Пристрій для видалення льоду з лопатей турбіни вітрогенератора

Реферат: Пристрій для видалення льоду з лопатей турбіни вітрогенератора складається з мобільної платформи з розташованими на ній пультом управління і рухомим кронштейном. До верхнього кінця кронштейна прикріплено параболічне дзеркало, яке обладнане механізмом управління і може рухатись з трьома ступенями свободи. UA 113302 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ ЛЬОДУ З ЛОПАТЕЙ ТУРБІНИ ВІТРОГЕНЕРАТОРА UA 113302 U UA 113302 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується способів боротьби з обледенінням поверхні лопатей вітрових турбін, зокрема термічних способів. Відомий пристрій для видалення льоду з лопатей турбіни вітрогенератора, що містить тепловий резервуар, вентилятори і систему отворів для виходу теплого повітря [Bahuguni A., Kandasamy R., Wong V. Н., De-icing of a wind turbine blade, US Patent Application 20150125297 A1, 7.5.2015]. Недоліками системи є суттєве ускладнення структури лопатей, що вимагає додаткових операцій при виготовленні лопатей, погіршує їх механічні властивості та підвищує вартість виготовлення лопатей. Відомий пристрій для видалення льоду з лопатей турбіни вітрогенератора, що містить джерело електричного струму для генерації імпульсів електричного струму і перетворювач імпульсів електричного струму в механічну імпульси [Levin I.A., Levin A.Y., Fedorov N.E. et al., Device for removing ice from surfaces of thin-walled structures, US Patent 3809341,7.5.1974]. Недоліками системи є необхідність проведення монтажу складних електричних схем в тілі лопатей, в тому числі під робочими поверхнями, що призводить до ускладнення структури лопатей і вимагає постійного контролю та ремонту. За найближчий аналог взято відомий пристрій для видалення льоду з лопатей турбіни вітрогенератора, що складається з мобільної платформи з кількома плоскими дзеркалами, кожне з яких наводиться на Сонце так, щоб віддзеркалення падало на одну і ту ж зону лопаті [Литвиненко Ю.М., Пристрій для видалення льоду з лопатей вітрової турбіни, Патент України 105653, 25.03.2016, Бюл. № 6, 2016, МПК B64D 15/18, F03D 11/00, G02B 27/24]. Недоліком пристрою є невелика щільність сонячного випромінювання, що концентрується на поверхні лопаті від декількох плоских дзеркал, що вимагає для забезпечення процесу ефективного швидкого розтоплення льоду наявності багатьох дзеркал. Задачею корисної моделі "Пристрій для видалення льоду з лопатей турбіни вітрогенератора" є підвищення ефективності роботи турбіни вітрогенератора. Задача вирішується за рахунок використання для термічного впливу на поверхню лопатей параболічного дзеркала, яке обладнане механізмом управління і може рухатись з трьома ступенями свободи. Суть корисної моделі полягає в тому, що в пристрої для видалення льоду з лопатей турбіни вітрогенератора, який складається з мобільної платформи з розташованими на ній пультом управління і рухомим кронштейном, до верхнього кінця кронштейна прикріплюють параболічне дзеркало, яке обладнане механізмом управління і може рухатись з трьома ступенями свободи. Механізмом управління наводять відображення Сонця від параболічного дзеркала на поверхню лопаті і максимально фокусують його за допомогою маніпуляцій з кронштейном і поворотним пристроєм дзеркала. Також вся платформа з дзеркалом має рухатись в потрібному напрямі. Концентроване таким чином сонячне випромінювання розтоплює лід на певній ділянці поверхні лопаті. Потім зону нагріву зміщують у потрібному напрямку і продовжують цей процес до повного видалення льоду з лопаті. Послідовно переходять до нагрівання інших лопатей ротора. Після проведення операції видалення льоду з лопатей ротора одного вітрогенератора платформа з дзеркалом від'їжджає від вежі і може бути направлена на обслуговування іншого вітрогенератора. На кресленні показано принципову схему дії пристрою, що пропонується для видалення льоду з лопатей турбіни вітрогенератора. На вежі 1 встановлено ротор 2 з лопатями. До цієї вежі 1 під'їжджає мобільна платформа 3 з пультом управління 4, кронштейном 5 і параболічним дзеркалом 6. Пристрій працює наступним чином. Ротор 2 з обледенілими лопатями виставляють за Сонцем. Платформу 3 з дзеркалом 6 виводять на позицію проти Сонця навпроти ротора 2. За допомогою механізму управління (на кресленні не показано) дзеркало 6 орієнтують так, щоб концентроване ним сонячне випромінювання падало на ділянку поверхні лопаті. Нагрітий до певної температури лід тане і зону нагріву переміщують на сусідню ділянку поверхні лопаті. Таким чином видаляють лід з однієї лопаті. Потім в зону дії дзеркала переродять другу лопать, а потім третю лопать турбіни. Приклад здійснення корисної моделі. Лопаті ротора вітрової турбіни типу W2 діаметром 1,5 м при експлуатації в березні фрагментарно покрилися льодом, внаслідок чого в кінці кінців прийшлось зупинити ротор. В сонячний день турбіну повернули проти Сонця. Платформу з параболічним дзеркалом діаметром 40 см та фокусною відстанню 200 см виставили навпроти нижньої лопаті ротора так, щоб концентровані сонячні промені від дзеркала падали на ділянку поверхні лопаті. Через 20 секунд льодова пляма товщиною 1,5 мм була розтоплена. Потім взаємним переміщенням платформи і лопатей ротора була поступово висвітлена вся поверхня 1 UA 113302 U 5 10 лопаті. Після цього дві інші лопаті по черзі були переміщені у нижню позицію і таким же чином очищені від льоду. Вся операція по видаленню льоду з лопатей вітрової турбіни зайняла не більше 10 хвилин, після чого ротор запрацював у нормальному режимі. Застосування мобільної платформи з параболічним дзеркалом дало змогу видалити лід з лопатей вітрової турбіни за більш короткий термін, ніж використання кількох плоских дзеркал, що дозволило швидше відновити експлуатацію турбіни і таким чином підвищити ефективність її роботи. Корисна модель може бути основою створення мобільних установок з параболічними дзеркальними системами для видалення льоду з лопатей вітрової турбіни і полегшення ефективної експлуатації турбіни в несприятливих погодних умовах. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Пристрій для видалення льоду з лопатей турбіни вітрогенератора, який складається з мобільної платформи з розташованими на ній пультом управління і рухомим кронштейном, який відрізняється тим, що до верхнього кінця кронштейна прикріплено параболічне дзеркало, яке обладнане механізмом управління і може рухатись з трьома ступенями свободи. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2