Ветроэлектрическая станция
Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии, в частности в зоне горных рек. Достигаемый результат - повышение эффективности преобразования энергии ветра в электрическую, обеспечение снижения конструктивной сложности и материале-емкости, повышение надежности функционирования, технологичности монтажа и использования, возможность установки над поверхностью горной реки. Результат достигается тем, что в ветроэлектрической станции, включающей рамный корпус с установленными на нем ветродвигателями, опоры, согласно решению, корпус представляет раму мостового типа с установленными рядами ветродвигателями, снабженными общим конфузором на входе потока и дополнительно снабжены общим диффузором на выходе потока, корпус выполнен с консольным вылетом концов рамы за опоры, при этом конфузор и диффузор выполнены в виде ориентированных продольно раме двух полотнищ, каждое из которых закреплено одной кромкой за раму, а второй кромкой - за натяжной трос, каждый натяжной трос огибает опорные блоки на мачтах и закреплен через тальрепы за анкерные зацепы. (4 зав.п. ф-лы, 3илл.)
Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии, в частности над поверхностью горных рек.
В горных районах в зоне горных рек присутствует постоянное направление движения воздушной среды над поверхностью потока воды, что позволяет независимо от времени года и погодных условий получать энергию на месте. Удобная в эксплуатации, лавинозащищенная конструкция может обеспечить получение электроэнергии в труднодоступных районах.
Известна ветровая электростанция, содержащая корпус, воздухоподводящие каналы и расположенные в них ветровые колеса с горизонтальными осями, кинематически связанными с генераторами, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вертикальную вытяжную трубу, сообщенную посредством горизонтальных воздухоподводящих каналов с выполненным в корпусе вертикальным каналом, при этом вокруг последнего вертикально и радиально размещен ряд пустотелых элементов, спрофилированных в виде крыла, причем корпус снабжен поперечными переборками, образующими вместе с элементами секцию горизонтальных воздухоподводящих каналов в виде радиально расположенных диффузоров с выходными изогнутыми соплами, которые примыкают к вертикальному каналу, а генераторы расположены в одном из элементов. /RU Патент 2067690, 1996 г/
Известная ветряная электростанция конструктивно сложна, предполагает повышенную материалоемкость и ограничено применима при не высоком ветровом давлении и в условиях горной местности.
Известна ветроустановка для преобразования ветровой энергии в электрическую, содержащая два паруса, совершающих колебательные движения относительно друг друга и попеременно изменяющих свое сопротивление ветру, отличающаяся тем, что она выполнена в виде вертикальных мачт с установленными
на их верхних концах парусами и шарнирно закрепленными на основании нижними концами, снабженными устройством для преобразования энергии, причем верхние концы мачт имеют возможность качаться относительно друг друга в противофазе./RU 2131537, 1999 г./
Известная ветроустановка конструктивно сложна, не достаточно технологична в использовании, предполагает повышенную материалоемкость и ограничено применима при не высоком ветровом давлении и в условиях горной местности.
Наиболее близкая ветроэнергетическая установка, содержащая две опорные рамы с установленными на них ветродвигателями с горизонтальными осями вращения, отличающаяся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования энергии ветра, установка снабжена башней, установленной на вращающейся платформе, ветродвигатели размещены в рамах ярусами, а рамы шарнирно соединены с башней с возможностью поворота их в горизонтальной плоскости и изменения угла между ними../RU 2006670, 1994 г./
Известная ветроэнергетическая установка недостаточно интенсивно использует поток ветра всеми ветродвигателями, конструктивно сложна, не достаточно технологична в использовании, предполагает повышенную материалоемкость и ограничено применима при не высоком ветровом давлении и в условиях горной местности.
Задачей полезной модели является повышение эффективности преобразования энергии ветра в электрическую, снижение конструктивной сложности и материалоемкости, повышение надежности функционирования, технологичности монтажа и использования, возможность установки над поверхностью горной реки.
