БЛОЧНАЯ ЯРУСНАЯ И РЯДНАЯ ВЕТРОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ Российский патент 2014 года по МПК F03D9/00 

Изобретение относится к области ветроэнергетики и конкретно к ветровым электростанциям. Известны ветровые электростанции, состоящие из отдельно стоящих на местности ветроэнергетических установок. Недостатком этих установок является низкий КПД вследствие неполного использования ветрового потока на незначительной высоте от поверхности земли.

Эти установки размещаются на значительном расстоянии между собой, равном 5-9 диаметров ротора, необходимом для устранения потери энергии от эффекта «ветропарка». Такие ветровые электростанции, занимая значительную площадь, не могут максимально возможно использовать энергию ветрового потока как по ширине, так и по высоте его.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения являются патенты SU 5133 A1, 31.05.1928, SU 50924 A1, 30.04.1937, JP 55051970 A, 16.04.1980, SU 1130033 A1, 15.06.1985, RU 2006670 C1, 30.01.1994, DE 10353118 A1, F03D 03/02, 23.06.2005 (1), RU 2403438 C1.

Предлагаемое техническое решение блочной ярусной ветровой электростанции позволяет повысить КПД ветродвигателей, размещенных во втором ярусе и выше, уменьшить занимаемые земельные площади, максимально возможно использовать энергию ветрового потока, уменьшить шумовое воздействие на окружающую среду, улучшить экологическую обстановку в местах их работы, сократить период монтажных работ и снизить затраты на монтаже.

Блочная ярусная ветровая электростанция состоит из фундамента (Фиг.1) поз.1, к которому крепится основание поз.3, и ярусов, образуемых блоками поз.4. Блоки первого яруса крепятся к основанию и между собой, блоки последующих ярусов крепятся к предыдущим и между собой, образуя эстакаду. С целью более полного использования энергии ветрового потока, увеличения мощности и КПД БЯРВЭС блоки устанавливаются на ярусах в два ряда.

Для осмотра и ремонта в процессе эксплуатации электростанция оборудуется лестницами поз.5 и площадками поз.6, а при большой высоте и грузопассажирским лифтом.

Блок поз.4 состоит из каркаса (Фиг.2) поз.7, опоры поз.8 для установки и крепления электромеханической системы поворота поз.9 ветроэнергетической установки (ВЭУ) поз.10, отдатчика направления ветра при изменении направления ветра на противоположное, из кожуха, состоящего из средней части поз.11, и патрубков поз.12, имеющих на своей поверхности звукоизоляцию. Поворот ВЭУ, когда это возможно, может осуществляться и флюгером.

Патрубки кожухов имеют форму очертаний квадрата во входной части с последующим переходом к форме очертаний усеченного конуса. Форма патрубков позволяет улавливать косые потоки ветра и направлять их в средние части. Одновременно она создает эжекторный эффект, повышая скорость ветра в средней части кожуха перед ветроэнергетической установкой.

Патрубки кожухов ортогональных и карусельных ветродвигателей имеют форму очертания усеченной призмы.

Установленные в кожухах ветродвигатели крыльчатого типа с горизонтальной осью вращения соединены с отдельными генераторами, ветродвигатели карусельного и ортогонального типов могут соединяться как с отдельными генераторами, так и через систему механических передач с одним общим валом и с одним генератором на группу.

При оборудовании БЯРВЭС ортогональными ветродвигателями электростанция дополнительно комплектуется ветродвигателями крыльчатого типа, обеспечивающими запуск ортогональных ветродвигателей, после запуска их вырабатываемая ими электроэнергия подается в электросеть.

На крыше последнего яруса БЯРВЭС могут устанавливаться солнечные батареи. Свободное пространство (Фиг.1, поз.2) под первым ярусом используется для размещения аккумуляторной (помещение, в котором устанавливаются аккумуляторы), инвертора, дизельгенератора, ремонтных мастерских, различных служебных помещений, складов.

Наиболее целесообразна установка БЯРВЭС на побережьях морей и океанов, в горах, в ущельях; в остальных условиях с учетом «розы ветров».

Скорость ветра на выходе из ВЭУ уменьшается на 60%, но через некоторое расстояние снова восстанавливается до первоначальной величины. На этом расстоянии можно устанавливать следующую БЯРВЭС. При большой длине, например, ущелья может быть установлено несколько БЯРВЭС.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Блочная ярусная и рядная ветровая электростанция состоит из установленной и закрепленной на фундаменте блочной ярусной и рядной эстакады. Каждый ярус образуют блоки, установленные в два ряда с кожухами, имеющими на своей поверхности звукоизоляцию и состоящими из патрубков и средних частей, в которых устанавливаются ветроэнергетические установки. Ветроэнергетические установки оборудованы электромеханической системой для поворота их внутри кожухов от сигнала датчиков направления ветра, при изменении направления ветра на противоположное. Патрубки кожухов имеют форму очертаний квадрата во входной части с последующим переходом к форме очертаний усеченного конуса, форма патрубков позволяет улавливать косые потоки ветра и направлять их в средние части. Блоки первого яруса крепятся к основанию и между собой, блоки последующих ярусов крепятся к предыдущим и между собой. Ветроэнергетическая электростанция, кроме лестниц, оборудуется грузопассажирским лифтом, на крыше последнего яруса могут устанавливаться солнечные батареи, свободное пространство под первым ярусом используется для размещения инвертора, дизельгенератора и аккумуляторной. Изобретение позволяет максимально использовать энергию ветрового потока. 2 ил.

Блочная ярусная и рядная ветровая электростанция, состоящая из установленной и закрепленной на фундаменте блочной ярусной и рядной эстакады, отличающаяся тем, что каждый ярус образует блоки, установленные в два ряда с кожухами, имеющими на своей поверхности звукоизоляцию и состоящими из патрубков и средних частей, в которых устанавливаются ветроэнергетические установки, оборудованные электромеханической системой для поворота их внутри кожухов от сигнала датчиков направления ветра при изменении направления ветра на противоположное, патрубки кожухов имеют форму очертаний квадрата во входной части с последующим переходом к форме очертаний усеченного конуса, форма патрубков позволяет улавливать косые потоки ветра и направлять их в средние части, блоки первого яруса крепятся к основанию и между собой, блоки последующих ярусов крепятся к предыдущим и между собой, ветроэнергетическая электростанция, кроме лестниц, оборудуется грузопассажирским лифтом, на крыше последнего яруса могут устанавливаться солнечные батареи, свободное пространство под первым ярусом используется для размещения инвертора, дизельгенератора и аккумуляторной.