Ветроэлектростанция

 New Wind Turbine Invention

Изобретение относится к области энергетики, в частности к ветроэлектростанциям, в которых
используется энергия ветра.

Для достижения технического результата, конструкция ветроэлектростанции обладает следующими преимуществами:

  • упрощение конструкции;
  • уменьшении массы изделия,
  • увеличении ресурса работы;
  • расширении диапазона рабочих скоростей ветра за счет дозирования ветрового потока, попадающего на лопасти турбины через отверстия конфузора (при штормовом ветре), а также при частом изменении скорости ветра;
  • снижение шумового воздействия от вращения лопастей турбины на окружающую среду;
  • защищенная от внешних воздействий вращающаяся часть, не допускающие попадания птиц на лопасти турбины
  • разделение воздушного потока на струи, подаваемого на лопасти турбины, что в несколько раз увеличивает мощность турбины, в отличие от осевых ветровых установок, где энергия отбирается от составляющей скорости потока вдоль оси.
  • при обтекании ветровым потоком конуса конфузора, за конфузором образуется разреженную область, которая будет втягивать воздух из отверстий конфузора, увеличивать скорость воздушного потока, проходящего через отверстия конфузора и лопасти турбины, тем самым обеспечивая дополнительную мощность на лопастях турбины за счет тяги (разность давления на остром конце и раструбе конфузора).
Направляющий аппарат выполнен в виде тонкостенных ребер жесткости, закрепленных на внутренней поверхности конфузора на участке его длины от входа в конфузор до турбины, закрученных по винтовой линии в направлении вращения турбины, на концах которых в зазоре между горловиной конфузора и цилиндрическим корпусом генератора консольно закреплены упругие пластины с определенным углом закручивания на концах пластин.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

1.  Ветроэлектростанция, содержащая конфузор, установленный на вершине вертикальной поворотной опоры, закрепленный в зоне горловины конфузора электрический генератор с турбиной на его оси, направляющий аппарат, установленный перед турбиной, отличающаяся тем, что направляющий аппарат выполнен в виде тонкостенных ребер жесткости, закрепленных на внутренней поверхности конфузора на участке его длины от входа в конфузор до турбины, закрученных по винтовой линии в направлении вращения турбины, на концах которых в зазоре между горловиной конфузора и цилиндрическим корпусом генератора консольно закреплены упругие пластины с углом закручивания на концах пластин, превышающим на 10 — 15º угол закручивания ребер жесткости, лопасти турбины выполнены из упругого ленточного материала в виде вогнутых со стороны воздушного потока и гофрированных в направлении потока пластин, закрепленных консольно со стороны выхода воздушного потока на полых аэродинамического профиля стойках на ступице турбины, конфузор на поворотной опоре установлен шарнирно с горизонтальной осью вращения, перпендикулярной оси конфузора, и соединен со стороны входа воздушного потока пружиной растяжения с поворотной опорой, на наружной поверхности конфузора по конической винтовой спирали с направлением закручивания, противоположным направлению вращения турбины, закреплено тонкостенное ребро жесткости, конфузор на поворотной опоре установлен в месте, соответствующем пересечению оси поворотной опоры с центром тяжести оболочки конфузора.

2. Ветроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что угол конусности конфузора выбран равным 60 — 80º, угол закручивания ребер жесткости на внутренней поверхности конфузора выбран равным 30 — 40º, угол установки концевого сечения лопасти турбины по отношению к оси турбины выбран равным 85 — 100º, шаг конической винтовой спирали наружного ребра жесткости на конфузоре выбран равным 300 -600 мм, высота наружных и внутренних ребер жесткости выбрана уменьшающейся в направлении от входа к выходу конфузора в 3 — 5 раз, толщина ребер жесткости выбрана равной толщине конфузора, высота гофр на лопастях турбины выбрана возрастающей в направлении к стойкам.
3. Ветроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что электрический генератор выполнен бесколлекторным трехфазным с магнитоэлектромагнитным возбуждением и с встроенным бесконтактным регулятором напряжения.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области энергетики, в частности к ветроэлектростанциям, в которых используется энергия ветра.

