Плавуча вітроустановка для офшорних вітроелектростанцій

Реферат: Плавуча вітроустановка для офшорних вітроелектростанцій містить встановлену на платформі башту з вітроколесом і генератором. Плавуча платформа складається з декількох, не менше трьох, частково заповнених водою понтонів переважно циліндрової форми, встановлених вертикально, скріплених між собою технологічною площадкою, виконаною з периферичними відкосами, в центрі якої встановлена трубчаста опора. Вітроколесо виконано у вигляді ротора типу Дар'є, встановленого на валу, що проходить усередині трубчастої опори та сполучений з опорою верхнім підшипниковим вузлом і пов'язаний з електрогенератором, укріпленим на нижній площині технологічної площадки. Електрогенератор виконаний у вигляді синхронної багатополюсної електричної машини великого діаметра із збудженням від системи постійних магнітів. Вітроустановка оснащена коректуючим конусоподібним поплавцем, який закріплений на виносній фермі за межами платформи. Ферма через шарнірне з'єднання зв'язана одним кінцем з муфтою нижнього опорно-підшипникового вузла, встановленого на трубчастій опорі, а іншим - з поплавцем. На периферії майданчика встановлена кільцева направляюча, по якій може пересуватися опорно-руховий вузол, закріплений на виносній фермі за допомогою консолі. На поплавці встановлений кіль для перегону поплавця на підвітряний бік відносно румба вітрового фронту. UA 100312 C2 (12) UA 100312 C2 UA 100312 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до вітроенергетики, а саме до плавучих пристроїв для перетворення енергії вітру в електроенергію в умовах морського базування. Платформа плавучої вітроенергетичної установки (ВЕУ) повинна мати деякий набір обов'язкових параметрів, які є аналогами параметрів наземних ВЕУ. Найважливіші з них - це площа плавучої бази (плавучого засобу) та його інерційність. Площа обпирання не лімітована ні в наземних, ні в плавучих ВЕУ. Жорстко укріплені наземні ВЕУ мають практично необмежену інерційність за рахунок жорсткого зв'язку з ґрунтом. В діапазоні від обмеженої інерції масивного фундаменту в м'якому ґрунті або глині, до нескінченної інерції при установці на скельній основі. Недоліком плавучих ВЕУ є вертикальна нестійкість башти, довгоперіодні коливання і довготривалі ухили башти під дією вітрового натиску. При розробці установок середньої та великої потужності, їх ротор зростає в габаритах, причому збільшується його вітрильність, зміщується вгору центр тяжіння. Розвиваються негативні тенденції в параметрах. В цих умовах втрата стійкості пропорційна зростанню потужності компенсується або збільшенням площі обпирання на воду плавучого засобу, або заглибленням баластної маси. У відомих рішеннях плавучі ВЕУ отримували пристосування для корекції відхилень від вертикалі, але такі, що мали сильну залежність від методів конструювання плавучих засобів. 7 Так відома енергетична установка морського базування за пат. РФ 2184268, МПК F03D 9/00, автори Шпаков Г.Т., Шпаков В.Г., Шпаков Е.Г., заявник Шпаков В.Г., заявка № 2000129329/06, пріоритет від 23.11.2000, опубл. 27.06.2002. Ця установка з вертикальною віссю обертання містить в крізній шахті, виконаній в центрі плавзасобу, який заякорено, шарнірно закріплену противагу, жорстко сполучену з валом вітроколеса. Вал пов'язаний з електромашиною постійного струму. До недоліків аналога слід віднести неможливість збереження вертикальної стійкості опори до поперечних навантажень при збільшенні потужності ВЕУ. Відома також плавуча вітроустановка за пат. України 86863 МПК (2009) F03D 7/00, 9/00. Автори: Дзензерський В.О., Тарасов СВ., Костюков І.Ю., Буряк О.А., патентовласник Інститут транспортних систем і технологій (ІТСТ НАНУ "Трансмаг"), заявка № а200708838, пріоритет від 31.07.07, опубл. 