EA006690B1 - Противообледенительная система для ветряной установки - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение относится к системе преобразования энергии ветра для производства электроэнергии, содержащей устройство для удаления льда и защиты от обледенения, и к способу предотвращения и устранения обледенения на лопастях ротора системы преобразования энергии ветра. Такая система (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра содержит опору (4; 4'), предназначенную для удерживания и закрепления системы (1; 1'; 1''; 1''') на земле или основании, гондолу (3), расположенную на опоре (4; 4'), с которой соединены первые средства (9, IN, 10; TR) для преобразования вращательного движения ротора для генерирования электроэнергии, подаваемой в систему электроснабжения (электрическую сеть), и для управления и работы возможных электрических устройств системы (1), ротор (2), соединенный с гондолой (3) таким образом, что он вращается относительно гондолы (3), причем ротор (2) содержит ряд лопастей (5) и вращается под воздействием ветра (V), который сталкивается с лопастями (5), при этом система (1; 1'; 1''; 1''') содержит расположенные внутри нее вторые средства (2Е, 19, 21) для направления потока текучей среды (F; F'; F''; F''') внутрь объемов (14, 15), ограниченных внутри лопастей (5) ротора (2). При этом лопасти (5) ротора содержат по меньшей мере на части внешней поверхности (5S) окна (12), которые сообщаются с текучей средой в объемах (14, 15) внутри лопастей (5) и предназначены для выброса по меньшей мере части текучей среды (F; F'; F''; F''') наружу из лопастей (5) для термодинамического взаимодействия текучей среды с ветром (V), сталкивающимся по меньшей мере с частью поверхности (5S), относящейся к окнам (12), и/или с водой и льдом, возможно находящимися на внешней поверхности (5S) лопасти (5).

Description

Объектами настоящего изобретения являются устройство для удаления льда и предотвращения обледенения, применяемое в системах преобразования энергии ветра, система преобразования энергии ветра, содержащая устройство для удаления льда и предотвращения обледенения, и способ предотвращения и устранения обледенения на лопастях ротора ветряных турбин в системах преобразования энергии ветра. Более конкретно, предложена система для предотвращения и/или удаления обледенения, нарастающего на лопастях ротора системы преобразования энергии ветра, когда система функционирует в определенных климатических и окружающих условиях.

Обледенение на аэродинамическом профиле и более конкретно на лопасти ротора ветряной турбины серьезно воздействует на аэродинамические характеристики таких элементов. В частности, аэродинамическая сила и аэродинамическое сопротивление, относящиеся как к одному профилю, так и к лопасти в целом с ее трехмерной конфигурацией, и, таким образом, распределение давления по поверхностям заметно изменяются. Часто бывает очень трудно предвидеть, как такие факторы будут изменяться в зависимости от отложения льда на поверхностях. Вследствие этого, лопасть при работе подвергается воздействию напряжений изгиба и напряжений кручения, отличных от расчетных условий, помимо значительного ухудшения общей аэродинамической эффективности ветряной турбины.

В итоге мощность, производимая ротором системы преобразования энергии ветра, когда лед присутствует на лопастях ротора, намного меньше, чем производимая без обледенения. К этому следует добавить значительную проблему, заключающуюся в том, что лопасть вследствие увеличения массы и измененного распределения масс, вызванного льдом, который присутствует на поверхностях, обеспечивает полностью измененное статическое и динамическое поведение относительно расчетных условий.

Кроме того, в таких эксплуатационных условиях существует непренебрежимая проблема, касающаяся безопасности системы преобразования энергии ветра, как с точки зрения безопасности людей, так и предметов, которые находятся рядом с системой, и возможности того, что сама система выйдет из строя и будет повреждена. Фактически, если лопасти работают со льдом на их поверхностях, может случиться то, что совершенно непредсказуемым образом куски льда могут отрываться от лопастей.

Это явление вызывает следующие факты:

1) предметы или люди, находящиеся вокруг системы, могут быть поражены такими кусками льда;

2) генерируются внезапные и трудно предсказуемые структурные напряжения, имеющие, по существу, аэроупругий характер, если ротор ветряной турбины работает.

Вследствие больших размеров систем преобразования энергии ветра последнего поколения, роторы которых могут достигать девяноста метров в диаметре и опоры могут достигать ста метров в высоту, когда появляются условия для срыва льда, большие массы льда могут внезапно и непредсказуемо отрываться как пули от лопастей, нанося значительные повреждения окружающей среде. Соответствующие последствия такого явления, совсем не являющегося маловероятным, также и юридического характера, могут быть легко интуитивно понятны.

Что касается п.2, это совсем не незначительная проблема. Когда система преобразования энергии ветра находится в работе, структурные колебания аэроупругого характера могут генерировать значительные структурные напряжения как в отдельных лопастях, так и в системе в целом. Могут происходить явления структурного резонанса с повреждением лопасти (в случае трудно предсказуемого явления ''флаттера'', поскольку распределение давления на поверхности лопасти может очень отличаться от расчетного), а также системы в целом (из литературы хорошо известны случаи обрушения мостов в начале двадцатого века под воздействием порывов ветра).

По указанным причинам систему преобразования энергии ветра останавливают при обнаружении наличия на лопастях льда. Такие остановки могут иметь большую или меньшую продолжительность в зависимости от серьезности проблемы. Фактически, если лед не может быть адекватно удален при помощи доступных устройств для удаления льда, следствием является то, что системы могут эксплуатироваться только в течение ограниченного количества дней в году, если они установлены в особенно критических районах, где возможно обледенение. Существующие оценки показывают потерю электрической энергии, составляющую приблизительно 20-50% от нормального производства за год при непрерывной работе системы.

В настоящее время известно несколько технических решений, направленных на устранение трудной проблемы обледенения на лопастях системы преобразования энергии ветра. Системы, применяемые в этой области техники, по существу, следуют трем принципам работы:

I) использование поверхности лопасти, поглощающей тепло, излучаемое солнцем;

II) локальный нагрев поверхностей лопасти, подверженных обледенению;

III) циркуляция нагретого воздуха в корпусе лопасти для передачи тепла к внешней поверхности лопасти, подверженной обледенению, благодаря внутренней теплопроводности.

Очевидно, что системы первого типа имеют некоторую эффективность только в присутствии солнца, и, таким образом, только в течение светового дня и в климатических условиях с хорошим солнечным излучением. Но из-за того, что ночью создаются наиболее критические эксплуатационные условия с точки зрения обледенения, такие системы оказываются нерабочими в тот момент, когда они необходимы.

В системах, относящихся к п.П, обычно используют листы электрорезистивного или теплопровод

- 1 006690 ного материала, заделанные в поверхность лопасти и нагреваемые тепловым действием тока. Такие листы нагревают электрическим способом и при изготовлении представляют собой дополнительные и электропроводные массы, наложенные на близкие к поверхности слои лопасти в особенно подверженных обледенению районах.

Такие типы систем кажутся пригодными для предотвращения обледенения в ходе работы системы преобразования энергии ветра и для удаления льда, образованного на лопастях, например, в период остановки системы. Однако они имеют такие недостатки, что до сих пор эти типы технических решений использовались только в очень немногих системах, почти все из которых использовались в исследовательских целях.

Фактически, для эффективной работы устройства для удаления льда и для защиты от обледенения типа II требуют, прежде всего, довольно сложного механизма контроля обледенения и его устранения. В этих механизмах используют датчики обнаружения льда, обрабатывающее программное обеспечение для контроля и управления, пригодное для управления подачей электропитания к району, где существует опасность или обледенение. Проблемы сложности, стоимости, надежности и проблемы обслуживания системы преобразования энергии ветра становятся значительными при долговременной работе.

Кроме того, необходимая электроэнергия для нагрева листов при помощи теплового действия тока может представлять непренебрежимую долю суммарного производства электроэнергии, производимой системой преобразования энергии ветра, и в определенных условиях она может даже потреблять количества электроэнергии, очень близкие к производимым количествам. Таким образом, это приводит к тому, что действительная эффективность системы резко снижается с довольно неудовлетворительной выработкой в критических эксплуатационных условиях.

Другой недостаток состоит в том, что, когда система преобразования энергии ветра работает вхолостую, а именно, когда ротор находится в движении без производства электроэнергии, электроэнергия, необходимая для предотвращения или удаления обледенения, должна потребляться (из электрической сети), и система в этих условиях нерентабельна.

Кроме того, теплопроводные листы, приклеенные к поверхности лопасти, очень легко изнашиваются, таким образом, требуя частого технического обслуживания и понижая коэффициент готовности машины для генерирования электроэнергии. Такие листы, по существу, выполненные из металлического материала, также привлекают атмосферные разряды (молнии). Молнии могут серьезно повреждать не только устройства для удаления льда и для защиты от обледенения, но также и расположенные электрические устройства и машины, и в некоторых случаях наносить повреждения ротору, в который попадает разряд молнии.

Когда листы снабжаются большим количеством электроэнергии, генерируются очень сильные электростатические вращающиеся поля со следующим из этого загрязнением и нежелательными электромагнитными шумовыми эффектами вокруг системы преобразования энергии ветра.

Другим непренебрежимым недостатком таких технических решений является то, что любая гарантия, данная изготовителем ветряной турбины, теряется в момент, когда такое устройство для удаления льда и защиты от обледенения включают в конструкцию лопасти, так же как и любое устройство, не предусмотренное конструкцией лопасти.

