MD671Z

MD671Z - Instalaţie eoliană cu ax orizontal

Info

Publication number: MD671Z
Application number: MDS20120122A
Authority: MD
Inventors: Гаврил ПОРЧЕСКУ
Original assignee: Технический университет Молдовы
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2014-03-31
Also published as: MD671Y

Abstract

Invenţia se referă la energetica eoliană, şi anume la instalaţiile pentru transformarea energiei vântului în energie mecanică utilizată pentru producerea energiei electrice.Instalaţia eoliană cu ax orizontal include un turn (12) cu un arbore vertical (8) amplasat cu posibilitatea rotirii în lagăre (11). Pe arborele vertical (8) este fixată articulat o gondolă (5) cu centrul de greutate deplasat la distanţa e de la axul articulaţiei (9). Pe puntea de bază a gondolei (5) sunt instalate nişte suporturi (6) cu lagăre (7), în care este amplasat arborele rotorului (1) cu pale (2) cu profil aerodinamic asimetric, precum şi un generator electric (3) instalat în partea opusă a punţii de bază a gondolei (5). Arborele generatorului electric (3) este unit printr-un cuplaj (4) cu arborele rotorului (1). Pe turn (12) este fixat, de asemenea, un suport (10) al gondolei (5).

Description

Invenţia se referă la energetica eoliană, şi anume la instalaţiile pentru transformarea energiei vântului în energie mecanică utilizată pentru producerea energiei electrice.

Este cunoscută o instalaţie eoliană cu ax orizontal, care include o coloană, un generator de vânt montat pe coloană, ansamblul palelor montate pe un ax orizontal, un dispozitiv rotativ de orientare în direcţia vântului, precum şi un generator electric [1].

Mai este cunoscută o instalaţie eoliană cu ax orizontal, ce include un ax principal fixat pe o placă prin intermediul unor mecanisme de fixare cu lagăre de alunecare, o placă circulară pe care sunt fixate trei braţe de sprijin, ce susţin palele dispuse radial, un mecanism de control ce serveşte pentru scoaterea rotorului de sub acţiunea vântului şi reglarea unghiului de atac al palelor [2].

Dezavantajele soluţiilor tehnice date constau în construcţia complicată, numărul mare de elemente şi principiul complicat de scoatere a instalaţiilor de sub acţiunea vântului, ceea ce reduce considerabil fiabilitatea, randamentul mecanic şi eficienţa economică.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în controlul puterii turbinei şi limitarea suprasolicitărilor asupra palelor rotorului prin utilizarea unui principiu simplificat de scoatere a rotorului de sub acţiunea vântului.

Instalaţia, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include un turn cu un arbore vertical amplasat cu posibilitatea rotirii în lagăre, pe care este fixată articulat o gondolă, centrul de greutate al căreia este deplasat la distanţa e de la axul articulaţiei; pe puntea de bază a gondolei sunt instalate nişte suporturi cu lagăre, în care este amplasat arborele unui rotor cu pale cu profil aerodinamic asimetric, precum şi un generator electric instalat în partea opusă, arborele căruia este unit printr-un cuplaj cu arborele rotorului, totodată pe turn este fixat un suport al gondolei.

Rezultatul tehnic al invenţiei constă în asigurarea unei fiabilităţi majorate, construcţia simplă şi principiul simplificat de scoatere a rotorului de sub acţiunea vântului.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1 şi 2, care reprezintă:

- fig. 1, vederea generală a instalaţiei eoliene cu ax orizontal, în poziţie de lucru;

- fig. 2, vederea generală a instalaţiei eoliene cu ax orizontal, în poziţie de scoatere a palelor rotorului de sub acţiunea vântului.

Instalaţia eoliană cu ax orizontal (vezi fig.1) include arborele rotorului 1, pe care sunt fixate palele 2 cu profil aerodinamic asimetric, un generator electric 3 cu magneţi permanenţi, arborele căruia este unit prin cuplajul 4 cu arborele rotorului 1, puntea de bază a gondolei 5, pe care sunt instalate suporturi 6, dotate cu lagăre 7, care asigură sprijinul arborelui rotorului 1. Puntea de bază a gondolei 5 este fixată prin intermediul articulaţiei 9 pe arborele vertical 8. Pentru asigurarea echilibrului gondolei 5, centrul de greutate al gondolei 5, pe care sunt amplasate rotorul 1 cu palele 2 şi generatorul electric 3, este deplasat la distanţa e de la axul articulaţiei 9. Arborele vertical 8 este amplasat cu posibilitatea rotirii în lagărele 11, instalate în turnul 12, fixat pe fundaţia 13. De asemenea, pe turnul 12 este fixat suportul 10 al gondolei 5.

Instalaţia eoliană cu ax orizontal funcţionează în modul următor.

Curenţii de aer 14 acţionează asupra palelor 2, antrenând rotorul 1 în mişcare de rotaţie. Mişcarea de rotaţie a rotorului 1 este transmisă rotorului generatorului electric 3 prin intermediul cuplajului 4. La schimbarea direcţiei de acţiune a curenţilor de aer se realizează automat mişcarea de rotaţie a arborelui vertical 8 împreună cu gondola 5, reintrând în zona acţiunii vântului. Scoaterea palelor 2 rotorului 1 de sub acţiunea vântului din poziţia I de lucru (vezi fig. 1) în poziţia II (vezi fig. 2), în cazul intensificării forţei curenţilor de aer se realizează prin intermediul articulaţiei 9, care oferă posibilitatea deplasării unghiulare a gondolei 5 în jurul axei OO. Acţiunea vântului cu viteza de până la 15 m/s oferă randament şi eficienţă de conversie maximă. La depăşirea acestei viteze, pentru evitarea avarierii instalaţiei, are loc deplasarea unghiulară treptată a rotorului 1 în jurul axei OO, cu un unghi α. Astfel, pentru viteza vântului de 17,5 m/s unghiul respectiv este α1, 20 m/s - α2, 25 m/s - α3, unde α1 < α2 < α3. Suportul 10 asigură echilibrul gondolei 5 în caz de intervenţie a unor factori externi neprevăzuţi.

1. RU 2075641 C1 1997.03.20

2. US 4632637 A 1986.12.30

Claims

Instalaţie eoliană cu ax orizontal, care include un turn (12) cu un arbore vertical (8) amplasat cu posibilitatea rotirii în lagăre (11), pe care este fixată articulat o gondolă (5), centrul de greutate al căreia este deplasat la distanţa e de la axul articulaţiei (9); pe puntea de bază a gondolei (5) sunt instalate nişte suporturi (6) cu lagăre (7), în care este amplasat arborele unui rotor (1) cu pale (2) cu profil aerodinamic asimetric, precum şi un generator electric (3) instalat în partea opusă, arborele căruia este unit printr-un cuplaj (4) cu arborele rotorului (1), totodată pe turn (12) este fixat un suport (10) al gondolei (5).