Універсальний вітроагрегат

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в различных областях техники, в частности для привода механизмов, имеющих вал приема мощности для непосредственного привода их от исполнительного органа ветроагрегата или через промежуточные устройства, потребляющие электроэнергию. Известна ветроэлектрическая аккумулирующая установка [1], содержащая ветродвигатель с лопастным колесом и вертикальным валом, связанное с ним приводное устройство и подсоединенные к последнему электрический генератор и размещенный в изолированной емкости инерционный аккумулятор. Указанная ветроэлектрическая аккумулирующая установка для обеспечения передачи потребителю вырабатываемой электроэнергии снабжена большим количеством промежуточных устройств и элементов в виде механических, гидравлических и других устройств, усложняющие конструкцию ветроэнергетической установки. Это связано с тем, что кинетическая энергия ветра, преобразуемая в конечном счете в электрическую, при вращении лопастного колеса ветродвигателя передается генератору через ряд редукторов ветродвигателя и проводного устройства, и размещенных в нем гидронасоса и двух регулируемых гидромоторов и соединенных между собой трубопроводами с обратными и предохранительными клапанами и другими устройствами. Известна ветроэнергетическая установка, содержащая ветродвигатель, кинематически связанный с насосом, имеющим напорный и всасывающий патрубки, тепловой аккумулятор, нагреватель, гидромотор теплообменник и циркуляционный насос [2]. Данное устройство принято за прототип. Основное назначение указанной установки превращение энергии ветра в механическую или тепловую энергию, которая через кинематическую связь передается не привод насоса далее от гидромотора, связанного трубопроводами с насосом к нагревателю. Дополнительно для получения электрической энергии установка снабжена генератором, приводимым во вращение через делитель потока и гидромотор. Недостатком предложенного технического решения является наличие механических и других передач (угловой редуктор, тепловой аккумулятор, нагреватель, делитель потока гидрожидкости, теплообменник, циркуляционный насос), при передаче кинетической энергии от ветродвигателя непосредственному источнику ее потребления. В основу изобретения поставлена задача создания конструкций универсального ветроагрегата путем замены промежуточных механических устройств поворотно-перепускным устройством, чем достигается использование энергии ветра без промежуточных механических передач. Поставленная задача решается тем, что в универсальном ветроагрегате, содержащем ветродвигатель с ветровым колесом, гидронасос, имеющий напорный и всасывающий трубопроводы, а также гидромотор, ветровое колесо ветродвигателя, согласно изобретению, установлено непосредственно на гидронасосе, связанным с гидромотором через поворотноперепускное устройство, состоящим из двух поворотных головок, одна из которых смонтирована в масляном баке, а вторая соосно над ним, при этом гидронасос установлен на стакане поворотной головки, смонтированной в масляном баке. Установка ветрового колеса непосредственно на гидронасосе исключает, по крайней мере, два узла трения (где происходит потеря энергии). Эти узлы были бы необходимы, если бы вал ветрового колеса был индивидуальным. Совмещение валов ветрового колеса и гидронасоса в совокупности с выполнением связи между гидронасосом и гидромотором в виде поворотно-перепускного устройства, состоящего из двух поворотных головок, одна из которых смонтирована в масляном баке, а вторая соосно над ним, а также установка гидронасоса на стакане поворотной головки, смонтированной в масляном баке, позволяет исключить, по меньшей мере, угловой редуктор и придать связи между гидронасосом и гидромотором функцию предохранителя поворотной трубопроводной системы. На чертеже (фиг.) представлена схема универсального ветроагрегата. Ветроагрегат состоит из ветродвигателя 1, связанного с гидронасосом 2, установленным на большой поворотной головке 3. Малая поворотная головка 4 соединена с гидронасосом 2 напорным трубопроводом 5 и всасывающим трубопроводом 6. Большая поворотная головка 3 смонтирована в баке 7, который установлен на площадке для обслуживания 8. Гидронасос 2 соединен с напорным трубопроводом 9 с предохранительным клапаном 10 с гидромотором 11, а бак 7 соединен с гидромотором 11 возвратным трубопроводом 12. Ветроагрегат установлен на мачте 13. Установка работает следующим образом. Ветродвигатель 1, установленный на валу гидронасоса 2 и вращающийся за счет кинетической энергии воздушного потока (ветра) приводит во вращение вал гидронасоса 2, создавая тем самым необходимое давление в гидросистеме и отбор мощности с вала гидромотора 11. Для обеспечения установки колеса ветродвигателя против ветра и исключения повреждения трубопроводов всасывающий 6 и нагнетающий 5 трубопроводы гидронасоса соединены с поворотными головками 3 и 4, имеющими полости, соединенные соответственноповоротная головка 3 с основной емкостью бака 7, а поворотная головка 4 с напорным трубопроводом 9 гидромотора 11. Сливной трубопровод 12 гидромотора 11 соединен с основной емкостью бака 7, заканчивая таким образом весь цикл превращения кинетической энергии ветра в механическую, отбираемую потребителем с вала гидромотора. Данное устройство воспроизводимо, работоспособно и осуществимо. В настоящее время в АО "Херсонские комбайны" изготовлен опытный образец универсального ветроагрегата, который проходит испытания.