Кроме того, поскольку было экспериментально доказано, что лед в определенных условиях окружающей среды и климатических условиях может нарастать в любом месте на поверхности лопасти, лопасть должна быть почти полностью покрыта теплопроводными листами.

В результате производственные затраты и затраты на техническое обслуживание достигают недопустимых уровней, которые совместно с не всегда высокой общей эффективностью системы, делают ее бесспорно нерентабельной.

Что касается систем типа III, существует патентная документация, описывающая устройства для циркуляции нагретого воздуха в корпусе лопасти, предназначенной для нагрева корпуса, а также внешней поверхности с использованием внутренней теплопроводности материала, который составляет корпус лопасти. Примером является патент Германии № ΌΕ 19621485, к тексту которого можно обратиться для ознакомления с описанием и деталями относящегося к делу технического решения.

В этом патенте предусмотрена рециркуляция внутреннего воздуха в каждой лопасти, осуществляемая вентилятором, и воздух нагревается при помощи электрического сопротивления. Все элементы расположены во втулке ротора. В частности, применяют два трубопровода, которые проводят нагретый воздух в передней секции лопасти, при этом применяется трубопровод, предназначенный для извлечения его из задней секции лопасти для обеспечения внутренней рециркуляции воздуха.

Указанное техническое решение отличается наличием небольших выпускных отверстий на дальнем конце лопасти для предотвращения накопления конденсированной воды там, где поток более холодный на большем удалении от теплового генератора. Дальний конец лопасти фактически является точкой, где обледенение наиболее вероятно. Для подачи как можно большего количества тепла к этому концу, внутри лопасти может быть дополнительно применено расположенное вблизи передней кромки непрерывное основание из теплопроводного материала, например алюминия. Это техническое решение обеспечивает эффективный тепловой мост для нагрева, когда лопасть ротора в целом выполнена из композиционного

- 2 006690 материала с уменьшенной теплопроводностью, например из органического стекла.

Эта система имеет следующие недостатки. Первый состоит в том, что, с фактическими габаритами лопастей, толщина которых может достигать в некоторых точках 60 мм, необходимо подавать большое количество тепловой энергии в воздух, циркулирующий внутри лопасти, чтобы эффективно нагревать весь корпус лопасти, включающий внешнюю поверхность. Ветряная турбина, снабженная такой системой, при условии успешной подачи и передачи всей необходимой энергии для получения эффекта защиты от обледенения, будет обеспечивать очень низкую эффективность, когда есть опасность обледенения. Это связано с тем, что с целью нагрева поверхности лопасти необходимо нагреть всю массу лопасти, и это ведет к тому, что количество электроэнергии, которая будет преобразована в тепло, в действительности значительна.

Также известно, что использование вентиляторов внутри вращающихся элементов категорически не рекомендуют производители вентиляторов, поскольку существует высокая вероятность сбоев в работе и повреждений вследствие воздействия кориолисовых сил на вращающиеся части вентилятора.

В итоге, описанное техническое решение с принудительной циркуляцией воздуха может быть фактически осуществлено только, когда система остановлена, со всеми последующими материальнотехническими ограничениями, которые можно легко представить.

В документах ΌΕ 842330 и ΌΕ 19802574 описаны устройства защиты от обледенения для ветряной турбины, в которых каждая лопасть ветряной турбины снабжена отверстием на ее аэродинамической поверхности, расположенным предпочтительно в концевой части размаха лопасти с сообщением с воздушным потоком, проходящим в лопасти и нагретым обтеканием частей электрических генераторов тока/электродвигателей.

Отверстия в лопасти аэродинамической поверхности расположены и предназначены для того, чтобы обеспечить непрерывное прохождение нагретого воздушного потока в лопасти под действием центробежных эффектов для теплообмена с внутренними частями лопасти для нагрева лопасти.

Также известен патент Германии на полезную модель № ΌΕ 20014238 υΐ. Согласно этому документу, воздух циркулирует в корпусе лопасти таким образом, что воздух нагревается отходящим теплом электрических устройств, содержащихся в гондоле ветряной турбины. При этом вентиляционная система также способна работать с ротором при его работе, поскольку вентилятор для принудительной циркуляции воздуха расположен в гондоле устройства. Также предложена система непрерывного распределения нагретого воздуха в каждой из лопастей.

Этот пример имеет недостаток, состоящий в том, что он довольно сложен и труден в осуществлении из-за того, что в нем использованы промежуточные текучие среды для осуществления теплообмена между отходящим теплом электрических устройств и циркулирующего воздуха внутри лопасти.

Кроме того, он имеет такой же недостаток, как и уже отмеченный в патенте Германии № 19621485, т.е. состоящий в том, что значительная толщина лопасти, составленная слабо проводящими материалами, не обеспечивает эффективный и надежный нагрев поверхностей лопастей.

Кроме того, тепла, подаваемого посредством принудительной циркуляции потока текучей среды внутри электрических устройств, определенно недостаточно для исключения проблемы обледенения в особенно критических условиях окружающей среды. К нему всегда придется добавлять соответствующее количество тепла, в типичном случае полученного за счет теплового действия тока.

Следует подчеркнуть, что, безусловно, недостаточная теплопроводность материала, составляющего лопасть, значительно ухудшает эффективный теплообмен между потоком текучей среды и корпусом лопасти. При дальнейшем усложнении конструкции лопасти посредством введения в нее проводников фактически для использования большого количества тепловой энергии для достижения желаемой цели, невозможно подавать тепло только в конкретные области поверхности лопасти, подверженные обледенению. В частности, область конца лопасти, которая является наиболее подверженной обледенению, как раз является областью, куда внутренний воздушный поток поступает с самой низкой температурой, уже передав тепло областям, расположенным вблизи хвостовика лопасти.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных выше недостатков известного уровня техники и предложение значительно усовершенствованного устройства для удаления льда и предотвращения обледенения, которое может использоваться в системе преобразования энергии ветра.

В пределах этого объема задачей настоящего изобретения является создание простого и надежного устройства для удаления льда и защиты от обледенения, которое требует меньшего объема работ по техническому обслуживанию и снижает затраты на его выполнение и установку.

Другой задачей настоящего изобретения является увеличение решающим образом количества дней в году, в течение которых система преобразования энергии ветра может непрерывно работать по сравнению с системами, в которых используются известные технические решения. Устройство для удаления льда и защиты от обледенения, соответствующее настоящему изобретению, может также полностью исключить остановки исключительно из-за опасности обледенения или фактического обледенения лопастей.

Другой задачей изобретения является обеспечение высокой производительности системы преобразования энергии ветра также в особенно критических эксплуатационных условиях с точки зрения воз

- 3 006690 можности обледенения и исключение необходимости ее остановки.

Другой задачей устройства для удаления льда и предотвращения обледенения, соответствующего настоящему изобретению, является получение свойств защиты от обледенения также, когда ротор работает вхолостую, т.е. когда электрический генератор не производит электроэнергию. Такая система фактически может устранять необходимость в использовании внешнего источника электропитания, т.е. электроэнергии, принимаемой от электрической сети.

Другой задачей изобретения является облегчение работ по техническому обслуживанию индивидуальных лопастей ротора, в частности очистке поверхностей. Фактически, проблема, связанная с работой ветряной турбины, состоит в осаждении органических и неорганических остатков, находящихся в потоке текучей среды, сталкивающемся с лопастью, которые накапливаются в особенности в областях, соответствующих кромке профиля лопасти, изменяя ее аэродинамические характеристики.

Другая задача изобретения состоит в сокращении уровня излучения шума при вращении лопастей ветряной турбины.

Другая задача изобретения состоит в исключении или уменьшении нарастания и твердых отложений на лопастях.

Для достижения поставленных задач, объектами настоящего изобретения является устройство для удаления льда и защиты от обледенения системы преобразования энергии ветра, включающей устройство для удаления льда и предотвращения обледенения, и способ предотвращения и устранения обледенения на лопастях ротора воздушных турбин в системах преобразования энергии ветра, имеющих характеристики, указанные в прилагаемой формуле изобретения, которая является неотъемлемой частью данного описания. В устройстве для удаления льда и защиты от обледенения и в соответствующем способе использована идея технического решения, которая является совершенно новой в области систем преобразования энергии ветра.

Другие задачи, характеристики и преимущества настоящего изобретения будут понятны при ознакомлении с нижеследующим подробным описанием и прилагаемыми чертежами, данными только как пояснительные и не вносящие ограничений примеры, на которых фиг. 1 - схематический вид сбоку с частичным сечением ветряной турбины в системе преобразования энергии ветра, соответствующей настоящему изобретению;

фиг. 2 - вид в перспективе части системы, показанной на фиг. 1, а именно часть лопасти ветряной турбины;

фиг. 3 - вид двухмерного сечения детали, показанной на фиг. 2;

фиг. 4 - виды сечений возможных вариантов выполнения части детали, показанной на фиг. 2; фиг. 5 - схематический вид, показывающий способ выполнения детали, показанной на фиг. 2; фиг. 6 - другие виды детали, показанной на фиг. 4;

фиг. 7 и 12 - виды сбоку с частичным сечением и схематический вид, соответственно, второй детали ветряной турбины, показанной на фиг. 1, и ее варианта;

фиг. 8 - вид, подобный показанному на фиг. 1, содержащий эксплуатационные детали поведения воздушных потоков в системе преобразования энергии ветра;

фиг. 9 - схематический вид поведения относящихся к делу воздушных потоков в варианте всей системы преобразования энергии ветра, соответствующей настоящему изобретению;

фиг. 10 и 14 - схематические виды с частичным сечением соответственно второго и третьего вариантов возможных конфигураций системы преобразования энергии ветра, соответствующей изобретению;

фиг. 11 - вид спереди нескольких возможных вариантов выполнения детали системы преобразования энергии ветра, показанной на фиг. 10;

фиг. 12 - вариант устройства для удаления льда и предотвращения обледенения;

фиг. 13 - вид сверху части детали системы преобразования энергии ветра, показанной на фиг. 12.

