"Городская ветровая энергетическая установка."

 

I. Постановка задачи.

 

При разработке новой ветровой энергетической установки преследовались одновременно несколько целей.

Цели создания установки:

·        Первая и главная заключалась в том, что будущая установка должна располагаться непосредственно в населенных пунктах. Причем высокая плотность заселения не должна быть ограничивающим фактором для ее применения;

·        предусматривается, что длина линии электропередачи от установки до энергопотребителя не должна превышать нескольких метров, максимум десятков метров или отсутствовать вовсе;

·        энергетическая установка должна обладать максимально возможной экологической чистотой во всех отношениях;

·        установка должна быть не дорогой, надежной, простой и безопасной в эксплуатации;

·        ее работа не должна основываться на использовании ископаемых, сырьевых источников энергии.

Другими словами, принимались к рассмотрению только возобновляемые, экологически чистые, т.н. альтернативные источники энергии. При тщательном рассмотрении таковых среди возобновляемых источников первичной энергии для такого устройства был выбран ветер, а точнее – кинетическая энергия ветрового потока. Необходимо отметить, что ветер является одним из наиболее мощных среди альтернативных энергетических источников и может быть сравнительно легко утилизирован в народном хозяйстве в значительных масштабах. Кроме того, этот источник самый доступный и демократичный практически в любом регионе Земли.

Острая необходимость в подобных установках созрела потому, что современный мир характеризуется, к сожалению, резким увеличением чрезвычайных ситуаций в системе энергетического обеспечения. Это происходит по причине увеличения таких негативных факторов, как терроризм, локальные войны, глобальное изменение климата, приводящее к природным и техногенным катастрофам и т.д. Кроме того, необходимость в таких установках назрела еще и потому, что в последнее время наблюдается очень интенсивный рост экономик многих стран и населения Земли в целом, увеличиваются и площади вновь осваиваемых территорий. Эти факторы вызывают заметное увеличение энергопотребления. Однако возрастающий спрос на электроэнергию значительно опережает возможности роста мощностей по ее производству и транспортировке.

К тому же существуют и многие другие области деятельности, где необходимо применять надежный и эффективный автономный источник электроснабжения. Например, для обеспечения национальных парков и заповедных зон, других строго охраняемых территорий экологически чистой электрической энергией. Применять традиционные ветроустановки для этих целей нельзя. Иначе говоря, ставилась задача создания совершенно нового изделия нигде серийно ранее в мире не производимого, предназначенного для эксплуатации в городских и прочих местностях по мере надобности.

Однако возникает вопрос, почему же современные ветрогенераторные установки, успешно используемые сейчас во многих странах мира, не годятся для указанных целей?