Известны ветроэлектрические установки, содержащие ветроколесо с лопастями и электрический генератор, соединенные между собой и установленные на поворотной головке на вершине опоры с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, нижний конец которой эакреплен на фундаменте, устройство регулирования шага лопастей ветроколеса, которые выполнены поворотными, устройство ориентации оси ветроколеса по направлению ветра, устройство блокировки ветроколеса при скоростях ветра, превышающих допустимую величину (см. Автономная ветроэнергетическая установка У6-4М. Журнал ИР, N 6, 1994, с. 22).

Недостатками известных ветроэнергетических установок является низкая эффективность преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращательного движения ветроколеса, обусловленная направлением потока ветра по нормали к ветроколесу и малой эффективной площадью при малом числе лопастей ветроколеса, сильная зависимость мощности установки от скорости ветра (близка к квадратичной).

Известны также ветродвигатели, содержащие конфузор, установленный на вершине вертикальной поворотной опоры, размещенный в конфузоре вал с закрепленным на нем в зоне горловины турбиной, и регулирующий скорость турбины направляющий аппарат, выполненный в виде радиально-поворотных лопастей, установленных перед турбиной (см. патент РФ N18091581, М.кл. F 03 D 1/04).

Недостатками таких ветродвигателей являются сложность конструкции трансмиссии с вала к потребителям механической энергии и дистанционного управления поворотом в радиальном направлении лопастей направляющего аппарата, малый диапазон рабочих скоростей ветра, при которых обеспечивается стабилизация частоты вращения вала (см. Ветроэнергетика / Под ред. Д. де Рензо.- М. : Атомэнергоиздат, 1982, с. 143), большая масса конфузора, обусловленная необходимостью выбора большой толщины конфузора, обеспечивающей требуемую жесткость прочность конфузора.

Целью изобретения является упрощение конструкции, уменьшение массы, увеличение ресурса, расширение диапазона рабочих скоростей ветра.

Для достижения этой цели в известной ветроэлектростанции, содержащей конфузор, установленный на вершине вертикальной поворотной опоры, закрепленный в зоне горловины конфузора электрический генератор с турбиной на его оси, направляющий аппарат, установленный перед турбиной, направляющий аппарат выполнен в виде тонкостенных ребер жесткости, закрепленных на внутренней поверхности конфузора на участке его длины от входа в конфузор до турбины, закрученных по винтовой линии в направлении вращения турбины, на концах которых в зазоре между горловиной конфузора и цилиндрическим корпусом генератора консольно закреплены упругие пластины с углом закручивания на концах пластин, превышающим на 10-15o угол закручивания ребер жесткости, лопасти турбины выполнены из упругого ленточного материала в виде вогнутых со стороны воздушного потока и гофрированных в направлении потока пластин, закрепленных консольно со стороны выхода воздушного потока на полых аэродинамического профиля стойках на ступице турбины, конфузор на поворотной опоре установлен шарнирно с горизонтальной осью вращения, перпендикулярной оси конфузора, и соединен со стороны входа воздушного потока пружиной растяжения с поворотной опорой, на наружной поверхности конфузора по конической винтовой спирали с направлением закручивания, противоположным направлению вращения турбины, закреплено тонкостенное ребро жесткости, конфузор на поворотной опоре установлен в месте, соответствующем пересечению оси поворотной опоры с центром тяжести оболочки конфузора, угол конусности конфузора выбран равным 60-80o, угол закручивания ребер жесткости на внутренней поверхности конфузора выбран равным 30-40o, угол установки концевого сечения лопасти турбины по отношению к оси турбины выбран равным 85-100o, шаг конической винтовой спирали наружного ребра жесткости на конфузоре выбран равным 300-600 мм, высота наружных и внутренних ребер жесткости выбрана уменьшающейся в направлении от входа конфузора в 3-5 раз, толщина ребер жесткости выбрана равной толщине конфузора, высота гофр на лопастях турбины выбрана возрастающей в направлении к стойкам, электрический генератор выполнен бесколлекторным трехфазным с магнитоэлектромагнитным возбуждением и с встроенным бесконтактным регулятором напряжения.