25.05.2009 бюл. № 10. Дана вітроустановка містить плавучий засіб, який виконаний у вигляді катамарана, корпуси якого сполучені об'єднаною піднятою палубою і забезпеченого двигунами, переважно - електричними, а також якірним блоком і баластною масою, якою в кожному корпусі катамарана служать батареї накопичувальних акумуляторів, встановлених в донній частині, вітроколесо, виконане у вигляді ортогонального ротора, встановленого на башті, складеній з жорстких просторових ферм і укріпленій на верхній площині опорної площадки, яка підвішена в міжкорпусному просторі катамарана за допомогою шарнірних з'єднань з можливістю кутового нахилу в діапазоні [0-90°] навкруги точок закріплення, а на нижній площині площадки укріплена зворотна башта аналогічного пристрою, до нижньої вершини якій жорстко приєднана противага, що має герметичну порожнину, донна стінка якої потовщена і виконана з обтічними обводами, а також оснащена кінгстоном і верхнім клапаном для продування, який через порожнину зворотної башти за допомогою гнучкого шланга сполучений з бортовою помпою, що живиться від акумуляторів. До недоліків аналога слід віднести недостатню вертикальну стійкість ротора вітроустановки і відсутність пристосувань для зменшення кута нахилу осі ротора. Найближчим технічним рішенням до того, що заявляється, узятим як прототип, є плаваюча вітрова турбіна Vestas V80 сумісної розробки компаній Vestas і WindPlus, яка наведена в http://www.rlocman.ru/news/new.html?di=80570. Вітротурбіна морського базування встановлена на плаваючій платформі, що містить три понтони циліндрової форми, встановлені вертикально, сполучені в суцільну систему механічно по схемі рівностороннього трикутника, а також зв'язаних поміж собою мережею гідравлічних комунікацій. Башта турбіни встановлена на одному з понтонів, а на вершині башти закріплено вітроколесо та електрогенератор. Понтони частково заповнені водою. Платформа пришвартована до морського ґрунту за допомогою розтяжок. Вона відрізняється тим, що може протистояти висоті і швидкості хвиль, а також має технічні і електронні засоби для зменшення впливу вітрових потоків на коливання і просторове положення самої установки. Це дозволяє розгортати турбіну на глибині більше як 50 метрів, де вітрові ресурси набагато значніше, ніж на мілководді - звичайному місці установки існуючих офшорних вітряків. Вертикальне положення башти відновлюється методом зміни відносної плавучості понтонів шляхом примусового перекачування води між понтонами залежно від напряму вітру, що нахиляє башту. Корекція негативної динаміки проводиться моніторинговою і управляючою системами. 1 UA 100312 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 До недоліків прототипу слід віднести те, що вирівнювання крену ВЕУ здійснюється дуже витратним і інерційним методом, який вимагає вживання складного електронного забезпечення, енергоємних приводів і системи складних датчиків. В основу запропонованого рішення поставлена задача спрощення системи забезпечення вертикальної стійкості роторів плавучих вітроустановок великої потужності при дії вітрового натиску та хвильового накату, зменшення витрат енергії на управління вітроустановкою, а також підвищення її експлуатаційної надійності. Поставлена задача вирішується тим, що плавуча платформа установки складається з декількох (не менше трьох) частково заповнених водою понтонів переважно циліндрової форми, встановлених вертикально, скріплених між собою технологічною площадкою, в центрі якого встановлена трубчаста опора, вітроколесо виконано у вигляді ротора типу Дар'є, встановленого на валу, що проходить усередині трубчастої опори та сполученим з опорою верхнім підшипниковим вузлом і пов'язаним з електрогенератором, укріпленим на нижній площині технологічної площадки, електрогенератор виконаний у вигляді синхронної багатополюсної електричної машини великого діаметра із збудженням від системи постійних магнітів, вітроустановка оснащена коректуючим поплавцем, який закріплений на виносній фермі за межами платформи, ферма через шарнірне