Вітроенергетична установка

Вітроенергетична установка, що складається з ротора з робочими лопатями, з'єднаних з вертикальним валом, трансмісії зв'язку з електрогенера 3 пусів встановлені нагрівальні елементи, верхній кінець вала з'єднаний з корпусом поплавка, до якого приєднані розтяжки, нижній кінець вала з'єднаний з поплавком, який через шестерні трансмісії з'єднаний з електрогенератором. Відомо, що на тіло занурене у рідину, діє сила виштовхування, або сила Архімеда. Таким чином, якщо підібрати питому вагу тіла і питому вагу рідини однаковими, то вага тіла компенсується силою Архімеда. У даному випадку при компенсації ваги вітроенергетичної установки силою Архімеда опори установки здобувають розвантаження і сили тертя різко зменшуються. Ці сили ще можуть бути зменшені, якщо поверхність опори незначна і вона знаходиться у рідині зі змочувальними властивостями, наприклад, у машинному маслі. У даному випадку у якості опори, що центрує вітроенергетичну установку у вертикальній площині використані опори шарової форми. Для підтримки постійної питомої ваги рідини передбачена система її підігріву до необхідної температури, що робить систему опор здатну до використання як літом, так і в зиму. Таким чином поставлена задача повністю вирішується. На фіг. зображена загальна конструктивна схема вітроенергетичної установки. У своему складі вітроенергетична установка вміщує: вертикальний вал 1, робочі лопаті 2, циліндричний поплавок верхньої опори 3 і нижньої опори 4, шарові опори 5, 6 відповідно, циліндричний корпус верхньої опори 7, циліндричний корпус нижньої опори 8, шестерня трансмісії вала 9, шестерня трансмісії генератора 10, електрогенератор 11, розтяжки 12, нагрівальні елементи 13, рідина 14. До вертикального вала 1 приєднані робочі лопаті ротора 2. Нижній кінець вала з'єднаний з шестернею трансмісії вала 9. Знизу шестерня трансмісії вала 9 з'єднана з циліндричним поплавком нижньої опори 4, який розташований всередині циліндричного корпусу нижньої опори 8. У центрі поплавка 4 нижньої опори між циліндричним корпусом нижньої опори 8 і поплавком 4 розташована шарова опора 6. Простір між поплавком 4 і корпу 43323 4 сом 8 нижньої опори заповнений рідиною 14. На днищі корпуса 8 установлені нагрівальні елементи 13. Шестерня трансмісії вала 9 через шестерню трансмісії генератора 10 має зчеплення з електрогенератором 11. Верхній кінець вала 1 з'єднаний з циліндричним корпусом верхньої опори 7, всередині якого розташований циліндричний поплавок верхньої опори 3. У центрі поплавка 3 верхньої опори між циліндричним корпусом верхньої опори 7 розташована шарова опора 5. Простір між циліндричним корпусом верхньої опори 7 і циліндричним корпусом поплавка верхньої опори З заповнений рідиною 14. На днищі корпуса 7 установлені нагрівальні елементи 13. Циліндричний поплавок верхньої опори 3 з'єднаний з розтяжками 12. Принцип дії вітроенергетичної установки заключається у наступному. Вітроенергетична установка має вал 1 з робочими лопатями ротора 2, розташованими у вертикальній площині, тому ротор обертається при будь-якому напряму вітру. Оскільки вага усього ротора компенсується підйомною силою Архімеда, то тертя у опорах валу відсутнє і ротор вільно обертається відносно вертикальної осі. При наявності поривів вітру виникають дисипативні або так звані демпфіруючі сили, які гасять прискорення ротора. Демпфіруючі сили утворюються за рахунок наявності рідини, що змочує поверхню циліндричних поплавків верхньої 3 і нижньої 4 опор, а також їх циліндричних корпусів 7 і 8. Таким чином система опор, що базується на використанні поплавків, забезпечує більш рівномірне обертання ротора вітроенергетичної установки в умовах поривів вітру і збільшення коефіцієнта корисної дії за рахунок ліквідації моментів тертя у опорах. Крутильний момент від вала 1 генератору 11 передається за рахунок зчеплення шестерень 9 і 10. Розтяжки 12 запобігають відхилу вала 1 вітроенергетичної установки від вертикалі і таким чином підвищують надійність усієї установки. Для підтримки постійної величини степені згасання опор у різну пору року на донних поверхнях циліндричних корпусів верхньої 7 і нижньої 8 опор розташовують нагрівальні елементи 13 з системами регулювання постійної величини температури рідини (на фіг. не показано). 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 43323 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601