Вітроелектроенергетична установка

Вітроелектроенергетична установка, що містить вітродвигун, лопаті прямокутної форми з ввігнутими поверхнями, блок генераторів, опору та розтяжки, яка відрізняється тим, що містить концентратор повітряних потоків, вітродвигун з вертикально розташованим валом та радіально розміщеними лопатями. (19) (21) u201008104 (22) 29.06.2010 (24) 25.06.2011 (46) 25.06.2011, Бюл.№ 12, 2011 р. (72) ЖДАНОВИЧ ЛЕОНІД ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ПАЛАМАРЧУК ІГОР ПАВЛОВИЧ, ЯНОВИЧ ВІТАЛІЙ ПЕТРОВИЧ (73) ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 енергії вітру двигуном з концентратором та вертикальними лопатями, які змінюють кут атаки, а також забезпечує високоефективне перетворення вітрової енергії в електричну багатогенераторним блоком, який крім того має вал відбору потужності механічної енергії, високоефективне акумулювання та забезпечує безперервне постачання електроенергії споживачам від енергоблока при відсутності вітру та відключені електромережі. Конструкція установки забезпечує ефективний автоматичний самозахист вітродвигуна від пошкоджень та руйнування при сильних і штормових вітрах. Поставлена задача вирішується тим, що вітроустановка містить вітродвигун з концентратором енергії вітру вертикальним валом і вертикальними лопатями з ввігнутими поверхнями, які радіально через шарніри приєднанні до вертикального валу під кутом атаки, що забезпечує сприймання поверхнями лопатей сил тиску, відцентрових сил та кінетичної енергії потоків вітру, які створюють на валу обертальний момент, що через редуктор передається на електрогенератори, які генерують електроенергію постійного струму, та підзаряджають акумулятори, що розміщені в енергетичному блоці та безперервно живлять електроенергією споживачів згідно потребам. Окрім того обертальний момент через вільний кінець валу редуктора може передаватись на інші механізми та пристрої, що споживають механічну енергію. Лопаті вітродвигуна виконані та приєднані до вертикального валу так, що їх вітрильна поверхня та аеродинамічний опір зменшуються при збільшені швидкості вітру, що автоматично захищає конструкцію від руйнувань при сильних і штормових вітрах. Суть корисної моделі пояснюють фігури, де на фіг. 1 схематично представлена вітроелектроенергоустановка, на фіг.1 - вид зверху, на фіг. 3 - переріз по А-А. Як показано на фіг. 1, 2, 3, вітроелектроенергетична установка містить вітродвигун 1 з концентратором 2, встановлений на блок генераторів 3 і приєднаний вертикальним валом через двохступеневий редуктор 4 до генераторів 5. Блок генераторів встановлений на опору 7, яка підтримується в вертикальному положенні розтяжками 8. В середині опори 7, що встановлена на блок енергетичний 9 прокладені електрокабеля 6, які з'єднують генератори 5 з інварертором 10, бензогенератором 11 та акумуляторами 12. Блок енергетичний 9 60404 4 встановлено на опорну плиту і закріплено анкерними болтами 13. Запропонована вітроелектроенергетична установка працює наступним чином. Під дією вітрового потоку, який підсилюється концентратором, ввігнута поверхня лопатей сприймає силу тиску, відцентрову силу та кінетичну енергію вітру, що створюють на валу вітродвигуна обертальний момент, який передається через еластичну муфту в блок генераторів 3 на двохступеневий редуктор 4, який збільшує частоту обертання валу щонайменше в 16 разів і передає її на вали електрогенераторів 5 постійного струму. Електроенергія від генераторів 5 передається на інвертор 10 в енергоблок 9, на зарядку акумуляторів 12, за допомогою кабелів 6, які прокладені в середині опори 7, що підтримується в вертикальному положенні розтяжками 8. Кут атаки лопатей до напрямку дії вітру "" встановлюють в залежності від швидкості вітру, що діє на місці експлуатації вітроустановки . При малій швидкості вітру лопаті закріплюються під максимальним кутом атаки, а при великій швидкості вітру, до штормового, кут "" зменшується і частота обертання лопатей синхронізується з лінійною швидкістю вітрового потоку, що забезпечує зменшення вітрильної поверхні лопатей, тобто забезпечується автоматичний самозахист вітроустановки від пошкоджень та руйнувань. В ситуаціях, коли немає вітру, електроенергію споживають для зарядки акумуляторів від електромережі через інвертор 8, або від бензогенератора 10 також через інвертор, забезпечуючи безперервне постачання електроенергії споживачам. Механізми та пристрої, що споживають механічну енергію приєднуються до вільного кінця валу в блоці генераторів. Таким чином, застосування вітроустановки з концентратором, вертикальним валом і прямокутними лопатями з ввігнутою поверхнею закріпленими радіально до вертикального валу під визначеним кутом атаки забезпечує максимальну ефективність використання енергії вітру і автоматичний самозахист вітроустановки від пошкоджень та руйнувань, а використання одержаної енергії вітру в вигляді електроенергії постійного струму будь якої потужності та блоку акумулювання цієї енергії в будь якій кількості забезпечує надійне безперервне постачання електроенергії споживачам при будь яких умовах експлуатації. Можливе також одержання від блоку генераторів механічної енергії і для привода механізмів і пристроїв. 5 60404 6 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 60404 8 Підписне Тираж 24 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