Устройство для удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок

Изобретение относится к устройствам для удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок. Устройство для удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок содержит, по меньшей мере, одну пару индукторов, подключенных к источнику импульсного тока, соединенных между собой и расположенных внутри лопасти один над другим, и снабжено, по меньшей мере, одной парой кронштейнов, закрепленных на обшивке передней и задней кромок лопасти, а индукторы установлены на кронштейнах на одной оси параллельно один другому с минимальным зазором, исключающим пробой их изоляции. Изобретение направлено на обеспечение максимального сближения индукторов для увеличения силового воздействия на обшивку лопасти, выполненной из металлического или композиционного материала с любой электропроводностью. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок и может быть использовано для удаления отложений с конструкций различного назначения, в том числе с несущей поверхности летательных аппаратов.

При работе ветроэнергетических установок в условиях повышенной влажности и температуры воздуха ниже 0°С на лопастях ветроэнергетических установок образуется лед, который ухудшает аэродинамические характеристики ветроэнергетических установок, нарушает балансировку ветроколеса, приводит к повышенному износу подшипников и ветрогенератора в целом. В результате производительность ветроэнергетических установок снижается.

Существует достаточно много устройств (систем), устанавливаемых на объектах для удаления льдообразований. Существуют системы, основанные на различных принципах работы, а именно пневматические, тепловые и электроимпульсные противообледенительные системы.

Известна электроимпульсная противообледенительная система самолета, индукторы которой размещены во внутренней полости крыла (SU 1159254 А1, 20.08.2004). В данной системе индукторы закреплены на кронштейнах, кронштейны закреплены на нервюрах, а индукторы, закрепленные на кронштейнах, устанавливают в непосредственной близости от обшивки носка крыла.

При работе известной системы через индуктор протекают от источника импульсы тока, которые наводят вихревые токи в прилегающей к индуктору токопроводящей обшивке, в результате возникают две силы, одна из которых действует непосредственно на обшивку крыла, а другая (сила противодействия) - на индуктор, кронштейн и нервюры. Таким образом, часть энергии расходуется на деформацию токопроводящей обшивки, а другая часть расходуется на упругую деформацию нервюр. Это приводит к снижению коэффициента преобразования электрической энергии индукторов в механическую работу по деформации обшивки. Кроме того, возникающая сила противодействия создает импульсы напряжения между обшивкой и нервюрами, что в итоге снижает ресурс конструкции, защищаемой от обледенения.

Существенным недостатком этой системы является невозможность ее работы с обшивками, выполненными из материалов с низкой электропроводностью (композиционные материалы, титан и др.).

Наиболее близким аналогом к предложенному решению является устройство для удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок по патентному документу US 3809341 А.

В документе раскрыто устройство для удаления льда с лопастей, в частности, ветроэнергетических установок, включающее, по меньшей мере, одну пару индукторов, соединенных с источником импульсного тока и проводом между собой, установленных на обшивке передней и задней кромок внутри лопасти один под другим. В известном документе индукторы преобразуют импульсы электрического тока в импульсы силы, вызывая упругую деформацию обшивки лопастей. Недостатком известного решения является недостаточное силовое воздействие на обшивку лопастей для удаления льда и невозможность возбуждения импульсов силы в обшивках, выполненных из металлических или композиционных материалов с низкой электропроводностью.

Техническая проблема, реализуемая предложенным решением, заключается в увеличении силового воздействия на обшивку лопастей для удаления льда и обеспечения работоспособности устройства с обшивками, выполненными из металлических и композиционных материалов с любой электропроводностью.

Техническим результатом предложенного решения является обеспечение максимального сближения индукторов для увеличения силового воздействия на обшивку лопасти, выполненной из металлического или композиционного материала с любой электропроводностью.

Предложенный технический результат достигается за счет того, что устройство для удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок содержит, по меньшей мере, одну пару индукторов, подключенных к источнику импульсного тока, соединенных между собой и расположенных внутри лопасти один над другим, и снабжено, по меньшей мере, одной парой кронштейнов, закрепленных на обшивке передней и задней кромок лопасти, а индукторы установлены на кронштейнах на одной оси параллельно один другому с минимальным зазором, исключающим пробой их изоляции.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок.

Предлагаемое устройство для удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок содержит, по меньшей мере, одну пару индукторов 1, соединенных между собой проводом (на чертеже не показан) и подключенных к источнику импульсов тока (на чертеже не показан), по меньшей мере, одну пару кронштейнов 2. Первый кронштейн 2 жестко соединен с обшивкой передней кромки 3 лопасти ветроэнергетической установки, второй кронштейн 2 жестко соединен с обшивкой задней кромки 4 лопасти напротив первого кронштейна 2. Индукторы 1 установлены на кронштейнах 2 на одной оси 5 параллельно один другому. Между индукторами 1 установлен минимальный зазор, размер которого исключает электрический пробой изоляции индукторов 1.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Через индукторы 1, соединенные между собой проводом, пропускают ток от источника импульсов тока. Энергия источника импульсов тока расходуется на формирование двух равнозначных сил F1 и F2, которые совершают работу по упругой деформации обшивки передней 3 и обшивки задней 4 кромок лопасти и удалению льда. Максимальное значение сил F1 и F2 обеспечивается минимальным и равномерно распределенным вдоль всей плоскости индукторов 1 зазором, если индукторы 1 установлены на кронштейнах 2 на одной оси 5 параллельно один другому. Размер минимального зазора должен исключать электрический пробой изоляции индукторов 1. Величина силового воздействия F1 и F2 в предлагаемом устройстве не зависит от электропроводности обшивки лопастей, которая может быть выполнена из металлического или композитного материала с любой электропроводностью.

