Ветроэнергетическая установка



 


Владельцы патента RU 2582386:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для комплексного энергоснабжения индивидуальных потребителей. Ветроэнергетическая установка содержит ветроколесо, связанное с генератором, и блок управления. Ветроколесо связано механической передачей с валом генератора. Блок управления поддерживает частоту вращения ветроколеса, равную половине частоты вращения холостого хода ветроколеса, путем подключения к нему анемометра и датчика частоты вращения ветроколеса. Установка снабжена дополнительной электрической нагрузкой, представляющей собой нагревательные элементы. Изобретение направлено на максимальное использование энергии ветрового потока. 1 ил.

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для комплексного энергоснабжения индивидуальных потребителей.

Известна ветроэлектростанция с регулятором мощности балласта, содержащая ветроколесо, подключенное к генератору, аккумуляторную батарею и блок полезных нагрузок, блок управления (патент на полезную модель RU №45214, Н02Р, опубл. 27.04.2005).

Недостатком полезной модели является то, что регулирование скорости ветроколеса осуществляется регулятором напряжения, подключенного к зажимам ветрогенератора, что при коротком замыкании может привести к полной остановке ветроэлектростанции.

Известна ветроэнергетическая установка с обогреваемым диффузорным ускорителем, содержащая ветроколесо, связанное с генератором, и блок управления с подключенными к нему анемометром, датчиком частоты вращения ветроколеса и дополнительной электрической нагрузкой, представляющей собой нагревательные элементы (патент на изобретение RU №2499913, F03D, опубл. 27.11.2013).

Недостатком прототипа является то, что он конструктивно сложен в изготовлении, не позволяет плавно изменять нагрузку, подключенную к генератору.

Задачей изобретения является повышение эффективности использования энергии ветра.

Технический результат достигается за счет того, что ветроэнергетическая установка, содержащая ветроколесо, связанное с генератором, и блок управления с подключенными к нему анемометром, датчиком частоты вращения ветроколеса и дополнительной электрической нагрузкой, представляющей собой нагревательные элементы, отличается тем, что ветроколесо связано механической передачей с валом генератора, блок управления поддерживает частоту вращения ветроколеса, равную половине частоты вращения холостого хода ветроколеса, путем подключения к нему анемометра и датчика частоты вращения ветроколеса, причем установка снабжена дополнительной электрической нагрузкой, представляющей собой нагревательные элементы.

Сущность изобретения поясняется рисунком.

Устройство содержит ветроколесо 1, датчик частоты вращения ветроколеса 2, генератор 3, анемометр 4, блок управления 5, выпрямитель 6, нагревательные элементы 7, аккумуляторную батарею 8, инвертор 9, полезную нагрузку 10.

Устройство работает следующим образом. Под действием ветра ветроколесо 1 приходит в движение, вращающий момент передается на вал генератора 3, вырабатывающего электрический ток, который поступает на блок управления 5. Переменное напряжение с выхода блока управления поступает на выпрямитель 6, а постоянный ток с выхода выпрямителя 6 используется для зарядки аккумуляторной батареи 8. Постоянное напряжение с аккумуляторной батареи 8 поступает на инвертор 9, в котором оно преобразуется в переменное напряжение промышленной частоты, после чего подается на полезную нагрузку 10.

При увеличении силы ветра ветроколесо 1 вращается сильнее, и генератор 3 вырабатывает мощность, свыше необходимой для зарядки аккумуляторной батареи 8 и обеспечения полезной нагрузки 10, в этом случае блок управления 5 подает управляющий сигнал и плавно повышает мощность, потребляемую нагревательными элементами 7, обеспечивая полное использование энергии ветра. При снижении скорости ветрового потока или вследствие увеличения полезной нагрузки 10 происходит снижение частоты вращения ветроколеса, блок управления 5 снова выдает управляющий сигнал на контактор, и мощность, потребляемая нагревательными элементами 7, уменьшается вплоть до их отключения.

