Ветросолнечная электростанция кашеварова

(я)5 Г 03 О 5/02 Ф 4 т;.ф Фу ЕТЕ Я АНГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 939816, кл. Е 03 О 9/00, 1980.Авторское свидетельство СССРМ 1373861, кл. Е 03 О 5/02, 1986.(54) ВЕТРОСОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРЦИЯ КАШЕВАРОВА Назначение: изобретение относится к энергетике и касается электростанции, работающих на возобновляемых источниках энергии. Сущность изобретения: в зависимости от параметров, поступающих с датчика направления и интенсивности солнечной редиации и датчика направления и скорости ветра, расположенных на верхней плоскости поворотного обтекателя. электростанция может работать в режимах "ветра", "солнца" и "ветра и солнца". В первом режиме шаговый электродвигатель, расположенный в полости лопасти, застопорен в нужном положении и вращение лопастей Изобретение относится к энергетике и касается электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии.Цель изобретения - увеличение КПД.На фиг.1 схематично изображена ветросолнечная электростанция, вид сбоку; на фиг,2- то же, вид сверху; на фиг.3 - кинематическая схема движения лопасти; на фиг.4 - сечение А - А на фиг,1; на фиг.5 - сечение Б - Б на фиг.2; нэ фиг,б - ветросиловая часть электростанции с тремя осями вращения лопастей, вид сбоку: на фиг,7 - сечение В-В на фиг,2. будет передаваться на генератор, Выставка поворотной опоры на ветер будет производиться прокатом катков, связанных с электродвигателями, по неподвижной кольцевой направляющей. Поворотный обтекатель, снабженный закрепленный на стойках горизонтальной осью, устанавливается под углом наклона, при котором электрогенерэторы вырабатывают наибольшую мощность под углом наклона, при котором электрогенераторы вырабатывают наибольшую мощность электроэнергии, В режиме "солнца", когда коромысло, размещенное на горизонтальном валу, находится в горизонтальном . положении, лопасти и поворотный обтекатель, на которых размещены солнечные батареи. посредством кинематически связанных с ними электродвигателей выставляются перпендикулярно солнечным лучам. В режиме "ветра и солнца" подготовка и порядок работы производится по режиму "ветра" с коррекцией установки поворотной опоры иугла наклона поворотного обтекателя, 4 з,п. ф-лы, 7 ил. Ветросолнечная электростанция содержит прямоугольные лопасти 1, установленные на горизонтальных осях 2, поворотную вокруг вертикальной оси опору 3 со стойками 4 и катками 5, взаимодействующими с кольцевой направляющей 6 неподвижной опоры 7. электрогенерэторы 8, кинематически с горизонтальными валами 9, размещенными на поворотной опоре 3, Электростанция снабжена поворотным 10 и неподвижным 11 обтекателями, размещенными на поворотной опоре 3, солнечными батареями 12, расположенными на лопа 1800097стях 1 и обтекателях 10, 11, установленных на поворотной опоре 3, аккумуляторами 13 и размещенными на горизонтальных валах 9 коромыслами 14, при этом горизонтальные оси 2 при помощи подшипников закреплены между соседними коромыслами 14 на их концах, а электрогенераторы 8 установлены нэ поворотной опоре 3. Поворотная опора 3 и каждое коромысло 14 в его центральной части снабжены жестко закрепленными шестернями 15, 16; лопасти 1 выполнены полыми, каждая из них снабжена установленными в их полости шаговым электродвигателем 17 с шестернями 18 и планетарным редуктором, центральная шестерня 19 которого жестко закреплена в центральной части лопасти 1 на ее горизонтальной оси 2, последняя из которых снабжена жестко закрепленной дополнительной шестерней 20, имеющий диаметр, в два раза больший диаметр шестерни 15 подвижной опоры 3, и связана с последней посредством цепной передачи 21. При этом шестерни 18. электродвигателей 17 взаимодействуют с сателлитными шестернями 22 редуктора, а вэл каждого электрогенератора 8 снабжен шестерней 23. связанной посредством цепной передачи 24 с шестерней 16 коромысла 14, Поворотная опора 3 снабжена закрепленным на одной из стоек 4 дополнительным шаговым электродвигателем 25,кинематически связанным с поворотным обтекателем 10, снабженным закрепленной. на стойках 4 горизонтальной осью 26, размещенной параллельно горизонтальным осям 2 лопастей 1, и расположенными на его верхней плоскости датчиком 27 направления и интенсивности солнечной радиации и датчиком 28 направления и скорости ветра, Катки снабжены электродвигателями 29 и имеют конусообразную форму с ребордами, Солнечные батареи 12 установлены на верхней поверхности обтекателей 10, 11 и на одной иэ поверхностей каждой лопасти 1, Кроме этого, в варианте электростанции с тремя горизонтальными осями вращения лопастей она снабжена соединенными в треугольник сторонами 30,Работа ветросолнечной электростанции может производиться в режиме "ветра" - ветровой электростанции, в режиме "солнца" - солнечной, и в режиме "ветра и солнца" -ветросолнечной электростанцией, в эависимости от параметров, поступающих с датчиков 27, 28. При работе в режиме "ветра" шаговый двигатель 17 застопорен в нужномположении, при котором лопасти 1 под воздействием ветра будут совершать движения согласно кинематической схеме, изображенной на фиг.3, При вертикальном положении коромысла 14 верхняя лопасть 1 займетвертикальное положение, а нижняя горизонтальное. Так как диаметр шестерни 20,5 соединенной с осью вращения лопасти 1,вдвое больше диаметра неподвижной шестерни 15, то при повороте коромысла 14 наугол а лопасть 1 повернется вместе с осью 2и шестерней 20 нэ угол 0,5 а.