Известно использование ветряных двигателей для аккумулирования энергии ветра путем нагнетания сжатого воздуха в резервуары. В предлагаемой ветросиловой установке для изменения, в зависимости от мощности ветродвигателя, работы приводимого им в действие воздушного компрессора включена коробка скоростей с переводным рычажным приспособлением, поворачиваемым центробежным регулятором, воздействующим одновременно на крановый регулятор, служащий для регулирования подачи сжатого воздуха в различные резервуары. Вал коробки скоростей может быть соединен непосредственно с генератором тока, а при увеличении мощности ветродвигателя, для более полного использования энергии его, установлен воздушный компрессор с крановыми регуляторами, приводимый в действие при посредстве второй коробки скоростей. Кроме того к генератору тока может быть присоединен резервный генератор, для приведения которого в действие, при скорости ветродвигателя ниже принятой, установлен отдельный воздушный двигатель, включаемый автоматически и приводимый в действие аккумулированным воздухом.
На чертеже фиг. 1 изображает схематический вид ветросиловой установки; фиг. 2 - регулятор давления компрессора в вертикальном разрезе; фиг. 3 - то же вид сбоку; фиг. 4 - вид сверху резервуаров со сжатым воздухом; фиг. 5 - то же вид сбоку; фиг. 6 - воздушные аккумуляторы, вид спереди; фиг. 7 - вид спереди варианта установки; фиг. 8 - то же вид сверху; фиг. 9 - схему включения воздушного двигателя или регулятора давления; фиг. 10 - вид в разрезе трехходового крана для впуска сжатого воздуха; фиг. 11 - тот же кран - вид сверху; фиг. 12 - пневматический или гидравлический цилиндр для включения воздушного двигателя.
В предлагаемой ветросиловой установке (фиг. 1) вращение вала 1 ветродвигателя при помощи зубчатой передачи 2 передается через коробку 3 скоростей (типа гидравлического, зубчатого, пневматического, масляного или иного) на вал 4, от которого посредством ременной или иной передачи работа передается компрессору. Перевод рычажного приспособления 6 коробки скоростей на соответствующую скорость производится рычагом 7, сочлененным с муфтой 8 центробежного регулятора 9, работающего от вала 1 ветродвигателя. Благодаря такому устройству, по мере изменения скорости ветра, соответствующим образом меняется и скорость на трансмиссионном валу 4.
Так как использовать компрессор при очень большом изменении скоростей представится затруднительным, то параллельно с установкой коробки скоростей делается установка регулятора давления, устройство которого состоит в том, что воздух из компрессора поступает по нагнетательной трубе 10 (фиг. 2 и 3) в распределительную коробку 11, снабженную крановым регулятором 12, имеющим выходное отверстие 13, которым последний устанавливается против соответствующего отверстия 14 распределительной коробки 11; от каждого отверстия 14 идет трубка 15 к соответствующим резервуарам 16 со сжатым воздухом (фиг. 4, 5); в каждом отверстии 14 помещается клапан 17, нагруженный пружиной соответствующего давления для получения надлежащего сжатия. Крановый регулятор соединен с нагнетательной трубкой компрессора и снабжен соответствующим уплотняющим сальниковым устройством (на чертеже не показанным) и шестерней 19, сцепленной с рейкой 20 (фиг. 1), которая сопряжена с рычагом 21, соединенным с муфтой центробежного регулятора, который может быть общим с коробкой скоростей или самостоятельным. При таком устройстве компрессор, по мере возрастания скорости, переключается с процесса низкого сжатия на процесс высокого сжатия в такой степени, которая соответствует возрастающей мощности ветродвигателя с ростом его скорости. Так как такие изменения режима работы компрессора бывают кратковременными, то на процессе сжатия, в смысле его ухудшения это обстоятельство особенно не отражается. При увеличении скорости ветра свыше 16-18 м в секунду ветродвигатель должен автоматически обычным способом выключаться. На каждом воздушном резервуаре 16 поставлен предохранительный клапан обычного устройства, избыток воздуха из которого поступает в запасные резервуары 22 (фиг. 6); из последних сжатый воздух расходуется для различных целей.
На фиг. 7 и 8 представлена форма выполнения ветросиловой установки для получения тока, причем использование энергии ветра заключается в перестановке описанных выше агрегатов, выражающейся в том, что от вала 23 ветродвигателя вращение через коробки 25 скоростей передается на генератор 26 тока; коробка скоростей (гидравлическая, зубчатая или иная) имеет конструкцию, обеспечивающую сохранение постоянной скорости, несмотря на то, что скорость ветродвигателя будет меняться. Коробка скоростей включается посредством центробежного регулятора 27. Для частичного выравнивания скорости на вертикальном валу ветродвигателя или перед коробкой скоростей устанавливается соответствующий маховик 28. Благодаря такому устройству генератор тока использует лишь частично мощность ветродвигателя и для более полного использования его мощности в пределах рабочих скоростей устанавливается вторая коробка 29 скоростей, дающая с повышением скорости ветра повышенное число оборотов, соответствующее росту мощности ветродвигателя, или устанавливаются для компрессора крановые регуляторы 30 описанного выше типа; последние включаются посредством приспособления с центробежным регулятором и, как описано выше, соединены с воздушным, компрессором 31.