Новизна и изобретательский уровень предлагаемой ветроэлектростанции определяются следующим существенными отличительными признаками:

  • выполнением направляющего аппарата в виде тонкостенных ребер жесткости, закрепленных на внутренней поверхности конфузора на участке его длины от входа до турбины, закрученных по винтовой линии в направлении вращения турбины, на концах которых в зазоре между горловиной конфузора и цилиндрическим корпусом генератора консольно закреплены упругие пластины с углом закручивания на концах пластин, превышающем на 10-15o угол закручивания ребер жесткости,
  • лопасти турбины выполнены из упругого ленточного материала в виде вогнутых со стороны воздушного потока и гофрированных в направлении потока пластин, закрепленных консольно со стороны выхода воздушного потока на полых аэродинамического профиля стойках на ступице турбины,
  • шарнирной установкой конфузора на поворотной опоре с горизонтальной осью вращения, перпендикулярной оси конфузора, с верхней маятниковостью, соединением со стороны входа воздушного потока конфузора с поворотной опорой пружиной растяжения и образования упругой качающейся в плоскости воздушного потока системы подвески конфузора на поворотной опоре, закреплением на наружной поверхности конфузора по конической спирали с направлением закручивания, противоположным направлению вращения турбины тонкостенного ребра жесткости, установкой конфузора на поворотной опоре в месте, соответствующем точке пересечения оси поворотной опоры с центром тяжести оболочки конфузора, что позволяет упростить конструкцию повысить ветроэлектростанции за счет исключения радиально-поворотных лопастей направляющего аппарата, уменьшить массу конфузора за счет уменьшения толщины оребренного конфузора, увеличить эффективность регулирования мощности турбины при возрастании скорости ветра за счет упругих деформаций изгиба пластин на концах внутренних ребер жесткости на 10-12o, упругих изгибных деформаций лопастей турбины на 10-15o и наклона конфузора в вертикальной плоскости на 60-70o, уменьшающего миделевое сечение входного отверстия конфузора и увеличивающего потери в конфузоре, приблизить зависимость мощности ветроэлектростанции от скорости ветра к линейной, уменьшить влияние скорости ветра на частоту напряжения с выходных обмоток генератора, расширить в 2-3 раза диапазон рабочих скоростей ветра, исключить возможность разрушения ветроэлектростанции при ураганном ветре за счет того, что конфузор в этом случае под воздействием давления ветра ложится на упор, обеспечить автоматическую ориентацию конфузора по направлению ветра за счет флюгерного момента, создаваемого давлением ветра на боковую поверхность конфузора относительно оси поворотной опоры.

Новизна и изобретательский уровень предлагаемой ветроэлектростанции определяются также следующими отличительными признаками:

  • выбором угла конусности конфузора, равным 60-80o, и угла закручивания ребер жесткости на внутренней поверхности конфузора, равным 30-40o, что соответствует малым потерям на концентрацию и закручивание воздушного потока в конфузоре / см. А. Д. Альштуль, П.Г.Кисилев. Гидравлика и аэродинамика М.: Стройиздат, 1975, с. 210/,
  • в 3-5 раз большему коэффициенту преобразования кинетической энергии воздушного потока вращательного движения турбины по сравнению с турбиной, в которой воздушный поток не закручен /см. Ветроэнергетика. /Под ред. Д.де Рензо. — М.: Энергоатомиздат, 1982, с.150/,
  • выбором угла установки концевого сечения лопасти турбины по отношению к оси турбины, равным 85-100o, что соответствует максимальному значению коэффициента преобразования кинетической энергии закрученного воздушного потока в механическую энергию вращательного движения турбины,
  • выбором шага конической винтовой спирали для наружного ребра жесткости на конфузоре, равным 300-600 мм в зависимости от диаметра конфузора и его толщины, удовлетворяющим условию прочности оребренной тонкостенной оболочки конфузора при максимальной скорости ветра 54 м/с,
  •  выбором высоты наружных и внутренних ребер жесткости уменьшающейся в направлении к турбине в 3-5 раз что обусловлено увеличением локальной жесткости на изгиб оболочки конфузора в направлении к горловине конфузора,
  • выбором толщины ребер жесткости, равной толщине оболочки, что повышает технологичность и надежность сварной конструкции оребренного конфузора,
  • выбором высоты гофр на лопастях турбины возрастающей в направлении к стойкам лопастей, что позволяет уменьшить максимальные изгибающие напряжения при больших /до 10-15o/ угловых деформациях лопастей турбины, соответствующих большим скоростям ветра.

