Ветроэнергетическая установка
Ветроэнергетическая установка предназначена для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую энергию. Технический результат заключается в обеспечении установке бурезащитных свойств. Ветроэнергетическая установка содержит две соединенные под углом рамы с размещенными на них ветрогенераторами, установленные на общем поворотном основании. Внутри основных рам расположены дополнительные рамы, снабженные подъемными механизмами. 6 ил.
Изобретение относится к ветроэнергетике, преимущественно к устройствам типа ветровых плотин.
Известна установка, имеющая рамное основание, установленное неподвижно с постоянной ориентацией на ветер [1]. Недостатком такой системы является отсутствие ориентации на ветер.
Известно также многоветряковое ветроприемное устройство с несколькими ветроколесами с ориентацией на ветер [2]. Его недостатком является малая мощность, ограниченная несущей способностью башни, низкая надежность и кпд, вызванные наличием привода ориентации на ветер.
Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является установка, которая содержит две соединенные под углом рамы, связанные с опорой в местах соединения с центральным опорным узлом, ветроколеса, установленные на стойках рам, поддерживающие тележки. Согласно изобретению рамы снабжены шарнирами, установленными в центральном опорном узле, и имеют направляющие механизмы и синхронизирующее устройство [3].
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, вызванная наличием параллельных связей и шарниров в параллелограммном механизме, низкая степень унификации, невозможность ярусного расположения ветроагрегатов, большая боковая проекция в сложенном состоянии, что особенно в буревом режиме ведет к непредсказуемому развороту установки, и, как следствие этого, невозможность использования рам большой длины. Кроме того, существенным недостатком данной конструкции является наличие сложного механизма перехода тележек поддержки ферм с одного радиуса на другой при складывании установки.
Изобретение направлено на придание устройству бурезащитных свойств.
В ветроэнергетической установке, содержащей две соединенные под углом рамы с размещенными на них ветрогенераторами, установленные на общем поворотном основании, согласно изобретению внутри основных рам расположены дополнительные рамы, снабженные подъемными механизмами.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена ветроэнергетическая установка, вид сверху, на фиг.2 - фронтальный вид в номинальном режиме работы (рамы подняты на рабочую высоту), на фиг.3 - фронтальный вид установки в защищенном режиме (в случае буревого воздействия), на фиг.4 показан профильный вид установки в номинальном режиме работы, на фиг.5 - профильный вид в защищенном режиме работы, на фиг.6 представлен подъемный механизм.
Ветроэнергетическая установка содержит в своем составе основную раму 1 и дополнительные рамы 2. Рамы расположены на балках 3, которые закреплены на основании 4. Кроме того, в состав ветроэнергетической установки входит подъемный механизм, состоящий из электродвигателя 9 и ременной передачи, которая в свою очередь состоит из шкивов 5 и ремня 10.
Управление подъемным механизмом осуществляется автоматической системой управления (не показана), в состав которой входит система измерения скорости ветра и система управления подъемными механизмами. На основной и дополнительных рамах закреплены стойки 6, на которых расположены ветроколеса 7 и статорные модули 8.
Устройство работает следующим образом. У представленной ветроэнергетической установки существуют два режима работы: номинальный, когда скорость ветра не превышает допустимую, и защищенный, когда скорость ветра превышает допустимую. В номинальном режиме основная рама 1 и дополнительные рамы 2 подняты на рабочую высоту на балках 3. Ветрогенераторы на основной 1 и дополнительных рамах 2, состоящие из ветроколес 7 и статорных модулей 8, работают в номинальном режиме. В случае, когда скорость ветра превысит допустимое значение, система контроля скорости ветра подает сигнал на блок управления приводами подъемных механизмов. Блок управления включает двигатели подъемных механизмов, которые опускают основную 1 и дополнительные рамы 2 на безопасную высоту - установка переходит в защищенный режим работы. При снижении скорости ветра до безопасных значений рамы автоматически поднимаются, то есть ветроэнергетическая установка переходит в номинальный режим работы.
Введение данной буревой защиты повышает эксплуатационные свойства установки, кроме того, появляется возможность регулирования мощности за счет изменения фронтальной площади. Кроме того, обеспечивается высокая степень унификации несущих рам и подъемных приводов, что в целом уменьшает стоимость установки.
Источники информации
1. Ветроэнергетика / Под ред. Д. де Рензо: пер. с англ.: под ред. Я.И.Шефтера. - М.: Энергоиздат, 1952. - 272 с., рис.1.3 а, с.26-27.
2. Авторское свидетельство СССР №1409774 / А.М.Литвиненко - Ветроэнергетическая установка / опубл. Б.И. №26, 1988, F 03 D 5/04, з-ка №4161164/25-06 от 08.12.86.
3. Патент РФ №2187019 / А.М.Литвиненко - Ветроэнергетическая установка / опубл. Б.И. №22, 2002, F 03 D 5/04, з-ка №2001101581/06 от 16.01.2001.
Формула изобретения
Ветроэнергетическая установка, содержащая две соединенные под углом рамы с размещенными на них ветрогенераторами и установленные на общем поворотном основании, отличающаяся тем, что внутри основных рам расположены дополнительные рамы, снабженные подъемными механизмами.
РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
