Вятърни ротори с накланящ се турбогенератор - RF патент 2513863 - GUBANOV ALEXANDER
Изобретението се отнася до областта на вятърната енергия и може да се използва за преобразуване на вятърната енергия в електричество. Windrotor съдържа мачта, състояща се от две части, свързани чрез шарнир, вертикално-аксиална турбина и лебедка. Лебедката е фиксирана до мачтата и издигната на височина, надвишаваща напречния размер на аеродинамичните лопатки на турбината. Горната и долната част на мачтата са скачени през фланцова връзка, скосена в обратна посока и надолу от лебедката. Пантата, свързваща фланците, е поставена върху спуснатите ръбове на фланците, а от повдигнатата им страна има затягащи крепежни елементи. Във вертикалната равнина на наклона на турбогенератора към основата на устройството мачтата му може да бъде подсилена с перфорирани ребра за усилване. Наличието на прост, издръжлив и надежден механизъм за накланяне на турбогенератора към основата на инсталация от клас на вятърни ротори ще опрости поддръжката и ремонта на основния технологичен възел. 1 wp f-ly, 3 кал.
Чертежи към патента на РФ 2513863
Проектиран да генерира малка и средна електрическа енергия чрез трансформиране на кинетичния потенциал на вятъра в континента.
Същността на изобретението се състои във факта, че турбогенераторът с вертикално-аксиална конструкция има способността да се накланя към земята, за да извърши работа по неговата поддръжка и ремонт, което се реализира поради наличието на скосена фланцова връзка с диаметрално разположен шарнир и крепежни елементи в лагерната мачта по определен начин гъвкава връзка на горната накланяща се част на мачтата с лебедка, повдигната от рамката до необходимата височина. Мачтата може да бъде подсилена във вертикално-аксиалната равнина с перфорирани ребра за усилване по цялата дължина на възможното отклонение в хоризонтално положение.
Устройството принадлежи на вятърни електроцентрали с оста на въртене на ротора на генератора, перпендикулярна на посоката на вятъра (вертикално-аксиални турбини или вятърни двигатели).
Практическият опит показва, че когато вятърно-генериращото оборудване се прехвърля от зони в определени най-благоприятни зони на морските брегове и шелф, има рязко увеличение на цената на електроенергията от вятъра, която става с порядък по-висока от тази на мрежовите източници. В допълнение към ниската енергия на атмосферните потоци в дълбините на континентите, причината се крие в по-бързото износване на критичните елементи на вятърните турбини, работещи в нестабилна аеродинамична среда, с температурни промени, когато вятърът рязко и често променя и двете скорости и посока, турбините са обект на заледяване. Поради разположението на турбогенератора на голяма надморска височина, работата на оборудването е проблематична и скъпа вече при офшорна вятърна енергия. С височината на опорните кули на вятърната турбина до 50 м се включват специални автокранове с висока цена на почасов наем и тези тежки механизми не са приложими в труднодостъпни райони без павирани пътища, в неравен терен . В случаите на по-високи кулови конструкции се използва хеликоптерна технология. Делът на оперативните разходи в континенталната вятърна енергия става още по-значителен в състава на разходите за електроенергия и започва да е от решаващо значение. Тук пробегът на оборотите на вятърните турбини се намалява с три до пет пъти, аварийните спирания стават по-чести и редовно е необходимо напълно да се подменят повредени или износени части.
В атмосферните и климатични условия на континенталното приложение на вятърните турбини значението на техническата задача за преместване на турбогенератора от труднодостъпно работно положение на голяма надморска височина в положение, лесно достъпно за поддръжка и ремонт, т.е. до основата на инсталацията.
Редица конструктивни решения на този проблем са известни от развитието на технологиите. В повечето от тях турбогенераторът е спуснат до основата на вятърната турбина поради движението на зъбното колело и заедно с него гондолата на устройството по зъбната рейка, монтирана вертикално в едно цяло с опорната мачта (Патенти на САЩ № 7442009, 2p09/008711), които могат да бъдат разглобени на секцията (патент RU № 2075643).