Ветровая энергоустановка

Полезная модель относится к области генерирования электрической энергии с помощью движения воздушных масс в атмосфере (ветер), получившей название ветроэнергетика.

Сущность предлагаемого усовершенствования состоит в том, что в ветровой энергоустановке, сопряженной с аэростатом, несущим платформу, на последней установлен моногенератор электрического тока, связанный с пропеллерным движителем. Лопасти пропеллера связаны с его несущей осью с помощью шарнира, который в нерабочем состоянии дает возможность располагать лопасти вдоль оси вращения пропеллера. Приводом изменения положения лопасти служит электрический актюатор. Кроме того, рама связи аэростата и платформы выполнена объемной в виде шарнирного параллелограмма. Ветровая энергоустановка, в целом, посредством канатно-кабельной связи соединена с барабаном лебедки силового привода, размещенного на наземном транспортном средстве, выполненного в виде трехосного прицепа.

1 зав. п. ф-лы; 3 илл.

Полезная модель относится к области генерирования электрической энергии с помощью использования движения воздушных масс в атмосфере (ветер), получившей название ветроэнергетика.

Известна ветровая энергоустановка, которая содержит платформу, связанную с аэростатом средством крепления в виде ряда тросов. На платформе установлен источник электрического тока, выполненный в виде совокупности генераторов, снабженных ветровыми движителями или, иначе, лопастными ветроколесами. Каждый генератор с движителем размещен на поворотном основании, смонтированном на платформе через кольцевой шаровой погон. Каждое основание снабжено своим флюгером. В целом платформа с помощью гибкой связи, образованной связанными между собой несущим канатом и электрическим кабелем, соединена с лебедкой силового привода, размещенной на плавучем транспортном средстве - корабле [Авторское свидетельство 1793096, кл. F03Д 5/00, публ. 07.02.93., бюл. 5].

Недостатком известной энергоустановки является сложность ее конструкции, которая выражается в том, что источник электрического тока образован совокупностью автономных электрогенераторов, снабженных ветровыми движителями. При этом каждая из, образованных таким образом, автономных энергоустановок смонтирована на платформе посредством индивидуального поворотного основания с флюгером. Все энергоустановки объединены общей электрической системой и вырабатываемый ими ток подается на корабль через кабель. Конструктивная сложность описанной энергоустановки в целом является следствием сложности составляющих ее отдельных энергоагрегатов и приводит, в конечном итоге, к снижению надежности ее работы, что характерно для многозвенных технических систем.

Таким образом, задачей полезной модели является упрощение конструкции ветровой энергоустановки и повышение надежности ее работы.

Поставленная задача решается за счет того, что в ветровой энергоустановке, содержащей аэростат, связанный с платформой, несущей источник электрического тока, агрегатированный с ветровым движителем, и соединенной посредством канатно-кабельной связи с приводной лебедкой, размещенной на транспортном средстве, источник электрического тока выполнен в виде моногенератора, кинематически связанного с пропеллером. Каждая лопасть последнего соединена с его несущей осью посредством шарнира, обеспечивающего под действием индивидуального привода поворот вокруг упомянутого выше шарнира и расположение, таким образом, всех лопастей в нерабочем состоянии вдоль оси вращения пропеллера. Связь платформы с аэростатом выполнена в виде объемной рамы, представляющей собой шарнирный параллелограммный механизм, высота которого в рабочем состоянии превышает длину лопасти пропеллера.

На прилагаемых к описанию чертежах даны:

на рис.1 - ветровая энергоустановка в рабочем положении;

на рис.2 - ветровая энергоустановка в нерабочем (транспортном) положении;

на рис.3 - узел соединения лопастей пропеллера с его осью.

Ветровая энергоустановка предлагаемой конструкции содержит аэростат 1, связанный с платформой 2 с помощью объемной рамы 3, представляющей собой шарнирный параллелограмм, к перекладине 4 которого крепится оболочка аэростата. На платформе 2 установлен моногенератор 5, вал которого с помощью муфты 6 связан с осью 7 пропеллера 8. Ось 7 установлена в подшипниковых опорах 9 и несет на утолщенной конечной части 10 шарниры 11 соединения с лопастями 12. Последние, в свою очередь, шарнирно связаны со штоками 13 электрических актюаторов 14, корпусная часть 15 которых соединена с осью 7 в зоне конусного наконечника 16. Платформа 2 посредством канатно-кабельной связи 17 соединена с барабаном 18 лебедки силового привода, смонтированного на наземном транспортном средстве, представляющего собой трехосный автомобильный прицеп 19.

Работает ветровая энергоустановка следующим образом.

Автомобильный прицеп 19 устанавливается в исходное положение и к перекладине 4 крепится оболочка аэростата 1, которая из баллонов (на чертеже не показаны) начинает заполняться газом, например, гелием. По мере заполнения оболочки возрастает подъемная сила аэростата и в какой-то момент рама 3 выводится в вертикальное положение. Дальнейшее увеличение подъемной силы аэростата приводит к ее превышению веса платформы 2 со смонтированными на ней моногенератором 5, пропеллером 8 и другими деталями и узлами. Включив в работу лебедку силового привода, платформу 2 аэростатом поднимают на высоту в 10-15 метров относительно крыши прицепа 19 и после этого раскрывают лопасти 12 пропеллера 8 путем поворота их вокруг шарниров 11 с помощью актюаторов 14. Подняв платформу на необходимую высоту (100-1000 метров), аэростат разворачивают по направлению потока атмосферного воздуха (ветра) и навстречу ему. Этот маневр осуществляется автоматически за счет того, что на аэростате предусмотрен специальный стабилизатор (на чертеже не показан) подобный аналогичному устройству у самолетов. Под действием ветра пропеллер приобретает вращение, которое передается на вал моногенератора. Ток с последнего по кабелю, связанному с несущим нагрузку канатом, передается на прицеп 19, где распределяется по потребителям или используется впрок, заряжая аккумуляторы большой емкости, размещенные на прицепе 19. Заявляемая энергоустановка, используя лебедку, имеет возможность менять высоту в »поиске» более сильных потоков воздуха, обеспечивая, таким образом, оптимальный режим работы моногенератора по выработке электрического тока.

1. Ветровая энергоустановка, содержащая аэростат с платформой, несущей источник электрического тока, соединенный с ветровым движителем, и связанной посредством канатно-кабельной связи с барабаном лебедки силового привода, размещенного на транспортном средстве, отличающаяся тем, что источник электрического тока выполнен в виде моногенератора, кинематически связанного с пропеллером, каждая лопасть которого установлена на несущей оси последнего с помощью шарнира, обеспечивающего в нерабочем состоянии положение лопасти вдоль оси вращения пропеллера, при этом каждая лопасть снабжена индивидуальным приводом ее поворота вокруг упомянутого выше шарнира.

2. Ветровая энергоустановка по п.1, отличающаяся тем, что связь платформы с аэростатом выполнена в виде объемной рамы, представляющей собой шарнирный параллелограмм, высота которой в рабочем состоянии превышает длину лопасти пропеллера.