Ветродвигатель 100 кВт
Взяв установку на создание ветроэлектростанций небольшой мощности, сектор ВЭС ТЭП с конца 1938 г. начал проектирование ветросилового агрегата(ветродвигателя) на 100 000Вт.
В основу проектирования была поставлена цель создания ветродвигателя, дающего возможность его освоения в опытном экземпляре и доведения до серийного производства в минимальные сроки и обладающего при этом мощностью и способом отдачи энергии, пригодными для широкого применения.
Кроме того, имеется в виду путем специально поставленных исследований при опытной эксплуатации этих ВЭС получить ряд экспериментальных данных для более уточненного в дальнейшем проектирования и строительства таких ветродвигателей, а также и более мощных станций. Агрегат состоит из башни растяжечного типа высотой 65 м, на которой размещены по вертикали два быстроходных ветродвигатели диам. по 20 м.
На одном валу с ветродвигателей имеются зубчатые редукторы.
Мощность каждого ветроколеса, при установочной скорости 9,6 м/сек, на валу равна около 60 ооо Вт. Мощность обоих ветродвигателей объединяется на одном вертикальном валу, идущем по башне вниз, где карданными сопряжениями он переводится в центр башни и проходит через пяту башни к нижнему зубчатому редуктору.
К горизонтальному валу нижнего редуктора присоединяется нормальный синхронный генератор переменного тока на 100 кВт от ветроколеса, который помещен вместе со щитом управления в небольшой будке на земле.
Такое расположение генератора и щитов управления ВЭУ дает удобное обслуживание и возможность непосредственного присоединения к тому же генератору любого теплового резерва или инерционного уравнителя, а также возможность параллельной работы с энергетической системой.
Башня ветродвигателя принята растяжечного типа как более экономная в отношении расхода металла. Высота башни 65 м избрана так, чтобы разместить центр ометаемой площади на высоте 50 м, в зоне, где отсутствуют ночные затишья. На этой высоте имеются большие средние скорости ветра по сравнению с высотой 15-20 м и тем самым увеличивается выработка, а кроме того, уменьшается неравномерность, т.е. улучшается и качество энергии.
Ствол башни ВЭУ
сконструирован из уголкового железа. Растяжки присоединяются к охватывающему ствол кольцу, относительно которого ствол может проворачиваться, воспринимая от него через специальные катковые опоры вертикальную реакцию растяжек и передавая в свою очередь через это же кольцо на растяжки горизонтальные усилия от ветровых нагрузок.Растяжки имеют анкерные опоры в земле.
Ствол опирается на специальную пяту, состоящую из фундаментной опоры и роликового подшипника.
Ствол жестко связан с консольными конструкциями, несущими ветроколеса, и, поворачиваясь вместе с ними вокруг своей вертикальной оси, устанавливает ветроколеса против ветра.
Поворот на ветер предусмотрен автоматически от маленького ветроколеса (виндрозы), установленного на стволе башни и связанного системой передачи с неподвижной частью растяжечного пояса.
Для сообщения по длине ствола запроектирована лестница и ручной уравновешенный подъемник, расположенный внутри башни.
В средних ветровых условиях (при среднегодичной скорости = 4,7 м/сек на высоте 15 м от земли) запроектированный вышеуказанный ветросиловой установки может выработать в год около 300 тыс. кВт^ч, имея, таким образом, приведенное число часов использования 3000 час. в году.
Если аналогичное ветродвигатель поставить в условия Апшеронского полуострова, соответственно усилив его элементы, прежде всего редуктора, — то он смог бы дать при том же числе часов использования 500 000 Вт мощности и соответственно около 1,5 млн. кВт^ч годичной выработки.
Этот ветросиловой установки на 100 кВт имеет удельный расход металла около 450 кг/кВт, из которых около 300 кг — обычные металлические конструкции.
В случае указанного выше увеличения мощности ВЭУ вес его возрос бы не более, чем в 2 раза, а следовательно, удельный расход металла снизился бы до 180 кг/кВт.