующими техническим решениями. В состав конструкции добавлена еще одна вертикальная стойка, установленная с наветренной стороны от несущей мачты. На вершине упомянутой стойки стационарно размещен стреловой грузоподъемный кран. В случае необходимости на все ту же стойку и стойки равноудаленные от поворотного узла, с подветренной от него стороны одеваются противовесы. К внешним кромкам опорных для виндроторов платформ крепится сетка, выполняющая защитные функции при аварийных разрушениях турбинных элементов.

На фиг.1 показан общий вид поливиндротора модифицированного в одноярусном исполнении и комплектации шестью виндроторами; на фиг.2 - сечение «А-А»; на фиг.3 - схематичный вид того же поливиндротора, когда один из турбинно-генераторных блоков опущен к фундаменту установки в целях его текущего ремонта.

Поливиндротор модифицированный (ПВР-М) содержит несущую мачту 1 с поворотным узлом 2, от которого отходят горизонтальные платформы 3, стянутые наветренной 4 и подветренными 5 стойками в обойму 6, заполненную виндроторами 7 в составе ортогональных турбин 8 и генераторов 9. Указанные турбинно-генераторные блоки выставлены клином на ветер, пространственная ориентация обоймы усилена хвостовыми оперениями 10. На вершине наветренной стойки стационарно установлен стреловой грузоподъемный кран 11. Обойма из виндроторов сбалансирована относительно своей оси поворота на ветер с помощью противовесов 12.1 и 12.2, с внешней стороны она огорожена защитной сеткой 13, что крепится к кромкам горизонтальных платформ.

Устройство ПВР-М действует следующим образом. Перед запуском установки в работу вся подвижная часть конструкции, а именно обойма 6 в сборе с виндроторами 7, балансируется относительно поворотного узла 2, для чего используются противовесы 11. В рабочем режиме преобразования энергетики ветра в электроэнергию грузоподъемный кран 10 не задействован, его стрела фиксируется на верхней торцевой площадке поворотного узла 2. Защита в аварийной ситуации прилегающей к ПВР-М территории от поражения разрушенными и разбрасываемыми элементами турбин 8 обеспечивается сеткой 12.

В режиме ремонта, замены изношенных деталей и узлов виндроторов 7 работы производятся с помощью стрелового грузоподъемного крана 10, который опускает данные турбинно-генераторные блоки к фундаменту ПВР-М и затем возвращает их на место. Описанная деятельность производится исключительно в периоды слабо- или безветрия.

Таким образом, предлагаемый поливиндротор модифицированный эффективно решает проблемы, сдерживающие использование самого перспективного возобновляемого источника энергии - ветра, в том числе и прежде всего в интересах потребителей средних электрических мощностей на материковых территориях за счет углубления автономизации ВЭУ, удешевляющей эксплуатацию оборудования посредством исключения зависимости от специальной техники и средств; мер безопасности, что позволяют уменьшить землеотводы под ветрогенераторы и коммуникации, приблизить их вплотную и непосредственно к объектам электроснабжения; повышения надежности, межремонтного пробега и ресурса ветроэнергетических станций виндроторного класса.

Поливиндротор модифицированный, включающий в себя несущую мачту, заканчивающуюся наверху поворотным узлом, от которого отходят в подветренную сторону горизонтальные платформы, стянутые вертикальными стойками в обойму, содержащую виндроторы, выставленные клином на ветер, и хвостовые оперения, отличающийся тем, что устройство с наветренной стороны от мачты имеет дополнительную вертикальную стойку со стационарно установленным на ее вершине стреловым грузоподъемным краном, вся подвижная часть конструкции сбалансирована относительно оси поворота на ветер при помощи противовесов, что одеты на упомянутую дополнительную стойку и подветренные стойки, равноудаленные от поворотного узла, в состав устройства входит защитная сетка, полностью отгораживающая работающие турбины от окружающего пространства, будучи прикрепленной к внешним кромкам горизонтальных платформ.



 

Похожие патенты:

Конструкция лопасти включает в себя каркас ветряной лопасти, валы ветряной лопасти, предусмотренные в каркасе ветряной лопасти, подвижные лопасти и стопоры лопастей.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано при создании ветроэлектрических станциях высокой мощности. Ветроэлектростанция, включающая модуль, содержит смонтированную в подшипниковых опорах, верхней и нижней, вертикальную ось с лопастями, платформу, смонтированную на опорах, на платформе закреплена нижняя подшипниковая опора вертикальной оси, установлен прикрывающий часть лопастей от воздействия ветра дуговой экран с по меньшей мере одним опорным колесом, сообщенным трансмиссией с двигателем, осесимметричную поверхность, взаимодействующую с колесом.

Группа изобретений относится к ветроэнергетическим установкам. Ветровой энергетический модуль, содержащий вертикальную центростремительную турбину, электрогенератор, связанный с турбиной с профилированными лопастями, размещенной внутри неподвижного соплового направляющего аппарата, выполненного с верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены направляющие лопасти.

