332
Новий тип вітрогенератора
У сучасному світі вони спираються на відновлювані джерела енергії, включаючи вітрову енергію. Вітрові турбіни типу пропелера, з горизонтальною віссю обертання переважають. Такі генератори вимагають потужних опорних веж і підйомних редукторів, що збільшує час окупності. Крім того, такі агрегати мають потужні низькочастотні джерела шуму. Ці обставини обмежують асортимент покупців і сил шукати альтернативу традиційним вітротурбінам.
Нова вітротурбіна відноситься до відновлюваних джерел енергії у вигляді вертикальних осьових вітротурбін (міжнародних скорочень VAWT) типу карусель.
Перевагою вертикальних роторів є, в першу чергу, більш низький термін окупності, а також той факт, що вони дозволяють працювати в широкому діапазоні швидкості вітру. Поки ротори з горизонтальною віссю переведені в захисний режим автоматичного обертання при певній граничній швидкості вітру, надлишок яких загрожує руйнуванням конструкції.
У цьому режимі пропелер відключений від мультиплікатора і генератора, електрика не генерується. А ротори з вертикальною віссю значно меншими механічними навантаженнями на рівні швидкості вітру, ніж ротори з горизонтальною віссю. Крім того, останні вимагають дорогих вітроорієнтованих систем.
Вертикальні осі ротора можуть працювати в будь-якому напрямку вітру. Також перевага вертикальних роторів є їх низьким рівнем шуму і можливістю установки в міських будівлях, в тому числі на дахах будівель.
В рамках проекту запропоновано принципово новий підхід до проектування вертикальних вітрогенераторів електроенергії. Виходячи з використання низьколегованої міцного ротора, на периферії якого фіксуються багато вітрила - крила.
Ротор обладнаний опорними стійками колісного шасі, що дозволяє обертати навколо зафіксованої осі з стабільним часом на фундаменті за рахунок коліс шасі. Багато вітрила - крила створюють через аеродинамічні сили великого крутного моменту. Що робить цей дизайн для конкретної потужності. Діаметр ротора може бути 10 метрів.
У той же час такий ротор може встановлювати крила площею понад 200 кв. м, які генерують до сто кілограмів електроенергії. У той же час вага таких блоків настільки невелика, що її можна встановити на дахи будівель і забезпечити їх автономним живленням. Або можна забезпечити електрику на велику ферму в степу, де відсутня лінія живлення. Збільшення потужності довільно великого значення є досяжним шляхом повторення таких одиниць. Тобто, надягаючи багато однотипних вітротурбін, ми досягаємо бажаної потужності.
Р
Під час Інтернет-моніторингу американська компанія була виявлена, що виробляє VAWT для резиденцій, АЗС електромобілів, а також для Департаменту оборони США (електронний ресурс www.vortexis.com/vortexis-engineering.html)
З далекою зовнішньою схожістю американського VAWT з нашою турбіною є наступні фундаментальні відмінності:
1,1 км аналог обертає внутрішню частину ВАТ. І зовнішня частина - статор (фіксований гідний апарат). У заявленому об'єкті вся система є одним ротором. Хоча можна додатково завершити турбіну зі статорними площинами - вітровими концентраторами.
2,2 км Оскільки потужність залежить від крутного моменту, яка безпосередньо пропорційна радіусу ротора, всі інші речі рівні, наша турбіна має більший радіус (в той же розмірах).
3. У Наша турбіна містить горизонтальне робоче колесо, на відміну від його аналога, що виводить живлення від вихрових вихров всередині ротора.
4. У аналог не має нахилу крильця. У нашій системі вони в кількості від 9 до 18. Ці крила, як показано шляхом порівняння старої моделі з дев'яними крилами і новими з двічі більше крила, збільшення потужності на 10%.
5. Умань Ця компанія не може зробити великих VAWTs. Заявник розробляє турбіну потужністю до 50...80 кВт, яка є однією і половиною замовлень величини вище, ніж описаний аналог.
Щодо технічної ефективності. Наш прототип з висотою лопати 800 мм і поперечним розміром 800 мм при швидкості вітру 11 м / с розробили механічну потужність 225 Вт (до 75 об / хв). При цьому відокремлюється від поверхні землі на висоті менше метра. Згідно з ресурсом www.rktp-trade.ru зіставлена потужність (300 Вт) розвивається п'ятишарова вертикальна вітрова турбіна, встановлена на шестиметровому масі, і має п'ять 1200 - мм леза, встановлених на загальному діаметрі 2000 мм.
Тобто, якщо ми займаємо вітрову площу в порівнянні з вітринами, то виходить, що прототип є більш енергоефективним, ніж відомий вітром на 2,5...3 рази, з урахуванням того, що грунтовий вітер слабкий через близькість до граничної поверхні і має виражений турбулентний характер. З цього, знаючи, що описаний аналог має коефіцієнт енергоспоживання вітру (KIEV) дорівнює 0,2, можна оцінити KIEV прототипу як 0,48, що набагато вище, ніж VAWT Савонію і Дар'є і відповідає кращим світовим зразкам горизонтально - осьові вітрогенератори.
