Ветроэнергетическая установка

Результат выполнения научно-исследовательской работы. Разработка относится к области ветроэнергетики и может быть применена для выработки электроэнергии в условиях пульсаций скорости ветра. Скорость ветра редко является стабильной величиной и может во время шквала резко кратковременно изменяться до 20-30 м/с. Для стабильной работы ВЭУ малой и средней мощности необходимо применять системы защиты от урагана и активной самоориентации. Система защиты от урагана должна предотвращать разрушение ВЭУ вследствие чрезмерного раскручивания ветроколеса. Для реализации подобных систем применяют различные способы торможение ветроколеса или поворота его оси относительно потока. Технической проблемой является необходимость реализации возможности осуществлять плавный поворот ВЭУ по направлению ветра при повышенных значениях скорости ветра и торможение ротора при очень сильных порывах. Ветроэнергетическая установка содержит ветроколесо, опорную башню, гондолу с электроагрегатом, поворотное основание, снабженное устройством ориентации на ветровой поток, в виде хвостовика двухкилевой схемы. Установка отличается тем, что содержит систему защиты от урагана, включающую механическое пороговое реле и амортизатор, выполненную в виде хвоста с оперением - двумя лопастями, ориентированными по отношению друг к другу под углом 90 градусов. При этом одна из лопастей закреплена неподвижно, а вторая имеет возможность двигаться после срабатывания порогового устройства при достижении скорости ветра штормового значения; кроме того, амортизатор выполнен с возможностью обеспечения плавности хода подвижной лопасти благодаря возможности выбора величины демпфирования амортизатора. В случае, если ветер имеет характер краткосрочных, непродолжительных порывов, в целом не опасных для работы конструкции, но достаточных для срабатывания системы защиты от урагана, система имеющая плавность хода при уводе установки из направления потока ветра, может сглаживать данные порывы, не давая установке полностью установиться под углом к направлению потока ветра, сохраняя ее в состоянии генерировать электрический ток. Применение данной системы позволит значительно увеличить срок службы ВЭУ и увеличить диапазон скоростей ветра, при которых установка будет находиться в работоспособном состоянии, не смотря на срабатывание защиты от урагана. При этом повышение срока службы ветрогенераторов позволяет гораздо реже производить их обслуживание.