Новизна и изобретательский уровень предлагаемой ветроэлектростанции определяется также выполнением электрического генератора бесколлекторным трехфазным с комбинированным магнито-электромагнитным возбуждением и встроенным бесконтактным регулятором напряжения, что повышает ресурс, надежность и автономность работы ветроэлектростанции.

На фиг.1 изображена конструкция ветроэлектростанции, общий вид в разрезе; на фиг.2 — вид снизу на упругую подвеску конфузора, разрез А-А; на фиг.3 — вид на конфузор по стрелке Б; на фиг.4 — разрез В-В конфузора в месте консольного закрепления упругих пластин на концах внутренних ребер жесткости; на фиг. 5 — вид на полости турбины и концы ребер жесткости с упругими пластинами по стрелке C/ оболочка конфузора условно не показана/.

Ветроэлектростанция содержит тонкостенный конфузор 1 с закрепленным в зоне его горловины электрическим генератором 2 с турбиной 3 на его оси, закрепленный шарнирно с верхней маятниковостью на верхнем основании 4 вертикальной опоры 6, нижний конец которой закреплен на фундаменте 7. На внутренней поверхности конфузора 1 с углом конусности 60-80o на участке его длины от входа в конфузор до турбины 3 закреплены по периметру, например, контактной сваркой тонкостенные ребра жесткости 8 и укороченные 9, размещенные по винтовой линии в направлении вращения турбины с углом закручивания 30-40o, на концах ребер жесткости 8 в зазоре между горловиной конфузора 1 и цилиндрическим корпусом электрического генератора 2 консольно закреплены упругие пластины 10 с углом закручивания на концах пластин, на 10-15o превышающим угол закручивания ребер жесткости 8 и 9, высота ребер жесткости 8 и 9 выбрана уменьшающейся в 3-5 раз в направлении от входа к выходу конфузора. Конфузор 1 с ребрами жесткости 9 и 8 с упругими пластинами 10 на концах представляет собой концентратор воздушного потока, закрученного в направлении вращения турбины 3, угол падения которого на плоскость турбины 3 будет зависеть от скорости ветра. Укороченные ребра жесткости 9, уменьшая шаг между ребрами конфузора 1, позволяют уменьшить высоту ребер жесткости 8 и 9 на входе конфузора 1, необходимую для эффективного закручивания воздушного потока в конфузоре 1.

Турбина 3 установлена в конфузоре 1 на полых аэродинамического профиля стойках 11, ориентированных в конфузоре 1 по направлению воздушного потока, лопасти 12 турбины 3 выполнены из упругого ленточного материала с высоким пределом упругости в виде вогнутых со стороны воздушного потока и гофрированных в направлении потока пластин, закрепленных консольно со стороны выхода воздушного потока на полых аэродинамического профиля стойках 13 на ступице 14 турбины 3, высота гофр 15 на лопастях 12 выбрана возрастающей в направлении к стойкам 13, угол установки концевого сечения лопасти 12 по отношению к оси турбины выбран равным 85-100o.

На наружной поверхности конфузора 1 по конической винтовой спирали с шагом 300-600 мми направлением закручивания, противоположным направлению вращения турбины 3, закреплено тонкостенное ребро жесткости 16, высота которого выбрана уменьшающейся в 3-5 раз в направлении от входа к выходу конфузора 1, причем толщина внутренних ребер жесткости 8 и 9 и наружного 16 равна толщине конфузора 1.С увеличением входного диаметра конфузора 1 толщина оболочки конфузора 1 и ребер жесткости 8, 9 и 16, а также шаг винтовой спирали ребра жесткости 16 увеличиваются.

Подвеска конфузора 1 на вертикальной поворотной опоре 5 с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной оси конфузора, выполнена в виде рамы 17 из тонкостенного профиля, например, уголка, соединенной с ребром жесткости 16, установленной на верхнем основании 4 вертикальной поворотной опоры 5 на осях 18, причем со стороны входа воздушного потока конфузор 1 и верхнее основание 4, на котором закреплен кронштейн 19, соединены между собой цилиндрической винтовой пружиной растяжения 20, уравновешивающей опрокидывающий момент от действия массы электрического генератора 2 с турбиной 3 и аэродинамический момент от действия воздушного потока на конфузор 1, который является функцией скорости ветра.

