ВЕТРОГЕНЕРАТОР С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ НАГРЕВА ЛОПАСТЕЙ Российский патент 2023 года по МПК F03D80/40 F03D7/04 

Изобретение относится к ветрогенераторам и средствам противообледенения, и может быть использовано при строительстве новых ветровых электростанций (ВЭС) или в уже существующих.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее башню, гондолу с электромеханическим оборудованием, лопасти и хаб. На башне имеется неподвижно закрепленное спиральное ребро, создающее восходящий вращающийся вокруг оси башни воздушный поток. Наружные поверхности башни и ребра выполнены с электрообогревном. В верхней части башни имеется улиточная камера, закрепленная неподвижно на нижней части гондолы и преобразующая вращательное движение воздушного потока в кинетическую энергию. На выходе улиточной камеры имеется сопло и закрепленный на хабе обтюратор с отверстиями, которые расположены напротив тыльной поверхности каждой лопасти [Патент РФ на изобретение № 2762884 F03D13/20, опубл. 23.12.2021].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что известное устройство не позволяет осуществить обогрев поверхностей и как следствие обеспечить защиту от обледенения лопастей.

Задачей, на решение которой направлено изобретение является разработка ветрогенератора с устройством для нагрева лопастей.

Сущность изобретения заключается в использовании лазерной системы локального нагрева.

Технический результат – повышение эффективности и надежности ВЭС при отрицательных температурах воздуха.

Согласно изобретения, заявленный технический результат достигается тем, что ветрогенератор с устройством для нагрева лопастей содержит гондолу, лопасти, хаб и башню.

Особенность заключается в том, что в предлагаемом изобретении на лопастях расположены оптико-электронные устройства, выполненные с возможностью определения наличия обледенения и передачи сигнала в лазерную систему локального нагрева для ее включения в работу, причем лазерная система локального нагрева расположена на земле перед ветрогенератором и работает только в выделенной зоне нагрева вращения ветроколеса, при этом на передней кромке лопастей установлены первичные датчики положения, на задней кромке лопастей - вторичные датчики положения, лазерная система нагрева включается в момент приближения к выделенной зоне нагрева первичных датчиков положения и выключается по мере прохождения из зоны нагрева вторичных датчиков положения.

На чертежах представлено:

На фиг. 1 – ветрогенератор с противообледенительным устройством, вид слева.

На фиг. 2– ветрогенератор с противообледенительным устройством, вид спереди.

Ветрогенератор с устройством для нагрева лопастей содержит: 1 – гондола; 2 – лопасти; 3 – хаб; 4 – башня; 5 – лазерная система локального нагрева; 6 – первичные датчики положения на передней кромке лопастей 2; 7 – вторичные датчики положения на задней кромке лопастей 2; 8 – оптико-электронные устройства.

Ветрогенератор с устройством для нагрева лопастей работает следующим образом.

Оптико-электронные устройства 8, расположенные на лопастях2служат для определения наличия обледенения и передают сигнал в лазерную систему 5 локального нагрева для включения в работу. При работе ветрогенератора при температурах в районе 0 градусов Цельсия и ниже может происходить обледенение ветрогенератора и его составляющих, а именно: гондолы 1, хаба 3, башни 4, а также лопастей 2 ветрогенератора. Лазерная система 5 локального нагрева, расположена на поверхности земли, перед ветрогенератором для нагрева поверхности лопастей 2, что приводит к плавлению наледи и испарения растаявшей влаги. Для экономии энергии, лазерная система 5 локального нагрева работает только в выделенной зоне вращения ветроколеса, для нагрева лопастей 2 и включается в момент приближения к выделенной зоне нагрева, за счет первичных датчиков 6 положения на передней кромке лопастей 2, а выключается по мере прохождения вторичных датчиков 7 положения на задней кромке лопастей 2 из зоны нагрева.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к средствам противообледенения ветроустановок, и может быть использовано при строительстве новых ВЭС или в уже существующих. Ветрогенератор с устройством для нагрева лопастей содержит гондолу, лопасть, хаб и башню. На лопастях расположены оптико-электронные устройства, выполненные с возможностью определения наличия обледенения и передачи сигнала в лазерную систему локального нагрева для ее включения в работу. Лазерная система локального нагрева расположена на земле перед ветрогенератором и работает только в выделенной зоне нагрева вращения ветроколеса. На передней кромке лопастей установлены первичные датчики положения, на задней кромке лопастей – вторичные датчики положения. Лазерная система нагрева включается в момент приближения к выделенной зоне нагрева первичных датчиков положения и выключается по мере прохождения из зоны нагрева вторичных датчиков положения. Технический результат - повышение эффективности и надежности ВЭС при отрицательных температурах воздуха. 2 ил.

Ветрогенератор с устройством для нагрева лопастей, содержащий гондолу, лопасть, хаб и башню, отличающийся тем, что на лопастях расположены оптико-электронные устройства, выполненные с возможностью определения наличия обледенения и передачи сигнала в лазерную систему локального нагрева для ее включения в работу, причем лазерная система локального нагрева расположена на земле перед ветрогенератором и работает только в выделенной зоне нагрева вращения ветроколеса, при этом на передней кромке лопастей установлены первичные датчики положения, на задней кромке лопастей - вторичные датчики положения, лазерная система нагрева включается в момент приближения к выделенной зоне нагрева первичных датчиков положения и выключается по мере прохождения из зоны нагрева вторичных датчиков положения.