ветроэнергетическая установка

Классы МПК:F03D7/02 когда ось вращения ротора совпадает с направлением ветра 
F03D11/04 монтажные элементы 
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-02-06
публикация патента:

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Ветроэнергетическая установка содержит башню, выполненную в виде тетраэдра, имеющего ребра и углы, а также ветроколесо и генератор. Одно из ребер выполнено в виде оси автомобильного прицепа. Из четырех ребер, примыкающих к данному ребру, два выполнены в виде вертикальных стоек, а два - в виде дышла автомобильного прицепа с прицепным устройством. Колеса автомобильного прицепа снабжены поворотными основаниями, причем направления осей колес, повернутых в рабочее положение, пересекаются в точке закрепления прицепного устройства. Изобретение обеспечивает высокую мобильность установки при отсутствии специального механизма поворота мачты с хвостовой плоскостью, что делает ее незаменимой при энергоснабжении различных отдаленных объектов. Изобретение также направлено на уменьшение массы и габаритов установки. 4 ил.

ветроэнергетическая установка, патент № 2529606 ветроэнергетическая установка, патент № 2529606 ветроэнергетическая установка, патент № 2529606 ветроэнергетическая установка, патент № 2529606

Формула изобретения

Ветроэнергетическая установка, содержащая башню, выполненную в виде тетраэдра, имеющего ребра и углы, а также ветроколесо и генератор, одно из ребер выполнено в виде оси автомобильного прицепа, и четырех ребер, примыкающих к данному ребру, два ребра выполнены в виде вертикальных стоек, а два ребра - в виде дышла автомобильного прицепа с прицепным устройством, отличающаяся тем, что колеса автомобильного прицепа снабжены поворотными основаниями, причем направления осей колес, повернутых в рабочее положение, пересекаются в точке закрепления прицепного устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.

Известна ветроэнергетическая установка [Патент РФ № 21870191/ A.M. Литвиненко. Ветроэнергетическая установка, опубл. в БИ № 22, 2002, F03D 05/04, заявка № 2001101581/06 от 16.01.2001], которая содержит башни, установленные на двух рамах, связанных с опорой в местах соединения с центральным опорным узлом, ветроколеса с горизонтальной осью, установленные на стойках рам, поддерживающие тележки, мультипликаторы, генераторы и поворотные основания, отличающаяся тем, что рамы снабжены шарнирами, установленными в центральном опорном узле, и имеют направляющие механизмы и синхронизирующее устройство.

Недостатком данного устройства является наличие стационарных ветроколесных стоек, которые несут на себе генераторную установку, которая обладает повышенной массой, и, следовательно, башня должна быть рассчитана с учетом повышенной нагрузки и, следовательно, имеет в свою очередь большую массу.

Известен также ветроэлектроагрегат [Патент РФ № 2282051/ A.M. Литвиненко. Ветроэлектроагрегат, опубл. в БИ № 23, 20.08.2006, F03D 1/00, заявка № 2005102319/06 от 31.01.2005], который содержит башню, выполненную в виде тетраэдра, т.е. из шести стержней (ребер), составленных в виде треугольников, при этом два треугольника являются прямоугольными - боковыми с общей гипотенузой, а два - равнобедренными - с общей стойкой и основанием, треугольники составлены из ребер, образующих углы.

Недостатком такой установки является ее низкая мобильность, поскольку основание выполнено поворотным и нуждается в дополнительной массивной платформе.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому устройству является ветроэнергетическая установка [Патент РФ № 2377437/ A.M. Литвиненко. Ветроэнергетическая установка, опубл. 27.12.2009, Бюл. № 36, F03D 11/04, заявка № 2008126957/06 от 02.07.2008], которая содержит башню, выполненную в виде тетраэдра, имеющего ребра и углы, головку с хвостом, ветроколесом и генератором. Одно из ребер выполнено в виде оси автомобильного прицепа и четырех ребер, примыкающих к данному ребру, два выполнены в виде вертикальной стойки, а два в виде дышла автомобильного прицепа. В двух углах тетраэдра установлены колеса прицепа, что обеспечивает устойчивое состояние и высокую мобильность установки.

Недостатком является наличие головки с поворотным хвостом, что увеличивает массогабаритные показатели.

Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов.

Это достигается тем, что у ветроэнергетической установки, содержащей башню, выполненную в виде тетраэдра, имеющего ребра и углы, а также ветроколесо и генератор, одно из ребер выполнено в виде оси автомобильного прицепа и четырех ребер, примыкающих к данному ребру, два выполнены в виде вертикальных стоек, а два в виде дышла автомобильного прицепа с прицепным устройством, согласно изобретению колеса автомобильного прицепа снабжены поворотными основаниями, причем направления осей колес, повернутых в рабочее положение, пересекаются в точке закрепления прицепного устройства.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана установка, вид сбоку в транспортном положении, на фиг.2 - вид сбоку в рабочем положении, на фиг.3 - вид сверху в транспортном положении, при этом штриховыми линиями показано положение колес и их траектория в рабочем положении, на фиг.4 - вид спереди в рабочем положении.

