Передвижная ветроэнергетическая установка контейнерного типа Российский патент 2024 года по МПК F03D13/40 F03D13/20 

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

Известна передвижная ветроэнергетическая установка контейнерного типа (RU 2009372 С1 от 15.03.1991), содержащая платформу, установленные на ней складывающуюся мачту с ветроколесом, установленным с возможностью его поворота относительно продольной оси мачты и снабженного складывающимися лопастями, гидравлическую систему с насосной станцией подъема мачты в вертикальное положение, поворотные аутригеры, боковые бункера с аппаратурой управления и аккумуляторами, электрогенератор, установленные на платформе внешние стенки контейнерного типа, образующие внутреннюю камеру, транспортировочные узлы, платформа снабжена колесным ходом.

Недостатками известной ветроэнергетической установки являются:

- невозможность разворота лопастей ветроколеса из сложенного положения в рабочее при опущенной в горизонтальное положение мачте из-за наличия боковых стенок контейнера, препятствующих развороту и требуется предварительный подъем мачты до выхода лопастей за боковые стенки контейнера, при этом ветроколесо поднимается на большую высоту и ручной разворот лопастей невозможен без наличия дополнительных технологических устройств, что ухудшает эксплуатацию и увеличивает стоимость, а в случае наличия привода дистанционного разворота (складывания) лопастей значительно усложняется конструкция и увеличивается стоимость;

- из-за расположения узла поворота мачты в вертикальное положение на платформе в нижней части установки и на продольной оси мачты после подъема мачты в вертикальное рабочее положение значительно снижается высота расположения ветроколеса относительно опорной поверхности, тем самым снижается эффективность работы ветроколеса поскольку скорость ветра возрастает с увеличением высоты;

- место расположения вспомогательного источника электроэнергии в камере не отделено противопожарной перегородкой от места расположения основных устройств установки и не предусмотрены места для размещения топливных баков для обеспечения длительной работы вспомогательного источника при отсутствии ветра, что ухудшает эксплуатационные характеристики установки;

- наличие колесного хода, а также выполнение бункеров для размещения аппаратуры и аккумуляторов съемными, не включенными в общую силовую схему установки, усложняет конструкцию приводит к увеличению массы и стоимости.

Указанные недостатки в целом снижают эффективность, ухудшают условия эксплуатации и усложняют конструкцию.

Задачей изобретения является создание ветроэнергетической установки обеспечивающей увеличение эффективности и улучшение эксплуатационных характеристик.

Поставленная задача достигается благодаря тому, что предлагается: в известной ветроэнергетической установке контейнерного типа, содержащей платформу, установленные на ней складывающуюся мачту с ветроколесом, установленным с возможностью его поворота относительно продольной оси мачты и снабженного складывающимися лопастями, систему подъема мачты в вертикальное положение, поворотные аутригеры, боковые бункера с аппаратурой управления и аккумуляторами, электрогенератор, установленные на платформе внешние стенки контейнерного типа, образующие внутреннюю камеру, транспортировочные узлы, дополнительно внутренняя камера установки разделена поперечной перегородкой на два отсека, в одном из них, установлен электрогенератор и гидравлическая насосная станция, а в другом установлена платформа, включающая, выполненные в виде единой силовой конструкции, продольную раму, закрепленную на ней поперечными связями и расположенную по бортам, каркасную конструкцию, заднюю и переднюю поперечные балки, при этом мачта установлена на задней поперечной балке посредством узла поворота и гидроцилиндров соответственно закрепленных на верхнем и нижнем концах балки, каркасная конструкция включает в свой состав обшивку с перегородками, образующими отдельные герметичные бункера с наружными бортовыми створками для аппаратуры и аккумуляторов, бункера для топливных баков электрогенератора и две крайние ниши для размещения аутригеров, закрепленных на задней и передней балках, причем внешние стенки контейнерного типа выполнены в виде двух поворотных створок Г-образной формы, закрывающих отсек.

И предлагается:

- в ветроэнергетической установке контейнерного типа дополнительно мачту выполнить раздвижной из двух частей при помощи гидроцилиндра, один конец которого закреплен на выдвижной части, а другой на неподвижной части.

Изобретение поясняется фигурами чертежа.

