Способ регулирования ветровой нагрузки ветроустановки и крыло ветроустановки

ЛСГКОГО. ПЛОТНОГО И ПрОЧНОГО материала И ПОДВСШСНЫ С рабочей СТОрОНЫ крыла на ГОрИзонтальнь 1 х струнах ОПОрНОЙ ССТКИ крыла С ПСрСКрЫТИСМ СМСЖНЫХ ПОЛОСОК паруса ПО вертикали И горизонтали. ПрИЧСМ НИЖНИС КрОМКИ ПОЛОСОК паруса последовательно СОСДИНСНЫ МСЖДУ СОбОЙ СВОбОДНО ПОДВСШСННЫМИ НИТЯМИ. ВСрХНИС КОНЦЫ КОТОрЫХ переКИНуТЫ через ГОРИЗОНТЗЛЬНУЪО планку каркаса крыла И ПрИКрСПЛСНЫ К ПОДВИЖНОЙ КрОМКС лопасти. а НИЖНИС КОНЦЫ указанных НИТСЙ ПрИКрСПЛСНЫ К НИЖНСЙ КРОМКС каркаса крыла. ПрИ ЭТОМ лопасть выполнена аналогично ВЫШСИЗЛОЖСННОЙ КОНСТРУКЦИИ крыла. а ИМСННО СОДСрЖИТ ОПОРНУЪО сетку И ПОЛОСКИ паруса ИЗ ТОНКОГО. ГИбКОГО. ЛСГКОГО. ПЛОТНОГО И ПрОЧНОГО материала. ПОДВСШСННЫС С рабочей СТОрОНЫ крыла на горизонтальных струнах ОПОрНОЙ ССТКИ лопасти С ПСРСКРЫТИСМ СМСЖНЫХ ПОЛОСОК ПО вертикали И горизонтали3 КрЫЛО ПО П. ОТЛИЧЗЮЩЕЕСЯ ТСМ. ЧТО НИЖНИС КрОМКИ ПОЛОСОК паруса лопасти ПОследовательно СОСДИНСНЫ МСЖДУ СОбОЙ СВОбОДНО ПОДВСШСННЫМИ НИТЯМИ. ВСРХНИС КОНЦЫ КОТОрЫХ ПрИКрСПЛСНЫ К ВСрХНСЙ КрОМКС лопасти. а НИЖНИС КОНЦЫ - К НИЖНСЙ КРОМКС ЛОпастиПредлагаемое Изобретение относится К ветроэнергетике И может быть использовано в парусных ветроустановках. преимущественно карусельного типаИзвестен способ регулирования ветровой нагрузки. представленный в ветроустановке. Крыло которой содержит каркас с опорной сеткой из упругого материала и парус. расчлененный на элементы. а ось ветроустановки выполнена телескопической 1 Способ основан на изменении высоты ветроустановки и на выгибании сетки из упругого материала при увеличении ветровой нагрузки для предохранения ветроустановки от поломкиНедостаток известного способа и устройства в котором он реализован. - малый диапазон регулирования. зависимость материала сетки от изменения температуры воздуха. сложность конструкции и отсутствие оптимальных условий для автоматизации процесса эксплуатации ветроустановкиЗадача - расширить арсенал способов регулирования ветровой нагрузки ветроустановки в широком диапазоне скоростей ветра независимо от изменения температуры воздуха и дать несложное устройство для реализации данного способа и обеспечения защиты ветроустановки от разрушения во время бури.Задача решена за счет того. что в способе регулирования ветровой нагрузки ветроустановки. каждое крыло которой содержит парус. закрепленный на несущем каркасе крыла и расчлененный на элементы. а также ограничитель перемещения указанных элементов в флюгерную нерабочую сторону крыла. в соответствии с данным изобретением. определенную часть крыла преимущественно верхнюю. кинематически связывают с элементами паруса остальной части крыла и за счет напора ветра при скорости его выше установленной смещают упомянутую определенную часть крыла в флюгерную сторону крыла в соответствии с избыточной энергией ветра и при этом за счет указанной кинематической связи смещают элементы паруса упомянутой остальной части крыла с образованием между ними щелей. соответствующих скоростному напору ветра и пропускающих с рабочей стороны крыла в флюгерную его сторону избыточную массу ветраПоставленная задача решается также тем. что для реализации способа предложено крыло ветроустановки. содержащее парус. закрепленный на несущем каркасе крыла и расчлененный на элементы. а также ограничитель перемещения упомянутых элементов в флюгерную сторону крыла в виде опорной сетки. в котором. в соответствии с данным изобретением. преимущественно верхняя часть крыла снабжена по меньшей мере одной лопастью. подвешенной на опоре. прикрепленной к каркасу крыла с возможностью отклонения лопасти в флюгерную сторону крыла нерабочую противоположную рабочей стороне крыла) под напором ветра при его скорости выше установленной. а элементы паруса остальной части крыла выполнены в виде полосок паруса далее - полосок) из гибко 777717335 С 12778.72.28го. тонкого. легкого. плотного