Бурезащита

Бурезащита подветренных ветроколёс (по заявке на патент LR Р-09-182 от 22.10.2009).

Любое ветроколесо рассчитано на работу в определённом интервале скоростей ветра. Для защиты от высоких скоростей ветра используются три основных способа:

1) принудительный  или пассивный поворот лопастей,

2) разворот колеса в горизонтальной плоскости боком к ветру вследствие давления ветра на хвост ветроколеса  (варианты – хвост гравитационный или подпружиненный, боковая лопата и т.п.) и

3) запрокидывание колеса вверх вследствие давления ветра непосредственно на элементы конструкции самого ветроколеса.

Для подветренных (расположенных за мачтой относительно ветра) ветроколёс возможно использование только 1-го и 3-го способов, тут уж не запрокидывание получается, а всплывание.

Тихоходное подветренное ветроколесо, как парусное, так и многокрыл, также нуждаются в защите от бури, но их конструктивные особенности делают использование этих двух способов почти невозможным. Поворот 6, 8, 12 или более лопастей многокрыла требует неоправданно сложной системы управления лопастями (каждой), мне лично упоминания о таких состемах неизвестны. С парусником ещё сложнее. Мягкую лопасть к ветру не развернёшь, а пружины или любые эластичные злементы для отпуска – натагивания шкотов на практике оказались не эффективными. Да, при отпуске шкотов выше определённого уровня тяга с паруса снимается и обороты колеса снижаются, но при этом парус начинает заполаскиваться и нету такого мягкого материала, который способен это долго выдерживать – паруса рвутся по задней шкаторине. Конструкции для уменьшение площади парусов (подобно закручиванию стакселя на яхте) описаны, также и в патентах, но их реализация для колеса в 4-8 метров диаметром представляется ещё менее оправданной. Всплывание парусника (и многокрыла) неудобно хотя бы потому, что в качающейся подвеске должен разместиться не только генератор, но и мультипликатор. Ну а если там прямой привод на насос, то “всплывание” вообще не представляется возможным.

Как показала видеосъёмка модели парусника (youtube.com), а также полевые наблюдения, колесо с высоким заполнением снижает обороты при повороте к ветру начиная с более 45град., т.е всплывать необходимо до почти горизонтального состояния.

Упомянутый в Принципах конструкции жёсткий аэродинамический парус-лопасть с разворачивающей пружиной должен обеспечить нормальную работу колеса, но этого пока ещё никто не видел. С другой стороны такой парус-лопасть вообще представляется целесообразным начиная с размера в 2,5 – 3 метра, т.е. до диаметра 3 – 4 м мягкие паруса вполне удобны и выгодны. Получается, что паруса отпускать нельзя, а система всплывания слишком сложна и тяжела (особенно в случае до 1KW  – походный вариант), остаётся делать только как делают все растения – трава, кусты, деревья – наклоняться к земле. Так что предлагается способ защиты от бури подветренного ветроколеса его наклоном вниз (вплоть до горизонтального положения) вместе с частью мачты под давлением ветра непосредственно на элементы конструкции ветроколеса, что обеспечивается введением эластичного (springy device) устройства любой подходящей конструкции в мачту ветроколеса.

Источник