 II. Почему не подходят современные ветроустановки.

 Мировая практика показывает, что промышленностью освоены и эксплуатируются два типа ветроагрегатов – с горизонтальной (крыльчатые) и вертикальной (лопастные – карусельные и ортогональные) осью вращения ротора. Причем более 95% мирового рынка ветроэнергетики использует схему с горизонтальным ротором. Обе схемы обладают рядом известных положительных характеристик - они не производят загрязнения воздуха, не требуют воды для охлаждения, не вызывают теплового загрязнения и не потребляют топлива. Однако все же они оказывают некоторые негативные влияния на окружающую среду, которые, конечно же, ни в коей мере не идут в сравнения с влияниями на нее при сжигании ископаемого топлива. Какие? Ветрогенераторная машина с горизонтальной осью, например, производит шум, требует земельных площадей и дорогих конструкционных материалов. Она оказывает для многих отрицательное визуальное воздействие, может вызывать помехи близко расположенным TV приемникам, повышает ионизацию воздуха вокруг себя, генерирует отрицательно влияющий на людей и животных инфразвук, пагубно воздействует на птиц, пчел, и т.д. Но главный недостаток этих ветроустановок заключается в том, что им необходим совершенно исключительный и довольно редко встречающийся на поверхности земли режим ветрового потока. Эффективно и целесообразно их применять можно только там, где ветровой поток имеет стабильные режимы – горизонтальный и постоянный, как по направлению, так и по величине (например, как в аэродинамической установке), а это в среднем от 9 до 18 метров в секунду. К сожалению, такой промышленный режим ветрового потока встречается далеко не везде, не более, чем на 15-20% мировой суши. Однако часто такие земли уже заселены, или отдалены и труднодоступны, или непригодны для поселения людей. Если же попытаться дать данным ветроустановкам общую характеристику, то режим их работы при скоростях ветра до 8 м/сек экономически нецелесообразен из-за их малой эффективности, а свыше 20 – 25 м/сек их необходимо останавливать при помощи автоматики или вручную, чтобы избежать возможных повреждений. Мощность применяемых ветрогенераторных установок в основном зависит от длины лопастей и качества ветра. Поэтому, чем длиннее лопасть и больше скорость, и постоянство ветра, тем большее количество и качество перехватываемой энергии. Отсюда вытекает необходимость сооружать высокие мачты или даже специальные башни высотой до 100 и более метров, изготовлять лопасти рабочего колеса диаметром свыше 90 метров и массой каждой лопасти до десятков тонн, располагать на этой высоте генератор электрического тока, коробку передач (для некоторых крупных и средних ветряков), контактные кольца, электрокабель, системы безопасности и остановки двигателя (или разворота его лопастей против ветра на случай штормовой погоды), автоматику и многое другое. Получается внушительная, сложная, дорогостоящая и не безопасная конструкция. По этим причинам эти (часто называемые “традиционные”) ветроагрегаты невозможно располагать в густонаселенных местах, вблизи от домов или предприятий. Они всегда располагаются на высоких, открытых всем ветрам местностях, отдаленных от строений (в последнее время вообще выносятся на многие километры в море), и от них необходимо тянуть электрический кабель, что порой очень неудобно и экономически маловыгодно.

Еще одна причина, сдерживающая широкое распространение традиционных ветрогенераторов - это их довольно-таки высокая установочная стоимость. С учетом комплектации ветроустановки периферийными устройствами (электроника, аккумуляторы, устройства коммутации и безопасности и т.д.), транспортными расходами, расходами на монтаж, пуско-наладочные и прочие работы установочная стоимость типовых ветрогенераторов некоторых фирм доходит до четырех и более тысяч US$ за каждый кВт вырабатываемой установкой электроэнергии, что оказывает негативное влияние на их конкурентоспособность. Отпускная же цена на электроэнергию в среднем составляет порядка шести-восьми (часто и более того) центов за 1 кВт/ час, что тоже не очень дешево. Существует также проблема частых профилактических работ, которые необходимо осуществлять ветромашине, поскольку в ней заключено достаточно много сложных механизмов. Отсюда и высокие эксплуатационные расходы. Кроме сказанного, данные ветроагрегаты плохо работают в крайних северных и южных широтах в холодный период времени по причине возможного обледенения ротора (лопастей).

Что касается ветроэлектроустановок с вертикальной осью вращения, то они имеют некоторые положительные характеристики по сравнению с крыльчатыми ветроагрегатами. Например, некоторые из них обладают большим крутящим моментом, работоспособны при любом направлении ветрового потока и оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, имеют низкие эксплуатационные расходы. Однако, тем не менее, они занимают менее 5% от общего рынка ветроэнергетики вследствие ряда присущих им недостатков. Например, в номинальном режиме работы они имеют сравнительно меньшую эффективность, а наличие пульсации крутящего момента приводит к нежелательным пульсациям выходных параметров генератора, и некоторым другим.

Исходя из вышеизложенного стало понятно, что для устойчивой, надежной и безопасной работы ветроустановки в условиях с господством порывистых, шквальных и переменных ветровых потоков необходимо разрабатывать ветроэнергоустановки, адаптированные именно к этим условиям.

