Ветроэнергетическая установка

 

Изобретение относится к области использования возобновляющихся источников энергии, а именно ветровой энергии. Технический результат изобретения - значительное повышение мощности установки до соизмеримой с тепловой или гидравлической станцией простыми в техническом отношении средствами. Предлагается конструкция ветроэнергетической установки, состоящая из платформ, соединенных между собой в состав таким образом, что начало и конец его соединяются вместе, и установленных на круговой рельсовый путь, причем на каждой платформе установлены парусные элементы, которые делают один оборот вокруг своей оси за два прохода платформой по круговому рельсовому пути, и поворот парусов корректируется при изменении направления ветра. 1 ил.

Изобретение относится к области возобновляющихся источников энергии, а именно ветровой энергии, и преобразования ее в другие виды, преимущественно электрическую.

Известны ветроэнергетические установки типа карусельного колеса А.С. N 1017814 1982 г., состоящие из вертикальной оси и закрепленных на ней парусных элементов таким образом, что парусность их с одной стороны максимальная, а с противоположной минимальная, что создает вращающий момент. Известна также ветроэнергетическая установка по патенту N 1119 1922 г., использующая круговой рельс с установленной на нем платформой, на которой закреплены два винтовых ветроагрегата таким образом, что изменение направления ветра поворачивает платформу так, чтобы наиболее эффективно использовать ветровую энергию.

К числу указанных и других ветроустановок относится недостаток, связанный с большой трудностью реализации агрегатов значительной мощности. Уже постройка ветроаграгата мощностью в 100 киловатт вызывает большие трудности, что является главным препятствием в широком использовании ветровой энергии.

Целью данного изобретения является значительное повышение мощности ветроэнергетической установки до соизмеримой с тепловой или гидравлической станцией, относительно простыми в техническом отношении средствами.

Поставленная цель достигается применением новой конструкции ветроагрегата, с использованием основного рабочего элемента в виде паруса /системы парусов/, установленных на платформе, а платформы соединены в свою очередь в состав, начало и конец которого соединены вместе, то есть образует кольцо. Состав устанавливается на соответствующих размеров рельсовый путь, так как именно рельсовый путь имеет минимальные потери при перемещении платформы, а парус имеет наибольший коэффициент использования ветровой энергии. Мощность, развиваемая установкой, отбирается от вала колес платформы. Наиболее выгодным будет вариант, при котором вал генератора и вал колес общий. Наличие относительно большого количества платформ и генераторов позволяет значительно удешевить всю конструкцию, так как позволяет использовать типовое оборудование и хорошо разработанную теорию парусных судов. Относительно большое количество одновременно работающих генераторов в зависимости от скорости ветра можно пересоединять в последовательно-параллельные группы, поддерживая относительно стабильным общее выходное напряжение и максимально возможную загрузку генератора. Большая суммарная масса платформ защищает конструкцию от резких порывов ветра и стабилизирует скорость движения платформ.

Парусные элементы, по мере продвижения платформы по кольцевому рельсовому пути, автоматически ориентируются таким образом, чтобы на подавляющем отрезке пути платформы парусом отбиралось максимально возможное количество ветровой энергии. Возможный вариант приведен на чертеже, где 1 - парус, 2 - платформа, 3 - сцепка.

Ориентация паруса может быть механической, так как за два прохода платформой с парусом по кольцевому пути парус делает один оборот вокруг своей оси /мачты/. Первоначальная установка паруса производится в зависимости от направления ветра и заданного направления движения платформ. Поворот парусов на всех платформах синхронизирован и корректируется при изменении направления ветра.

Возможен также вариант управления положением паруса простым бортовым компьютером, решающим задачу сложения векторов, в этом случае платформы могут двигаться и по отличной от круга траектории.

Мощность такой ветроэнергетической установки будет зависеть от мощности, развиваемой единичной платформой, и количества соединенных между собой платформ и практически не ограничена в пределах экономической целесообразности.

Наиболее удачным будет расположение нескольких кольцевых дорог, а равно и установок на возвышенностях по террасному принципу, так как плотность ветровой энергии вблизи поверхности там выше, чем на равнине.

Формула изобретения

Ветроэнергетическая установка, содержащая парусные элементы, которые установлены на платформах, соединенных в состав так, что начало и конец их соединены вместе, а состав передвигается по замкнутому круговому рельсовому пути, отличающаяся тем, что за два прохода платформой по круговому рельсовому пути парусные элементы делают один оборот вокруг своей оси и поворот корректируется при изменении направления ветра.

РИСУНКИ

Рисунок 1