Ветроэнергетическая установка для работы преимущественно в арктических условиях

Изобретение относится к области энергетики, использующей источники возобновляемой энергии, а именно к прибрежным ветряным энергетическим установкам и решает задачу по обеспечению в навигационный период бесперебойной подачи электроэнергии к потребителям, расположенным на арктическом и дальневосточном побережьях. Для этого ветроэнергетическая установка для работы преимущественно в арктических условиях, включающая ротор с установленными на нем профилированными лопастями, связанный с ротором генератор, редуктор и закрепленное на опорной стойке с поворотным механизмом воздухозаборное устройство, содержащее флюгер и электрический кабель, идущий вдоль опорной стойки, по изобретению предусматривает защитный кожух цилиндрической формы, охватывающий по кругу воздухозаборное устройство и имеющий установленные на его переднем и заднем торцах защитные решетки. Кроме того, кожух и воздухозаборное устройство выполнены из композитного материала. Наряду с этим, ротор может быть оснащен тремя или шестью профилированными лопастями. При этом генератор размещен в верней части опорной стойки, а опорная стойка оборудована железобетонным опорным основанием со сваями. Использование в предлагаемой ветроэнергетической установке кожуха воздухозаборного устройства и защитных решеток при преобразовании энергии ветра в электрическую является важным преимуществом по сравнению с существующими аналогичными установками, что его выгодно отличает от прототипа.

Полезная модель относится к области энергетики, использующей источники возобновляемой энергии, а именно, к прибрежным ветроэнергетическим установкам и касается вопроса обеспечения электроэнергией труднодоступных населенных пунктов и вновь создаваемых производственных комплексов на арктическом и дальневосточном побережьях.

Известна ветроэнергетическая установка (патент RU 2455522/02 от 23.09.2008 Способ увеличения уровня мощности, вырабатываемой турбиной для текучей среды), включающая ротор с лопастями, связанный с ротором редуктор, генератор и закрепленное на опорной стойке с поворотным механизмом воздухозаборное устройство - прототип.

Однако, использовать известную ветроэнергетическую установку в условиях суровых арктических регионов, а также гарантировать ее регулярную и непрерывную работу для обеспечения электроэнергией потребителей не представляется возможным, поскольку ее узлы и механизмы подвержены воздействию атмосферных и осадочных обледенений и снега. Кроме того, внутрь установки могут попадать посторонние предметы, птицы и т п. И наконец, опорная стойка не обеспечивает надежного сцепления установки с грунтом.

Задачей предлагаемой полезной модели является возможность снабжения электроэнергией труднодоступных населенных пунктов за счет обеспечения бесперебойной и надежной работы ветроэнергетической установки в арктических условиях.

Для этого ветроэнергетическая установка для работы преимущественно в арктических условиях, включающая ротор с установленными на нем профилированными лопастями, связанный с ротором редуктор, генератор, закрепленное на опорной стойке с поворотным механизмом воздухозаборное устройство, связанный с генератором электрический кабель и флюгер, по изобретению она оснащена защитным кожухом цилиндрической формы, охватывающим по кругу воздухозаборное устройство и имеющим установленные на его переднем и заднем торцах защитные решетки, а ее опорная стойка оборудована железобетонным опорным основанием со сваями.

Кроме того, кожух и воздухозаборное устройство выполнены из композитного материала.

Причем, ротор может быть оснащен тремя или шестью профилированными лопастями.

Наряду с этим, внутренняя стенка защитного кожуха имеет профилированные обводы для формирования воздушного потока в целях уменьшения турбулентности.

При этом генератор размещен в верней части опорной стойки.

Оснащение ветроэнергетической установки защитным кожухом цилиндрической формы, охватывающим по кругу воздухозаборное устройство, обеспечивает защиту воздухозаборного устройство от влияния на него внешних атмосферных и осадочных обледенений и снега, для бесперебойной работы установки.

Наличие установленных на переднем и заднем торцах воздухозаборного устройства защитных решеток защищает его от попадания посторонних предметов, птиц и т.д.

Выполнение защитного кожуха и воздухозаборного устройства из композитного материала обеспечивает минимизацию адгезии снежного покрова.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется рисунками, где на фиг. 1 схематично приведен общий вид ветроэнергетической установки для работы преимущественно в арктических условиях и на фиг. 2 - воздухозаборное устройство.

Ветроэнергетическая установка включает ротор 1 с установленными на нем профилированными лопастями 2, связанный с редуктором 3, генератор 4, закрепленное на опорной стойке 5 с поворотным механизмом 6 воздухозаборное устройство 7, электрический кабель 8 и флюгер 9, предназначенный для выравнивания направления воздухозаборного устройства 7 относительно струи воздуха. Установка оснащена защитным кожухом 10 цилиндрической формы, охватывающим по кругу воздухозаборное устройство 7 и имеющим установленные на его переднем и заднем торцах защитные решетки 11, 12, предотвращающие от попадания снега и птиц. Причем защитный кожух 10 и воздухозаборное устройство 7 выполнены из композитного материала, в качестве которого могут быть использованы металлопластик или углепластик, обеспечивающие коррозионную стойкость и жесткость конструкции. Ротор 1 может быть оснащен тремя или шестью профилированными лопастями 2. Генератор 3 размещен в верней части опорной стойки 5, а опорная стойка 5 оборудована железобетонным опорным основанием 13 со сваями 14.

Предлагаемая ветроэнергетическая установка работает следующим образом.

Воздух, проходящий через переднюю защитную решетку 11, попадает в воздухозаборное устройство 7, обеспечивающее дополнительный подсос и увеличение скорости воздушного потока, раскручивает ротор 1 с лопастями 2 и выходит через заднюю защитную решетку 12. Механическая энергия, полученная от вращения ротора 1 с лопастями 2, поступает через редуктор 3 в генератор 4, который вырабатывает электроэнергию. Вырабатываемая электроэнергия подается по электрическому кабелю 8 на береговую подстанцию для потребителей.

Предлагаемая ветроэнергетическая установка обладает надежной работой в арктических условиях и обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии к потребителям, расположенным на арктическом и дальневосточном побережьях. Использование в предлагаемой ветроэнергетической установке кожуха воздухозаборного устройства и их выполнение из композитного материала и защитных решеток при преобразовании энергии ветра в электрическую в арктических условиях является важным преимуществом по сравнению с существующими аналогичными установками, что его выгодно отличает от прототипа.

1. Ветроэнергетическая установка для работы преимущественно в арктических условиях, включающая ротор с установленными на нем профилированными лопастями, связанный с ротором редуктор, генератор, закрепленное на опорной стойке с поворотным механизмом воздухозаборное устройство, связанный с генератором электрический кабель и флюгер, отличающаяся тем, что она оснащена защитным кожухом цилиндрической формы, охватывающим по кругу воздухозаборное устройство и имеющим установленные на его переднем и заднем торцах защитные решетки.

2. Ветроэнергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что кожух, диффузор и конфузор выполнены из композитного материала.

3. Ветроэнергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что ротор может быть оснащен тремя или шестью профилированными лопастями.

4. Ветроэнергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что генератор размещен в верней части опорной стойки.

5. Ветроэнергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что опорная стойка оборудована железобетонным опорным основанием со сваями.

РИСУНКИ