 III. Что предлагается нового в этой области.

В процессе разработки новой ветроэнергетической установки, которая отвечала бы поставленным целям (см. п.1), были учтены многие вышеизложенные недостатки современной ветроэнергетики.

Главные характеристики, свойственные предлагаемой ветрогенераторной установке следующие:

1. Установка рассчитана на любые характеристики ветрового потока. Однако, наиболее эффективное применение установки при таких условиях эксплуатации, когда ветровой поток неустойчивый, порывистый, низконапорный, переменный по силе и направлению, имеющий шквальный, а также верховой или низовой характер. Особенно хорошо она будет работать при отраженных ветрах, т.е. когда ветер приходит с просторов (степных или морских) и распространяется в условиях лесистой, гористой (холмистой) или городской местности. Такой ветровой поток практически преобладает на большей части поверхности земной суши, и он особенно свойственен местам традиционного проживания людей и/или где могли бы применяться ветроустановки. Установка будет работать и вырабатывать электрический ток при скорости ветра, начиная практически от самого тихого. Верхний допустимый предел скорости ветра ограничен только конструкционными особенностями. Установка не требует вывода ее из под ветровой нагрузки и/или остановки в случаях, если ветер имеет штормовые или даже ураганные значения. Более того, при таких условиях эксплуатации выработка электроэнергии будет продолжаться.

2. Установка сравнительно безопасна и может эксплуатироваться в непосредственной близости от потребителей электроэнергии. Поскольку в ней отсутствуют какие-либо видимые вращающиеся элементы конструкций, она не будет оказывать отрицательного визуального воздействия и портить природный ландшафт. Занимаемая установкой площадь минимизирована и составляет (в зависимости от конструкции) в среднем 0,2-0,4 кв. метра поверхности на 1 кВт вырабатываемой электроэнергии. В городской черте, например, данные установки можно будет безопасно размещать на крышах зданий и сооружений (как некоторых существующих, так и строящихся), а так же они могут входить и как энергетический блок в проектируемых архитектурных сооружениях, особенно высотных. Кроме того, их можно размещать в парковой и лесопарковой зонах, во дворах зданий, как составную часть ансамблей площадей и скверов. Внешне их можно гармонично вписывать в окружающий ландшафт.

3. В процессе разработки данной установки кроме надежности и безопасности ставилась еще и цель создать сравнительно не дорогой источник электрического тока. Поэтому в конструкции установки использовались только хорошо известные и отработанные человеческой практикой за многие поколения простые приспособления, узлы и механизмы. Предполагается, что работоспособность устройства будет сохраняться при температуре окружающей среды от плюс 70 до минус 60 градусов Цельсия. Возможны и более жесткие условия эксплуатации при внесении на них поправок в конструкцию на стадии проектирования. Все элементы, отвечающие непосредственно за выработку электрического тока, располагаются на поверхности земли и поэтому установка проста в обслуживании, ремонтопригодна, и характеризуется низкими эксплуатационными расходами. Она не содержит дефицитных деталей и не требует в принципе создания новых материалов, механизмов и узлов, т.е. это новое видение того, как можно использовать производящиеся и отработанные на практике конструкции для иного применения. По этой же причине себестоимость при изготовлении данных ветрогенераторных установок не велика и предполагается в пределах 1500 - 2500 рублей за каждый киловатт установочной мощности в зависимости от серийности их производства и конструкционных особенностей. Это значительно ниже сложившихся цен на ветроэнергетическом рынке.

Учитывая вышеизложенное можно предположить, что предлагаемая к освоению ветроустановка могла бы найти свое применение для: а) увеличения энергетической безопасности и надежности электроснабжения в населенных пунктах; б) создания резервных мощностей; в) снижения уровня нагрузок на распределительную сеть в момент пикового потребления мощности; г) осуществления резервных поставок электроэнергии для освещения подъездов домов, других зданий и сооружений, а так же прилегающих к ним территорий; д) организации временных, аварийных и/или местных сетей электропитания, например, при чрезвычайных ситуациях или в военных целях; е) обеспечения электрической энергией заповедных, охранных и/или вновь осваиваемых районов и территорий, и т.д.