Изобретение относится к способам балансировки ветроколес вертикально-осевых ветроэнергетических установок. Способ балансировки ветроколеса ветрикально-осевой ветроэнергетической установки, состоящего из ступицы и кольца с закрепленными на нем в два яруса лопастями, характеризуется тем, что балансировку проводят в следующей последовательности: комплектуют лопасти ветроколеса так, чтобы значения массы лопастей в каждом ярусе отличались между собой не более 0,15%, ступице придают горизонтальное положение относительно оси вращения, к оси ступицы присоединяют технологические штанги, полученную сборку поднимают и устанавливают штангами на подставки, на ступице устанавливают кольцо крепления лопастей, на ось ступицы устанавливают виброгенератор и при работающем виброгенераторе подбором по массе и установкой грузов балансировку производят в три этапа, вначале балансируют с кольцом крепления лопастей, затем - с присоединенными лопастями верхнего яруса, а затем - с присоединенными лопастями нижнего яруса так, чтобы на каждом этапе при придании вращения «от руки» сборка могла останавливаться в любом положении от 0 до 360°, при этом каждый этап балансировки заканчивается установкой и закреплением балансировочных грузов определенного веса и в нужном месте.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии средне-скоростных ветров в электроэнергию. Энергокомплекс состоит из несущей мачты, на вершине которой имеется поворотный узел с радиально и противоположно направленными траверсами равной длины, на которых установлены, по меньшей мере, две идентичные опорные решетки.

Изобретение относится к ветродвигателям с осью вращения ротора, перпендикулярной направлению ветра. Ветродвигатель содержит установленное на вертикальном полом валу рабочее колесо, выполненное виде размещенных между верхним и нижним ободами поворотных лопастей, установленных на поворотных валах, которые закреплены на кронштейнах, связанных с вертикальным валом.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии. Ветроэнергетическая установка содержит ветрогенератор с лопастной ветровой турбиной с вертикальным валом вращения, расположенной внутри неподвижного лопастного воздухонаправляющего аппарата с основанием и крышкой, электрогенератор, блок управления, дополнительный источник электроэнергии.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэлектрогенераторная установка содержит башню, поворотное устройство, несущую конструкцию, вертикальные валы с вращающимися в разные стороны ветроколесами с лопастями, хвостовую плоскость, статорные и роторные элементы.

Изобретение относится к области малой энергетики и может быть использовано для создания ветроэнергетических станций. .

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для получения промышленно значимых мощностей электроэнергии. .

Изобретение относится к области силовых установок, использующих энергию потока среды. Самоустанавливающаяся парусная установка для отбора энергии потока, характеризующаяся тем, что содержит замкнутый в кольцо рельс, на котором размещены подвижные тележки, связанные между собой сцепками и несущие генераторы, ротор которых введен в контакт с поверхностью рельса.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электроэнергию. Виндротор содержит мачту, состоящую из двух частей, соединенных шарниром, вертикально-осевую турбину и лебедку.

Группа изобретений относится к ветроэнергетическим установкам. Ветровой энергетический модуль, содержащий вертикальную центростремительную турбину, электрогенератор, связанный с турбиной с профилированными лопастями, размещенной внутри неподвижного соплового направляющего аппарата, выполненного с верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены направляющие лопасти.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка преимущественно для высотного сооружения с вертикальной осью, содержащая ветровое подвижное колесо с вертикальными лопастями и электрический генератор.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветровая электростанция на постоянном воздушном потоке включает множество ветроэнергетических установок и аэродинамическую трубу.

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики и может быть использовано для преобразования кинетической энергии воздушного потока в механическую и электрическую энергию.

Изобретение относится к ветродвигателям с осью вращения ротора, перпендикулярной направлению ветра. Ветродвигатель содержит установленное на вертикальном полом валу рабочее колесо, выполненное виде размещенных между верхним и нижним ободами поворотных лопастей, установленных на поворотных валах, которые закреплены на кронштейнах, связанных с вертикальным валом.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для выработки электроэнергии. Аэроэлектростанция для использования энергии ветра содержит горизонтальный воздуховод, вертикальный воздуховод и электрогенераторы, которые кинематически соединены с рамами, последовательно установленными в плоскостях поперечного сечения воздуховодов с возможностью возвратно-поступательного движения, ограниченного упругими упорами.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэнергетическим установкам автономного электроснабжения с диффузорным ускорителем воздушного потока, повышающим эффективность и безопасность установки.

Группа изобретений относится к способам возведения башни, в частности башни ветроэнергетической установки, и башне ветроэнергетической установки. Изготавливается фундамент (100), на фундаменте размещаются несколько блоков (500) регулирования по высоте, на нескольких блоках (500) регулирования по высоте размещается распределяющее нагрузку кольцо (200), причем распределяющее нагрузку кольцо (200) нивелируется путем настройки блоков (500) регулирования по высоте, и шов между фундаментом (100) и распределяющим нагрузку кольцом (200) заполняется заливочной массой (300).

Изобретение относится к системе и способу повышения производительности ветровой турбины. Система повышения производительности ветровой турбины содержит средства впрыскивания воздуха в качестве первой текучей среды в набегающий на турбину поток второй текучей среды. Указанные средства впрыскивания воздуха выполнены с возможностью впрыскивания воздуха с высокой скоростью в направлении лопастей турбины. Изобретение направлено на увеличение производительности ветровой турбины. 2 н. и 30 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх