Сооружение башенного типа для установки ветроэлектрогенераторов

Изобретение относится к области строительства. Сооружение башенного типа для установки ветроэлектрогенераторов содержит две идентичные многоярусные башни, неподвижно установленные на фундаменте. Каждая из башен содержит восемь вертикальных железобетонных колон, выполненных в виде пластин и расположенных в радиальных плоскостях по периметру окружности к центру сооружения по восьми румбам направления ветра. Вертикальные колонны монолитно связаны с горизонтальными железобетонными перекрытиями, состоящими из трех дисков, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, причем верхние диски каждого яруса, предназначенные для установки на них ветроэлектрогенераторов с вертикальной осью вращения, снабжены металлическим ограждением. Между верхним диском и нижним диском по вертикальной оси сооружения размещено техническое помещение для установки технологического оборудования для съема, сохранения (накопления) и передачи полученной от ветроэлектрогенераторов электроэнергии. Высота ярусов между горизонтальными перекрытиями обусловлена габаритными размерами устанавливаемых на верхних дисках перекрытий ветроэлектрогенераторов. Между ярусами перекрытий смонтированы металлические лестницы для обслуживания технологического оборудования, а на башнях на одной из колонн смонтирован грузовой лифт для подъема технологического оборудования. Между башнями на взаимно противоположных торцах вертикальных колонн жестко смонтированы металлические каркасы, выполненные в виде восьмигранников, жестко скрепленные между собой по горизонтальным ребрам, при этом внутренние диаметрально противоположные углы каркасов соединены металлическими связями, пересекающимися в центре каркасов, являющимися местом крепления ветроэлектрогенераторов с горизонтальной осью вращения. Технический результат - повышение надежности и эксплуатационной эффективности сооружения башенного типа для установки ветроэлектрогенераторов. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве высотных многоуровневых сооружений башенного типа различного назначения, в частности для поярусного размещения ветроэнергетических установок (ВЭУ), а также для целей радио и телевещания.

Известна башня высотой 200 метров для ветроэнергетической установки, которая включает опорную конструкцию и размещенную вокруг нее несколько вертикальных башен, которые служат дополнительными опорами для закрепленной в верхней ее части кольцевой платформы. К внешнему контуру кольцевой платформы периодически прикреплены лопасти. Сама платформа имеет возможность вращения вокруг вертикальной оси башни [Патент РФ №2 508 470- аналог].

Недостатком этого сооружения является огромная материалоемкость и технологическая сложность изготовления массивной платформы (высота 25 метров, масса - 700 тонн), расположенной на высоте 200 метров. Опорные башни высотой 200 метров, расположенные по периметру платформы, для поддержания мощной платформы не несут больше никакой функциональной нагрузки.

Известна ветрогенерирующая установка, которая содержит опорную полую башню и расположенный в ее верхней части ветрогенератор с вертикальной осью вращения. Опорная башня выполнена в виде открытого сверху полого гиперболоида вращения с окнами в виде тангенциальных каналов для входа воздушного потока, расположенными в его нижней части, и подающими вентиляторами, соединенными с тангенциальными каналами через один. Ветрогенератор расположен внутри в верхней части башни [Патент РФ №2 416 737 - аналог].

Недостатком ветрогенерирующей установки является закрытое пространство башни в связи с чем приходится для организации поступающего потока воздуха использовать подающие вентиляторы, которые соединяются с тангенциальными каналами и приводятся в движение солнечными батареями, что снижает эксплуатационную эффективность устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является «Аэроэлектростанция», выполненная в виде многоярусной башни, содержащая вертикальные колонны неподвижно установленные на фундаментной плите по окружности в радиальных плоскостях, через вертикальный промежуток скрепленные между собой горизонтальными плоскостями, образуя вертикальные открытее машинные залы, предназначенные для установки ветроэлектрогенераторов с вертикальной осью вращения [Патент РФ №2 396 459 - прототип].

Недостатком установки по прототипу является то, что данное сооружение применимо для поярусной установки ограниченного количества ветроэлектрогенераторов указанного типа. Так как при увеличении высоты сооружения, для размещения большего количества ветроэлектрогененраторов, откосы будут терять свою жесткость и устойчивость и не обеспечат необходимую вертикальную жесткость и устойчивость сооружению.

Технический результат - повышение надежности и эксплуатационной эффективности сооружения башенного типа для установки ветроэлектрогенераторов.

Техническая задача - повышение надежности и эксплуатационной эффективности сооружения башенного типа для установки ветрогэлектрогенераторов за счет обеспечения повышения вертикальной и горизонтальной жесткости сооружения при одновременной возможности увеличения количества размещения ветроэлектрогенераторов. Решение технической задачи Сооружение башенного типа для установки ветроэлектрогенераторов, включающее многоярусную башню, содержащую вертикальные колонны неподвижно установленные на фундаментной плите по окружности в радиальных плоскостях и через вертикальный промежуток скрепленные между собой горизонтальными плоскостями перекрытий, образуя вертикальные открытые машинные залы, предназначенные для установки ветроэлектрогенераторов с вертикальной осью вращения, кроме этого сооружение содержит дополнительную многоярусную башню, при чем башни идентичны и между собой соединены посредством металлических каркасов, жестко смонтированных поярусно на взаимно противоположных торцах колон башен, и предназначенных для установки внутри каркасов ветроэлектрогенераторов с горизонтальной осью вращения, при этом колонны каждой из башен, выполненные в виде пластин из железобетона и расположенные по восьми румбам направления ветровых потоков, монолитно связаны с горизонтальными железобетонными перекрытиями, состоящими из трех дисков, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, при этом верхние диски, предназначенные для установки на них ветроэлектрогенераторов и крепления нижнего конца оси ротора ветроэлектрогенераторов, снабжены металлическим ограждением, нижние диски для крепления верхнего конца оси ротора, а средние диски служат для погашения вибраций, возникающих при работе ветроэлектрогенераторов, помимо этого между верхним и нижним дисками по вертикальной оси размещено техническое помещение для обслуживания технологического оборудования, между ярусами перекрытий смонтированы металлические лестницы, а на одной из колонн каждой башни смонтирован грузовой лифт для подъема технологического оборудования, а выше упомянутые металлические каркасы, выполнены в виде восьмигранников, жестко скреплены между собой по горизонтальным ребрам, при этом внутренние диаметрально противоположные углы каркасов соединены металлическими связями пересекающимися в центре каркасов, являющимися местом крепления оси ветроэлектрогенераторов с горизонтальной осью вращения.

Сущность

Предлагаемое высотное сооружение башенного типа выполнено в виде двух идентичных многоярусных башен, между которыми поярусно, на взаимно противоположных колоннах жестко смонтированы металлические каркасы.

В каждой из башен вертикальная жесткость обеспечивается железобетонными колоннами, выполненными в виде пластин, расположенных в радиальных плоскостях по периметру окружности и направленных центру сооружения по восьми румбам направления ветровых потоков. Кроме того, сужающиеся к центру колонны, являясь диффузорами, способствуют улавливанию ветровых потоков различной направленности и увеличивающими скорость воздушных потоков, поступающих к вероэлектроенраторам.

Горизонтальная жесткость сооружения обеспечивается железобетонными перекрытиями монолитно связанными с колоннами и выполненными из трех дисков расположенными по вертикальной оси на одинаковом расстоянии друг от друга. Верхние диски перекрытий предназначены под установку ветроэлектрогераторов с вертикальной осью вращения и крепления нижнего конца оси ротора, нижние диски для крепления верхнего конца ротора, а средние диски служат для погашения вибраций при работе ветроэлектрогененраторов, и, кроме того, обеспечивают дополнительную жесткость сооружению.

Таким образом, повышение вертикальной и горизонтальной жесткости сооружения, обеспечивает повышение надежности сооружения башенного типа, а расположение вертикальных колонн, являющихся одновременно диффузорами, увеличивающими скорость воздушных потоков, поступающих к ветроэлекторогенераторам, обеспечивает повышение эксплуатационной эффективности сооружения.

Металлические каркасы, выполненные в виде восьмигранников, жестко скрепленные между собой по горизонтальным ребрам и поярусно смонтированные на противоположных торцах вертикальных колонн, предназначенные для размещения внутри них ветроэлектрогенераторов с горизонтальной осью вращения, обеспечивают дополнительную жесткость сооружению, состоящему из двух башен, что также способствует повышению надежности сооружения башенного типа, а за счет возможности дополнительного размещения ветроэлектрогенераторов обеспечивает повышение эксплуатационной эффективности сооружения.

Полезная модель представлена графическим материалом:

- на фиг. 1 схематично представлен общий вид сооружения башенного типа, вертикальный разрез А-А;

- на фиг. 2 показаны: поперечное сечение сооружения, разрез - В-В и сечение разрез С-С.

Устройство

Сооружение башенного типа для установки ветроэлектрогенераторов содержит две идентичные многоярусные башни 1 и 2 неподвижно установленные на фундаменте. Каждая из башен содержит восемь вертикальных железобетонных колон 3, выполненных в виде пластин и расположенных в радиальных плоскостях по периметру окружности к центру сооружения по восьми румбам направления ветра. Вертикальные колонны 3 монолитно связаны с горизонтальными железобетонными перекрытиями, состоящими из трех дисков 4, 5 и 6, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, при чем верхние диски 4 каждого яруса, предназначенные для установки на них ветроэлектрогенераторов с вертикальной осью вращения, снабжены металлическим ограждением 7, и крепления нижнего конца оси ротора, нижние диски 6 - для крепления верхнего конца оси ротора, а средние диски служат для погашения вибраций, возникающих при работе ветроэлектрогенераторов. Между верхним диском 4 и нижним диском 6 по вертикальной оси сооружения размещено техническое помещение 8 для установки технологического оборудования для съема, сохранения (накопления) и передачи полученной от ветроэлектрогенераторов электроэнергии. Высота ярусов между горизонтальными перекрытиями обусловлена габаритными размерами устанавливаемых на верхних дисках 4 перекрытий ветроэлектрогенераторов. Между ярусами перекрытий смонтированы металлические лестницы 9 для обслуживания технологического оборудования, а на одной из колонн 3 смонтирован грузовой лифт 10 для подъема технологического оборудования. Между башнями 1 и 2 на взаимно противоположных торцах вертикальных колонн 3 жестко смонтированы металлические каркасы 11, выполненные в виде восьмигранников, жестко скрепленные между собой по горизонтальным ребрам 12, при этом, внутренние диаметрально противоположные углы каркасов 11 соединены металлическими связями 13, пересекающимися в центре каркасов и являющимся местом крепления 14 вероэлектрогенераторов с горизонтальной осью вращения.

Предлагаемое сооружение башенного типа за счет высокой вертикальной и горизонтальной жесткости позволяет повысить ярусность сооружения, а, следовательно, эффективность использования сооружения за счет увеличения количества размещения ветроэлектрогенераторов, а также не нарушает экологию окружающей среды. Кроме того, многоярусное сооружение башенного типа не требует отведения большой площади застройки, что очень важно при строительстве ветроэнергетических установок в городских условиях.

Сооружение башенного типа для установки ветроэлектрогенераторов, включающее многоярусную башню, содержащую вертикальные колонны, неподвижно установленные на фундаментной плите по окружности в радиальных плоскостях и через вертикальный промежуток скрепленные между собой горизонтальными перекрытиями, образуя вертикальные открытые машинные залы, предназначенные для установки ветроэлектрогенераторов с вертикальной осью вращения, отличающееся тем, что сооружение содержит дополнительную многоярусную башню, причем башни идентичны и соединены между собой посредством металлических каркасов, жестко смонтированных поярусно на взаимно противоположных торцах колон башен и предназначенных для установки внутри каркасов ветроэлектрогенераторов с горизонтальной осью вращения, при этом колонны каждой из башен, выполненные в виде пластин из железобетона и расположенные по восьми румбам направления ветровых потоков, монолитно связаны с горизонтальными железобетонными перекрытиями, состоящими из трех дисков, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, при этом верхние диски, предназначенные для установки ветроэлектрогенераторов и крепления нижнего конца оси ротора ветроэлектрогенераторов, снабжены металлическим ограждением, нижние диски - для крепления верхнего конца оси ротора, а средние диски служат для погашения вибраций, возникающих при работе ветроэлектрогенераторов, помимо этого между верхним и нижним дисками по вертикальной оси размещено техническое помещение для обслуживания технологического оборудования, между ярусами перекрытий смонтированы металлические лестницы, а на одной из колонн каждой башни смонтирован грузовой лифт для подъема технологического оборудования, а выше упомянутые металлические каркасы выполнены в виде восьмигранников, жестко скреплены между собой по горизонтальным ребрам, при этом внутренние диаметрально противоположные углы каркасов соединены металлическими связями, пересекающимися в центре каркасов, являющимися местом крепления оси ветроэлектрогенераторов с горизонтальной осью вращения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветроэнергетике. Локомотивный ветрогенератор содержит магнитоэлектрический генератор со статором и ротором, при этом ротор, выполненный в виде постоянных магнитов, закреплен на крылья ветроколеса, а статор выполнен в виде катушек с проводом, закрепленных на диске, два соединенных корпуса, причем только верхняя грань каждого корпуса выполнена с уклоном, каждый корпус разделен перегородками на три секции, в каждой секции установлены крылья ветроколеса с ротором с возможностью вращения вокруг продольной оси с размещенным на ней неподвижно диском статора, жестко закрепленной в секции, каждая поверхность секции снабжена ребрами жесткости, причем каждый корпус и крылья ветроколеса выполнены из пластика, а ветрогенератор жестко закреплен на крыше локомотива.

Заявленное изобретение относится к ветровым электростанциям. Ветровая электростанция содержит ветродвигатель с горизонтальной осью вращения, имеющий геликоидальную форму с изменяемым шагом, опоры ветродвигателя, электромотор, редуктор.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветровое турбинное устройство, содержащее первое вращаемое лопастное устройство и второе вращаемое лопастное устройство, выполненное с возможностью приводить во вращение первое лопастное устройство, причем первое вращаемое лопастное устройство содержит множество лопастей, выполненных с возможностью вращения вокруг первой оси, и средства изменения момента инерции первого вращаемого лопастного устройства в направлении, противоположном первой оси, при этом средства изменения момента инерции лопасти первого вращаемого лопастного устройства содержат ступицу на первой оси, причем указанная ступица соединена с лопастями первого вращаемого лопастного устройства и выполнена с возможностью вращения вместе с указанными лопастями, при этом указанная ступица содержит средства смещения момента инерции ступицы от первой оси.

Изобретение относится к ветронасосным установкам. Ветронасосная установка содержит силовую ветротурбину, кинематически связанную через силовой вал и расположенный на нем кривошип переменного радиуса вращения со штангой поршневого насоса, шарнирно присоединенной к пальцу кривошипа, силовой вал имеет сквозное концентрическое отверстие, через которое пропущен вспомогательный вал, одним концом связанный со вспомогательной ветротурбиной, установленной с возможностью вращения на силовом валу, а другим концом - зубчатым зацеплением с шестерней, установленной на промежуточной оси кривошипа, при этом палец кривошипа закреплен на шестерне со смещением относительно ее оси, а синхронная быстроходность вспомогательной ветротурбины равна быстроходности, при которой коэффициент использования энергии ветра силовой ветротурбины имеет максимальное значение.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Устройство ветродвигателя, содержащего лопастные винты разного диаметра, расположенные в параллельных вертикальных плоскостях на общей оси вращения от винта малого диаметра к следующему винту большего диаметра относительно предыдущего с зазором между ними, в котором винты представляют собой тихоходные лопастные винты и быстроходные лопастные винты и расположены со смещением на равный угол с возможностью не перекрывания лопастей винтов вдоль общей оси вращения, при этом ветродвигатель выполнен с возможностью самоустановки по потоку ветра при набегании потока ветра под углом к общей оси вращения.

Изобретение относится к ветроколесу. Модульное ветроколесо содержит дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси вращения ветроколеса, каждая из которых связана с крепежным элементом, расположенным вдоль оси вращения ветроколеса.

Изобретение относится к ветроколесу. Модульное ветроколесо содержит дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси вращения ветроколеса, каждая из которых связана с крепежным элементом, расположенным вдоль оси вращения ветроколеса.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Каскадный ветрогенератор содержит, по меньшей мере, наклонный воздуховод цилиндрической формы, в нижней части которого установлен нагреватель, к верхней части указанного воздуховода посредством изогнутого переходника присоединен горизонтально расположенный воздуховод, состоящий из отрезков труб цилиндрической формы различного диаметра, соединенных с возможностью форсирования воздушного потока через уменьшение сечения воздуховода, внутри горизонтального воздуховода соосно с ним установлены, по меньшей мере, две осевые турбины, каждая из которых подключена к своему электрогенератору.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Каскадный ветрогенератор содержит, по меньшей мере, наклонный воздуховод цилиндрической формы, в нижней части которого установлен нагреватель, к верхней части указанного воздуховода посредством изогнутого переходника присоединен горизонтально расположенный воздуховод, состоящий из отрезков труб цилиндрической формы различного диаметра, соединенных с возможностью форсирования воздушного потока через уменьшение сечения воздуховода, внутри горизонтального воздуховода соосно с ним установлены, по меньшей мере, две осевые турбины, каждая из которых подключена к своему электрогенератору.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал, закрепленные на нем два одинаковые по конструкции и размерам многолопастные ветроколеса: неподвижное и подвижное, лопасти подвижного ветроколеса первоначально установлены по середине лопастей неподвижного ветроколеса, повышая количество лопастей первого уровня в два раза, ступицы обоих ветроколес имеют взаимные полумуфты сцепления кулачкового типа, обеспечивая поворот подвижного ветроколеса при высоких скоростях ветра на расчетный угол для экранирования лопастей неподвижного ветроколеса, дополнительно содержит пружины растяжения и пневматические амортизаторы для снижения вибрации подвижного ветроколеса при переходе в зону экранирования лопастей неподвижного ветроколеса и уменьшения ветровой нагрузки на ветродвигатель.

Изобретение относится к строительной технике, а именно к защитным железобетонным ограждениям атомных электростанций. Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении безопасности АЭС, упрощении конструкции защитного железобетонного ограждения АЭС, сокращении физических объемов и времени сооружения АЭС.

Изобретение относится к области строительства. Технический результат: сокращение трудозатрат при возведении конструкций, сокращение сроков строительства за счет укрупненной сборки из отдельных элементов конструкций опалубки в монтажные модули за счет максимального совмещения строительных и монтажных работ, предусматривающее параллельное выполнение работ по сооружению строительных конструкций и ведению работ по монтажу основного технологического и тяжеловесного оборудования на этапе строительных работ, а также создание дополнительной защиты конструкций от техногенных воздействий, от биологического, радиационного и химического воздействий, которые подвергают железобетонные конструкции разрушению.

Изобретение относится к строительству транспортабельных промышленных объектов с разновидностями технологического оборудования, технологические процессы в которых сопровождаются интенсивным выделением тепла в результате экзотермических реакций.