 IV. Что представляет собой предлагаемая ветроустановка.

 Как известно, любая ветроустановка имеет определенную парусность. Поэтому в результате фронтального воздействия кинетической энергии ветрового потока на ветроустановку она оказывается под действием значительных сил, как правило, горизонтально направленных. Для того чтобы компенсировать эти «паразитные» силы и обезопасить работу ветроустановки от их воздействия, применяют мощные фундаменты или/и растяжки.

В предлагаемой Вашему вниманию ветроустановке осуществлена попытка не бороться с этими «паразитными» силами, а использовать их на благо и, таким образом, увеличить суммарный коэффициент использования энергии ветра (КИЭВ), т.е. преобразовать эти фронтальные воздействия ветрового потока в электрический ток.

Если приводить образное сравнение, то установку можно представить как некий рычажный механизм, обладающий парусностью и совершающий механические возвратно-поступательные движения. Кинетическую энергию этих механических движений можно преобразовать в электрическую энергию (или в другие виды энергии) используя известные преобразователи, например, гидравлические, электромеханические, механические, пьезоэлектрические, их комбинации и т.д. Кроме того, в зависимости от комплектации установки, она может производить еще и механическое вращательное движение, кинетическую энергию которого можно преобразовать в электрическую энергию. Гидравлический преобразователь был выбран потому, что он является хорошо известным и отработанным с инженерной и практической точки зрения механизмом.»

 