И прочного материала И подвешены с рабочей стороны крыла на горизонтальных струнах опорной сетки с перекрытием смежных полосок по вертикали И горизонтали. с величиной перекрытия. обеспечивающей самоуплотняемость стыков смежных полосок давлением ветра. причем нижние кромки полосок соединены последовательно между собой свободно подвешенными нитями. верхние концы которых перекинуты через горизонтальную планку каркаса крыла И прикреплены к нижней 7 подвижной) кромке лопасти. а нижние концы упомянутых нитей прикреплены к нижней кромке каркаса крыла При этом в крыле ветроустановки лопасть. аналогично остальной части крыла. также снабжена опорной сеткой. на горизонтальных струнах которой с рабочей стороны крыла подвешены полоски паруса из тонного. гибкого. легкого. плотного И прочного материала с перекрытием смежных полосок по вертикали И горизонталиКроме того. нижние кромки полосок лопасти соединены последовательно между собой свободно подвешенными нитями. верхние концы которых прикреплены к верхней кромке лопасти. а нижние концы - к нижней кромке лопасти.На фиг 7 схематически изображено крыло ветроустановки. общий вид на фиг 2 - вид сверху на фиг 7 на фиг 7 - разрез по А-А на фиг 7 - крыло ветроустановки при отсутствии ветра на фиг. 7 - разрез по А-А на фиг. 7 - в наветренном положении рабочей стороны крыла на фиг 5 - разрез по А-А на фиг 7 - крыло при его перемещении флюгерной стороной против ветра малой скорости на фиг. 6 - разрез по А-А на фиг. 7 - крыло при частично приподнятом 7 отклоненном) положении лопасти для пропуска избыточной массы ветра с рабочей стороны крыла 7 при скорости ветра выше установленной) на фиг 7 - то же. что И на фиг 6 . но при полностью (горизонтально) поднятой лопасти при ураганном ветре на фиг. 7 - разрез по А-А на фиг. 7 - крыло при его перемещении флюгерной стороной против ветра средней И высокой скоростиКрыло ветроустановки содержит несущий каркас 7 . втулку . насаженную на ось 7 . На несущем каркасе 7 И лопасти 7 закреплены соответственно опорные сетки 7 а И 7 б 7 на фиг 7 Изображены пунктиром). выполненные в виде пересекающихся струн. скрепленных между собой. например. наглухо в точках пересечения.На горизонтальных струнах опорных сеток 7 а И 7 б 7 фиг 7 . 7 ) с рабочей стороны крыла подвешены соответственно полоски паруса 5 а И 5 б с перекрытием смежных из них по вер тикали И горизонталиНижние кромки полосок 5 а соединены последовательно между собой свободно 7 с небольшим прослаблением) подвешенными нитями 6 а 7 фиг. 7 ). верхние концы которых перекинуты через горизонтальную планку 7 каркаса 7 крыла И прикреплены к нижней(подвижной) кромке лопасти 7 . а нижние концы нитей 6 а прикреплены к нижней кромке каркаса 7 крыла 7 фиг 7 . 7 ) Устройство лопасти 7 крыла аналогично устройству остальной части крыла. но с тем отличием. что лопасть 7 подвешена к стойке 9 каркаса 7 крыла с возможностью отклонения упомянутой лопасти в флюгерную сторону крыла И верхние концы свободно подвешенных нитей 6 б. соединяющих нижние кромки полосок 5 б лопасти 7 . прикреплены непосредственно к верхней кромке лопасти 7 . а нижние концы - к нижней кромке лопасти 7 7При отсутствии ветра полоски 5 а И 5 б свободно повисают на горизонтальных струнах соответствующих опорных сеток 7 а И 7 б 7 фиг 7 ) При появлении слабого ветра 7 например 7 -2 м/сек) с рабочей стороны крыла 7 фиг 7 ) полоски 5 а И 5 б прижимаются к своим опорным сеткам 7 а И 7 б и. перекрывая смежные из них. уплотняя стыки. образуют сплошной парус Полоски 5 а И 5 б крыла ветроустановки. обращенного при этом рабочей стороной в подветренную сторону 7 фиг 5 ). поднимаются давлением ветра вверх. в положение. близкое к горизонтальному И через образовавшиеся между ними щели ветер проходит. встречая значительно меньшее сопротивление. чем у крыла ветроустановки. обращенногорабочей стороной в наветренную сторону фиг 4 4. Начинается