Вертикальная поворотная опора 5 и вертикальная опора 6 выполнены из труб, между которыми установлены подшипники 21 и 22. На раме 17 установлен упор 23, ограничивающий опрокидывания конфузора 1 при больших скоростях ветра углом в 65-70o. На выходе конфузора 1 может быть установлен диффузор, а входное отверстие конфузора 1 может быть закрыто ограждающей сеткой, препятствующей попаданию посторонних предметов на горловину конфузора 1 и в турбину 3 (на чертежах не показаны).

Электрический генератор 2 выполнен в цилиндрическом корпусе с обтекателем трехфазным бесколлекторным с магнитоэлектромагнитным возбуждением с обмоткой возбуждения на статоре и постоянными магнитами на роторе и с встроенным регулятором напряжения (бесконтактным). Соединительные провода могут быть выведены через полую стойку 11, полую вертикальную поворотную опору 5 и через отверстие в нижней части вертикальной опоры 6 (на чертежах не показаны).

При отношении диаметров входного и выходного отверстий конфузора 8-10 и отношении диаметров выходного отверстия конфузора и ступицы турбины 1,4-1,6 коэффициент усиления конфузора по скорости воздушного потока составит 5,0-5,5 при коэффициенте полезного действия конфузора с направляющим аппаратом 85-90%.

Конфузоры ветроэлектростанций большой мощности с целью упрощения транспортировки могут выполняться в виде отдельных оребренных секторов с отбортовками, а сборка конфузора и ветроэлектростанции может производиться на месте установки.

Конфузор целесообразно изготавливать из листа из алюминиевого сплава типа АМг5 толщиной 0,5-2,0 мм, а упругие пластины 10 и лопасти 12 со стойками 13 — из ленты из стали типа 18 ХНАГС толщиной 0,1-0,25 ммс пределом текучести т= 1450 МПа..

При номинальной частоте вращения трехфазного генератора переменного тока n = 1000 об/мин число пар полюсов вращающегося магнитного поля машины, соответствующее частоте напряжения сети F = 50 Гц, должно быть равно 3. Установка редуктора между турбиной 3 и электрическим генератором 2 с передаточным отношением i = 3-4 позволит уменьшить число пар полюсов до 1 и существенно снизить массу и габариты бесколлекторного генератора переменного тока, однако надежность работы ветроэлектростанции при этом уменьшается.

ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Под действием давления ветра боковую поверхность конфузора 1, создающего флюгерный момент вокруг вертикальной оси поворотной опоры 5, конфузор 1 вместе с маятниковой подвеской и опорой 5 автоматически устанавливается в положение, при котором входное отверстие конфузора 1 направлено навстречу воздушному потоку.

Воздушный поток, проходя конфузор 1 с направляющим аппаратом в виде закрученных ребер 8 и 9, концентрируется и закручивается и проходит через турбину 3, создавая вращающий момент, который приводит во вращение ротор электрического генератора 2. При этом в выходных обмотках генератора 2 находится ЭДС, действующее значение которых не зависит от частоты вращения ротора генератора 2, которые и создают ток в нагрузке.

При малых скоростях ветра давление ветра на конфузор и аэродинамический момент относительно оси 18 подвеса конфузора 1 малы, пружина 20 уравновешивает этот момент при малом угле поворота конфузора 1 в направлении действия воздушного потока, входное отверстие конфузора 1 практически остается вертикальным, обеспечивая максимальный захват воздушного потока конфузором 1. При этом изгибная деформация упругих пластин 10, закрепленных на концах ребер жесткости 8 и упругих лопастей 12 турбины 3 минимальны, тангенциальная составляющая скорости воздушного потока перед турбиной 3, коэффициент преобразования кинетической энергии воздушного потока турбиной 3 и коэффициент полезного действия ветроэлектростанции максимальны, а частота вращения ротора генератора 2 при заданной величине потребляемой электрической мощности будет меньше номинальной.

