Вітроелектростанція

1. Ветроэлектростанция (ВЭС), содержащая базовый портал в виде копра, лопастный ветропривод барабанного типа, генератор с пусковой и измерительной аппаратурой, отличающаяся тем, что лопасти барабанного ветропривода закреплены на валу с определенным зазором относитель 28446 секционный копер 1, в каждом ярусе которого встроены многолопастные ветроприводы барабанного типа 2, с валом 3, электрогенератором 4, флюгером 5, флагштоком 5А, реверсным автоматическим пускателем 6, ходовыми тележками 7, входными конфузорами 8 и 8A, выходными 8Б и рельсовым кольцевым основанием 9. На фиг. 2 показана ВЭС в плане с генераторами 4, рельсовым основанием 9 (для ясности, - с повторением некоторых позиций). На фиг. 3 показан общий вид ВЭС по стрелке "Б" (фиг. 1). На фиг. 4 показаны две проекции принципиальной схемы устройства реверсивного пускателя 6 питающего электроприводы тележек 7 с токоподводящими контрактами 10 и двумя рядами контактов 11 и 12 обеспечивающими реверс тележек 7. На фиг. 5 изображены изометрическая и ортогональная проекции узла 1 (см. фиг. 1), обязательные зазоры "Н" между кромками лопастей 2 и валом 3, наружные конфузоры 8 и 8А и внутренние 8Б, а также определяется высота лопасти "М" и ее длина "Л". Малыми стрелками (на фиг. 5) показано воздействие ветропотока на лопасти. Наличие зазора "Н" между лопастями и валом 3 в значительной степени уменьшают реактивное воздействие на каждую последующую лопасть 2 (ниже уровня коонфузора), за счет возможности свободного прохода значительной части ветропотока в зазор. Опытным путем, при испытании действующей модели предлагаемого ветропривода установлено, что из общего объема ветропотока, принимаемого за 100%, воздействует на "рабочую" лопасть порядка 50-60%, свободно уходит в зазор 25-30% и ... все ж таки, на реактивное воздействие на "последующую" лопасть приходится 10¸15%, что в 2,5-3 раза меньше чем при ветроприводах не имеющи х зазора между лопастями и валом. Так же установлена оптимальная величина зазора "Н" относительно ширины лопасти. Такая конструкция ветропривода позволит довести его КПД до 6070%, а значительная площадь лопасти, (по сравнению с пропеллером), позволит увеличить мощность ВЭС во много раз. Работа ветроэлектростанции осуществляется следующим образом. С целью максимального захва та ветропотока на лопасти ветропривода для обеспечения максимальной мощности ВЭС, определяются: количество лопастей, - 3 или 4, их длина "Л" и ширина "М", а также количество ярусов "Э" (этажей). В данном случае рекомендуется 4 яруса, как более экономичный вариант при котором стоимость строительства и эксплуатации на один кВт мощности ВЭС по сравнению с отечественными пропеллерными, будет уменьшена в 2-3 раза. Направление вращения каждой пары ветроприводов - противоположное (показано стрелками на фиг. 1), что делает все сооружение более устойчивым. Перед каждым ярусом, к копру 1, укреплены входные-наружные конфузоры 8 и 8А увеличивающие объем захвата воздуха. Для увеличения КПД ветроприводов устраиваются внутренниеисходящие конфузоры 8Б (см. фиг. 1). Для исключения шумового эффекта и уменьшения нагрузки на копер, устраиваются малые конфузоры 8А закрывающие вертикальные фермы копра. Так как направление ветра периодически меняется, а максимальную мощность ВЭС вырабатывает только тогда, когда лопасти барабана расположены перпендикулярно потоку ветра, (показано малыми стрелками на фиг. 2 и 5) -предлагается следующее решение: на крыше ВЭС укреплен специальный пускатель 6 (см. фиг. 1 и 4). Осью этого пускателя является флагшток 5А к которому жестко подсоединен флюгер 5. В зависимости от направления ветра, флюгер поворачивает флагшток, несущий на себе, на небольшом плече, контакты 10 (см. фиг. 4) которые замыкаются с контактами 11 или 12 питая электродвигатели тележек 7, обеспечивая поворот всей системы в нужную сторону. Свободный поворот флагштока возможен только на угол a 1/2. Количество тележек 7, опирающихся на рельсовое круговое основание 9, определяется расчетным путем от суммы нагрузок, - общей массы ВЭС и максимального ветропотока. В отличие от известных действующих пропеллерных ВЭС требующи х обязательное отключение работы генераторов при скорости ветра более 25 м/с предлагаемая конструкция ВЭС может нормально работать даже при ураганной скорости ветропотока. Это достигается тем, что ВЭС устанавливается под соответствующим углом к направлению ветра. Для этого предусмотрена возможность переключения "флюгерного" пускателя 6, в зависимости от величины тока и других показателей вырабатываемых генератором. Данное изобретение сделает возможным резкое повышение вырабатываемой мощности за счет внедрения предлагаемого лопастного ветропривода барабанного типа и других новы х те хнических решений. Что касается всего вспомогательного оборудования необходимого для нормальной работы ВЭС, как-то необходимых параметров вырабатываемых напряжения, силы тока, частоты и други х, вплоть до наличия бортовых компьютерных установок, - остается на уровне современных достижений. 2 28446 Фиг. 2 3 28446 Фиг. 3 Фиг. 4 4 28446 Фиг. 5 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5