На фиг. 1 схематически показана система преобразования энергии ветра для генерирования электроэнергии, обозначенная в целом ссылочной позицией 1, с которой сталкивается поток текучей среды или ветер, который показан стрелкой, обозначенной ссылочной позицией V. Система содержит известные элементы конструкции, такие как ротор, обозначенный в целом ссылочной позицией 2, гондола 3 и опора 4. Опора 4 установлена на земле или на основании там, где предусмотрено развертывание системы 1. Гондола 3, расположенная на опоре 4, ориентируется в зависимости от характеристик ветра при помощи известных устройств и приспособлений, которые не показаны для упрощения описания.

Ротор 2 отличается наличием в его центре втулки 2Р, приспособленной для установки на вращающемся валу 7 ветряной турбины системы 1 преобразования энергии ветра. Эта втулка 2Р включает переходники или ''удлинители'' 2Е, жестко соединенные с ее конструкцией. Такие переходники 2Е предназначены для прикрепления болтами в них каждой из лопастей 5 ротора 2, и их можно видеть на фиг. 7 и 12. Ротор 2 в показанном примере имеет три лопасти 5, которые, по существу, идентичны друг другу. В передней части гондолы 3 расположен соединенный с ротором 2 обтекатель 6, предназначенный для выполнения аэродинамических и структурных функций. В гондоле 3 и, более точно, в капсуле 11, характеристики которой будут подробно описаны далее, содержатся все элементы, предназначенные для преобразования вращательного движения ротора 2 в электроэнергию, в частности в переменный ток для пода

- 4 006690 чи в электрическую сеть, соединенную с системой 1 преобразования энергии ветра.

В этом пояснительном и не вносящем ограничений примере осуществления настоящего изобретения можно видеть схематически показанные на фиг. 1 и установленные известным способом на валу 7, снаружи внутрь, соответственно ротор 2 и вращающуюся часть В электрического синхронного двигателя 9. Вал 7 может вращаться относительно неподвижного основания 8 гондолы 3 ветряной турбины системы 1 преобразования энергии ветра. На этом основании 8, в свою очередь, известным способом установлена неподвижная часть 8 электродвигателя 9, которая обращена к вращающейся части В, для производства электрического тока, когда вращающаяся часть В находится в движении, и синхронный электродвигатель 9 находится под током. Генерированный ток поступает в промежуточную электрическую цепь или преобразователь ΙΝ и затем в электрическую сеть с требуемой частотой и расчетным напряжением.

Внутри гондолы 3 расположен дополнительный электрический блок 10, имеющий электрическое соединение с преобразователем ΙΝ и/или с электрической сетью, включающий вспомогательные системы подачи энергии для собственных нужд для снабжения всех электромеханических устройств, необходимых для работы элементов системы 1 преобразования энергии ветра. Такими элементами, например, являются малый электродвигатель, который управляет подраспределительной системой гондолы, т.е. наклоном или ''шагом'' лопастей 5 ротора 2 в зависимости от характеристик ветра, анемометр для измерения силы и направления ветра, компьютер, управляющий работой элементов, и многие другие известные электрические устройства, не показанные для упрощения.

Капсула 11, которая установлена к гондоле 3, по существу, закрыта и состоит из материала со слабыми характеристиками теплопроводности, т. е. из композиционного материала типа органического стекла. Таким образом ограничивается накопительный объем для воздуха, циркулирующего в ветряной турбине системы 1 преобразования энергии ветра. Воздух, теплоизолированный от внешней среды, нагревается, входя в контакт с нагретыми частями электрических устройств 9, 10, ΙΝ, находящихся внутри капсулы 11.

Эта капсула 11 в задней части имеет одно или более отверстий 11 А, сообщающихся по текучей среде с внешней средой для создания притока воздуха в капсулу 11 через одно или более отверстий 3 А, расположенных в задней части гондолы 3. В передней части находится одно или более сквозных окон 11Б. выполненных в передней стенке НР, которые обеспечивают прохождение воздуха, всасываемого через отверстия 11А капсулы 11, из объема накопления к втулке 2Р ротора 2.

На фиг. 1 также показана концевая часть 5Е лопасти 5, имеющая на ее поверхности 58 несколько отверстий или окон 12, сообщающихся с внутренним пространством лопасти 5. Такую лопасть 5, в частности, можно видеть подробно на фиг. 2 и 3, где показаны, соответственно, виды в перспективе концевой части 5Е, с которой сталкивается ветер V, и общее поперечное сечение 5Р или профиль лопасти 5.

Окна или отверстия 12 могут иметь круглое, эллиптическое или любое другое сечение. Окна 12 могут также иметь одинаковую или разную форму в зависимости от поверхности 58 области, где они расположены, при этом их характеристики подбирают согласно результатам специальных исследований и численно-экспериментальных исследований.

На фиг. 2 показана концевая часть 5Е лопасти 5, поверхность 58 которой имеет первый ряд отверстий или окон 12 вблизи ее передней кромки и второй ряд отверстий 12Т вблизи задней кромки. Такие кромки относятся к каждому из профилей лопастей 5, относящихся к поперечным сечениям 5Р вдоль продольной протяженности лопасти 5. Стрелками Г показан воздушный поток через отверстия или окна 12 в поверхности 58.

Концевая часть 5Е внутри разделена двумя перегородками 13А и 13В, показанными на фиг. 3, по существу создающими три объема: первый объем 14, соответствующий первому ряду 12Ь отверстий 12, второй объем 15, соответствующий второму ряду Ι2Τ отверстий 12, и, наконец, третий объем 16, который заключен между другими двумя, а именно расположенный в соответствии со средней частью профилей. В третьем объеме 16 расположены два ригеля 17А и 17В, выполняющие опорные функции, которые соединены с поверхностью 58 лопасти 5 согласно известному способу.

Поверхность 58 каждой лопасти 5 выполнена из двух полуоболочек 5ϋ и 5Ь, соответственно верхней и нижней, которые в целом выполнены из композиционного материала, такого как органическое стекло.

На фиг. 4 показаны три различных возможных формы окон 12, выполненных в поверхности 58 лопасти 5, а именно

1) первый тип, показанный видом 4а, где окно 12 имеет постоянное сечение для прохождения воздуха от внутренней поверхности 581 к внешней поверхности 58е лопасти 5;

2) второй тип, показанный видом 4Ь, где окно 12 является расходящимся и имеет ось, по существу, ортогональную относительно направления потока V снаружи от лопасти 5, как в случае 1);

3) третий тип, показанный видом 4с, в отличие от указанных выше, имеющий окно 12, по существу, с параллельными стенками и наклонной осью, формирующей заданный острый угол относительно оси, ортогональной к внешней поверхности, с такой ориентацией, что выходящий воздух движется в направлении, следующем направлению внешнего потока V.

На фиг. 2 и 3 также показано поведение воздушных потоков, циркулирующих в лопасти, когда ра

- 5 006690 ботает устройство для удаления льда и защиты от обледенения, соответствующее настоящему изобретению. Такое поведение будет лучше пояснено далее. Существует воздушный поток, пересекающий первый объем 14, обозначенный на фиг. 2 стрелкой Е1, и воздушный поток во втором объеме 15, обозначенный стрелкой Е2. Оба воздушных потока Е1 и Е2 движутся от хвостовика до оконечности каждой лопасти 5. Ссылочной позицией Е обозначен поток текучей среды, циркулирующий в воздушной турбине системы 1 преобразования энергии ветра, который только что поступил на поверхность 58, выходя из окон 12 и формируя пленку текучей среды, как лучше описано далее.

На фиг. 3 ссылочной позицией Е обозначен воздух в лопасти 5, выходящий из окон 12, смешиваясь с внешним потоком V текучей среды.

На фиг. 5 и 6 показано конкретное изготовление двух полуоболочек 5ϋ и 5Ь, формирующих внешний корпус, а именно внешнюю поверхность 58 каждой лопасти 5. В частности, полуоболочки 5ϋ и 5Ь выполняются посредством наложения множества композиционных волоконных листов 18, в которых уже выполнены окна 12. Таким образом решается проблема ослабления композиционных волоконных листов вследствие механического сверления для получения окон 12. Эти листы 18 затем соединяются посредством склеивания или другими известными способами изготовления полуоболочек 5ϋ и 5Ь, которые после этого готовы для соединения друг с другом и с несущей конструкцией 5 лопасти известными техническими способами, здесь не приведенными для упрощения описания.