Устройство для удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок, содержащее, по меньшей мере, одну пару индукторов, подключенных к источнику импульсного тока, соединенных между собой и расположенных внутри лопасти один над другим, отличающееся тем, что оно снабжено, по меньшей мере, одной парой кронштейнов, закрепленных на обшивке передней и задней кромок лопасти, а индукторы установлены на кронштейнах на одной оси параллельно один другому с минимальным зазором, исключающим пробой их изоляции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полке лонжерона для роторной лопасти ветроэнергетической установки и способу изготовления полки лонжерона. Полка (200) лонжерона для роторной лопасти (108) ветроэнергетической установки (100) имеет продольную протяженность (L) от первого конца (210) до второго конца (220), поперечную протяженность (Q), проходящую под прямым углом к продольной протяженности L, и толщину D, проходящую под прямым углом к продольной протяженности (L) и к поперечной протяженности (Q), по меньшей мере два пласта первого композитного материала (300), и по меньшей мере один пласт второго композитного материала (400).

Изобретение относится к подъемному механизму (1000) для подъема компонентов ветроэнергетической установки (100). Подъемный механизм имеет по меньшей мере один первый и один второй крепежные узлы (1110, 1120) для крепления соответствующего компонента (1500, 1502) ветроэнергетической установки (100) и один второй участок (1200) с множеством отверстий (1001-1008).

Группа изобретений относится к генерирующему тягу устройству, использующему силу Магнуса. Устройство по типу эффекта Магнуса содержит первый элемент 1, имеющий первую ось вращения С1 в качестве вертикальной оси и вращающийся вокруг неё, и второй элемент 4, расположенный со стороны задней поверхности относительно направления движения элемента 1.

Изобретение относится к средствам предотвращения обледенения лопастей ветряных генераторов. Способ состоит в направлении потока горячего воздуха внутри лопасти вдоль ее передней кромки.

Изобретение относится к ветряным генераторам и средствам противообледенения. Система противодействия обледенению лопастей ветряного генератора содержит основные компоненты: блок управления 5 подогревом воздуха, нагреватель 7 воздуха, блок управления 17 электронагревательной системы, электронагревательный элемент 13, переднюю 15 и заднюю 11 перегородки.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Аэроветроэнергостат противообледенительный содержит воздухоплавательный модуль и причальный узел, связанные привязными тросами и трос-кабелем, при этом воздухоплавательный модуль включает в себя мягкую аэростатную оболочку с внутренним каркасом, а на внешней поверхности оболочки расположены меридианные ленты и сигнализаторы обледенения, а внутри оболочки располагается герметичный баллонет, днище которого выступает из оболочки, притянуто к ней меридианными лентами и служит крепежной базой для компрессора и рамной подвески, чья плоскость перпендикулярна ветру, с ветросиловым блоком, имеющим радиально-лопастную турбину, одетую на ось вращения, совпадающую с направлением ветра, с подветренного торца гондолы, в корпусе которой расположены мультипликатор и электрогенератор, привязные тросы протянуты от оконечностей боковин рамной подвески к двум соосным лебедкам, а трос-кабель свисает от гондолы до кабельной бухты, при этом лебедки и кабельная бухта находятся на подветренной стороне поворотной платформы причального узла.

Изобретение относится к опорным башенным конструкциям ветротурбин. Башенная сборная конструкция (100) для обеспечения опоры ветротурбины содержит бетонную часть (104) башни, имеющую два или более бетонных сегментов (110-1, …, 110-n) башни, расположенных друг над другом, при этом каждый из указанных двух или более бетонных сегментов (110-1, …, 110-n) башни представляет собой полый сегмент, и опорное средство (112), способное воспринимать изгибающие нагрузки от указанной бетонной части (104) башни, при этом опорное средство присоединено к бетонной части (104) башни на заданной высоте на одном конце и прикреплено к грунту (106) на другом конце на заданном расстоянии от бетонной части (104) башни, при этом средняя толщина стенки бетонного сегмента башни из указанных двух или более бетонных сегментов (110-1, …, 110-n) башни меньше средней толщины стенки соседнего верхнего бетонного сегмента (…, 110-n) башни.

Изобретение относится к средствам малой энергетики и касается выработки электрической энергии в местах проезжей части дороги. Комплекс электрических станций состоит из электрической станции с пневматической системой двойного действия, где рабочий процесс совершается нагрузкой, которая обеспечивает движение рабочего тела из воздушной камеры.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение точности и надежности способа предупреждения о молниях.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к ветроэнергетике. Технический результат – повышение удельной мощности.

Изобретение относится к устройствам для удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок. Устройство для удаления льда с лопастей ветроэнергетических установок содержит, по меньшей мере, одну пару индукторов, подключенных к источнику импульсного тока, соединенных между собой и расположенных внутри лопасти один над другим, и снабжено, по меньшей мере, одной парой кронштейнов, закрепленных на обшивке передней и задней кромок лопасти, а индукторы установлены на кронштейнах на одной оси параллельно один другому с минимальным зазором, исключающим пробой их изоляции. Изобретение направлено на обеспечение максимального сближения индукторов для увеличения силового воздействия на обшивку лопасти, выполненной из металлического или композиционного материала с любой электропроводностью. 1 ил.

Наверх