При работе ветроэнергетической установки аналоговый сигнал с анемометра 4, являющегося датчиком частоты холостого хода ветроколеса, поступает на контроллер блока управления 5, контроллер включает контактор, подключенный к нагревательным элементам 7. При понижении частоты вращения генератора 3 ниже допустимой контроллер подает команду на контактор для отключения нагревательного элемента 7. Это поддерживает частоту вращения ветроколеса 1 равной половине частоты вращения холостого хода ветроколеса при изменениях скорости ветрового потока. Тем самым достигается максимальное использование энергии ветрового потока.

Таким образом, блоком управления 5 можно поддерживать частоту вращения ветроколеса и нагрузку генератора для конкретной скорости ветра, что позволит максимально использовать энергию ветрового потока. Тем самым, достигается повышение эффективности использования заявленной ветроэнергетической установки, снижаются себестоимость производимой энергии и, как следствие, срок окупаемости самой установки.

Ветроэнергетическая установка, содержащая ветроколесо, связанное с генератором, и блок управления, отличающаяся тем, что ветроколесо связано механической передачей с валом генератора, блок управления поддерживает частоту вращения ветроколеса, равную половине частоты вращения холостого хода ветроколеса, путем подключения к нему анемометра и датчика частоты вращения ветроколеса, причем установка снабжена дополнительной электрической нагрузкой, представляющей собой нагревательные элементы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроэнергетике. Предложенная аэродинамическая электростанция (АДЭС) содержит по меньшей мере одну аэродинамическую трубу 1 (АДТ), верхняя часть которой сообщена с вентилятором 3, а нижняя - с атмосферой, и размещенные по длине АДТ 1 высокоскоростные аэродинамические агрегаты (ВАДА), каждый из которых включает высокоскоростной аэродинамический двигатель (ВАДД) и соединенный с его валом генератор.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Сегментный ветроэлектрогенератор содержит роторные ферромагнитные элементы, установленные на лопастях ветроколеса, статор, башню, корпус с поворотным основанием, ступицей, направляющим хвостовым устройством и подкосами статора.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы.

Статор // 2581254
Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к статорам ветроэлектрогенератора. Статор содержит основание, крепежные элементы, магнитопроводы и катушки.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Ветровой теплогенератор содержит роторный ветродвигатель с вертикальным валом, передающий вращательное движение через редуктор с конической зубчатой передачей баку с водой, к внутренней поверхности которого прикреплены горизонтально расположенные кольцеобразные пластины, вращающиеся между других кольцеобразных пластин, закрепленных на валу ветродвигателя, причем последние вращаются с той же скоростью, но в противоположном направлении.

Изобретение относится к энергетике. Магнитомеханический бойлер содержит герметичный корпус теплогенератора, заполненный магнитной жидкостью, в которую погружен его ферромагнитный ротор со сквозными каналами циркуляции магнитной жидкости внутри корпуса, который размещен в теплоизолированном баке, заполненном теплоносителем и снабженным патрубками теплогидравлической связи с потребителями тепловой энергии, на наружной поверхности ферромагнитного ротора выполнена дополнительная короткозамкнутая обмотка в виде омедненной цилиндрической поверхности, а на его нижнем торце выполнены лопасти, вал ротора гидроизолирован от соосной пропеллерной мешалки бака, на дне которого расположены теплоаккумулирующие емкости с легкоплавким веществом; в ферромагнитном статоре дополнительно выполнены сквозные продольные пазы циркуляции магнитной жидкости вдоль рабочего зазора между ротором и статором с обмотками.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения различных объектов, преимущественно в районах Крайнего Севера.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к морским ветряным электростанциям, работающим преимущественно в условиях Арктики. Морская ветряная электростанция включает вертикально расположенную башню.

Изобретение относится к устройствам для вырабатывания электрической энергии из энергии ветра. Установка для вырабатывания электрической энергии из энергии ветра включает кожухи, каждый из которых имеет горловину; ветряные турбины, каждая из которых расположена в горловине одного из кожухов; энергосистему для преобразования механической энергии, полученной от ветряных турбин, в электрическую энергию; блоки, каждый из которых содержит по меньшей мере два кожуха и связанные с ними ветряные турбины, и энергосистему; поворотную монтажную систему для поворотной поддержки каждого из блоков; опорную конструкцию, поддерживающую блоки над поверхностью.