При наличии такого устройства ветродвигатель в основном работает на генератор тока с постоянной скоростью, а при скорости ветродвигателя выше принятой средней включается автоматически компрессор, работающий через регулятор давления и коробку скоростей (в случае надобности). В другой форме выполнены установки, работающие в пределах скорости ветродвигателя ниже принятой генератор тока автоматически переключается на работу от отдельного воздушного двигателя 32, а компрессор 31 может продолжать работу до остановки ветродвигателя. Таким образом работа генератора тока получается бесперебойной и равномерной. Избыток сжатого воздуха используется для пуска резервного генератора 33 (фиг. 8) или для действия пневматических устройств.
При больших ветродвигателях возможна установка ротационного компрессора при высоких скоростях и поршневого компрессора - при низких скоростях и малой мощности. Включение и выключение указанных агрегатов производится при соответствующих скоростях от центробежного регулятора ветродвигателя автоматически. Воздушный двигатель снабжается центробежным регулятором, соединенным дросселирующей задвижкой для подачи сжатого воздуха. Коробка скоростей соединена с генератором тока посредством специальной муфты 39, позволяющей передавать вращение лишь в одну сторону.
Предлагаемая ветросиловая установка может быть использована так, что от ветродвигателя, в основном, работает генератор тока, и параллельно, при повышении средней принятой мощности, автоматически включается в работу компрессор, при падении же скорости ротационный компрессор автоматически переключается и начинает работать как воздушный двигатель, включаясь при этом через специальную муфту в работу на генератор тока, используя аккумулированный ранее сжатый воздух. Таким образом генератор тока и компрессор с резервуарами являются основными агрегатами для повышения мощности ветродвигателя, аккумулирования энергии на периоды безветрия и получения равномерной скорости для работы генератора тока.
Возможна еще иная форма выполнения установки, при которой для включения воздушного двигателя 32 регулятора давления, дроссельной задвижки или коробки скоростей установлен трехходовый кран 34 (фиг. 9, 10 и 11), снабженный рычагом 35, соединенным с муфтой 36 центробежного регулятора 37, этот кран служит для впуска сжатого воздуха (или жидкости под давлением) то по одну, то по другую сторону поршня 38 гидравлического или пневматического цилиндра (фиг. 12) с выпуском жидкости или воздуха с противоположной стороны; благодаря тому, что шток поршня 38 соединен с шестерней регулятора давления или рукояткой коробки скоростей, представляется возможным посредством центробежного регулятора автоматически производить включение всех необходимых устройств для данной ветросиловой установки.
1. Ветросиловая установка с аккумулированием сжатого воздуха, отличающаяся тем, что для изменения, в зависимости от мощности ветродвигателя работы приводимого им в действие воздушного компрессора включена коробка 3 скоростей с переводным рычажным приспособлением 6 (фиг. 1-4), поворачиваемым центробежным регулятором 9, воздействующим одновременно на крановый регулятор 12, предназначенный для регулирования подачи сжатого воздуха в различные резервуары.
2. Форма выполнения ветросиловой установки по п. 1, отличающаяся тем, что вал коробки скоростей при помощи муфты 39 (фиг. 7 и 8), допускающей свободное обратное вращение, соединен непосредственно с генератором 26 тока, а при увеличении мощности ветродвигателя для более полного использования энергии последнего установлен воздушный компрессор 31 с крановыми регуляторами 30 (подобными крановому регулятору 12), каковой компрессор приводится в действие при посредстве второй коробки 29 скоростей.
3. Форма выполнения ветросиловой установки по п. 1, отличающаяся тем, что к генератору тока присоединен резервный генератор 33 (фиг. 8), для приведения в действие которого при скорости ветродвигателя ниже принятой установлен отдельный воздушный двигатель 32, не препятствующий работе компрессора 31, приводимый в действие аккумулированным сжатым воздухом и включаемый автоматически.
4. Форма выполнения ветросиловой установки по п. 1, отличающаяся тем, что для автоматического включения, выключения и регулирования как воздушного двигателя 32, так и компрессора, регулятора давления и коробок скоростей применен гидравлический или пневматический цилиндр (9-12), поршень 38 коего, перемещаемый жидкостью или воздухом, впускаемым через кран 34, поворачиваемый также центробежным регулятором, приводит в действие соответствующее переключающее устройство.