У той же час, матеріальна інтенсивність і вартість прототипу є непарно нижчою за те, що пропелерні мішкові вітрові турбіни, які мають механізми вітрової орієнтації і високопоставлений енергетичний модуль з дорогою планетарною коробкою підйому.
У таблиці 1 наведено порівняльну оцінку ефективності вітротурбінних роторів різних типів.
Стіл 1/
Тип ротора
Посада осі обертання
коефіцієнт використання енергії вітру (WEEE)
Джерело
Ноти
Савоній ротор
вертикальна
0 товар(ов) - 0.00 р.
Р.А. Янсон. Вітрові турбіни. Редагований М.Ю. Осіпов. М.: Видавничий дім Н.Є. Бауман МСТУ, 2007, сторінка 23, цифра 13
Розвивається близько вісімдесят років тому, схема рису. 7(d) на сторінці 17 зазначеного джерела
Ротор N-Darier з широкими лезами
вертикальна
до 1 2 3 4 5+
Навігація
Розвинена про століття тому схема рис. 7(a) на сторінці 17 зазначеного джерела
Багатошарова стійкість
вертикальна
0 товар(ов) - 0.00 р.
Сайт www.rktp-trade.ru
Цей тип включає в себе відомий ротор Болотова в Астані.
Двопоштовий пропелер
Горизонтальні.
0 товар(ов) - 0.00 ₴
Навігація
Найпоширеніший тип вітрової турбіни в світі сьогодні
Ротор нашої турбіни (формово N-Darier, але з щільно закритими лезами, на які встановлюються нахилені крила і горизонтальні крильця)
вертикальна
0,48...0.5
Повнорозмірні вимірювання швидкості вітру з анемометром, крутним моментом ротора з динамометром, ротор обертається з тахометром
KIEV визначається непрямими методами. Необхідно безпосередньо виміряти електричну потужність на генераторі, який потрібно придбати.
Таким чином, заявлений об’єкт не тільки новий і не очевидний, але й відповідає кращим міжнародним стандартам для КЄВ, перевершує світові стандарти з точки зору пов’язаних витрат і періоду окупності.
У майбутньому планується проектування, виготовлення та тестування повнорозмірного пілотного зразка. Планується розпочати масове виробництво таких інсталяцій після висадки пілотного зразка, з такими установками в неелектризованих ділянках в сільських ділянках і новобудовах в містах. Видання
П.С. І пам'ятайте, що лише змінивши вашу свідомість – разом ми змінюємо світ!
Джерело: екотехнології
Нова вітротурбіна відноситься до відновлюваних джерел енергії у вигляді вертикальних осьових вітротурбін (міжнародних скорочень VAWT) типу карусель.
Перевагою вертикальних роторів є, в першу чергу, більш низький термін окупності, а також той факт, що вони дозволяють працювати в широкому діапазоні швидкості вітру. Поки ротори з горизонтальною віссю переведені в захисний режим автоматичного обертання при певній граничній швидкості вітру, надлишок яких загрожує руйнуванням конструкції.
У цьому режимі пропелер відключений від мультиплікатора і генератора, електрика не генерується. А ротори з вертикальною віссю значно меншими механічними навантаженнями на рівні швидкості вітру, ніж ротори з горизонтальною віссю. Крім того, останні вимагають дорогих вітроорієнтованих систем.
Вертикальні осі ротора можуть працювати в будь-якому напрямку вітру. Також перевага вертикальних роторів є їх низьким рівнем шуму і можливістю установки в міських будівлях, в тому числі на дахах будівель.
В рамках проекту запропоновано принципово новий підхід до проектування вертикальних вітрогенераторів електроенергії. Виходячи з використання низьколегованої міцного ротора, на периферії якого фіксуються багато вітрила - крила.
Ротор обладнаний опорними стійками колісного шасі, що дозволяє обертати навколо зафіксованої осі з стабільним часом на фундаменті за рахунок коліс шасі. Багато вітрила - крила створюють через аеродинамічні сили великого крутного моменту. Що робить цей дизайн для конкретної потужності. Діаметр ротора може бути 10 метрів.
У той же час такий ротор може встановлювати крила площею понад 200 кв. м, які генерують до сто кілограмів електроенергії. У той же час вага таких блоків настільки невелика, що її можна встановити на дахи будівель і забезпечити їх автономним живленням. Або можна забезпечити електрику на велику ферму в степу, де відсутня лінія живлення. Збільшення потужності довільно великого значення є досяжним шляхом повторення таких одиниць. Тобто, надягаючи багато однотипних вітротурбін, ми досягаємо бажаної потужності.
