Ветроэнергетическая установка

Название разработки

Ветроэнергетическая установка.

Новизна

Платформа выполнена плавучей и снабжена средствами позиционирования, что позволяет размещать ветроэнергетическую установку на участках шельфа с глубинами свыше 50 метров, где использование стационарной платформы является невозможным или нерентабельным.

Средства позиционирования включают как минимум шесть якорей, размещенных на дне, преимущественно попарно, связанных с платформой гибкими элементами так, что проекция на горизонтальную плоскость одного гибкого элемента ориентирована радиально к оси вращения кольцевого понтона, позволяют обеспечить удержание плавучего основания от дрейфа по поверхности воды. А наличие гибких элементов облегчает работу конструкции при волнении и колебании уровня воды.

Проекция второго гибкого элемента ориентирована касательно, причем скрепленный с ним якорь смещен в сторону, противоположную направлению вращения кольцевого понтона относительно точки закрепления гибкого элемента на платформе, что обеспечивает надежную передачу крутящего момента, создаваемого ветром, с платформы на дно водоема, что предотвращает проворот платформы вокруг вертикальной оси и, тем самым, гарантирует работоспособность плавучей ветроэнергетической установки.

Расположение якорей вне пределов проекции платформы на дно обеспечивает уменьшение растягивающих усилий в гибких элементах и уменьшение массы якорей, а также улучшает стабильность положения плавучей ветроэнергетической установки.

Назначение

Может быть использована для создания ветроэнергетических станций.

Описание, характеристики

Ветроэнергетическая установка, содержащая лопасти, установленные на кольцевом понтоне, выполненном с возможностью вращения относительно вертикальной оси, преобразователь энергии, выполненный с возможностью преобразования энергии вращения, размещенный на платформе, охваченной кольцевым понтоном, кинематический механизм, выполненный с возможностью передачи энергии вращения кольцевого понтона на приемный узел преобразователя энергии, отличается тем, что платформа выполнена плавучей и снабжена средствами позиционирования, включающими как минимум шесть якорей, размещенных на дне, преимущественно попарно, связанных с платформой гибкими элементами так, что проекция на горизонтальную плоскость одного гибкого элемента ориентирована радиально к оси вращения кольцевого понтона, а проекция второго гибкого элемента ориентирована касательно, причем скрепленный с ним якорь смещен в сторону, противоположную направлению вращения кольцевого понтона относительно точки закрепления гибкого элемента на платформе. При этом якоря расположены вне пределов проекции платформы на дно. Кроме того, платформа содержит плавучее основание и снабженную преобразователем энергии надводную часть, связанную с плавучим основанием, полностью погруженным в воду, герметичными колоннами, длина которых больше суммы надводной высоты платформы и глубины зоны действия ветровых волн, при этом длина их поперечного сечения больше ширины, причем длинная ось их сечения ориентирована радиально к оси вращения кольцевого понтона, кроме того, расстояние от оси вращения кольцевого понтона до наиболее удаленного участка герметичной колонны меньше внутреннего радиуса кольцевого понтона.

Научная и практическая значимость

Результат выражается в расширении возможных мест размещения ветроэнергетических установок за счет свободной поверхности шельфа морей с глубинами свыше 50 метров в зоне наиболее сильных и стабильных ветров с малой турбулентностью, что также обеспечивает увеличение выработки электроэнергии.

Преимущества перед известными аналогами

Обеспечивает удержание плавучего основания от дрейфа по поверхности воды. Облегчает работу конструкции при волнении и колебании уровня воды. Обеспечивает надежную передачу крутящего момента, создаваемого ветром, с платформы на дно водоема, что предотвращает проворот платформы вокруг вертикальной оси и, тем самым, гарантирует работоспособность плавучей ветроэнергетической установки. Обеспечивает уменьшение растягивающих усилий в гибких элементах и уменьшение массы якорей, а также улучшает стабильность положения плавучей ветроэнергетической установки.

Область(и) применения

Малая энергетика.

Правовая защита

Патент №2461732 от 20.09.2012 г. «Ветроэнергетическая установка».

Патентообладатель: ДВФУ

Стадия готовности к практическому использованию

Разработана методика расчета ветроэнергетической установки.

Авторы

Чебоксаров В.В.