Ветроэнергетическая установка включает в себя колеса 1 со стойками 2 и поворотным устройством 3, статор ветроэлектрогенератора 4, укрепленный на штанге 5, роторные элементы 6, укрепленные на концах лопастей 7, откос 8 с оттяжкой 9, мачту 10, ступичный узел 11, дышла 12, стойку 13 с шарнирами 14, упор 15 и прицепное устройство 16, штырь 17, направляющую дорожку 18 (только для рабочего положения). На фиг.3 показано пересечение осей ААветроэнергетическая установка, патент № 2529606 и ББветроэнергетическая установка, патент № 2529606 в точке О, ось транспортного расположения колес обозначена ВВветроэнергетическая установка, патент № 2529606 . Прицепное устройство 16 опирается на фаркоп 19. Таким образом, ветроэнергетическая установка содержит башню, выполненную в виде тетраэдра, образованного двумя откосами 8, растяжкой 9, ветроэнергетическая установка, патент № 2529606 -образной мачтой 10, имеющей два ребра, и горизонтальной планкой 20. Кроме этого установка содержит ветроколесо с лопатками 7, концы которых соединены роторными элементами 6. При этом роторные элементы 6 со статором 4 образуют генератор. Данный тетраэдр характеризует транспортное положение установки (показано на фиг.1). В рабочем положении, когда ветроэнергетическая установка, патент № 2529606 -образная мачта 10 прижата к упору 21, тетраэдр образован осью автомобильного прицепа, а точнее перекладиной 20, и двумя парами ребер: первая пара - ветроэнергетическая установка, патент № 2529606 -образное двухстоечное дышло 12, а вторая пара - двухстоечная ветроэнергетическая установка, патент № 2529606 -образная мачта 10.

Дышло 12 снабжено прицепным устройством 16. Колеса 1 прицепа снабжены поворотными основаниями 3.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом. В транспортном положении мачта 10 покоится на упоре 15. Колеса расположены на одной оси, на фиг.3 эта ось обозначена ВВветроэнергетическая установка, патент № 2529606 . В рабочем положении стойки 2 колес поворачиваются поворотным устройством 3, выполненным в виде, например, червячного редуктора на соответствующие углы, обеспечивающие пересечение осей ААветроэнергетическая установка, патент № 2529606 и ББветроэнергетическая установка, патент № 2529606 в точке О. Мачта 10 поднимается в вертикальное положение и фиксируется. Штанга 5 поднимается вверх по поступательным направляющим. Прицепное устройство закрепляется на штыре 17, находящемся в центре О круга. Колеса 1 при этом движутся по направляющей дорожке 18, сформированной или из твердого покрытия, или рельсов, швеллеров, полок, уголков и т.п. При наличии ветрового потока, направленного, например, на плоскость чертежа фиг.2, будет осуществляться ветровое давление на элементы 10, 7, 5, 4, которое приведет к тому, что возникнет вращающийся момент, который переведет установку в состояние, показанное на фиг.4. В этом состоянии будет наблюдаться максимальная отдача от ветрового потока, поскольку плоскость вращения ветроколеса перпендикулярна ветровому потоку. При изменении направления ветрового потока ветроэнергетическая установка автоматически придет в соответствующее положение.

Технико-экономическим преимуществом данной ветроэнергетической установки является ее высокая мобильность и отсутствие специального механизма поворота мачты с хвостовой плоскостью, что делает ее незаменимой при энергоснабжении различных отдаленных объектов.

Класс F03D7/02 когда ось вращения ротора совпадает с направлением ветра 

устройство регулирования шага лопастей ветрогенератора -  патент 2527919 (10.09.2014)
способ управления ветроэнергетической установкой с двумя ветроколесами и устройство для его реализации -  патент 2522256 (10.07.2014)
ветроэлектроагрегат -  патент 2514520 (27.04.2014)
ветроколесо -  патент 2494283 (27.09.2013)
центробежный регулятор угла установки лопастей ветроколеса -  патент 2487266 (10.07.2013)
блочная ярусная ветровая электростанция -  патент 2487264 (10.07.2013)
адаптивное ветроколесо -  патент 2484299 (10.06.2013)
механизм поворота лопастей ветроколеса -  патент 2480619 (27.04.2013)
способ регулирования ветроэнергетической установки и устройство для его реализации -  патент 2468251 (27.11.2012)
способ воздействия движущегося потока на винт ветро- или гидродвигателя и устройство для его реализации -  патент 2468249 (27.11.2012)

Класс F03D11/04 монтажные элементы 

Наверх