ветроэнергетическая установка морского базирования

Формула изобретения

Ветроэнергетическая установка морского базирования, содержащая заякоренное плавучее средство и установленное на его палубе ветроколесо с наклонной осью привода электрогенератора, отличающаяся тем, что в отверстии палубы, в центре заякоренного плавучего средства на карданной подвеске шарнирно закреплен противовес, жестко соединенный с вертикальной осью вращения ветроколеса в виде ротора Дарье, кинематически связанного посредством зубчатой передачи с обратимой электромашиной постоянного тока с возможностью электропитания в режиме работы электродвигателя от автономного источника, например волновой бортовой электростанции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам для преобразования энергии ветра в электрическую энергию в условиях открытого моря.

Известна плавучая ветроустановка, содержащая ветроколесо, связанное с трансмиссией, генератор, опору на круглом поплавке, карданный подвес, противовес и косой горизонтальный шарнир (см. SU 1281741 А1, кл. F 03 D 9/00, 07.01.1987).

Данная ветроустановка характеризуется большой металлоемкостью и низкой надежностью.

Известна ветроустановка, содержащая расположенную в водоеме плавучую опору, установленное на ней ветроколесо с вертикальной осью вращения и наклонными полыми лопастями и якорь, а также трубу-противовес и ротор Савониуса (см. SU 1224439, кл. F 03 D 9/00, 15.04.1986).

Данная ветроустановка характеризуется отсутствием возможности обеспечения процесса аэрации воды в водоеме и низкой энергетической мощностью установки.

Известна ветроэнергетическая установка морского базирования, содержащая заякоренное плавучее средство и установленное на его палубе ветроколесо с наклонной осью привода электрогенератора, по совокупности существенных признаков изобретения принятая за ближайший аналог (прототип) (см. КОРОБКОВ В.А. Преобразование энергии океана. - Л.: Судостроение, 1986, с.90-91, 104, рис. 4.3г.).

Недостатком такой установки является низкая энергетическая мощность.

Технический результат, заключающийся в повышении энергетической мощности установки, достигается за счет того, что в ветроэнергетической установке морского базирования, содержащей заякоренное плавучее средство и установленное на его палубе ветроколесо с наклонной осью привода электрогенератора, согласно изобретению, в отверстии палубы, в центре заякоренного плавучего средства, на карданной подвеске шарнирно закреплен противовес, жестко соединенный с вертикальной осью вращения ветроколеса в виде ротора Дарье, кинематически связанного посредством зубчатой передачи с обратимой электромашиной постоянного тока с возможностью электропитания в режиме работы электродвигателя от автономного источника, например волновой бортовой электростанции.

На чертеже изображена ветроэнергетическая установка, общий вид.

Ветроэнергетическая установка содержит заякоренное плавучее средство 1 и установленное на его палубе ветроколесо 2 с наклонной осью привода электрогенератора 3 обратимой электромашины, отверстие 4 палубы, расположенное в центре заякоренного плавучего средства 1, карданную подвеску 5, на которой шарнирно закреплен противовес 6, жестко соединенный с вертикальной осью 7 вращения ветроколеса 2, выполненного в виде ротора Дарье и кинематически связанного посредством зубчатой передачи 8 с обратимой электромашиной 3 постоянного тока с возможностью электропитания в режиме работы электродвигателя от автономного источника, например волновой бортовой электростанции, якорные цепи 9 и якоря 10.

Целесообразно использовать двухкорпусные или круглые в плане плавучие средства, длина или диаметр которых должны быть меньше 1/2 длины доминирующей волны, а в качестве автономного источника электропитания обратимой электромашины 3 постоянного тока в режиме электродвигателя использовать известную волновую электростанцию со свободно подвешенными к плавучему средству 1 модулями гидравлических турбин, кинематически связанных посредством карданных валов с электрогенераторами 3, установленными на плавучем средстве 1.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом.

Заякоренное плавучее средство 1, качаясь на волнах, приводит в работу бортовую волновую электростанцию, электрически связанную с обратимой электромашиной 3 постоянного тока в режиме электромотора, кинематически связанную посредством зубчатой передачи 8 с ветроколесом 2. При достижении ветроколесом 2 заданной частоты вращения обратимая электромашина 3, работающая в режиме электродвигателя, автоматически отключается и переводится в режим работы электрогенератора 3, отдающего электроэнергию во внешнюю сеть, к которой также подключается бортовая волновая электростанция. Электроэнергия может быть использована в непрерывных технологических процессах на борту плавучего средства 1 или передана по электрокабелю на берег.