На фиг. 1 показан вид спереди передвижной ветроэнергетической установки в рабочем положении;

на фиг. 2 показан вид А фиг. 1 передвижной ветроэнергетической установки в рабочем положении;

на фиг. 3 показано продольное сечение передвижной ветроэнергетической установки в транспортном положений;

на фиг. 4 показано поперечное сечение Б - Б фиг. 3 передвижной ветроэнергетической установки с опущенной мачтой и сложенными лопастями в транспортном положении.

Предложенная ветроэнергетическая установка содержит платформу 1, на которой установлены складывающаяся мачта 2 с ветроколесом 3, с возможностью его поворота относительно продольной оси мачты 2, и складывающимися лопастями 4, поворотные аутригеры 5 с домкратами 6, закрепленными попарно соответственно на задней поперечной балке 7 и передней поперечной балке 8, боковые бункера 9 со створками 10, бункера 11 для топливных баков 12, ниши 13 для аутригеров 5, установленные на платформе 1 внешние стенки 14 контейнерного типа с транспортировочными узлами 15 и створками 16, при этом внешние стенки 14 образуют внутреннюю камеру 17, разделенную поперечной перегородкой 18 на два отсека 19 и 20, в отсеке 20 установлены электрогенератор 21 и гидравлическая насосная станция 22, а в отсеке 19 установлена платформа 1, закрепленные на ней задняя поперечная балка 7 и передняя поперечная балка 8, при этом мачта 2 выполнена из двух частей неподвижной 2 и выдвижной 23 при помощи гидроцилиндра 24 и установлена на задней поперечной балке 8 посредством узла поворота 25 и двух гидроцилиндров 26 системы подъема мачты 2 в вертикальное положение и в транспортном положении мачта 2 закреплена на передней опоре 27, при этом платформа 1 включает в свой состав продольную раму 28, поперечные связи 29, заднюю балку 7, переднюю балку 8 и расположенную по бортам каркасную конструкцию 30, выполненные в виде единой силовой конструкции, а каркасная конструкция 30 включает в свой состав обшивку 31 с перегородками 32, образующими отдельные герметичные бункера 9 с наружными бортовыми створками 10 для аппаратуры управления 33 и аккумуляторов 34, бункера 11 для топливных баков 12 и две ниши 13 для размещения аутригеров 5, а внешние стенки 14 контейнерного типа выполнены в виде двух створок 35 Г-образной формы с механизмом поворота 36.

Предлагаемая ветроэнергетическая установка контейнерного типа, обеспечивающая реализацию устройства передвижной ветроэнергетической установки контейнерного типа, по п. 1 формулы и устройства раздвижной мачты по п. 2 формулы работает следующим образом.

Ветроэнергетическую установку доставляют к месту эксплуатации на предварительно подготовленную площадку, открывают створки 16 дверей отсека 20, включают электрогенератор 21 и гидравлическую насосную станцию 22, разворачивают аутригеры 5 в рабочее положение, поднимают ветроэнергетическую установку домкратами 6 и производят ее горизонтирование, раскрывают створки 35 механизмом поворота 36, разворачивают лопасти 4 в рабочее положение, раскрепляют опору 27 мачты 2 и поднимают ее при помощи гидроцилиндров 26 в вертикальное положение, перемещают выдвижную часть 23 мачты 2 в рабочее положение при помощи гидроцилиндра 24, закрывают створки 35 механизмом поворота 36, защищая тем самым внутреннее оборудование отсека 19 от метеорологических осадков, запускают при помощи аппаратуры управления 33, содержащей блоки преобразования, коммутации и сопряжения, установку в работу, при этом ветроколесо 3 по сигналам датчиков при помощи механизма поворота разворачивается на ветер.

При транспортировке установки к другому месту эксплуатации выключают установку при помощи аппаратуры управления 33, опускают выдвижную часть 23 мачты 2 при помощи гидроцилиндра 24 в транспортное положение, раскрывают створки 35, опускают мачту 2 при помощи гидроцилиндров 26 в горизонтальное транспортное положение и закрепляют на опоре 27, складывают лопасти 4 вдоль оси мачты 2 в транспортное положение, закрывают створки 35. Погрузка и транспортировка установки осуществляется средствами, используемыми при эксплуатации стандартных контейнеров.