з'єднання зв'язана одним кінцем з муфтою нижнього опорно-підшипникового вузла, встановленого на трубчастій опорі, а іншим - з поплавцем, на периферії майданчика встановлена кільцева направляюча, по якій може пересуватися опорно-руховий вузол, закріплений на виносній фермі за допомогою консолі, на поплавці встановлений кіль для виведення поплавця з-під вітру. Крім того ротор плавучої вітроустановки додатково оснащений гідрогальмом, виконаним у вигляді зворотного ротора Савоніуса, встановленого між понтонами на власному валу, який сполучений з нижнім, виходячим вниз від електрогенератора, хвостовиком валу ротора Дар'є за допомогою муфти, яка оснащена електромагнітом і пружиною. Крім того опора вітроротора може бути виконана у вигляді чотирипоясної піраміди, профільовані стійки якої сполучають технологічну площадку з верхнім підшипниковим вузлом. Розглянемо детально основні відмінні ознаки пристрою, що патентується. Відмінні ознаки "плавуча платформа складається з декількох частково і однаково заповнених водою понтонів переважно циліндрової форми, встановлених вертикально, скріплених між собою технологічною площадкою, виконаною з периферичними відкосами" характеризують структуру плавучої бази ВЕУ. В рішенні, що патентується, задача стійкості до вертикальних відхилень трубчастої опори вирішена комплексним методом. Для цього плавучий засіб скасовується як автономний вузол. Його гібридизують з противагою, внаслідок чого формується система, що складається з вертикальних понтонів, виконуюча функцію утримання ротора над водою, яка забезпечує стійкість ВЕУ до вітрових і хвильових тисків. Система заглиблених вертикальних понтонів має більшу стійкість, ніж плавучий засіб з тією ж площею обпиратися і з противагою, однаково з нею заглибленою. Плавуча платформа установки, що патентується, є комплексом жорстко зв'язаних між собою і з технологічною площадкою понтонів з певним стилем позиційного угрупування і якірною системою фіксації на шельфі. Пустотні понтони відрізняються від притоплених більшою нестійкістю. Якщо пустотний понтон при дії зсовуючої випадкової сили гальмується тільки опором навколишньої води, то притоплений отримує додаткову інерційність від маси води, частково його заповнюючої. Її можна замінити менш габаритним металевим баластом. Проте, баласт збільшить труднощі монтажу ВЕУ і зменшить її маневреність. Платформа вітроустановки, що патентується, відрізняється від платформи-прототипу тим, що всі понтони заповнені постійним об'ємом води, не змінним при пересуві вітрового румба. Перекидання води між понтонами не проводиться, що значно знижує витрати енергії. Перекоси платформи гасяться іншими засобами, одне з яких - відхилення струменів вітрового потоку за допомогою відкосів, дія яких синхронна з відхилюючим імпульсом на лопатях ротору. Відкоси міняють напрям повітряного потоку так, що вертикальна проекція імпульсу нахиляє платформу назустріч вітровому потоку, чим і зменшує помітну частину імпульсу, діючого на вітроротор. Таким чином, технологічна площадка, відсутня в прототипі, виконує декілька корисних функцій. З її допомогою здійснюється надійний механічний зв'язок понтонів, створюється стійка опора для електрогенератора, а також можливість автокорекції положення платформи. Ознака "трубчаста опора ротора встановлена в центрі майданчика, а генератор укріплений на нижній її площині електрогенератор і виконаний у вигляді синхронної багатополюсної електричної машини великого діаметра із збудженням від системи постійних магнітів" описує 2 UA 100312 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зміну настановної симетрії основного робочого вузла вітроустановки, що позначається на всій картині розподілу сил тяжіння і вітрового навантаження. В порівнянні з прототипом, в якому башта з вітроколесом встановлена на одному з понтонів, і, отже, розподіл протидіючих нахилу сил несиметричний при різних румбах, в