При средних скоростях ветра давление ветра на конфузор 1 и аэродинамический момент относительно оси 18 подвеса конфузора возрастают, возрастает и угол поворота конфузора 1 в направлении действия воздушного потока, эффективная площадь захвата конфузором 1 воздушного потока незначительно уменьшается, скорость воздушного потока V T на выходе конфузора 1 и давление на упругие пластины 10 на концах ребер жесткости 8 и на упругие лопасти 12 турбины 3 возрастают, возрастает и изгибная деформация пластин 10 и лопастей 12, что приводит к уменьшению коэффициента преобразования кинетической энергии воздушного потока турбиной 3, частота вращения ротора генератора 2 при этом возрастает, увеличивается и электрическая мощность, отдаваемая генератором потребителям при меньшей коэффициенте полезного действия ветроэлектростанции.

При больших скоростях ветра давление ветра на конфузор 1 и аэродинамический момент относительно оси 18 подвеса конфузора максимальны, максимален и угол поворота конфузора 1 в направлении действия воздушного потока, эффективная площадь захвата конфузором 1 воздушного потока уменьшается в 1,5-2,0 раза, скорость воздушного потока VT на выходе конфузора 1, давление на упругие пластины 10 на концах ребер жесткости 8 и на упругие лопасти 12 турбины 3 и изгибная деформация пластины 10 и лопастей 12 приближаются к максимальным значениям, что приводит к уменьшению коэффициента преобразования кинетической энергии воздушного потока турбиной 3 в 2-3 раза, уменьшению коэффициента полезного действия ветроэлектростанции в 3-4 раза при большем значении электрической мощности, отдаваемой генератором 2 потребителю, увеличению частоты вращения ротора генератора 2 и частоты переменного напряжения.

При очень больших скоростях ветра 30-54 м/с конфузор 1 под действием аэродинамического момента поворачивается вокруг осей 18 подвеса на максимальный угол, упор 23 на раме подвеса 17 упирается в вертикальную опору 6. При этом ветроэлектростанция вырабатывает энергию при малой эффективной площади захвата воздушного потока конфузором 1 и больших потерях кинетической энергии в самом конфузоре, малом коэффициенте преобразования кинетической энергии воздушного потока турбиной 3. При уменьшении скорости ветра конфузор 1 автоматически устанавливается под действием момента пружины 20 в положение, соответствующее новому значению скорости ветра.

Предлагаемая конструкция ветроэлектростанции обеспечивает автономность ее работы, не требует обслуживающего персонала, упрощает профилактические работы, которые проводятся в опрокинутом положении конфузора 1, позволяет приблизить зависимость выходной мощности ветроэлектростанции от скорости ветра к линейной (вместо кубической при отсутствии устройств регулирования мощности).

Мощность ветроустановки P=1/2ρ*Cp*A*V*V*V, где P – Мощность, Вт; ρ – Плотность воздуха, кгс/м3; Cp – Коэффициент мощности; A – Площадь сечения потока, м2; V – Скорость ветра, м/с.

Аналитическая записка «Перспективы развития альтернативной энергетики» см. ниже

Ветропотенциал РоссииСуществующие ветроэлектростанции в России

Западные аналоги патента Увакина А.В. Инновационные идеи ветряных электростанций от различных авторов:

1. Аналог Wind Tamer Turbine  патента 2131995 на изобретение Увакина В.Ф. «Ветроэлектростанция».

По сравнению с патентом Увакина А.В. имеется ряд существенных недостатков: не происходит аккумулирование воздушного потока ветра на ветровой турбине, вследствие чего при малой скорости ветра турбина не будет вращаться (данный недостаток отсутствует в патенте Увакина А.В., т.к. раструб конфузора работает как парус и концентрирует ветровой поток на лопастях турбины).

VetroElectroStantion_WT_Rep11.2_09 1VetroElectroStantion_WT_Rep11.2_16 1

Описание конструкции и технические характеристики можно посмотреть в буклете производителя Wind Tamer Turbine Performance ReportVetroElectroStantion_WT_Rep11.2_06 1

2.  Аналог от австралийской компании Eco Whisper ™ Turbine патента 2131995 на изобретение Увакина В.Ф. «Ветроэлектростанция».