 Конструкция предлагаемой ветроустановки схематически и в общем виде показана на рис. 1. Установка состоит из опоры 1 (показана в разрезе) и прикрепленной к ней одним окончанием при помощи шарнирного соединения 2 вертикальной мачты 3 с горизонтальными ответвлениями 4 (показаны в разрезе). К мачте 3 крепится устройство 5, называемое “парус”, который представляет собой конструкцию, обладающую поверхностной площадью и способностью оказывать максимальное сопротивление ветровому потоку 6. Конструктивно парус может иметь внешне самые различные формы и размеры. Горизонтальные ответвления 4 соединены с компенсаторами 7, которые могут быть в виде цилиндрических пружин или иных компенсирующих устройств. Компенсаторы 7 удерживают мачту 3 посредством горизонтальных ответвлений 4 и распорок 8 в исходном вертикальном положении при отсутствии воздействия ветрового потока 6 на парус 5, и возвращают мачту 3 обратно в исходное вертикальное положение после окончания воздействия ветрового потока 6 на парус 5. Смысл применения паруса и компенсаторов в установке заключается в том, чтобы придать мачте, а значит и горизонтальным ответвлениям установки режим механических колебательных, возвратно-поступательных движений. Горизонтальные ответвления 4 соединены с насосами 9, рабочие камеры которых оборудованы впускными и выпускными клапанами. Величина амплитуды рабочего хода насосов 9 и компенсаторов 7 регулируется простыми ограничителями 10 (показаны в разрезе), жестко соединенными с общим основанием 11 (допустим, поверхностью земли), на котором располагается и опора 1. Для обеспечения необходимой устойчивости всей конструкции количество ограничителей хода, удерживающих установку в целом, теоретически должно быть не менее трех. Однако для простоты восприятия принципа действия установки на рис. 1 указано только два ограничителя хода. Помимо этого, установка содержит питающую 12 и напорную 13 магистрали, которые могут быть наполнены газовой или жидкой средой, выполняющей функцию рабочего тела. Питающая магистраль соединена с впускными клапанами рабочих камер насосов, а напорная магистраль соединена с выпускными клапанами рабочих камер насосов. Магистрали, в свою очередь, соединены с устройством 14, служащим для преобразования кинетической энергии рабочего тела, находящегося в магистралях, в механическое вращательное движение. Конструктивно преобразующее устройство 14 может иметь различные и хорошо известные схемы исполнения (поэтому на схеме не детализируется). Если предположить, что в нашем случае в магистралях находится жидкость, то устройство может состоять из регулирующих клапанов, гидравлических аккумулятора и двигателя и т.д. Гидравлический двигатель устройства, в свою очередь, напрямую или через соединительную муфту соединен с генератором электрического тока 15.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом. При воздействии ветрового потока 6 на парус 5 установки мачта 3 совместно с горизонтальными ответвлениями 4, преодолевая сопротивление компенсаторов 7, совершает отклонение относительно шарнира 2. При этом происходит воздействие на насосы 9, которое приводит к изменению объемов их рабочих камер. В результате этого в напорной 12 и питающей 13 магистралях происходит движение жидкости и через систему клапанов происходит зарядка гидроаккумулятора в устройстве 14. После окончания воздействия ветрового потока 6 на парус 5 компенсаторы возвращают мачту 3 и ее горизонтальные ответвления 4 в исходное положение. При этом они опять совершают отклонения относительно шарнира 2, но теперь уже в обратную сторону и снова происходит воздействие на насосы 9, которое приводит к изменению объемов их рабочих камер. Таким образом, рабочее тело (жидкость) нагнетается по напорной магистрали 12 в устройство 14, в гидравлическом аккумуляторе которого создается повышенное давление нагнетаемой жидкости. При превышения определенного уровня давления в гидравлическом аккумуляторе, которое регулируется клапанами, жидкость начинает воздействовать на гидравлический двигатель, вызывая, тем самым, вращение его вала. Поскольку гидравлический двигатель нагружен на вал генератора электрического тока 15, то последний будет вырабатывать электрическую энергию. Электроэнергия будет вырабатываться до тех пор, пока гидравлический двигатель будет осуществлять вращение вала, т.е. пока давление в гидравлическом аккумуляторе не снизится до определенного регулируемого уровня. Далее процесс повторяется. Таким образом, кинетическая энергия ветрового потока превращается в энергию электрического тока. В установке можно использовать несколько гидравлических аккумуляторов, соединенных последовательно или параллельно. Таким образом, появляется возможность накопить в них огромную кинетическую энергию, и это очень важно при длительном штилевом характере ветра.

В местностях, где наблюдается не только неустойчивый, порывистый, переменный по силе и направлению ветровой поток, но и такой, который имеет более или менее стабильные режимы (постоянные по величине), возможно применять комбинированную ветроустановку. В ней на мачте крепятся два типа парусов: пассивный и активный. Пассивный парус – это такой, который применялся в установке по схеме, изображенной на рис. 1. Такой парус обладает только поверхностной площадью и способностью оказывать максимальное сопротивление ветровому потоку. Кроме этих свойств пассивного паруса, активный парус еще и преобразует кинетическую энергию ветрового потока в кинетическую энергию механического вращательного движения. Фактически его можно обозначить как парус-ветродвигатель. Такая ветроустановка схематически и в общем виде показана на рис. 2.



 

На мачте 3, которая в этом случае должна быть внутри полой (на рис. 2 изображена труба, но возможна любая другая сборная конструкция), монтируются кроме пассивного паруса А еще и активный парус-ветродвигатель В. Теоретически он может представлять собой любой из известных на практике ветродвигателей. Допустим, в нашем случае мы будем использовать ветродвигатель с вертикальной осью вращения, рассчитанный на использование силы сопротивления ветровому потоку (наподобие Ротора Савониуса закрытого типа с концентраторами ветрового потока). Как известно, такие ветродвигатели вращаются с линейной скоростью, меньшей скорости ветра. Однако благодаря своей геометрии они всегда находятся в рабочем положении при любом направлении ветра. Коэффициент использования энергии ветра у таких ветродвигателей сравнительно невелик (около 30%), но из-за большого геометрического заполнения они обладают большим крутящим моментом. Для увеличения эффективности использования энергии воздушного потока (а значит и мощности ветроэнергоустановки в целом) в данном ветродвигателе применен обычный кольцевой концентратор воздушного потока. Конструктивно активный парус-ветродвигатель изображен в сечении С – С (см. рис. 3).