пристрої, що заявляється, симетрія компоновки створює більш рівномірну реакцію пристрою на навантаження. Вага теж рівномірно розподіляється між понтонами. Електрогенератор з ротором великого діаметра, встановлений також в центрі площадки, що є геометричним центром конструкції, теж дає внесок в збільшення вертикальної стійкості платформи за рахунок гіроскопічного ефекту. Ознаку "вітроколесо виконано у вигляді ротора типу Дар'є, встановленого на валу, що проходить усередині трубчастої опори, сполученим з опорою верхнім підшипниковим вузлом і пов'язаним з електрогенератором" можна вважати важливою для ВЕУ морського базування, оскільки якраз ротори такого типу повністю знімають необхідність в пристроях для виводу вітроколеса на вітер, і зменшують потребу в обслуговуванні всієї вітроустановки. Вертикальноосьові ротори Дар'є не потребують орієнтації на вітер і дають максимально можливий коефіцієнт перетворення кінетичної енергії вітру незалежно від румба вітрової течії. Тому, на відміну від прототипу, вітроколесо не потрібно примусово повертати на осі. Вертикальний вал напряму передає крутильний момент на електрогенератор, який розташований на площадці, що спрощує конструкцію вітроротора. Маса генератора збільшена як за рахунок великого діаметра, так і за рахунок використання постійних магнітів в системі збудження. Опущений в порівнянні з прототипом на більш низький горизонт конструкції, генератор зміщує вниз і центр тяжіння установки, що збільшує її стійкість до бічних навантажень. Ознаки "вітроустановка оснащена коректуючим конусоподібним поплавцем, який закріплений на виносній фермі за межами платформи, ферма через шарнірне з'єднання зв'язана одним кінцем з муфтою нижнього опорно-підшипникового вузла, встановленого на трубчастій опорі, а іншим - з поплавцем, на поплавці встановлений кіль для перегону поплавця на підвітряний бік відносно румбу вітрового фронту" є головними відмітними ознаками. Ці ознаки зв'язані однією ідеєю перенесення функції орієнтації з вітроприймального вузла, який в пристрої, що патентується, його не потребує, на абсолютно інший, новий вузол - на коректуючий поплавець. Характер роботи поплавця має конструктивну підтримку. Виносна ферма виконана з можливістю руху по колу завдяки підшипниковому вузлу, змонтованому на трубчастій опорі ротора. Несучи на вільному кінці поплавець і кіль, ферма тим самим керується силою вітру, оскільки її зносить при будь-якій зміні румба. Дрейфуючий навкруги платформи поплавець встановлюється під тиском вітру саме так, щоб корекція відхилення осі ротора стала максимально можливою в оперативному режимі вітроприймання. Конусоподібна форма поплавця дає можливість одержати змінну вирівнюючу силу унаслідок його водотоннажності, що нелінійно змінюється з глибиною. Може здатися, що в плані збереження положення пристрій-прототип має перевагу, оскільки його засоби дозволяють не тільки зменшити нахил башти, але і вирівняти її до повної вертикальності. Однак, таке можливо тільки в разі, коли вітер має рівний стабільний тиск. А такі випадки вкрай рідкісні. Вітрові фронти йдуть поривами і реальні умови вітроприймання відрізняються тільки частотою хвиль тиску. Відхилення від дії короткоперіодних коливань потенціалу засобами платформи не компенсуються, оскільки для цього потрібне швидке перекидання великих об'ємів води. Крім того, якщо перекачування проводитиметься в безперервному режимі, то на це йтиме істотна частина енергії, що виробляється ВЕУ. І в цьому значенні пристрій, що патентується, хоча і не досягає абсолютного вирівнювання осі ротора, зате оперативно реагує на всі зміни вітрового тиску. Причому на це не витрачається додаткова енергія. Отже, платформа-прототип компенсує тільки основну частину відхилюючої сили, підстроюючись під усереднений натиск вітру. І тому ВЕУ-прототип не в змозі тримати ідеальну вертикаль в більшості реальних режимів. Подібна тактика виправдана і