Изобретение относится к группе двухроторных ветроэнергетических установок. Каждая из двухроторных ветроэнергетических установок включает размещенные на башне ветротурбину с двумя соосными роторами на поворотной платформе, трансмиссию, системы управления углами установки лопастей и положения платформы, электрогенератор.

Изобретение относится к электроэнергетике. Предложенная аэродинамическая электростанция (АДЭС) содержит по меньшей мере одну аэродинамическую трубу 1 (АДТ), верхняя часть которой сообщена с вентилятором 3, а нижняя - с атмосферой, и размещенные по длине АДТ 1 высокоскоростные аэродинамические агрегаты (ВАДА), каждый из которых включает высокоскоростной аэродинамический двигатель (ВАДД) и соединенный с его валом генератор.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Сегментный ветроэлектрогенератор содержит роторные ферромагнитные элементы, установленные на лопастях ветроколеса, статор, башню, корпус с поворотным основанием, ступицей, направляющим хвостовым устройством и подкосами статора.

Изобретение относится к системам управления полетом силового профиля крыла или буксировочного воздушного змея для преобразования энергии ветра в электрическую или механическую энергию.

Изобретение относится к ветряным двигателям. Ветряный двигатель состоит из электрогенератора, установленного на вращающейся опоре.

Изобретение относится к устройствам для вырабатывания электрической энергии из энергии ветра. Установка для вырабатывания электрической энергии из энергии ветра включает кожухи, каждый из которых имеет горловину; ветряные турбины, каждая из которых расположена в горловине одного из кожухов; энергосистему для преобразования механической энергии, полученной от ветряных турбин, в электрическую энергию; блоки, каждый из которых содержит по меньшей мере два кожуха и связанные с ними ветряные турбины, и энергосистему; поворотную монтажную систему для поворотной поддержки каждого из блоков; опорную конструкцию, поддерживающую блоки над поверхностью.

Изобретение относится к ветроэнергетическим установкам. Аэроплавательный виндротор содержит ортогональную турбину из лопастей крыловидного профиля и совмещенный с ней генератор, поднятые над землей плоско-выпуклой аэростатной оболочкой положительной плавучести, имеющей жесткое горизонтальное днище и гибкие тросовые связи с наземной лебедкой.

Изобретение может быть использовано в ветродвигателях с горизонтальным расположением ветроколеса. Ветродвигатель с вертикальной осью вращения содержит лопасти (2), опорный вертикальный ограничитель (3), закрепленный на шарнире (7), пластинчатую пружину (4), тарируемую на умеренный ветер.

Изобретение относится к области ветровых электростанций. Ветровая электростанция включает полимерную аэродинамическую трубу, армированную полимерными обручами и подвешенную на тросах к воздушному шару, систему подземных туннелей, соединенных с аэродинамической трубой через диафрагму.

Изобретение относится к возобновляемой энергетике и может быть использовано при создании новых невращающихся преобразователей кинетической энергии для ветро- и гидроустановок, работающих в свободных воздушных или водных потоках.

Изобретение может быть использовано для снабжения электрической, механической и тепловой энергией малонаселенных районов, удаленных от общей энергосистемы. Установка содержит башню, установленную на ней гондолу с лопастным ветроколесом и размещенным в ней насосом, соединенным с последним, и расположенные у основания башни электрогенератор и соединенный с ним регулируемый гидромотор, сообщенный с насосом напорным и сливным трубопроводами, образующими замкнутый гидравлический контур, насос подпитки, подключенный своим выходом через фильтр к сливному трубопроводу, а входом - к баку, теплообменник и два трехпозиционных четырехходовых распределителя и подключенные своими входами и выходами параллельно насосу управляемый распределитель и предохранительные клапаны.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Сегментный ветроэлектрогенератор содержит роторные ферромагнитные элементы, установленные на лопастях ветроколеса, статор, башню, корпус с поворотным основанием, ступицей, направляющим хвостовым устройством и подкосами статора.
Наверх