На фиг. 6 видами 6а-с показано расположение листов 18 и их соответствие друг другу вблизи каждого из окон 12. Листы 18 образуют границы 12В, определяющие проходы, составляемые каждым окном 12, уже выполненным таким образом, чтобы оно совпадало с каждой из осей окон 12 в поверхности 58 лопасти 5. Виды 6а, 6Ь, 6с соответствуют видам 4а, 4Ь, 4с типов окон 12, описанных выше.

На фиг. 7 показана деталь втулки 2Е ротора 2, в местоположении, где лопасть 5 вставлена во втулку 2Е, в собранном виде с частичным сечением в плоскости, проходящей в срединной плоскости лопасти 5. Также показана деталь удлинителя 2Е, имеющего, по существу, цилиндрическую форму, который имеет на боковой стороне вход 19, обращенный к капсуле 11 гондолы 3. Втулка 2Е выполнена таким образом, что она представляет собой круглое кольцо, соответствующее окну 11Ь капсулы 11, причем кольцо прерывается входами 19, соответствующими каждой лопасти 5 ротора 2. Между входом 19, который обеспечивает прохождение потока текучей среды через окно 11Ь в капсулу 11, и внутренней частью удлинителя 2Е расположены известные удерживающие элементы 20, не показанные здесь подробно для упрощения описания. Такие удерживающие элементы 20 обеспечивают прохождение воздушного потока из капсулы 11 во вход 19 и затем в удлинитель 2Е без утечки наружу, даже если ротор 2 находится в движении, то есть когда ветряная турбина системы 1 преобразования энергии ветра работает. Хвостовик 5К лопасти 5 входит в зацепление с одним из оснований цилиндра, формирующего удлинитель 2Е.

В виде в сечении, показанном на фиг. 7, ссылочной позицией 21 обозначен узел внутренних дефлекторов, предназначенных для отклонения внутреннего воздушного потока, поступающего из капсулы 11 и втулки 2Е. В частности, внутри лопасти 5 находится первый дефлектор 21 А, предназначенный для ограничения первого объема 14 внутри лопасти 5, который соединен известным образом с первой перегородкой 13 концевой части 5Е лопасти 5. Таким же образом второй дефлектор 21В соединен со второй перегородкой 13В для ограничения второго объема 15 внутри лопасти 5.

Третий дефлектор 21С, соединенный с предыдущими дефлекторами 21А и 21В, находится в удлинителе 2Е, таким образом, формируя, при соединении лопасти 5 с удлинителем 2Е, только один внутренний дефлектор 21 для направления циркуляции воздушного потока в эти два объема 14 и 15.

На фиг. 8 показана циркуляция воздушного потока Е в ветряной турбине системы 1 преобразования энергии ветра, который составляет средство для удаления льда и защиты от обледенения, соответствующее настоящему изобретению, с модальностями, изложенными далее.

Далее описан путь воздушного потока Е, циркулирующего в ветряной турбине системы 1 преобразования энергии ветра с ротором 2 в ходе работы.

Воздушный поток Е поступает через отверстие ЗА гондолы 3 и через отверстие 11А капсулы 11 в объем накопления, образованный внутренним пространством капсулы 11. Здесь он обтекает электрический блок 10, преобразователь ΙΝ и, проходя через отверстия в неподвижной части 8, вращающуюся часть К. электродвигателя 9. Отсюда через окно 11Ь поток Е достигает втулки 2Е ротора 2 и затем внутренней части лопасти 5, а именно первого и второго объемов 14 и 15. Внутри втулки 2Е, фактически, поток Е отклоняется вследствие наличия дефлекторов 21 (см. фиг. 7), проходя внутри концевой части 5Е каждой лопасти 5, с переборками 13А и 13В, показанными на фиг. 2 и 3. Таким образом, в каждой лопасти 5 создаются два отдельных воздушных потока Е1 и Е2, проходящих, соответственно, от хвостовика к оконечности лопасти 5, один в первом объеме 14 и другой во втором объеме 15, до выхода через первый ряд 12Ь и второй ряд 12Т окон 12, находящихся на поверхности 58 каждой из лопастей 5.

Такое поведение воздушного потока Е по существу вызвано общими перепадами давлений, создаваемыми между внутренним и внешним потоками, принимая во внимание вращательное движение ротора 2 и относящиеся к делу кинетические эффекты, соответствующие известным модальностям.

Как показано на фиг. 2, 3 и 4, воздушный поток Е, выходящий из отверстий или окон 12, взаимодействует с ветром V, сталкивающимся с лопастями 5, и создает воздушный слой или пленку на внешней

- 6 006690 поверхности 5Е лопасти 5, снабженной окнами 12, а именно после них по ходу потока. Такая воздушная пленка, вследствие известных тепловых и динамических эффектов, отклоняет поток текучей среды ветра V от прямого столкновения с внешней поверхностью 58 лопасти 5, таким образом нагревая поток и предотвращая конденсацию частиц, вызванную влажностью ветра V, и образование льда.

Этот поток, выходящий из окон 12, предотвращает прямое столкновение с поверхностью 58 не только частиц, образованных влажностью ветра V, но и любого тела, имеющего относительно малую массу относительно массы исходящего воздушного потока. Например, отталкиваются небольшие насекомые, которые обычно в изобилии накапливаются на лопастях ротора ветряной турбины, вызывая необходимость периодически останавливать систему для их удаления.

Отверстия или окна 12 выполнены вблизи передней кромки и задней кромки профиля 5Р каждой лопасти 5, поскольку они являются точками, где температура лопасти самая низкая, и давление потока текучей среды ветра V, воздействующего на поверхности 58, наиболее высокое, и поэтому риск нарастания частиц льда наиболее велик. В этом примере выполнено такое конкретное расположение окон 12, но предпочтительно можно располагать их по-другому по всему профилю, направляя воздух, например, также в третий объем 16 (см. фиг. 3).

Для лучшего предотвращения опасности обледенения можно создавать воздушную пленку Т, равномерно выходящую из окон 12 не только по всему профилю 5Р, но и по всей внешней поверхности 58 каждой лопасти 5, имеющей окна 12. Для этого воздух должен иметь соответствующее теплосодержание, и окна и каналы должны иметь соответствующие размеры для того, чтобы придавать исходящему воздушному потоку Т необходимые значения массы, давления, направления, формы и интенсивности, соответствующие скорости истечения из окон 12. С этой целью окнам 12 могут быть приданы соответствующие размеры, и их некоторые примеры показаны на фиг. 4.

Как известно, окно 12, показанное видом 4а, обеспечивает истечение текучей среды Т ортогонально ветру V, окно, показанное видом 4Ь, обеспечивает восстановление давления и, таким образом, замедление скорости исходящего потока, тогда как показанное видом 4с может фактически усиливать поток текучей среды ветра V, сталкивающийся с каждым профилем 5Р. Такой процесс усиления потока, как известно из авиационной литературы, может улучшить общие аэродинамические характеристики лопасти 5 и, таким образом, аэродинамические характеристики, таким образом, увеличивая общую производительность системы 1 преобразования энергии ветра, а именно увеличивая мощность, которая может быть получена на коренных подшипниках ветряной турбины. Фактически, с надлежащим теплосодержанием, относящимся к воздуху, циркулирующему в системе 1 преобразования энергии ветра, исходящий поток воздуха Т может достигнуть такой цели, имея определенный угол относительно направления потока текучей среды ветра V, сталкивающегося с поверхностью 58 каждой из лопастей 5.

В итоге, настоящее изобретение предлагает устройство для удаления льда и защиты от обледенения, выполненное в системе преобразования энергии ветра с использованием термодинамических эффектов текучей среды, т.е. исходящего воздушного потока по меньшей мере на части лопасти ротора ветряной турбины, который, в свою очередь, имеет теплосодержание, определенно большее, чем ветер, который приводит в движение ветряную турбину. Кроме того, в такой системе для увеличения теплосодержания исходящего воздушного потока используется тепло, исходящее от электрических устройств в генераторе, которое неизбежно рассеивается при их работе.

Фактически поведение текучей среды Т в описанной системе 1 преобразования энергии ветра может демонстрировать два явно различных эксплуатационных состояния, а именно:

1) с подключенным ротором К. и, таким образом, с генерированием электрической энергии и рассеиванием тепла, исходящего от всех электрических устройств, находящихся в капсуле 11 системы 1 преобразования энергии ветра;

2) с ротором К электродвигателя 9 в состоянии холостого хода и, таким образом, без генерирования электрической энергии и без рассеивания тепла.

В состоянии 1) воздух, поступающий из внешней среды, окружающей систему преобразования энергии ветра, с давлением, по существу, равным давлению окружающей среды, нагревается в объеме накопления, входя в контакт с электрическими устройствами 9, 10, ΙΝ, находящимися в капсуле 11, перед выходом из этого объема, т. е. из капсулы 11. Кроме того, воздух теряет влажность и конденсируется, входя в контакт со стенками всех элементов системы 1 преобразования энергии ветра. Таким образом, из окон 12 выходит воздушный поток Т с более высокой температурой и большим давлением по сравнению с потоком текучей среды ветра V, сталкивающегося с поверхностью 58 лопасти, и со значительно более низкой степенью влажности.

Состояние 2) отличается от состояния 1) отсутствием существенного теплового обмена между воздушным потоком Т и электрическими устройствами 9, 10, ΙΝ, в то время как сохранение описанного явления и эффекта защиты от обледенения также остается неизменным.