обґрунтована тим фактом, що невеликий постійний нахил ротора несуттєво змінює ККД установки. Набагато більші втрати енергії дають повільні гойдання платформи з великою амплітудою. Центральні противаги менш ефективні при такій динаміці, ніж притоплені рознесені поплавці. Тим більш, платформа, що патентується, у принципі розрахована не на абсолютне утримання вертикалі, а тільки на мінімізацію кута відхилення башти для вітрів будь-якого характеру. Компенсуюча сила в вітроустановці виникає негайно при нахилі башти і синхронному зануренні поплавця, оскільки зменшується швидкість реагування всієї платформи на пориви 3 UA 100312 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вітру. Таким чином, поплавець може гасити і коливання, а не тільки зменшувати нахил ротора. В прототипі коливання гасять тільки хвилювання води усередині понтонів. Таким чином, платформа-прототип має перевагу над запропонованою платформою тільки при ідеально рівному вітрі, якого в природі ніколи не буває. Ознака "на периферії площадки встановлена кільцева направляюча, по якій може переміщатися опорно-руховий вузол, закріплений на виносній фермі за допомогою консолі" дає можливість реалізувати ідею вживання коректуючого поплавця для стабілізації положення платформи, цей вузол є передавальним вузлом, що приймає тиск з боку опорно-рухового вузла, який створюється архімедовою силою при зануренні поплавця. Направляюча встановлена на периферії технологічної площадки, і тим самим забезпечує великий момент коректуючого зусилля щодо центру тяжіння установки. Додаткова відмінна ознака "ротор плавучої вітроустановки додатково оснащений гідрогальмом, виконаним у вигляді зворотного ротора Савоніуса, встановленого між понтонами на валу, який сполучений з нижнім хвостовиком валу вітроротора за допомогою муфти, оснащеної електромагнітом і пружиною" робить ВЕУ, що розташовується звичайно на значній відстані від берега і підстанції, більш надійною і безпечною. При сильних вітрах ротор ВЕУ може набути небажано велику швидкість обертання, що стане загрозою для його цілісності. Для гальмування ротора передбачене гідрогальмо, яке містить гальмуючий вузол, розміщений у воді, в міжпонтонному просторі. Для цих цілей може бути використаний ротор типу Савоніуса, закріплений на власному валу, який сполучений з валом вітроротора Дар'є через муфту. Муфта в нормальному режимі роботи ВЕУ роз'єднана, але при необхідності по сигналу на електромагніт від системи управління вона сполучає вал гідрогальма з валом вітроротора. В результаті ротор Савоніуса починає обертатися, розсіюючи у воді надлишки енергії, яку знімає центральний вал. Такий спосіб гальмування є ефективним саме для вітроустановок морського базування. Додаткова відмінна ознака "опора вітроротора може бути виконана у вигляді чотирипоясної піраміди, профільовані стійки якої сполучають технологічну площадку з верхнім підшипниковим вузлом" додає установці наступні додаткові якості: 1. Помітно знижується вага опори; 2. Істотно знижується крутильний момент опорного вузла до технологічного майданчика; 3. З'являється можливість підвищити показчик власної частоти опори для розбіжності із спектром вібраційних частот ротора Дар'є. Ці якості важливі для надійності і довговічності конструкції, що працює в неспокійному середовищі, на платформі, розгойдуваній не тільки вітровим натиском, але і хвилюванням морської поверхні. За наявною в авторів інформацією запропоновані відмінні ознаки, які характеризують суть винаходу, не відомі в даному розділі техніки. Запропоноване технічне рішення може бути використане на підприємствах з виробництва вертикальноосьових плавучих вітроустановок морського базування великої потужності. Конструкція вітроустановки, що патентується, ілюструється рисунками, де на фіг. 1 приведена фронтальна схема вітросилової установки; на фіг. 2 - схема установки, вид зверху. Плавуча вітросилова установка для