Австралийская компания из Брисбена Renewable Energy Solutions Australia (RESA) недавно продемонстрировала свою первую рабочую установку, генерирующую электричество из энергии ветра. Как утверждает компания, Eco Whisper Turbine является самой тихой ветровой турбиной в мире. Буклет производителя можно посмотреть здесь Eco Whisper ™ Turbine Combined-data-sheet-325-+-650 )

Имея высоту, примерно вполовину меньшую по сравнению с обычными ветряками, и гораздо меньшие лопасти, турбина при 6,5 м диаметр лопастей способна производить 20 кВт электроэнергии, а при 3,25 м лопастях производит 5 кВт электроэнергии. Кроме того, турбина может автоматически регулировать положение лопастей для максимального захвата потоков ветра.

Новая турбина Eco Whisper Turbine практически бесшумнаяEco-Whisper-Turbine-folded

Новая турбина Eco Whisper Turbine практически бесшумнаяСледующий видеоролик демонстрирует Eco Whisper Turbine в действии:

 Компания RESA представляет первые в мире тихую турбину работающую на энергии ветра. Есть 2 модели: Eco Whisper 650 Turbine, которая генерирует до 20 кВт (в настоящее время в продаже) для коммерческого / промышленного применения и Eco Whisper 325 Turbine, которая генерирует до 5 кВт (должна выйти в продажу в 2013 году) для небольших жилых потребителей.

Eco Whisper ™ Turbine имеет уникальный дизайн из 30 лезвий, который практически бесшумен и до 30 процентов эффективнее, чем традиционные шумные 3-лопастные конструкции.

Eco Whisper 650 Turbine установлена на мачте 21м в высоту. Этим можно добиться высокой производительности энергии при низких или высоких скоростях ветра. Для сравнения, площадь солнечных батарей для аналогичной мощности требуется около 250 м2.

Исследование существующих ветровых турбин используемых в Австралии представлен в отчете The Viability of Domestic Wind Turbines for Urban Melbourne (Источник: сайт Ассоциации альтернативных источников энергии)

3. Новый тип ветряных энергетических установок под названием AeroGreen © (Россия) подробнее о конструкции см. здесь

 

5. Вертикальная турбина ANYWIND Производство компании Pishon Energy Inc., Korea  http://ekkolenergy.com

6. donQi Urban Windmill Это donQi городская ветровая турбина, которая собирается в Роттердаме. 

7. Ветрогенератор из Сколково от компании Компания «Оптифлейм Солюшенз» 

8. Примерный расчет силы ветра по СНиП

9. В Оклахома-Сити установлена крупнейшая в мире крышная ветровая электростанция

10. DARWIND5: новый дизайн ветровой турбины

11. Ученый Джон Дабири спроектировал более эффективную вертикальную ветротурбину

12. Aerogenerator X: ветровая турбина следующего поколения, более мощная, более легкая

13. Начаты продажи «гибридных» ветряков

14. Ученые разработали ветровую турбину, которая собирает энергию без лопастей

15. Электростанция на энергии ветра. Цилиндрический дирижабль с турбиной

16. Google приобрёл производителя летающих ветряков

17. Идея о создании летающей ветряной электростанции

18. Двух зайцев одним выстрелом: ветряные турбины с солнечными панелями

19. Воздушный змей в помощь энергетике: перспективная технология от голландских ученых

20. Использование кинетической энергии ветра для создания шагающих конструкций

21. Ветровая турбина Honeywell: компактное, высокопроизводительное устройство от Windtronics

22. Ветровая Турбина BTPS6500 (WT6500) small wind turbine Windtronics,  Долгожданный Honeywell Wind Turbine от WindTronics официально запускает продажи. Это небольшая ветровая турбина, — вот видео из одного спиннинг. Поддержка продаж с помощью глобальной сетью дистрибьюторов, партнеров и розничных продавцов, готовых продать уникальную турбину от стартовой цены $ 5795, плюс установка.

она может начать производить энергию со скоростью ветров, как низко как 2 миль в час (и до 42 миль в час). $ 5995, скоро, чтобы быть запущен небольшой ветер турбина может производить до 2000 кВтч / год в классе 3 ветров и до 2752 кВт / год в классе 4 ветров.