Следует подчеркнуть тот факт, что исходящий воздух Т, выходящий из окон 12, входит в термодинамическое взаимодействие не только с потоком текучей среды ветра (V), сталкивающегося с внешней поверхностью 58, относящейся к окнам 12, но и с любой другой текучей средой или твердым веществом, которое возможно присутствует на внешней поверхности 58 лопасти 5, такими как вода или лед. Ветря- 7 006690 ная турбина системы 1 преобразования энергии ветра фактически может работать при сильным дожде или с некоторым количеством льда, который образовался предварительно.

Другой пункт, который следует подчеркнуть, это пульсирующий характер воздушного потока Р в устройстве для удаления льда и защиты от обледенения, по меньшей мере, при прохождении между объемом накопления, т.е. капсулой 11 и втулкой 2Р, и оттуда внутрь хвостовика 5К лопасти 5.

Воздушный поток Р фактически не проходит непрерывно от окна 11Ь капсулы 11 и входа 19 втулки 2Р, поскольку входы 19 расположены только в соответствии с каждой из лопастей 5. Таким образом, текучая среда Р устремляется в каждую лопасть 5 каждый момент, когда соответствующий вход 19 соединяется с окном 11Ь. Каждая лопасть снабжается воздухом периодически при каждом обороте и в течение определенного углового перемещения ротора 2. Такая прерывистость может изменяться в соответствии с конфигурацией передней стенки 11Р капсулы с несколькими окнами 11Ь, расположенными по окружности на высоте, соответствующей высоте расположения входов 19 втулки 2Р. В лучшем варианте окна 11Ь могли бы формировать, по существу, непрерывное круглое кольцо.

Прерывистость обеспечивает то, что воздушный поток Р остается более длительное время в объеме накопления и, следовательно, с возможностью приобретения большего теплосодержания перед входом в хвостовик 5К. каждой лопасти 5.

Благодаря предыдущему подробному описанию, а также работе типичного и не вносящего ограничений примера осуществления настоящего изобретения, очевидны следующие преимущества устройства для удаления льда и защиты от обледенения.

Устройство для удаления льда и защиты от обледенения имеет простую и надежную конструкцию, оно не требует какой-либо системы управления, когда ее различные части имеют требуемые размеры. Таким образом, оно требует меньших затрат на его выполнение и установку по сравнению с известными системами, которые, однако, менее эффективны.

Кроме того, ему свойственно безопасное действие вследствие его простоты и отсутствия систем управления и контроля, из чего следует очень малый риск сбоев в работе.

Другое преимущество состоит в обеспечении высокой производительности системы преобразования энергии ветра и исключении остановок даже в эксплуатационных условиях, которые являются особенно критическими с точки зрения обледенения. В итоге, количество дней в году, в течение которых система преобразования энергии ветра может функционировать непрерывно, значительно увеличено относительно того, что происходит с системами, в которых используются известные технические решения.

Такая эффективность устройства для удаления льда и предотвращения обледенения достигнута благодаря тепловому и аэродинамическому эффектам, производимым текучей средой, выходящей из окон. Тепловой эффект возникает, по существу, вследствие формирования граничного теплового слоя с увеличенным теплосодержанием, где капли абсорбируют тепло и частично или полностью испаряются, что, таким образом, исключает обледенение на поверхности лопасти. Аэродинамический эффект состоит в отклонении воздушной пленкой капель воды и сталкивающихся с ней частиц различного характера (например, насекомых, песка). Этот эффект максимален при определенной скорости и величине частиц.

Другое преимущество устройства для удаления льда и предотвращения обледенения состоит в том, что оно эффективно, даже если ротор находится в состоянии холостого хода, или когда генератор не производит электроэнергию. Система, по существу, не нуждается в электроэнергии для правильной работы и, таким образом, не нуждается в потреблении тока из электрической сети, в отличие от некоторых известных технических решений.

Другое преимущество состоит в сокращении как количества, так и продолжительности остановок системы из-за необходимости удаления твердых осаждений с лопастей ротора.

Кроме того, такая система не изменяет прочность конструкции лопастей, и гарантия изготовителя для лопастей ротора сохраняет действие.

Другое преимущество касается понижения шума, производимого вращающимися лопастями, благодаря благоприятному взаимодействию между потоком текучей среды, выходящим от окон лопасти ротора, и сталкивающимся с ним основным потоком.

Другое преимущество состоит в использовании, по существу, всего тепла, рассеиваемого электрическими устройствами, находящимися в системе преобразования энергии ветра, для увеличения теплосодержания циркулирующей текучей среды, производящей удаление льда и эффект защиты от обледенения льда. Другими словами, когда ротор работает вхолостую, почти вся мощность, не отобранная от коренных подшипников ветряной турбины системы преобразования энергии ветра и из электрической сети, потребляется для защиты от обледенения и удаления льда.

Понятно, что для специалиста в данной области техники будут очевидны несколько вариантов выполнения устройства для удаления льда и предотвращения обледенения для системы преобразования энергии ветра, соответствующей настоящему изобретению, без отхода от принципов новизны идеи изобретения; также понятно, что в практическом варианте выполнения конфигурация описанных деталей может быть изменена, и детали могут быть заменены технически эквивалентными элементами.

На фиг. 9 показан схематический вид возможного варианта выполнения системы преобразования энергии ветра, обозначенной в целом ссылочной позицией 1'. Этот вариант относительно системы, пока

- 8 006690 занной на фиг. 8, имеет незначительно отличную конфигурацию его частей, предназначенных для создания внутреннего воздушного потока Р' с незначительно модифицированным путем, показанного на этой же фигуре.

В частности, система 1' преобразования энергии ветра является системой типа, который имеет электрический трансформатор ТК внутри несущей опоры 4', а именно на уровне земли, чтобы не иметь дополнительных значительных удерживаемых масс. Вблизи трансформатора в основании опоры 4' находятся воздухозаборники для входа циркулирующего воздушного потока Р' внутрь системы 1' преобразования энергии ветра таким образом, чтобы входящий воздушный поток обтекал трансформатор. Такие воздухозаборники являются единственными существующими во всей системе 1', поскольку капсула 11' в этом варианте осуществления изобретения закрыта в задней части. Вместе с тем, капсула 11', которая также составляет объем накопления для воздушного потока Р', имеет отверстия, создающие сообщение с текучей средой в опоре 4' для прохождения текучей среды Р' из опоры 4' внутрь капсулы 11'.

Таким образом, воздушный поток Р' всасывается в основание опоры 4', обтекает трансформатор ТК и проходит вверх в опоре 4', пока он не войдет в объем накопления, т.е. капсулу 11'. Остальной путь полностью аналогичен случаю с системой, показанной на фиг. 1.

В варианте, показанном на фиг. 9, воздушный поток Р', циркулирующий внутри системы преобразования энергии ветра и выходящий из окон лопастей ротора, получает дополнительное тепло от контакта с трансформатором.

Предпочтительно трансформатор может снабжаться соответствующими пластинами, обеспечивающими передачу тепла воздушному потоку наряду со всеми электрическими устройствами, находящимися в гондоле системы.

Следует отметить, что современные системы снабжены опорами, достигающими также высот, превышающих сто метров. Вследствие этого увеличенный путь, который проходит воздушный поток Р', будет способствовать конденсации влаги также в результате контакта с внутренними стенами опоры или с возможными змеевиками и направляющими каналами внутри нее.

Описанный вариант предпочтительно позволяет увеличивать теплосодержание воздушного потока Р', предназначенного для получения термодинамического эффекта на лопастях воздушных турбин системы преобразования энергии ветра, с одновременным снижением уровня его влажности. Таким образом, эффективность устройства для удаления льда и защиты от обледенения, соответствующего изобретению, повышена, поскольку оно способно выдерживать еще более критические условия окружающей среды с точки зрения возможности обледенения на лопастях ротора.

На фиг. 10 показан другой возможный вариант выполнения устройства для удаления льда и предотвращения обледенения, также системы преобразования энергии ветра, обозначенной в целом ссылочной позицией 1'', схематическим видом, на котором также обозначен воздушный поток Р'', составляющий главное средство для осуществления такой системы.

Этот вариант отличается от системы, показанной на фиг. 1, областью перед капсулой 11 между капсулой и втулкой 2Р'' ротора системы 1''. В этой области установлен на валу 7 подвижный распределительный диск 22, расположенный перед передней частью 11Р капсулы 11. Примеры того, как приспособить распределительный диск 22 для получения распределения и, таким образом, различной прерывистости текучей среды Р'' в хвостовике 5К каждой из лопастей 5 ротора 2, показаны на фиг. 11.

Распределительный диск 22 может быть выполнен вставленным между шпоночным отверстием 22С (см. фиг. 11) в диске 22 и валом 7 системы 1'', на котором он закреплен шпонкой, посредством средства изменения угловой скорости. Такое средство, в частности, известное как механизмы понижения/мультипликации и/или небольшие двигатели, не показанные для упрощения, предназначенные для изменения угловой скорости диска 22 относительно вала 7, на котором он закреплен.

Видом 11а на фиг. 11 показан вариант выполнения распределительного диска 22, имеющего только одно окно 22Ό, имеющее размер, по существу, соответствующий размеру входа 19 втулки 2Р ротора 2, к которому оно обращено. Видом 11Ь показан другой распределительный диск 22' с тремя окнами, причем каждое окно 22Ό имеет такие же характеристики, как и единственное окно 22Ό диска 22. Видом 11с показан распределительный диск 22', имеющий идентичные отверстия 228. выполненные как секторы круга, асимметрично распределенные относительно центра диска.