офшорних вітроелектростанцій (фіг. 1 та фіг. 2) містить трилопатевий ротор 1 типу Дар'є, закріплений на трубчастій опорі 2 за допомогою верхнього підшипникового вузла (не показаний) і встановлений на плавучій платформі. Плавуча платформа складається з декількох (в ілюстрованому варіанті - з чотирьох) понтонів 3 переважно циліндрової форми, встановлених вертикально, скріплених між собою системою штанг 4 і опорною площадкою 5. Площадка виконана із скатами. В центрі площадки на нижній її площині закріплений електрогенератор 6, вал 7 якого проходить усередині центральної трубчастої опори 2 і служить стрижнем для лопатей 8 ротора, сполучених з нею при допомозі траверс 9. На периферії площадки 5 закріплена кільцева направляюча 10, по якій може переміщатися опорно-руховий вузол 11, закріплений на виносній фермі 12 за допомогою консолі 13. Ферма зв'язана одним кінцем через шарнірне з'єднання 14 з муфтою нижнього підшипникового вузла 15, закріпленого на опорі 2, а іншим - з поплавцем 16. На поплавці встановлений кіль 17, для самоорієнтації його за вітром. Система швартування платформи складається з якірних пристроїв 18, сполучених розтяжками 19 із стабілізаторами 20, закріплених на днищах понтонів. Ротор 1 плавучої вітроустановки додатково оснащений гідрогальмом, виконаним у вигляді зворотного ротора Савоніуса 21, встановленого між понтонами на власному валу 22, який сполучений з нижнім хвостовиком валу вітроротора 1 за допомогою муфти 23, яка забезпечена електромагнітом і пружиною (не показані). Вироблену електроенергію передають на берегову підстанцію за допомогою донного герметичного кабелю. 4 UA 100312 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Описаний пристрій працює наступним чином. Перед буксируванням до місця експлуатації ротор ставиться на аретир, а всі понтони 3 (окрім поплавця 16) ВЕУ заповнюються водою з таким розрахунком, щоб опорна площадка 5 знаходилася над водою при максимальних для даного району характерних хвилях. Ця величина h не може бути задана наперед, як параметр, але легко встановлюється по місцю і всі проблеми цього типу розв'язуються простим розрахунком маси води усередині понтонів 3. Скати площадки 5 служать для відбиття напору вітру, результатом якого є тиск на площадку, направлений вниз, що веде до зменшення нахилу платформи. На місці швартування платформа фіксується якірною системою 18-19 і з'єднується кабелем з наземною підстанцією (не показані). Вітер діє на лопаті 8 ротора і на кіль 17 і зносить поплавець 16 на підвітряну сторону платформи. Ротор установки має велику вітрильність, оскільки поверхня фіктивної площі кола обертання ротора велика. Тому момент сил, діючих на ротор, нахиляє його вісь і, разом з ним - закріплену платформу, створюючи крен у підвітряний бік. Поплавець 16 має можливість переміщення по колу і зсуву по вертикалі. Це обумовлено типом кріплення ферми 12. Поплавець по плавучості відрегульований так, що коли вісь ротора вертикальна, то він врівноважує тільки масу ферми. Колесо опорно-рухового вузла 11 котиться по направляючій 10 до виставляння кіля 17 уздовж вітру. Торкання колеса з направляючою відбувається без тиску на неї тільки коли ротор стоїть вертикально, а площадка 5 паралельна поверхні води. Нахил площадки супроводжується або збільшенням тиску на направляючу 10 (у разі відхилення платформи у бік поплавця), або припиненням торкання (у разі нахилу від поплавця). Сила тиску, діюча на площадку 5 з боку опорного вузла, змінюється залежно від кута а нахилу майданчика. Вона пропорційна ступеню занурення поплавця 16 при нахилі платформи. Таким чином, водотонажність поплавця використовується для створення сили, яка протидіє відхилюючій силі вітру. Сумісна дія сил плавучості і аеродинамічних сил від скатів площадки 5 успішно зменшує крен платформи. Оскільки поплавець 16 висунутий далеко за межі площадки 5, то момент протидії нахилу осі збільшений в порівнянні