Задача решается тем, что в ветроэлектрической станции, включающей рамный корпус с установленными на нем ветродвигателями, опоры, согласно решению, корпус представляет раму мостового типа с установленными рядами ветродвигателями, снабженными общим конфузором на входе потока и дополнительно снабжены общим диффузором на выходе потока, корпус выполнен
с консольным вылетом концов рамы за опоры, при этом конфузор и диффузор выполнены в виде ориентированных продольно раме двух полотнищ, каждое из которых закреплено одной кромкой за раму, а второй кромкой - за натяжной трос, каждый натяжной трос огибает опорные блоки на мачтах и закреплен через тальрепы за анкерные зацепы. Отличительными признаками являются следующие:
- корпус представляет раму мостового типа с установленными рядами ветродвигателями, (что обеспечивает возможность установки над горной рекой и неуязвимость для лавин, селевых потоков, эффектное использование воздушных потоков);
- ветродвигателями, снабженными общим конфузором на входе потока, (обеспечение функционирования при относительно не высоком ветровом давлении при расширении захвата потока воздуха);
- ряды ветродвигателей дополнительно снабжены общим диффузором на выходе потока, (увеличение полезного действия ветродвигателей за счет инициирования направленности движения потока);
- конфузор и диффузор выполнены в виде ориентированных продольно раме двух полотнищ, каждое из которых закреплено одной кромкой за раму, а второй кромкой - за натяжной трос, (что снижает стоимость, материалоемкость и трудоемкость монтажа, повышает эффективность функционирования при относительно не высоком ветровом давлении, снижение конструктивной сложности;
- каждый натяжной трос огибает опорные блоки на мачтах и закреплен через тальрепы за анкерные зацепы, (надежность и низкие затраты установки систем крепления, технологичность установки и использования).
Сравнение заявляемого решения с аналогами и другими известными решениями не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Ветроэлектрическая станция поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид, а на фиг.2 - фрагмент общего вида, фиг.3 - вид сбоку с разрезом.
Ветроэлектрическая станция включает рамный корпус 1 ветродвигатели 2, опоры 3, конфузор 4, диффузор 5, полотнища 6,7 конфузора, полотнища 8, 9 диффузора, натяжные тросы 10, 11, 12, 13, мачты 14 с опорными блоками 15, тальрепы 16, анкерные зацепы 17.
Ветроэлектрическая станция монтируется следующим образом. На берегах горной реки устанавливаются опоры 3, на фундаменты устанавливаются натяжные мачты 14 и анкерные зацепы 17. Известным способом через русло реки устанавливается рамный корпус 1 с ветродвигателями 2. Закрепляются полотнища 6, 7 конфузора и полотнища 8, 9 диффузора посредством натяжных тросов 10, 11, 12, 13 и последующим натяжением посредством опорных блоков 15, тальрепов 16 и анкерных зацепов 17.
Ветроэлектрическая станция работает следующим образом.
Воздушный поток вдоль русла горной реки инициирует вращение ветродвигателей 2, при этом полотнища 6, 7 конфузора 4, обеспечивают дополнительно захват и направление воздушного потока к ветродвигателям с некоторым повышением скоростного напора. Полотнища 8, 9 диффузора инициируют фронтальную разреженную зону на всю длину полотен за ветродвигателями, что способствует увеличению результативности последних. Электроэнергия через преобразующие устройства направляется к потребителям.
Ветроэлектрическая станция позволяет повысить эффективность преобразования энергии ветра в электрическую, обеспечивает снижение конструктивной сложности и материалоемкости, повышение надежности функционирования, технологичности монтажа и использования, возможность установки над поверхностью горной реки.
1. Ветроэлектрическая станция, включающая рамный корпус с установленными на нем ветродвигателями, опоры, отличающаяся тем, что корпус представляет раму мостового типа с установленными рядами ветродвигателями, снабженными общим конфузором на входе потока.
2. Ветроэлектрическая станция по п.1, отличающаяся тем, что ряды ветродвигателей дополнительно снабжены общим диффузором на выходе потока.
3. Ветроэлектрическая станция по п.1, отличающаяся тем, что корпус выполнен с консольным вылетом концов рамы за опоры.
4. Ветроэлектрическая станция по п.1, отличающаяся тем, что конфузор и диффузор выполнены в виде ориентированных продольно раме двух полотнищ, каждое из которых закреплено одной кромкой за раму, а второй кромкой - за натяжной трос.
5. Ветроэлектрическая станция по п.4, отличающаяся тем, что каждый натяжной трос огибает опорные блоки на мачтах и закреплен через тальрепы за анкерные зацепы.