Между распределительным диском 22 и передней стенкой 11Р, а также между диском 22 и входом 19 размещены известные удерживающие средства, не показанные подробно для упрощения.

Различные конфигурации распределительных дисков 22, 22', 22'' предпочтительно обеспечивают, совместно со средствами для изменения угловой скорости, получение различных возможностей прерывистости, с которой воздушный поток Р'' поступает в лопасти 5 системы преобразования энергии ветра.

Таким образом, предпочтительно можно получить конкретную прерывистость, возможно заданную экспериментальными испытаниями, если подтверждено, что такие значения прерывистости потока действительно улучшают эффективность устройства для удаления льда и предотвращения обледенения системы преобразования энергии ветра в определенных рабочих условиях и условиях окружающей среды.

Распределительные диски 22, 22', 22'', показанные на фиг. 11, могут также использоваться в другом варианте выполнения системы преобразования энергии ветра, соответствующем изобретению. Они со

- 9 006690 вместно со средствами для изменения угловой скорости могут быть фактически непосредственно вставлены в переднюю стенку 11Р капсулы 11 системы 11'' преобразования энергии ветра вместо фиксированной перегородки в конфигурации, показанной на фиг. 10. В этом случае применяется известное радиальное удерживающее средство между внешней стороной дисков 22, 22', 22'' и внутренней стороной передней стенки 11Р капсулы 11 для поддержания необходимой изоляции объема накопления для циркулирующего воздушного потока Р''.

Предпочтительно такой вариант демонстрирует незначительную конструктивную сложность по сравнению с вариантом, показанным на фиг. 10, одновременно допуская большую изменяемость прерывистости циркулирующего воздушного потока Р''. На фиг. 12 показан другой вариант выполнения устройства для удаления льда и предотвращения обледенения или система преобразования энергии ветра, соответствующая изобретению. В частности, на ней показан схематический вид в перспективе узла лопасти 5 и удлинителя 2Е', в котором существует проход для воздушного потока Р во втулке ротора, не показанный для упрощения. Удлинитель 2Е', в отличие от удлинителя 2Е, показанного на фиг. 1, состоящего из обычного цельного цилиндра, выполняющего функцию соединения между втулкой 2Р и каждой из лопастей 5, имеет фактически, по существу, цилиндрическую форму, но имеет свои особенности. В действительности, внутри удлинителя 2Е' находится второй распределительный диск 23, размещенный против хвостовика 5В лопасти 5, установленной в удлинитель 2Е'. Второй диск 23 соединен с удлинителем 2Е' с возможностью углового движения при помощи известных устройств, расположенных в удлинителе 2Е' и не показанных для упрощения. Благодаря этому, второй распределительный диск 23, по существу, способен только вращаться на валу, по существу, совпадающем с директрисой цилиндра, образуемого его боковой поверхностью.

Следует отметить, что внутри хвостовика 5В лопасти 5 показаны частичные виды первой перегородки 13А и второй перегородки 13В, которые соответственно разграничивают первый внутренний объем 14 и второй внутренний объем 15 для прохождения соответствующих воздушных потоков Р1 и Р2 в направлении конца лопасти 5Е и, таким образом, к отверстиям или окнам 12 для выхода потока.

На фиг. 13 показан вид сверху второго распределительного диска 23 в возможном варианте осуществления изобретения. Показаны окна 24, имеющие форму секторов круга с размерами, по существу, соответствующими или немного меньшими, чем сечения проходов объемов 14 и 15.

Очевидно, что такие сечения проходов определены формой и расположением соответствующих первой перегородки 13А и второй перегородки 13В лопасти 5, которые определяют заданную протяженность и в радиальном направлении, и в направлении по окружности. Таким образом, имеется первый тип 24А окон 24, предназначенный для открывания прохода в первый объем 14, ограниченный первой перегородкой 13 А, для прохождения воздушного потока Р к поверхности 58 лопасти 5 в соответствии с передней кромкой соответствующих профилей 5Р. Аналогично этому, второй ряд 24В окон 24 сформирован для прохождения воздушного потока Р во второй объем 15 и отсюда к поверхности 58 лопасти 5 вблизи задней кромки соответствующих профилей 5Р.

В этом типичном варианте осуществления изобретения, приведенном в качестве примера, второй распределительный диск 23 фактически разделен на шесть идентичных угловых секторов, причем три предназначены для встречи с первым объемом 14 и содержат два окна 24А первого ряда, и другие три предназначены для встречи со вторым объемом 15 и содержат одно окно 24В второго ряда. Вследствие этого существуют, по существу, три варианта работы для этого второго распределительного диска 23:

1) окна 24 расположены в соответствии с объемами 14, 15 внутри лопасти 5 и допускают прохождение воздушных потоков Р1, Р2 в соответствующие объемы 14, 15, как показано на фиг. 12;

2) одно окно 24А первого типа выполнено в соответствии с первым объемом 14 для прохождения воздушного потока Р1, в то время как прохождение во второй объем 15 остановлено;

3) ни одно из окон не находится в соответствии с объемами 14, 15 и, таким образом, воздух в них не подается.

Предпочтительно техническое решение, показанное на фиг. 12 и 13 обеспечивает дополнительную возможность регулирования устройства для удаления льда и защиты от обледенения льда системы преобразования энергии ветра, в частности для управления распределением воздушного потока, подаваемого для выхода из отверстий или окон лопаток ротора. Например, когда будет принято решение прервать выход воздуха из отверстий в течение определенного периода времени для увеличения теплосодержания выходящего потока.

Другой вариант системы преобразования энергии ветра, содержащей устройство для удаления льда и защиты от обледенения, соответствующее изобретению, предусматривает применение вентилятора и/или сжимающего средства внутри капсулы 11 гондолы 3 для осуществления принудительной конвекции воздушного потока Р, предназначенного для выхода через окна или отверстия 12 из лопаток ротора 5.

Предпочтительно это техническое решение может обеспечить регулирование других двух параметров для увеличения эффективности устройства для удаления льда и предотвращения обледенения, то есть массы и давления выдаваемого воздушного потока Р.

На фиг. 14 показано возможное расположение вентилятора и/или сжимающего элемента 25 в сис

- 10 006690 теме 1''' преобразования энергии ветра, соответствующей изобретению. В частности, такой элемент закреплен на вращающемся валу 7 между вращающейся частью К. и неподвижной частью 8 электродвигателя 9. Элемент 25 может быть элементом типа, имеющего лопасти с изменяемым шагом, для лучшего регулирования воздушного потока Р''' внутри капсулы 11, что позволяет изменять параметры воздушного потока Р'''.

Путь воздушного потока Р''' полностью аналогичен показанному на фиг. 8 с той разницей, что существует возможность вводить ускорение или увеличение давления согласно известным термодинамическим явлениям.

Следует подчеркнуть другую дополнительную возможность этого варианта. Рассматривается возможность расположения внутри капсулы компрессора, пригодного для значительного увеличения давления воздушного потока, направленного к окнам или отверстиям, в частности к окнам (12Т на фиг. 2) второго ряда, имеющим конфигурацию, показанную видом 4с. Как известно из авиационной литературы, истечение определенной массы воздуха с определенной скоростью через окна определенной конфигурации вблизи задней кромки профилей обеспечивает усовершенствование аэродинамической эффективности характеристик лопасти, таким образом, допуская работу лопасти в потоке текучей среды с большим углом атаки.

В результате, такое техническое решение может обеспечить, при той же установленной мощности, выполнение большей электрической работы в течение одного года системой преобразования энергии ветра, соответствующей настоящему изобретению.

Кроме того, при достижении уменьшения структурных и динамических масс, электрическая работа, произведенная в течение одного года, будет такой же наряду с экономией расходов на монтаж, управление и на техническое обслуживание и уменьшением вредного воздействия на окружающую среду на территории, где расположена система.

Другой вариант выполнения устройства для удаления льда и предотвращения обледенения, соответствующего настоящему изобретению, предусматривает расположение внутри лопасти каналов из материала с низкими теплопроводными характеристиками, которые проводят воздушный поток к районам лопасти, которые избирательно снабжены окнами 12 для выходящего потока.

Предпочтительно такой вариант может обеспечивать фактически неизменное теплосодержание текучей среды до выхода воздуха через окна или отверстия и, следовательно, лучшую эффективность защиты от обледенения.

Поскольку проблема относится к удалению льда с лопастей, т.е. к возможности удаления льда, уже образовавшегося по непредвиденным причинам, устройство для удаления льда и для защиты от обледенения может быть одинаково эффективным.

Фактически могут применяться другие варианты системы преобразования энергии ветра и содержащиеся в ней устройства, соответствующие настоящему изобретению. Например, посредством подачи тепла в воздух, содержащийся внутри капсулы гондолы, например, при помощи терморезисторов, получающих в течение достаточного времени электроэнергию из сети электроснабжения, можно нагревать первые слои льда, сформированные в соответствии с отверстиями или окнами, пока массы льда не будут соскальзывать с внешней поверхности лопастей и освобождать их.