вращение крыльев ветроустановкиПри оптимальных скоростях ветра например 2 -7 4 м/сек) ветроустановка работает в нормальном режимеПри ветре. скорость которого превышает установленную величину например 7 4 м/сек). и при опасных порывах ветра с рабочей стороны крыла например 7 5 -7 77 м/сек) полоски 5 б лопасти 7 сильнее прижимаются к сетке 4 б. и лопасть 7 отклоняется в флюгерную сторону крыла на угол. соответствующий силе ветра. перемещая нити 6 а вверх(фиг. 6 При этом нити 6 а поднимают полоски 5 а крыла вверх по опорной сетке 4 а. образуя щели требуемой величины соответствующие скоростному напору ветра) для прохождения избыточной массы ветра регулируя таким образом ветровую нагрузку и стабилизируя скорость вращения крыльев ветроустановки. Полоски 5 а и 5 б крыла ветроустановки. обращенного рабочей стороной в подветренную сторону. при этом устанавливаются в горизонтальных плоскостях фиг 84 Ветроустановка работает в нормальном режимеЩели максимальной величины образуются в крыле с его рабочей стороны при ветре ураганной силы более 777 м/сек). когда лопасть 7 отклоняется на максимальный угол и устанавливается в горизонтальном положении. и полоски 5 а крыла. обращенного рабочей стороной в наветренную сторону. сворачиваются. складываются в своем крайнем верхнем положении фиг 7 4. а полоски 5 а и 5 б крыла. обращенного при этом рабочей стороной в подветренную сторону устанавливаются в горизонтальных плоскостях фиг. 8 74 Ветроустановка продолжает работать.Лопасти 7 крыла ветроустановки выполнены с возможностью удержания их в исходном вертикальном положении при допустимых оптимальных скоростях ветра и с возможностью отклонения в флюгерную сторону крыла при ветре. превышающем установленную величину. при опасных порывах ветра - с помощью известных средств(например. основанных на принципе маятника определенной массы. на принципе растяжения-сжатия упругого элемента и пр 7Отгиб излом каркаса 7 крыла в его рабочую сторону фиг 2 4 способствует лучшему захвату ветрового потока. Выполнение полосок За и Зб из тонкого. легкого. гибкого. плотного и прочного материала например пленки. а также несущего каркаса 7 крыла из легкого и прочного материала например стеклопластика или древесины) позволяет значительно снизить материалоемкость ветроустановки. ее массу и стоимость Полоски 5 а и 5 б легко отклоняются вверх и вниз силой напора ветра Опусканию их в исходное вертикальное положение способствует и сила их тяжести гравитации. что повышает надежность работы ветроустановки. а шум ветроустановки во время ее работы незначителен и максимально приближается к естественному шуму листьев дерева. не оказывая отрицательного действия на окружающую средуПри больших габаритах ветроустановки конструкция крыла может повторяться необходимое число раз как по высоте. так и по ширине крылаРегулирование ветровой нагрузки предложенным способом не только расширяет диапазон регулирования. но при этом позволяет упростить конструкцию ветроустановки и создать оптимальные условия для автоматизации процесса эксплуатации ветроустановки. Форма выполнения изобретения. показанная на чертежах и описанная выше. представляет собой только возможный предпочтительный вариант его осуществления. Могут быть использованы различные вариации в отношении материала. формы. размеров и расположения отдельных элементов. Например. полоски паруса 5 а и 5 б могут быть выполнены из устойчивого к температурным и атмосферным воздействиям тонкого. гибкого. легкого. плотного и прочного материала ПВХ пленки. ленты и дрВетроустановка с предложенным способом регулирования ветровой нагрузки применима для нормальной работы в широком диапазоне скоростей ветра что весьма ценно длярайонов С НСУСТОЙЧИВЫМИ И слабыми СКОрОСТЯМИ ветра. Т.С Применима ВО ВСЕХ районахРеспублики Беларусь Для реализации способа и предложенного устройства Не требуются Дефицитные Мате риалы И СЛОЖНЫЕ УЗЛЫ И ДСТаЛИ