Изобретение касается способа изготовления роторной лопасти ветроэнергетической установки в двухэтажном производственном здании, которое имеет уровень первого этажа для производства первой части роторной лопасти и расположенный над этим уровнем первого этажа уровень верхнего этажа для производства второй части, например заготовки для этой роторной лопасти, причем на уровне первого этажа и на уровне верхнего этажа производство первых и вторых частей осуществляют одновременно и/или параллельно.

Изобретение относится к области промышленного и специального строительства, в частности к объектам, предназначенным для подготовки и обеспечения космических запусков.
Изобретение относится к области промышленного строительства, а именно к области сооружения предприятий энергетики или машиностроения. Способ монтажа оборудования в боксе промышленного здания включает предварительное размещение оборудования бокса в разборных контейнерах.

Группа изобретений относится к строительству, а именно к конструкции сборных или монолитных строительных возводимых или реконструируемых сооружений, таких как здания АЭС и т.п., сооружаемых с использованием монолитных блоков и/или плит из бетона, и к конструкции предназначенных для этих сооружений блоков или плит, изготавливаемых на месте строительства или в заводских условиях.

Воздухозаборная система газотурбинной установки, расположенной в укрытии, содержит установленное снаружи укрытия воздухоочистительное устройство, включающее фильтрующие элементы и осадкозадерживающие козырьки и конфузор, соединенный через воздуховод с газотурбинной установкой.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения и укрытия атомных станций, и может найти применение в условиях холодного климата. Технический результат заключается в повышении защитных свойств укрываемых объектов и персонала от внешних угроз, снижении трудозатрат на строительство.

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности к строительству речных низконапорных гидроэлектростанций. Сущность изобретения заключается в том, что фундамент под общее сооружение собирают из стальных или железобетонных блоков, обладающих достаточным запасом плавучести, буксируют к месту перекрытия русла реки, где предварительно установлены бетонные упоры, обеспечивающие остановку фундамента в заданной точке.

Изобретение относится к подъемному устройству для выполнения движения относительно башни, к частичному кольцевому сегменту для башни, к башне, в частности, для ветроэнергетической установки, к ветроэнергетической установке и к способу возведения башни.

Изобретение относится к области строительства. Сооружение башенного типа для установки ветроэлектрогенераторов содержит две идентичные многоярусные башни, неподвижно установленные на фундаменте. Каждая из башен содержит восемь вертикальных железобетонных колон, выполненных в виде пластин и расположенных в радиальных плоскостях по периметру окружности к центру сооружения по восьми румбам направления ветра. Вертикальные колонны монолитно связаны с горизонтальными железобетонными перекрытиями, состоящими из трех дисков, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, причем верхние диски каждого яруса, предназначенные для установки на них ветроэлектрогенераторов с вертикальной осью вращения, снабжены металлическим ограждением. Между верхним диском и нижним диском по вертикальной оси сооружения размещено техническое помещение для установки технологического оборудования для съема, сохранения и передачи полученной от ветроэлектрогенераторов электроэнергии. Высота ярусов между горизонтальными перекрытиями обусловлена габаритными размерами устанавливаемых на верхних дисках перекрытий ветроэлектрогенераторов. Между ярусами перекрытий смонтированы металлические лестницы для обслуживания технологического оборудования, а на башнях на одной из колонн смонтирован грузовой лифт для подъема технологического оборудования. Между башнями на взаимно противоположных торцах вертикальных колонн жестко смонтированы металлические каркасы, выполненные в виде восьмигранников, жестко скрепленные между собой по горизонтальным ребрам, при этом внутренние диаметрально противоположные углы каркасов соединены металлическими связями, пересекающимися в центре каркасов, являющимися местом крепления ветроэлектрогенераторов с горизонтальной осью вращения. Технический результат - повышение надежности и эксплуатационной эффективности сооружения башенного типа для установки ветроэлектрогенераторов. 2 ил.

Наверх