Другой интересный вариант предусматривает расположение внутри системы преобразования энергии ветра небольшого сжимающего воздух устройства. Определенным образом располагая сопла такого устройства в первом и втором объемах в каждой из лопаток ротора, сопла, направленные к окнам или отверстиям, частично или полностью закрытым льдом, можно подавать к ним импульсы сжатого воздуха. Такое действие приводит к тонкому разрушению ледяных масс, которые, таким образом, будут падать на землю, несомненно освобождая лопасти. Оба из двух только что приведенных вариантов могут быть использованы в одной системе преобразования энергии ветра.

Предпочтительно устройство для удаления льда и защиты от обледенения, соответствующее настоящему изобретению, также обеспечивает монтаж систем и/или устройств, необходимых для создания так называемого эффекта удаления обледенения, даже если ротор остановлен. Хотя устройство для удаления льда и защиты от обледенения обеспечивает непрерывную работу системы преобразования энергии ветра также в особенно критических условиях окружающей среды, причина остановки может заключаться, например, в необходимости проведения временных работ по техническому обслуживанию системы преобразования энергии ветра.

Другой вариант выполнения системы преобразования энергии ветра предусматривает применение на поверхности лопасти отверстий, предназначенных для внешнего применения текучих сред для циклической очистки лопастей, таких как спирт или поверхностно-активные средства. Предпочтительно, таким образом, облегчается обслуживание, предназначенное для очистки лопастей и восстановления их первоначального состояния.

Чтобы обеспечивать прохождение большей массы воздуха во внутреннюю капсулу гондолы, другой вариант предусматривает применение динамического воздухозаборника, связанного с гондолой. Такой воздухозаборник выполнен таким образом, чтобы он имел входное сечение, насколько возможно ортогональное относительно направления ветра, и проход сквозь капсулу для направления ветра внутрь капсу

- 11 006690 лы и, таким образом, в объем накопления. Для его расположения на гондоле лучше располагать его в задней части гондолы по двум причинам. Во-первых, чтобы не иметь в высокой степени вихревой входной поток текучей среды и поэтому с более низким давлением, чем давление окружающей атмосферы. Вторая причина состоит в необходимости, чтобы такой поток текучей среды мог обтекать все электрические устройства или системы, находящиеся в объеме накопления, таким образом, максимизируя теплосодержание воздушного потока, циркулирующего в устройстве для защиты от обледенения и удаления льда.

Для дополнительной максимизации теплового обмена, можно также снабдить систему преобразования энергии ветра капсулой ветряной турбины, покрытой изнутри металлом или теплопроводным материалом, и можно соединить такое покрытие с ребрами электрических устройств. При таком техническом решении может быть, предпочтительно, создан тепловой мост, дополнительно увеличивающий теплообмен и, следовательно, конвекцию в объеме накопления системы.

Claims (39)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Система (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра, предназначенная для производства электроэнергии, содержащая устройство для удаления льда и защиты от обледенения, содержащая опору (4; 4') для удерживания и закрепления системы (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра на земле или основании, гондолу (3), расположенную на опоре (4; 4'), с которой соединены первые средства (9, ΓΝ, 10; ТЯ) для преобразования вращательного движения ротора (2) для генерирования электроэнергии, которая подается в систему электроснабжения (электрическую сеть) и для управления и работы возможных электрических устройств системы (1) преобразования энергии ветра, ротор (2), соединенный с гондолой (3) таким образом, что он вращается относительно гондолы (3), причем ротор (2) содержит множество лопастей (5) и вращается под воздействием ветра (V), сталкивающегося с лопастями (5), при этом система (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра содержит вторые средства (2Е, 19, 21) для потока текучей среды (Б; Б'; Б''; Б''') внутри объемов (14, 15), ограниченных внутри лопастей (5) ротора (2), причем лопасти (5) ротора (2) содержат по меньшей мере на части внешней поверхности (58) лопастей (5) окна (12), сообщающиеся с текучей средой в объемах (14, 15), отличающаяся тем, что окна (12) приспособлены для создания воздушного слоя или пленки на лопастях (5) снаружи от поверхности (5Е) лопасти, связанной с окнами (12), посредством термодинамического взаимодействия текучей среды с ветром (V), сталкивающимся, по меньшей мере, с поверхностью (5Е) лопасти, связанной с окнами (12), и/или с водой и льдом, возможно присутствующими на внешней поверхности (58) лопасти (5).
2. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что окна (12) содержат первый ряд (12Ь) окон, сообщающихся с текучей средой в первом (14) из объемов (14, 15) внутри лопастей (5), причем первый ряд (12Ь) окон расположен, по существу, вблизи передней кромки профилей (5Р), которые составляют каждую из лопастей (5) ротора (2).
3. 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что окна содержат второй ряд (12Т) окон (12), сообщающихся с текучей средой во втором (15) из объемов (14, 15) внутри лопастей (5), причем второй ряд (12Ь) окон (12) расположен, по существу, вблизи задней кромки профилей (5Р), которые составляют каждую из лопастей (5) ротора (2).
4. 4. Система по п.2 или 3, отличающаяся тем, что окна (12), сообщающиеся с текучей средой объемов (14, 15) внутри лопастей (5), предпочтительно расположены на концевой части каждой из лопастей (5) ротора (2).
5. 5. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что гондола (3) содержит расположенные внутри нее третьи средства (11; 11'), связанные с первыми средствами (9, ΓΝ, 10; ТЯ), представляющие собой объем накопления для текучей среды (Б; Б'; Б''; Б''') для облегчения теплового обмена между текучей средой (Б; Б'; Б''; Б''') и нагретыми поверхностями первых средств (9, ΓΝ, 10; ТЯ) системы (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра.
6. 6. Система по п.5, отличающаяся тем, что она включает четвертые средства (11 А, 11Ь, 3А; 25) для циркуляции текучей среды (Б; Б'; Б''; Б''') внутри третьего средства (11; 11').
7. 7. Система по п.6, отличающаяся тем, что содержит первые распределительные средства (22, 22', 22''), связанные со вторыми средствами (2Е, 19, 21) системы (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра, для прохождения текучей среды (Б; Б'; Б''; Б''') внутри объемов (14, 15), ограниченных внутри лопастей (5), и в третье средство (11; 11'), предназначенное для образования объема накопления для текучей среды (Б; Б'; Б''; Б'''), причем первые распределительные средства (22, 22', 22'') приспособлены при помощи соединений для генерирования прерывистого потока текучей среды (Б; Б'; Б''; Б'''), поступающего из третьих средств (11; 11') во вторые средства (2Е, 19, 21) через четвертые средства (11А, 11Ь. 3А; 25) системы (1) преобразования энергии ветра.
8. 8. Система по п.7, отличающаяся тем, что первые распределительные средства (22, 22', 22'') расположены между третьими средствами (11; 11'') и вторыми средствами (2Е, 19, 21) системы (1) преобразо

