Устройство роторно - квантовой ветроэнергостанции

Ветроэнергетическая установка, схема которой приведена на рис. 20.2 и 20.3 образована ветродвигателем 1, кинематически связанным с ним механическим приводом 2, блоком аккумулирования и преобразования энергии 3 и блоком управления 4.
Ветродвигатель 1 состоит из вертикальной оси вращения 5, установленной в подшипниках на опоре 6 и кинематически связанной с механическим приводом 2. оси 5 жестко закреплена пара лопастей 7, протяженных по вертикали и образующих своим поперечным сечением (вид в плане) s - образную конфигурацию, при этом вогнутая поверхность одной лопасти сопряжена с выпуклой поверхностью другой лопасти предкрылками 8, экранирующими ось 5 от ветра и иного атмосферного воздействия. На конечных относительно оси 5 кромках лопастей 7 смонтированы инерционные грузы 9 в виде штанг, экранированных от встречного ветра закрылками 10.

Рис. 20.2. Схема роторно-квантовой ветростанции.

По всей выпуклой поверхности лопастей 7 образована ветрогасящая структура 11, например, в виде закрепленного механически на лопасти 7 покрытия из полиэтилена толщиной 1,5-10 мм с ячейками 12x12 мм, шагом ячеек 20-25 мм и степенью вытяжки 4-5. Верхний конец оси 5 охвачен подшипником крестообразной рамы 12с шатровыми упорами 13 и зацепами 14 для растяжек-тросов 15, имеющих якоря средства регулирования 17 натяжения тросов 15. Таким образом, ветродвигатель1 удерживается в вертикальном положении опорой 6 и рамой 12, фиксированной ' рез подшипник на оси 5 растяжками - троссами 15.
Механический привод 2 со своими узлами торможения вращающей регулирования выходной скорости вращения может быть выполнен в нескольких вариантах,

Рис. 20.3. Схема поперечного сечения лопастей роторно-квантовой ветростанции.

Рис. 20.4. Схема энергетических связей роторно-квантовой ветростанции.

например в виде зубчатой или фрикционной передачи (узла), планетарного механизма, но во всех случаях он должен соответствовать функциональному назначению - передавать с минимальными потерями энергию ветродвигателя 1 на блок 3 аккумулирования и преобразования этой энергии (см. рис.20.4), который включает в себя насос 18, кинематически связанный с приводом 2 и имеющий входной патрубок 19 для отсасывания рабочей жидкости из теплового аккумулятора 20 через гидромагистраль 21 замкнутого контура и напорный патрубок 22 для подачи под давлением рабочей жидкости в полость (на вход) теплогенератора "ЮСМАР" 23 и через него на турбину (не показана) гидропривода 24 электрического генератора 25. Тепловой аккумулятор 20, теплогенератор 23, турбина гидропривода 24, являющиеся, как и насос 18, составляющими блока 3, образуют по гидромагистрали 22с насосом 18 и его патрубками 19 и 22 замкнутый гидравлический контур, по которому циркулирует рабочая жидкость. Для периодического пополнения рабочей жидкости к замкнутой гидромагистрали 21 подсоединен бак 26. В блок 3 также входит зарядное устройство 27, электроаккумуляторы 28 и преобразователь тока 29, которые с электрическим генератором 25 образуют последовательную электрическую цепь с выходом на потребителя электрической энергии. В тепловой аккумулятор 20 встроен теплообменник 30, например, в виде змеевика со своей магистралью 31 и циркуляционным насосом 32 для перекачивания жидкости через теплообменник 30 и далее к потребителю.
Блок управления 4 объединяет в себе средства ручного и программируемого воздействия через исполнительные элементы на механический привод 2 и агрегаты, составляющие блок 3. Конструктивно блок 4 представляет собой пульт с набором управляющих рукояток и кнопок, связанных с исполнительными элементами (не показаны), а для работы в автоматическом режиме предусмотрена мини-ЭВМ или иной аналогичного назначения агрегат, адаптированный к конкретным исполнительным элементам.
Предлагаемая установка компактна по своему исполнению, но исходя из заданной расчетной мощности, размах и вертикальная протяженность лопастей 7 (см. рис. 20.2) для различных мощностей будут разными. Разными при этом по массе и занимаемой площади будут и опора 6, и рама 12 с шатровыми упорами 13. Но в любом случае установка мобильна, и ее эксплуатацию начинают с монтажа ветродвигателя 1, вертикальности оси 5 которого добиваются воздействием на регуляторы 17 натяжения тросов 15, предварительно навешенных на зацепы 14 и закрепленных якорями 16 в грунте. Затем осуществляют монтаж всех блоков в единую энергетическую схему.