Ветроэлектростанция

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ электрической энергии для различных потребителей. Задача предлагаемого технического решения состоит в повышении надежности ветроэлектростанции. Технический результат от использования изобретения состоит в снижении механических потерь при передаче энергии. Предложена ветроэлектростанция, включающая ветроэнергетическую установку с генератором и электромеханический преобразователь,отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство для регулирования давления сжатого газа, емкость для накопления потенциальной энергии, устройство для накопления и дополнения избыточного давления и газовую турбину,соединенные между собой посредством трубопровода,при этом газовая турбина посредством вала связана с генератором.(72) Жидехан Досмурат Досмурат Нурлан Жилкашинова Альмира Михайловна Кабдрахманова Сана Канатбековна Акатан Кыдырмолла Шаймардан Есбол Кантай Нургамит(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения ВосточноКазахстанский государственный университет им. С. Аманжолова Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для получения Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для получения электрической энергии для различных потребителей. Известна ветроэлектростанция,которая содержит каркас, лопасти, закрепленные на верхнем конце вертикального вала, генератор электрического тока, закрепленный на каркасе. Нижний конец вертикального вала механически соединен с ведущим валом повышающего редуктора, ведомый вал которого механически соединен с валом лопастного гидронасоса,подключенного к гидравлической системе. Гидравлическая система содержит бак с жидкостью,гидромотор,механически соединенный с генератором электрического тока, шариковые клапаны с пружинами для обеспечения однонаправленного вращения вала гидромотора независимо от направления вращения вертикального вала с лопастями,соединенные друг с другом трубопроводами. Гидромотор содержит корпус с впускным и выпускным штуцерами, закрытый крышкой, внутрь которого вставлен вал с ротором,содержащим диски с центральными отверстиями,установленными на валу на шпонке один возле другого. Диски прижаты друг к другу и скреплены кольцом со штифтом. На передней торцевой поверхности каждого из дисков, повернутой в сторону крышки, выполнен наружный, а когда диски прижаты друг к другу, превращающийся во внутренний канал. Этот канал представляет собой полуокружность прямоугольного сечения,имеющую слева дно, правый конец которой соединен с прямолинейным каналом такого же сечения. Сечение открывается на боковую поверхность диска, противоположные стенки которого одинаковы по длине и ширине и соответственно равны по площади. Каналы последующего диска смещены относительно каналов предыдущего диска на 90 градусов, а количество дисков не ограничено и кратно четырем. Генератор электрического тока выполнен трехфазным переменного тока с выпрямительным устройством и обмоткой возбуждения на роторе. Причем выход выпрямительного устройства подключен к аккумуляторным батареям, с которых энергия поступает к потребителям, а часть ее поступает для питания обмотки возбуждения генератора электрического тока. (см. Патент РФ 2502892, кл. 03 3/00, опубл. 27.12. 2013.г.). Недостатком рассмотренной ветросиловой установки является относительно невысокий КПД,невозможность работы установки в условиях штиля. Известна также ветроэнергетическая станция(прототип),содержащая несколько ветроэнергетических установок с синхронными генераторами переменного тока и электромеханический преобразователь из двух электрических машин. Статорная обмотка генератора переменного тока электромеханического преобразователя подключена к шинам переменного тока станции. При этом двигатель электромеханического преобразователя,2 выполненный как машина постоянного тока,подключен к шинам постоянного тока станции. К этим же шинам постоянного тока станции подключены каждый через свой полупроводниковый выпрямитель синхронные генераторы всех ветроэнергетических установок в параллель. Такая схема сохраняет взаимное влияние ветроэнергетических установок по шинам постоянного тока,но решает проблему устойчивости синхронной работы станции и снижает колебания мощности на шинах общей нагрузки станции за счет общей маховой массы роторов машин электромеханического преобразователя (см. Дьяков А.Ф., Перминов Э.М.,Шакарян Ю.Г. Ветроэнергетика России. Состояние и перспективы развития. - М Издательство МЭИ,1996, с.81-84). Недостатком рассмотренной ветросиловой установки является относительно невысокий КПД,невозможность работы установки в условиях штиля. Задача предлагаемого технического решения состоит в повышении надежности ветроэлектростанции. Технический результат от использования изобретения состоит в снижении механических потерь при передаче энергии. Сущность изобретения заключается в следующем. Предложена ветроэлектростанция,включающая ветроэнергетическую установку с генератором и электромеханический преобразователь,отличающаяся тем,что дополнительно содержит устройство для регулирования давления сжатого газа, емкость для накопления потенциальной энергии, устройство для накопления и дополнения избыточного давления и газовую турбину, соединенные между собой посредством трубопровода, при этом газовая турбина посредством вала связана с генератором. На фигуре изображена схема предлагаемой ветроэлектростанции. Ветроэлектростанция содержит ветроэнергетическую установку 1 с лопастями,улавливающими дующий ветер,электромеханический преобразователь 2,устройство для регулирования 3 давление сжатого газа, емкость 4 для накопления потенциальной энергии, устройство 5 для накопления и дополнения избыточного давления, генератор 6, газовую турбину 7. Ветроэлектростанция работает следующим образом. Сжатый газ, полученный в лопастях ветроустановки через компрессор увеличивает силу давления и далее через основную трубу попадает в бак регулирующий давление сжатого газа. В этом месте необходимый сжатый газ попадает в газовую турбину и приводя генератор в действие производит электроэнергию. А остаточная энергия через газовый двигатель для накопления и дополнения избыточного давления подняв тяжелый груз превращает ее в потенциальную энергию и сохраняет. Если в баке регулирующего давление сжатого газа, давление газа меньше необходимой нормы, то он заполняется через газовый двигатель для накопления и дополнения избыточного давления. Принцип работы гибридной ветростанции, отличается тем, что сжатый воздух под давлением пройдя по трубопроводам вращает генератор на постоянных магнитах, вырабатывая электрический ток, а в условиях полного штиля или недостаточной скорости ветра, электрический ток,накопленный от ветроустановки в аккумуляторах будет подогревать индукционную печь для выработки пара и далее пар будет вращать лопасти газовой турбины вырабатывая электрический ток. Ветроэлектростанция работает следующим образом. Сжатый газ, полученный в лопастях ветроустановки 1 через электромеханический преобразователь 2 увеличивает силу давления и далее через основную трубу попадает в устройство для регулирования давление сжатого газа 3. В этом месте необходимый сжатый газ попадает в газовую турбину 7 и приводя генератор 6 в действие,производит электроэнергию. А остаточная энергия посредством устройства для накопления и дополнения избыточного давления 5 поступает в емкость для накопления потенциальной энергии 4. Если в устройстве 3 для регулирования давление сжатого газа давление газа меньше необходимой нормы, то он заполняется через устройство для накопления и дополнения избыточного давления. Таким образом, в общей системе можно произвести постоянную и высоко мощную электроэнергию,даже в условиях штиля и малой скорости ветра. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Ветроэлектростанция,включающая ветроэнергетическую установку с генератором и электромеханический преобразователь,отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство для регулирования давления сжатого газа, емкость для накопления потенциальной энергии, устройство для накопления и дополнения избыточного давления и газовую турбину,соединенные между собой посредством трубопровода,при этом газовая турбина посредством вала связана с генератором.