КОМБИНИРОВАННАЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1994 года по МПК F03D9/00 F03D11/04 F03D7/00 

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к передвижным ветроэнергетическим установкам.

Известна передвижная ветроэнергетическая станция, выполненная в виде подвижной платформы, на которой смонтированы электрогенератор, редуктор и телескопическая опорная мачта с ветрогенератором в виде складывающихся траверс и лопастей, развертывается в местах с сильными ветрами. Платформа снабжена колесами, выдвижной опорной площадкой, аккумуляторной батареей и системой управления работой. Станция транспортируется к месту работы в сложенном состоянии. В рабочем состоянии телескопическая мачта удерживается гибкими тягами с грунтозацепами.

Недостатками этой станции являются ограниченные технологические возможности, а именно: незащищенность от внешних условий (осадков, пыли, песка) оборудования, размещенного на платформе, при транспортировке и эксплуатации, что ограничивает районы применения, недостаточная устойчивость телескопической мачты и станции в целом, особенно при работе на сыпучих грунтах, большой объем трудоемких подготовительных работ при приведении из транспортного в рабочее положение, в частности, для закрепления грунтозацепов гибких тяг, нарушение экологической среды в местах эксплуатации, а также сравнительно низкая мощность вырабатываемой станцией электроэнергии при выбранной конструктивной схеме.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей ветроэнергетической установки путем увеличения выработки электроэнергии и исключения трудоемких подготовительных операций при одновременном обеспечении высокой устойчивости установки и защищенности от внешних условий.

Указанная цель изобретения достигается тем, что в известной ветроэнергетической установке передвижения платформа снабжена контейнером, выполненным в виде камеры, образованной боковыми и торцевыми стенками и верхними поворотными створками, оснащенным откидными регулируемыми опорами и внешними транспортировочными силовыми узлами, и имеющим габариты, не превышающие размеры большегрузного контейнера международного стандарта ISO. При этом мачта с ветроколесом и генератором установлена внутри камеры на платформе у торцевой стенки контейнера с возможностью поворота из транспортного горизонтального в рабочее вертикальное положение и снабжена цилиндром подъема, шарнирно закрепленным одним концом к мачте, другим - к платформе, в основании мачта снабжена силовым узлом, лопасти ветроколеса снабжены устройством регулирования угла установки и выполнены с возможностью их складывания вдоль мачты и фиксации в транспортном положении, внутри камеры вдоль боковых стенок в их люках установлены съемные секции с аккумулятором энергии и аппаратурой управления, ветроколесо с генератором установлены на мачте через механизм принудительного поворота, а колеса платформы выполнены убирающимися и поворотными.

Достоинства предлагаемой комбинированной ветроэнергетической установки, расширяющие ее технологические возможности, заключаются в выбранной силовой и конструктивной схеме, благодаря которой обеспечивается устойчивость установки при работе и комфортные условия работы оборудования без нарушения экологической среды. Кроме того, силовые транспортировочные узлы позволяют перевозить установку любым видом транспорта - наземным, водным и воздушным, а максимальная автоматизация операций по развертыванию установки допускает ее автономное функционирование в отдаленных или труднодоступных районах.

На фиг. 1 изображена установка в транспортном положении, боковой вид (с разрезом); на фиг. 2 - вид в плане установки в транспортном положении при открытых створках и торцовых стенках; на фиг. 3 - боковой вид установки в рабочем положении; на фиг. 4 - вид установки с торца в рабочем положении при раскрытых створках.

Комбинированная ветроэнергетическая установка содержит контейнер 1, выполненный в виде камеры, установленной на передвижной платформе 2 и состоящей из боковых 3 и торцевых 4 стенок и верхних поворотных створок 5. Передвижная платформа 2 снабжена цапфами 6 и 7, кронштейнами 8 и 9, цилиндром подъема 10 и регулируемыми откидными опорами 11 и 12. Генератор 13 с ветроколесами из лопастей 14 на втулке 15 с осевым шарниром установлен на мачте 16 через поворотное устройство 17, снабженное механизмом поворота 18. Ветроколесо снабжено устройством 19 регулирования угла установки лопастей. В шарнире 20 на мачте 16 установлен одним концом цилиндр подъема 10, а другим - в цапфах 7 на платформе 2. Ветроэнергетическая установка содержит аккумулятор энергии 21 и аппаратуру управления 22, размещенные в съемных секциях 23, установленных на кронштейнах 8 и 9 вдоль боковых стенок 3, которые снабжены механизмами раскрытия 24 створок 5, а сверху секций проходят переходные мостики 25, при этом боковые стенки 3 имеют люки 26 соответственно секциям 23. Внутри камеры на платформе 2 установлен вспомогательный источник питания 27, а контейнер снабжен внешними транспортировочными силовыми узлами 28.