Применение данного технического решения по ветроэнергетической установке контейнерного типа позволяет:

- благодаря выполнению внешних стенок контейнера поворотными в виде двух створок Г-образной формы с механизмом поворота обеспечивается возможность раскладывания и складывания лопастей ветроколеса при горизонтальном расположении мачты, что улучшает эксплуатационные характеристики установки;

- благодаря выполнению мачты с выдвижной частью и расположению узла поворота мачты в верхних частях поперечной балки и мачты значительно повышается высота расположения ветроколеса относительно опорной поверхности после подъема мачты в вертикальное рабочее положение, тем самым увеличивается эффективность работы ветроколеса, поскольку скорость ветра возрастает с увеличением высоты;

- благодаря расположению электрогенератора в отсеке, отделенном противопожарной перегородкой от отсека расположения основных устройств установки, и размещению топливных баков в боковых бункерах для обеспечения длительной работы электрогенератора при отсутствии ветра улучшаются эксплуатационные характеристики установки;

- благодаря включению в единую силовую конструкцию рамы, поперечных балок и боковых бункеров, что приводит, за счет увеличения момента сопротивления поперечного сечения и снижения напряжения в конструкции, к снижению массы установки и снижению ее стоимости.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к передвижным ветроэнергетическим установкам. Передвижная ветроэнергетическая установка выполнена в габаритах стандартного контейнера с транспортировочными узлами и может перевозиться любым видом транспорта, предусмотренным для транспортировки контейнеров. Установка содержит платформу, установленные на ней складывающуюся мачту с ветроколесом, снабженным механизмом его поворота, генератором и складывающимися лопастями, систему подъема мачты, поворотные аутригеры, боковые бункера с аппаратурой управления и аккумуляторами, установленные на платформе внешние стенки контейнерного типа, образующие внутреннюю камеру, транспортировочные узлы. Внутренняя камера установки разделена поперечной перегородкой на два отсека, в одном из них установлены электрогенератор и гидравлическая насосная станция, а в другом платформа, включающая продольную раму, расположенную по бортам, каркасную конструкцию, заднюю и переднюю поперечные балки с установленными на них аутригерами. Мачта установлена на задней поперечной балке посредством узла поворота и гидроцилиндров подъема. Каркасная конструкция включает в свой состав отдельные герметичные бункера для аппаратуры и аккумуляторов, бункера для топливных баков электрогенератора и две крайние ниши для размещения аутригеров. Внешние стенки контейнерного типа выполнены в виде двух поворотных створок Г-образной формы. Мачта выполнена раздвижной из двух частей при помощи гидроцилиндра. Техническим результатом является повышение эффективности работы установки за счет увеличения высоты работы ветроколеса и улучшение эксплуатационных характеристик за счет обеспечения возможности раскладывания и складывания лопастей при горизонтальном положении мачты и размещения дополнительного электрогенератора в отдельном отсеке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Передвижная ветроэнергетическая установка контейнерного типа, содержащая платформу, установленные на ней складывающуюся мачту с ветроколесом, установленным с возможностью его поворота относительно продольной оси мачты и снабженного складывающимися лопастями, гидравлическую систему с насосной станцией подъема мачты в вертикальное положение, поворотные аутригеры, боковые бункера с аппаратурой управления и аккумуляторами, электрогенератор, установленные на платформе внешние стенки контейнерного типа, образующие внутреннюю камеру, транспортировочные узлы,

отличающаяся тем, что внутренняя камера установки разделена поперечной перегородкой на два отсека, в одном из них установлены электрогенератор и гидравлическая насосная станция, а в другом установлена платформа, включающая выполненные в виде единой силовой конструкции продольную раму, закрепленную на ней поперечными связями и расположенную по бортам, каркасную конструкцию, заднюю и переднюю поперечные балки, при этом мачта установлена на задней поперечной балке посредством узла поворота и гидроцилиндров соответственно, закрепленных на верхнем и нижнем концах балки, а каркасная конструкция включает в свой состав обшивку с перегородками, образующими отдельные герметичные бункера с наружными бортовыми створками для аппаратуры и аккумуляторов, бункера для топливных баков электрогенератора и две крайние ниши для размещения аутригеров, закрепленных на передней и задней балках, причем внешние стенки контейнерного типа выполнены в виде двух поворотных створок Г-образной формы, закрывающих отсек.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что мачта выполнена раздвижной из двух частей при помощи гидроцилиндра, один конец которого закреплен на выдвижной части, а другой - на неподвижной части.