РПід час Інтернет-моніторингу американська компанія була виявлена, що виробляє VAWT для резиденцій, АЗС електромобілів, а також для Департаменту оборони США (електронний ресурс www.vortexis.com/vortexis-engineering.html)
З далекою зовнішньою схожістю американського VAWT з нашою турбіною є наступні фундаментальні відмінності:
1,1 км аналог обертає внутрішню частину ВАТ. І зовнішня частина - статор (фіксований гідний апарат). У заявленому об'єкті вся система є одним ротором. Хоча можна додатково завершити турбіну зі статорними площинами - вітровими концентраторами.
2,2 км Оскільки потужність залежить від крутного моменту, яка безпосередньо пропорційна радіусу ротора, всі інші речі рівні, наша турбіна має більший радіус (в той же розмірах).
3. У Наша турбіна містить горизонтальне робоче колесо, на відміну від його аналога, що виводить живлення від вихрових вихров всередині ротора.
4. У аналог не має нахилу крильця. У нашій системі вони в кількості від 9 до 18. Ці крила, як показано шляхом порівняння старої моделі з дев'яними крилами і новими з двічі більше крила, збільшення потужності на 10%.
5. Умань Ця компанія не може зробити великих VAWTs. Заявник розробляє турбіну потужністю до 50...80 кВт, яка є однією і половиною замовлень величини вище, ніж описаний аналог.
Щодо технічної ефективності. Наш прототип з висотою лопати 800 мм і поперечним розміром 800 мм при швидкості вітру 11 м / с розробили механічну потужність 225 Вт (до 75 об / хв). При цьому відокремлюється від поверхні землі на висоті менше метра. Згідно з ресурсом www.rktp-trade.ru зіставлена потужність (300 Вт) розвивається п'ятишарова вертикальна вітрова турбіна, встановлена на шестиметровому масі, і має п'ять 1200 - мм леза, встановлених на загальному діаметрі 2000 мм.
Тобто, якщо ми займаємо вітрову площу в порівнянні з вітринами, то виходить, що прототип є більш енергоефективним, ніж відомий вітром на 2,5...3 рази, з урахуванням того, що грунтовий вітер слабкий через близькість до граничної поверхні і має виражений турбулентний характер. З цього, знаючи, що описаний аналог має коефіцієнт енергоспоживання вітру (KIEV) дорівнює 0,2, можна оцінити KIEV прототипу як 0,48, що набагато вище, ніж VAWT Савонію і Дар'є і відповідає кращим світовим зразкам горизонтально - осьові вітрогенератори.
У той же час, матеріальна інтенсивність і вартість прототипу є непарно нижчою за те, що пропелерні мішкові вітрові турбіни, які мають механізми вітрової орієнтації і високопоставлений енергетичний модуль з дорогою планетарною коробкою підйому.
У таблиці 1 наведено порівняльну оцінку ефективності вітротурбінних роторів різних типів.
Стіл 1/
Тип ротора
Посада осі обертання
коефіцієнт використання енергії вітру (WEEE)
Джерело
Ноти
Савоній ротор
вертикальна
0 товар(ов) - 0.00 р.
Р.А. Янсон. Вітрові турбіни. Редагований М.Ю. Осіпов. М.: Видавничий дім Н.Є. Бауман МСТУ, 2007, сторінка 23, цифра 13
Розвивається близько вісімдесят років тому, схема рису. 7(d) на сторінці 17 зазначеного джерела
Ротор N-Darier з широкими лезами
вертикальна
до 1 2 3 4 5+
Навігація
Розвинена про століття тому схема рис. 7(a) на сторінці 17 зазначеного джерела
Багатошарова стійкість
вертикальна
0 товар(ов) - 0.00 р.
Сайт www.rktp-trade.ru
Цей тип включає в себе відомий ротор Болотова в Астані.
Двопоштовий пропелер
Горизонтальні.
0 товар(ов) - 0.00 ₴
Навігація
Найпоширеніший тип вітрової турбіни в світі сьогодні
Ротор нашої турбіни (формово N-Darier, але з щільно закритими лезами, на які встановлюються нахилені крила і горизонтальні крильця)
вертикальна
0,48...0.5
Повнорозмірні вимірювання швидкості вітру з анемометром, крутним моментом ротора з динамометром, ротор обертається з тахометром
KIEV визначається непрямими методами. Необхідно безпосередньо виміряти електричну потужність на генераторі, який потрібно придбати.
Таким чином, заявлений об’єкт не тільки новий і не очевидний, але й відповідає кращим міжнародним стандартам для КЄВ, перевершує світові стандарти з точки зору пов’язаних витрат і періоду окупності.
У майбутньому планується проектування, виготовлення та тестування повнорозмірного пілотного зразка. Планується розпочати масове виробництво таких інсталяцій після висадки пілотного зразка, з такими установками в неелектризованих ділянках в сільських ділянках і новобудовах в містах. Видання
П.С. І пам'ятайте, що лише змінивши вашу свідомість – разом ми змінюємо світ!
Джерело: екотехнології