Внутри кольцевого концентратора ветрового потока 16 с вертикальными направляющими лопатками 17 закреплено на вертикальном валу 18 ветроколесо, состоящее из ряда лопастей 19, протяженных по вертикали. Лопатки 17 сориентированы таким образом, чтобы без применения механизма ориентации ветровой поток 6 направлялся бы только на те лопасти ветроколеса, которые создают вращательный момент в одном направлении, независимо от направления ветра. Вертикальный вал 18 под действием энергии ветрового потока вращается внутри мачты 3. У основания мачты 3 вал 18 кинематически связан с гидронасосом 20, который через свои впускные и выпускные клапана присоединен к питающей 12 и напорной 13 магистралям установки. Когда под воздействием ветрового потока 6 вал 18 установки придет во вращение, то в напорную магистраль 12 будет нагнетаться жидкость не только благодаря работе насосов 9, но и насосу 20. Вертикальная мачта 3 в данном виде установок жестко соединена со своими горизонтальными ответвлениями 4 посредством усиленных распорок 8. Поскольку парус-ветродвигатель увеличивает общую парусность всей установки, то усилия, заставляющие мачту совершать возвратно-поступательные движения так же увеличатся.

Согласно утверждениям специалистов, современные технологии позволяют легко, без применения дорогостоящих материалов и комплектующих изготовить такой гидравлический преобразователь 14, в котором внешние утечки рабочего тела (жидкости) практически бы равнялись нулю, а эффективность такого преобразователя (его КПД) будет лежать в пределах 70-80%. Если пренебречь потерями на трение в шарнирном соединении 2, потери в компенсаторах 7 принять за 50%, а в магистралях, насосах и в генераторе электрического тока в сумме за 5%, то можно рассчитывать на общую эффективность такой ветрогенераторной установки приблизительно равной 35%. При этом необходимо отметить, что мачта 3 совместно с горизонтальными ответвлениями 4 представляет собою один из видов простых механизмов – рычаг, вращающийся вокруг точки опоры – шарнирного соединения 2. Поэтому сумма равнодействующих сил f1+f2 (см. рис. 4), которые действуют на компенсаторы 7 и насосы 9 будет намного больше, чем равнодействующая сила F ветрового потока на парусную составляющую установки.



 

Соотношения сил практически будет зависеть от соотношения (назовем его К) длин плеч приложения этих сил (l и L соответственно).

Теоретически, эффективность предлагаемой к реализации установки может выглядеть следующим образом. Допустим, в реальной установке L=15 метров, а l =3 метра, то соотношения длин плеч “К” приложения сил равно 5. Поэтому сумма равнодействующих сил f1 и f2 будет в 5 раз больше, чем равнодействующая сила F воздействия ветрового потока 6 на парус 5 установки. Если предположить, что суммарный ветровой поток 6 будет воздействовать на мачту 3 с активной мощностью, равной 1,0 киловатту, то с учетом общей эффективности установки (35%) на выходе генератора электрического тока мы вполне можем рассчитывать на получение мощности равной 1,75 киловатт электрической энергии. Но эту энергию мы получим только от преобразования возвратно-поступательных механических движений мачты в электрический ток. А с учетом преобразования вращательной механической энергии активным парусом-ветродвигателем В мы можем надеяться на суммарную полученную электрическую мощность порядка 1,9-2,0 киловатта. Однако есть надежда, что в реальных условиях эксплуатации предлагаемая установка будет иметь еще большую эффективность, учитывая те имеющиеся «ноу-хау», которые относятся к ее конструкции, монтажу и комплектации.