Транспортировка комбинированной ветроэнергетической установки в транспортном положении осуществляется благодаря внешним силовым узлам 28 любым пригодным для перевозки большегрузных контейнеров видом транспорта к месту функционирования. Без предварительной подготовки местности и без каких-либо монтажно-строительных работ установка на выставленных поворотных колесах устанавливается в оптимальное положение и оперативно разворачивается в рабочее положение. С внешнего пульта управления (не показан) включается аккумулятор энергии 21, с помощью которого выдвигаются регулируемые опоры 11 и 12 и обеспечивается постоянное горизонтирование установки. При включенном аккумуляторе 21 механизмы раскрытия 24 раскрывают створки 5, лопасти 14 ветроколеса устанавливаются в рабочее положение, а цилиндр подъема 10 устанавливает мачту 16 в вертикальное положение. Таким образом, мачта 16 вместе с цилиндром подъема 10, платформой 2 и опорами 11 и 12 составляют единую силовую схему, исключающую опрокидывание при внезапном повышении ветрового момента или при проседании грунта. После выставления мачты в вертикальное положение створки 5 закрываются, обеспечивая внутри камеры необходимые комфортные условия работы оборудования.

Аппаратура управления 22, содержащая блоки преобразования, коммутации и сопряжения, а также контрольные датчики, позволяет отслеживать изменения направления и силы ветрового потока и вырабатывать команды на установку лопастей 14 с помощью устройства 19 под оптимальным углом к ветропотоку на втулке 15, а ветроколеса - посредством механизма поворота 18 на поворотном устройстве 17, а также команды на регулируемые опоры 11 и 12 для восстановления вертикальности мачты 16, в случае необходимости.

При передислокации комбинированной ветроэнергетической установки к другому месту функционирования работа по переводу установки из рабочего положения в транспортное осуществляется в обратном порядке.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1546700, кл. F 03 D 11/04, 1988.

Использование: ветроэнергетика. Сущность изобретения: комбинированная ветроэнергетическая установка содержит передвижную платформу 2 и размещенные на ней мачту 16, ветровое колесо с лопастями 14 и генератор 13. На передвижной платформе 2 установлен контейнер 1, выполненный в виде камеры, образованной боковыми 3 и торцевыми стенками 4 и верхними поворотными створками 5. Контейнер 1 оснащен регулируемыми откидными опорами 11 и внешними транспортировочными узлами. Мачта 16 с ветроколесом и генератором 13 установлена на платформе 2 у торцевой стенки 4 контейнера 1 с возможностью поворота из транспортного горизонтального положения в рабочее вертикальное положение и снабжена цилиндром подъема 10. Лопасти 14 ветроколеса выполнены с возможностью их складывания вдоль мачты 16 и фиксации. Вдоль боковых стенок 3 установлены съемные секции с боковыми люками 26 и размещенными в них аккумулятором энергии и аппаратурой управления. 4 ил.

КОМБИНИРОВАННАЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая передвижную платформу и размещенные на ней с возможностью складывания и фиксации мачту, ветроколесо с лопастями, генератор и аппаратуру управления, отличающаяся тем, что установка снабжена установленным на передвижной платформе контейнером, выполненным в виде камеры, образованной боковыми и торцевыми стенками и верхними поворотными створками, и оснащенным регулируемыми откидными опорами и внешними транспортировочными силовыми узлами, при этом мачта с ветроколесом и генератором установлена на платформе у торцевой стенки контейнера с возможностью поворота из транспортного горизонтального в рабочее вертикальное положение и снабжена цилиндром подъема, шарнирно прикрепленным одним концом к мачте, другим - к платформе, лопасти ветроколеса выполнены с возможностью их складывания вдоль мачты и фиксации, вдоль боковых стенок установлены съемные секции с боковыми люками и размещенными в них аккумулятором энергии и аппаратурой управления.