з моментами на понтонах, що виникають при нахилах платформи, і ефективність всього вузла корекції зростає пропорційно довжині ферми 12. Поплавець не пов'язаний з іншими вузлами ВЕУ і рухається навкруги платформи незалежно, не повертаючи її. Він має витягнуту уздовж руху добре обтічну форму, тому його зсув відбувається навіть при відносно слабких вітрах. Хвильовий накат слабо діє на дану конструкцію, тому що понтони мають добре обтічну поверхню, велике заглиблення завдяки чому переважна частина понтона знаходиться в спокійних шарах води. Набагато більший вплив надає вітровий тиск, оскільки ротори великих ВЕУ мають значну вітрильність. Пориви вітру можуть серйозно розгойдати платформу. Але розгойдування гасять синхронні сили, що виникають на поплавці 16, а також на підводних стабілізаторах 20. У вітроустановці, що патентується, скасовується складна система перекидання води між понтонами, включаючи і електронне забезпечення для моніторингу та управління. Корекція динаміки проводиться за допомогою додаткового поплавця, забезпеченого кілем для виведення платформи в рівноважну позицію. Гідрогальмо включається тільки при небезпечному посиленні вітру. При штатних режимах муфта знаходиться в чекаючому стані, стягнута напруженою пружиною. По команді спрацьовує електромагніт, вводячи в зачеплення кільця муфти. Це призводить до передачі обертаючого моменту на ротор Савоніуса, який у в'язкому водному середовищі має великий гідродинамічний опір руху. Таким чином скидаються небезпечні надлишкові обороти вітроротора Дар'є. Плавуча вітроустановка, що патентується, може стати частиною вітропарку, розміщеного в офшорних зонах морів і океанів, які базовані на відносно великій відстані від берегових підстанцій. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Плавуча вітроустановка для офшорних вітроелектростанцій, яка містить платформу, виконану з понтонів, орієнтованих вертикально, а також башту з вітроколесом і генератором, встановлену на платформі, яка відрізняється тим, що плавуча платформа складається з декількох, не менше трьох, частково заповнених водою понтонів переважно циліндрової форми, встановлених вертикально, скріплених між собою технологічною площадкою, виконаною з периферичними відкосами, в центрі якої встановлена трубчаста опора, вітроколесо виконано у вигляді ротора типу Дар'є, встановленого на валу, що проходить усередині трубчастої опори та сполучений з опорою верхнім підшипниковим вузлом і пов'язаний з електрогенератором, укріпленим на нижній площині технологічної площадки, електрогенератор виконаний у вигляді 5 UA 100312 C2 5 10 15 синхронної багатополюсної електричної машини великого діаметра із збудженням від системи постійних магнітів, вітроустановка оснащена коректуючим конусоподібним поплавцем, який закріплений на виносній фермі за межами платформи, ферма через шарнірне з'єднання зв'язана одним кінцем з муфтою нижнього опорно-підшипникового вузла, встановленого на трубчастій опорі, а іншим - з поплавцем, на периферії майданчика встановлена кільцева направляюча, по якій може пересуватися опорно-руховий вузол, закріплений на виносній фермі за допомогою консолі, на поплавці встановлений кіль для перегону поплавця на підвітряний бік відносно румба вітрового фронту. 2. Плавуча вітроустановка за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково оснащена гідрогальмом, виконаним у вигляді зворотного ротора Савоніуса, встановленого між понтонами на власному валу, який сполучений з нижнім, виходячим вниз від електрогенератора, хвостовиком вала ротора Дар'є за допомогою муфти, яка оснащена електромагнітом і пружиною. 3. Плавуча вітроустановка за п. 1, яка відрізняється тим, що опора вітроротора може бути виконана у вигляді чотирипоясної піраміди, профільовані стійки якої сполучають технологічну площадку з верхнім підшипниковим вузлом. 6 UA 100312 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7