   - 12 006690 вания энергии ветра.
9. 9. Система по п.7 или 8, отличающаяся тем, что первые распределительные средства (22, 22', 22'') являются средствами типа, приспособленного для изменения значения прерывистости прерывистого потока текучей среды (Е; Е'; Е''; Е''').
10. 10. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что вторые распределительные средства (2Е', 23) расположены в роторе (2) и приспособлены для избирательного регулирования подачи текучей среды (Е; Е'; Е''; Е''') в объемы (14, 15), ограниченные внутри лопастей (5).
11. 11. Система по п.10, отличающаяся тем, что вторые распределительные средства (2Е', 23) являются средствами типа, приспособленного для избирательного прохода текучей среды (Е; Е'; Е''; Е''') в первый объем (14), и/или второй объем (15), или ни в один из объемов (14, 15) системы (1) преобразования энергии ветра.
12. 12. Система по п.5, отличающаяся тем, что третьи средства (11; 11') содержат капсулу (11; 11'), подвижно соединенную с гондолой (3).
13. 13. Система по п.12, отличающаяся тем, что внешняя огибающая поверхность капсулы (11, 11') выполнена из материала с низкой теплопроводностью.
14. 14. Система по п.12 или 13, отличающаяся тем, что капсула (11, 11'), по меньшей мере, частично покрыта внутри теплопроводным материалом в соединении с первыми средствами (9, ΙΝ, 10; ТЕ) для преобразования вращательного движения ротора в электроэнергию, которая подается в электрическую сеть, и для управления работой возможных электрических устройств системы (1) преобразования энергии ветра, для образования теплового моста для нагревания текучей среды (Е; Е'; Е''; Е'''), циркулирующей в капсуле (11, 11').
15. 15. Система по пп.6 и 12, отличающаяся тем, что четвертые средства для циркуляции текучей среды (Е; Е'; Е''; Е''') внутри третьих средств (11; 11') содержат, по меньшей мере, окно (11Х) в передней стенке (11Р) капсулы (11, 11') и, по меньшей мере, окно (11А), выполненное в задней части капсулы (11, 11'), и одно или более окон (3А), расположенных в задней части гондолы (3).
16. 16. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что ротор содержит втулку (2Е), которая жестко соединена с вращающимся валом (7) системы (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра, причем вращающийся вал (7), в свою очередь, жестко соединен с первыми средствами (9, ΙΝ, 10; ТЕ) для преобразования вращательного движения ротора в электроэнергию, которая подается в электрическую сеть, удлинитель (2Е; 2Е') для каждой из лопастей (5) ротора (2), жестко соединенный одной стороной с втулкой (2Е) и другой стороной - с хвостовиком (5ΕΙΙ) лопасти (5).
17. 17. Система по пп.12 и 16, отличающаяся тем, что вторые средства содержат удлинитель (2Е), имеющий, по меньшей мере, вход (19), обращенный, по меньшей мере, к окну (11Ь) капсулы (11), а также дефлекторы (21) для отклонения потока, проходящего и в удлинителе (2Е), и в хвостовике (8ΕΙΙ) лопасти (5).
18. 18. Система по пп.8 и 16, отличающаяся тем, что первое распределительное средство содержит распределительный диск (22, 22', 22''), соединенный с вращающимся валом (7), расположенный между передней стенкой (11Р) капсулы (11; 11') и ротором (2), причем распределительный диск (22, 22', 22'') имеет пропускающие средства (22Ό; 228). при этом по меньшей мере в одном угловом положении распределительного диска (22, 22', 22'') пропускающие средства (22Ό; 228) находятся в соответствии с входом (19) удлинителя (2Е) для прохождения текучей среды (Е; Е'; Е''; Е''') сквозь распределительный диск (22, 22', 22'').
19. 19. Система по пп.8 и 16, отличающаяся тем, что распределительное средство содержит распределительный диск (22, 22', 22''), соединенный с вращающимся валом (7), расположенный между передней стенкой (11Р) капсулы (11; 11') и ротором (2), причем распределительный диск (22, 22', 22'') имеет пропускающие средства (22Ό; 228), при этом по меньшей мере в одном угловом положении распределительного диска (22, 22', 22') пропускающие средства (22Ό; 228) находятся в соответствии с входом (19) удлинителя (2Е) для прохождения текучей среды (Е; Е'; Е''; Е''') сквозь распределительный диск (22, 22', 22'').
20. 20. Система по п.18 или 19, отличающаяся тем, что пропускающие средства распределительного диска (22, 22', 22'') содержат по меньшей мере одно окно (22Ό) или окно (228).
21. 21. Система по п.20, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно окно (22Ό) распределительного диска (22, 22', 22'') имеет сечение, по существу, сопоставимое с сечением входа (19) удлинителя (2Е).
22. 22. Система по п.18 или 19, отличающаяся тем, что пропускающие средства распределительного диска содержат окна (228) в форме сектора круга, распределенные асимметрично относительно центра распределительного диска (22, 22', 22'').
23. 23. Система по п.18 или 19, отличающаяся тем, что распределительный диск (22, 22' 22'') соединен с вращающимся валом (7) при помощи шестых средств, приспособленных для обеспечения относительного вращательного движения между распределительным диском (22, 22', 22'') и вращающимся валом (7) для изменения прерывистости вхождения текучей среды (Е; Е'; Е''; Е''') во вход (19) из удлинителя (2Е).
24. 24. Система по пп.11 и 16, отличающаяся тем, что второе распределительное средство содержит второй распределительный диск (23) с возможностью движения, установленный внутри удлинителя (2Е)

    - 13 006690 ротора (2) вблизи хвостовика (5К) лопасти (5) ротора (2).
25. 25. Система по п.24, отличающаяся тем, что второй распределительный диск (23) с возможностью движения установлен внутри удлинителя (2Е) так, что он приспособлен для вращения внутри удлинителя (2Е') для регулирования поступления текучей среды (Ε; Ε'; Ε''; Ε''') внутрь объемов (14, 15), ограниченных внутри лопастей (5).
26. 26. Система по п.24 или 25, отличающаяся тем, что второй распределительный диск (23) обращен к проводящим сечениям объемов (14, 15), ограниченных внутри лопастей (5) дефлекторами (21А, 21В), отклоняющими поток в хвостовике (5ΕΙΙ) лопастей (5).
27. 27. Система по п.26, отличающаяся тем, что второй распределительный диск (23) выполнен таким образом, что он имеет в нескольких из его угловых секторов пропускающие окна (24) первого ряда (24А), имеющие площадь, по существу, сопоставимую с проводящим сечением первого объема (14), и пропускающие окна второго ряда (24А), имеющие площадь, по существу, сопоставимую с проводящим сечением второго объема (15).
28. 28. Система по п.6, отличающаяся тем, что четвертые средства для циркуляции текучей среды (Е; Ε'; Ε''; Ε''') внутри третьих средств (11; 11') содержат вентилятор и/или компрессорное средство (25), связанное с третьими средствами (11; 11').
29. 29. Система по пп.16 и 28, отличающаяся тем, что вентилятор и/или компрессорное средство содержит вентиляторный и/или компрессорный элемент (25), установленный на вращающемся валу (7).
30. 30. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что первые средства системы (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра содержат трансформатор (ТК) и/или другие силовые или вспомогательные электрические устройства, расположенные в основании опоры (41) системы (1') преобразования энергии ветра, и третьи средства включают отверстия в основании опоры (4') вблизи трансформатора (ТК) и/или других силовых или вспомогательных электрических устройств, причем опора (4') также обеспечивает соединение для текучей среды между ее внутренней частью и объемом (11') накопления системы (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра для прохождения текучей среды (Ε'''), забираемой из внешней среды, в объем (11') накопления.
31. 31. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что внешняя поверхность (5Б) лопастей (5) составлена посредством наложения множества предварительно сформированных листов (18), содержащих окна или отверстия (12).
32. 32. Система по п.31, отличающаяся тем, что внешняя поверхность (5Б) лопастей (5) составлена из композиционного материала.
33. 33. Система по п.31 или 32, отличающаяся тем, что внешняя поверхность (5Б) лопастей (5) содержит верхнюю полуоболочку (5И) и нижнюю полуоболочку (5Ь).
34. 34. Система по любому из пп.2-4, отличающаяся тем, что первый ряд (12Ь) окон и/или второй ряд (12Т) окон содержит окна (12, фиг. 4) первого типа (4а), и/или второго типа (4Ь), и/или третьего типа (4с), причем типы включают следующие окна (12):

    первый с постоянным сечением прохода для воздуха от внутренней поверхности (5δί) к внешней поверхности (5Бе) поверхности (5Б) лопасти (5), второй с расходящимся сечением и, по существу, с ортогональной осью относительно направления потока ветра (V) снаружи от лопасти (5), третий, по существу, с параллельными стенками и наклонной осью, формирующей заданный острый угол относительно ортогональной оси к внешней поверхности с такой ориентацией, что вытекающий воздух направляется в том же направлении, как и поток ветра (V) снаружи от лопасти (5).
35. 35. Система по п.34, отличающаяся тем, что второй ряд (12Т) отверстий (12) содержит окна (фиг. 4, 12) третьего типа (4с).
36. 36. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, рассеивающее устройство, питаемое энергией, принимаемой от другого источника питания, внешнего относительно системы (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра, приспособленное для увеличения теплосодержания текучей среды (Ε; Ε'; Ε''; Ε'''), циркулирующей в устройстве для удаления льда и защиты от обледенения.
37. 37. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что гондола (3) с возможностью движения соединена с опорой (4) посредством расположения между ними седьмых средств для ориентации гондолы (3) в направлении максимального потока ветра (V) в районе, где установлена система (1) преобразования энергии ветра.
38. 38. Способ предотвращения и устранения обледенения на лопастях ротора систем преобразования энергии ветра типа, содержащего опору (4; 4'), приспособленную для удерживания и закрепления системы (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра на земле или основании, гондолу (3), расположенную на опоре (4; 4'), с которой соединены первые средства (9, ΙΝ, 10; ТК) для преобразования вращательного движения ротора для производства электроэнергии, подаваемой в электрическую сеть, и для управления и работы возможных электрических устройств системы (1) преобразования энергии ветра,

    - 14 006690 ротор (2), соединенный с гондолой (3) таким образом, что он вращается относительно гондолы (3), причем ротор (2) содержит заданное количество лопастей (5) и приводится в движение действием ветра (V), сталкивающегося с лопастями (5), включающий следующие операции:

    a) всасывание текучей среды (Р; Р'; Р''; Р''') или воздуха из среды, окружающей систему (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра,

    b) подачу всасываемой текучей среды (Р; Р'; Р''; Р''') во вторые средства (2Е, 19, 21) для прохождения текучей среды (Р; Р'; Р''; Р''') внутри объемов (14, 15), ограниченных внутри лопастей (5) ротора (2),

    c) выброс по меньшей мере части текучей среды (Р; Р'; Р''; Р''') наружу из лопастей (5) через окна (12), расположенные по меньшей мере на части внешней поверхности (58) лопастей, причем окна (12) сообщаются по текучей среде с объемами (14, 15) в лопастях (5), отличающийся тем, что выброс осуществляют так, чтобы создавать воздушный слой или пленку на внешней стороне поверхности (5Е) лопастей (5), отнесенной к окнам (12), и термодинамическое взаимодействие текучей среды с ветром (V), сталкивающимся, по меньшей мере, с поверхностью лопасти (5Е), отнесенной к окнам (12), и/или с водой и льдом, возможно находящимися на внешней поверхности (58) лопасти (5).
39. 39. Способ по п.38. отличающийся тем, что между операциями а) и Ь) способа происходит тепловой обмен между текучей средой (Р; Р'; Р''; Р''') и нагретыми поверхностями первых средств (9, ΙΝ, 10; ТК) системы (1; 1'; 1''; 1''') преобразования энергии ветра для преобразования вращательного движения ротора (2) для производства электроэнергии, происходящий в объеме накопления, образованном внутри системы преобразования энергии ветра.