Необходимо отметить, что в схеме данной установки применен гидравлический преобразователь механических возвратно-поступательных движений. В реальной же установке можно совместно применять и другие широко известные преобразователи, например, механические, электромеханические, а также их комбинации.

 

V. Некоторые дополнительные примеры использования ветроустановки.

 

1. Для получения электроэнергии как перекачивающая насосная установка.



Пример 1. Ветровая энергетическая установка 1, схематически изображенная на данном рисунке, имеет питающую 2 и напорную 3 1магистрали, располагается, например, на уровне верхнего водоема 4, входящего в систему водоемов гидроаккумулирующей электростанции 5. При этом питающая магистраль 2 установки 1 соединяется с нижним водоемом 6, а напорная магистраль 3 установки 1 соединяется с верхним водоемом 4. Установка работает следующим образом. При наличии ветрового потока 5 установка 1 будет перекачивать воду из нижнего водоема 6 в верхний водоем 4, накапливать ее в верхнем водоеме 4, преобразуя ее в потенциальную энергию. В период пикового потребления потенциальная энергия воды преобразуется в электрическую энергию путем направления ее по напорному трубопроводу 7 гидроаккумулирующей электростанции 5, где она вращает турбинный насос 8, вырабатывающий электроэнергию. Таким образом, кинетическая энергия ветрового потока 5 преобразуется в электрическую энергию при помощи данной ветровой энергетической установки 1.



Пример 2. Ветровая энергетическая установка 1, схематически изображенная на рисунке имеет питающую 2 и напорную 3 магистрали, располагается вблизи источника воды 4, расположенного на поверхности земли или под землей (принципиального значения это не имеет, на рисунке показан в разрезе пруд). При этом питающая магистраль 2 установки 1 соединяется с указанным источником воды 4, а напорная магистраль 3 установки 1 соединяется с водоемом 5, установленном на возвышении над уровнем земли 6. Возвышением может служить водонапорная башня, верхнее помещение жилого или административного здания и т.д. (на рисунке изображена водонапорная башня 7). Установка работает следующим образом. При наличии ветрового потока 8 установка 1 будет перекачивать воду из нижнего водоема 4 в верхний водоем 5, накапливать ее в верхнем водоеме 5, преобразуя ее в потенциальную энергию. В случае необходимости получения электроэнергии потенциальная энергия воды преобразуется в электрическую энергию путем направления этой воды по напорному трубопроводу 9 на вращающиеся лопасти турбинно-генераторного агрегата 10, вырабатывающего электроэнергию, и далее в нижний водоем 4. Таким образом, кинетическая энергия ветрового потока 8 и в этом случае преобразуется в электрическую энергию при помощи данной ветровой энергетической установки 1. Кроме выработки электроэнергии данная ветровая установка может использоваться и как водонапорная станция.

2. Для монтажа оборудования сотовой и иной радиотелефонной связи и/или громоотвода.



Особенность конструкции данной ветроэнергетической установки дает ей возможность входить как составляющий элемент системы сотовой или иной радиотелефонной связи. Например, на мачте 1 ветровой энергетической установки 2 может быть установлено оборудование 3 приемопередающей антенны 5 базовой станции 6 системы (см. рисунок). В качестве источника электроэнергии, необходимой для осуществления функционирования базовой станции 6, может быть использована (полностью или частично) электроэнергия, вырабатываемая самой ветровой энергетической установкой. Оборудование 3 приемопередающей антенны 5 можно расположить в любом  подходящем месте на мачте 1. На рисунке схематически показано установленное оборудование 3 выше уровня паруса 4.

В тех случаях, когда мачта предлагаемой ветрогенераторной установки оказывается выше верхней точки крыши ближайшего здания (например, индивидуального жилого дома), то на мачте  установки можно дополнительно смонтировать и элементы защиты данного здания от поражения его разрядом молнии, т.е. так называемый “громоотвод”.

В начало