В режиме "ветра" плоскость Б - Б нафиг,2 совмещается с направлением ветрапрокатом катков 5 по направляющей 6 подвоздействием электродвигателей 29, которые включаются компьютером согласно дат 15 чика 28, определяющего направлениеветра,Поворотный обтекатель 10 устанавливается под углом наклона, при котором электрогенераторы вырабатывают наибольшую20 мощность электроэнергии. Поворотный инеподвижный обтекатели создают ветровую "тень" в той же нижней части траектории движения лопасти 1, в которой онэ,движется против направления ветра, указанного на фиг.1 и 3 стрелками, обозначенными буквой "В". Кроме того, поворотный инеподвижный обтекатели формируют наклонное направление ветра, а также увеличивают его скорость на уровне верхней30 части плоскости обтекателя 10 и тем самымувеличивают полезный момент вращениякоромысла 14, Вращение коромысла 14 передается нэ вращение шестерни 23 электрогенератора через центральную шестерню16 и цепную передачу 24.В режиме "сол н ца" и ри горизонтальномположении коромысла 14 по команде компьютера, включенного на программу режима"солнце", формируются электрические им 40 пульсы, которые передаются на шаговыедвигатели 17, Вращение шаговых двигателей 17 передается через шестерни 22 и 18на среднюю шестерню 19 оси 2 вращениялопасти 1 до тех пор, пока лопасти 1 не"5 установятся горизонтально и вверх солнечными батареями, кэк это показано нафиг,5.Горизонтальное положение лопастейбудет наилучшим, когда солнце находится50 вблизи зенита (йа фиг,5 лучи солнца, находящегося в зените, изображены сплошнымистрелками, обозначенными буквой "С"),Следующим этапом будет установка батарей 12 в направлении, перпендикулярномнаправлению лучей, С этой цельно производится поворот опоры 3 включением электродвигателей 29, вращающих катки 5, иповорот лопастей 1 подачей электрическихимпульсов на шаговые двигатели 17, Враще 1800097ние лопастей 1 производится одновременно с вращением поворотного обтекателя 10с помощью шагового электродвигателя 25.При этом солнечные батареи 12 лопастей 1все время остаются параллельными солнечным батареям 12 поворотного обтекателя10, что обеспечивается одновременной иравной подачей электрических импульсовна шаговые электродвигатели 25 и 17,имеющие равную величину шага и равные передаточные числа, с осями вращенияповоротного обтекателя 10 и лопастей 1.Определение перпендикулярности солнечных батарей 12 солнечным лучам фиксируется датчиком 27, который выдает сигнална Прекращение формирования электрических импульсов.учитывая, что направление солнечныхлучей изменяется во времени. компьютервыдает серию импульсов на шаговые электродвигатели 17 и 25, а также включает электродвигатели 29 через каждые полчасаработы в режиме "солнце" для коррекциипредшествующей установки,В режиме "ветра и солнца" подготовкаи порядок работы производится по режиму"ветра" с коррекцией установки поворотнойопоры 3 и угла наклона обтекателя 10 сцелью получения максимальной суммарноймощности электроэнергии, вырабатывае мой солнечными батареями 12 и вращениемлопастей 1.ФФ ор мул а изобретен ия 1. Ветросолнечная электростанция, содержащая прямоугольные лопасти, установленные на горизонтальных осях, поворотную вокруг вертикальной оси опору со стойками и. катками, взаимодействующими с кольцевой направляющей неподвижной опоры, электрогенераторы, кинематически связанные с горизонтальными валами, размещенными на поворотной опоре, о т л ич а Ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения КПД, электростанция снабжена поворотным и неподвижным обтекателями, размещенными на поворотной опоре, солнечными батареями, расположенными на лопастях и обтекателях, установленными наповоротной опоре аккумуляторами и размещенными на горизонтальных валах коромыслами, при этом горизонтальные оси при помощиподшипников закреплены между соседними коромыслами на их концах, а электрогенераторы установлены на поворотной опоре,2, Электростанция по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что поворотная опора и каждое10 . коромысло в его центральной части снабжены жестко.закрепленными шестернями, лопасти выполнены полыми, каждая из нихснабжена установленными в их полости шаговым электродвигателем с шестернями ипланетарным редуктором, центральнаяшестерня которого жестко закреплена в центральной части. лопасти нэ ее горизон 20253035 40451 тальной оси, последняя из которых снабжена жестко закрепленной дополнительной шестерней, имеющей диаметр. в двэ раза больший диаметра шестерни поворотнойопоры, и связанной с последней посредством цепной передачи, при этом шестерни электродвигателей взаимодействуют с е- теллитными шестернями редуктора, э еэл каждого электрогенератора снабжен шестерней. связанной посредством цепной передачи с шестерней коромысла,3. Электростанция по п.1. о т л и ч э ющ а я с я тем, что поворотная опора снабжена закрепленным на одной иэ стоек дополнительным шаговым электродвигателем, кинематически связанным с поворотнымобтекателем, снабженным закрепленной нэ стойках горизонтальной осью, размещенной параллельно горизонтальным осям лопастей, и расположенными на его верхней плоскости датчиком направления и интенсивности солнечной радиации и датчиком направления и скорости ветра.4. Электростанция по и.1, от л и ч а ющ а я с я тем, что катки снабжены электродвигателями и имеют конусообразную форму с ребордами.5. Электростанция по и.1, о т л и ч а ющ а я.с я тем, что солнечные батареи установлены на верхней поверхности обтекате-. лей и на одной иэ поверхностей каждой лопасти., Пекар рект Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород гарина, 10 аказ 1148 Тираж, Подписное , ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5