По WindTronics , WT6500 .


23. Nuovi impianti eolici FloDesign Wind Turbine

http://www.youtube.com/watch?v=8AMvwXaQ2y0

http://youtu.be/8AMvwXaQ2y0

основатель FloDesign ветротурбины корпорации и вице-президент Стэнли Ковальски III, справа, демонстрирует новый дизайн ветровой турбины для для губернатор Массачусетса Деваль Патрик.

FloDesign wind prototype

24. WIND TAMER™ Turbine

25. Электростанция на основе искусственного торнадо

Электростанция на основе торнадо

Другие статьи по теме «Ветроэлектростанция» можно посмотреть здесь

Ветроэлектростанция: 3 комментария

  1. Отличная конструкция ветряка. С огромным интересом прочитал. Высокая степень проработки и механической и электрической частей изобретения. Прошу сообщить, где выпускается оборудование

  2. Вижу, что у нас (Крым) на дачах и в частном секторе, особенно в районах, где ветер есть каждый день не зависимо от времени года, стали все чаще устанавливать ветряные электростанции. Говорят, что они довольно быстро окупаются. Племянник говорит, что такую электростанцию можно сделать и самому, и даже из старого велосипеда. Это правда?
    Если так, то почему же их до сих пор так мало? Тут, наверняка, есть какая-то загвоздка. Иначе жители деревень давно перешли бы на такой способ добычи электроэнергии. Частный дом легче всего приспособить к такому оборудованию, а жизнь в деревне стала чуточку дешевле. Или я не права?
    Кто знает, насколько реально заполучить такую штуку для дачи?

  3. Ответ ХозяйкеГоры:
    Заполучить вполне реально, если покупать ветряк вместе со всем необходимым, то система мощность 2 кВт может обойтись 200-300т.р., при хорошем постоянном ветре (среднегодовой скорость ветра от 5-6 м/с и выше) система себя окупит, насколько быстро сказать сложно.
    Кстати если система 2 кВт, то это не значит что она всегда будет давать такую мощность. Эту мощность развивает ветряк как на номинальной скорости ветра, а это как правило 10 м/с(+- 2 м/с). В среднем можно рассчитывать на 30-50% от номинальной мощности.
    Поставить 2 ветроустановки по 1 кВт каждая обойдется дешевле, чем одна мощностью 2 кВт.
    Хорошо работают ветроустановке в паре с солнечными батареями, но при условии что есть достаточное количество солнечной энергии.
    Если скорость ветра менее 3-4 м/с смысла ставить ветроустановку нет.
    Вообще стоимость таких систем начинается от 50-100 т.р. и выше.
    Что касается самодельных ветряков, идея хорошая, но довольно трудно реализуемая. Самая большая проблема найти тихоходный генератор. Его можно изготовить самому, в интернете есть примеры изготовления таких генераторов на постоянных неодимовых магнитах, которые кстати стоят недешево. Да и проволоку медную лакированную с хорошим сечением (минимум 0,8-1 мм) нужно достать.
    Как правило самостоятельно изготавливаемые ветряки имеют невысокий КПД из-за не оптимальной конструкции лопастей, несоответствия мощности и скорости вращения лопастей и генератора и т.д.
    Собрать мощный ветряк в «домашних условиях» довольно сложно, как правило умельцы делают не более 1 кВт.
    Ветряк надо устанавливать на мачте достаточно высоко, желательно не менее 10-12 метров, нужно заливать фундамент и ставить растяжки. Надо поднять его на такую высоту и надежно закрепить. Если лопасть отвалится или сам ветряк упадет, то мало не покажется…
    Потом еще нужен контроллер заряда, аккумуляторы (лучше всего щелочные или необслуживаемые гелевые кислотные) а так же инвертор, который сделает из постоянного тока переменный 220В. Все это надо покупать. Причем стоимость аккумуляторов вполне сопоставима со стоимостью самого ветряка. Это одна из главных проблем как дешево и в больших количествах накапливать энергию.
    Может из-за этих причин ветряки и не получили такое распространение…
    Я сам уже давно мечтаю собрать ветрячок хотя-бы Ватт на 500 в качестве экспериментального, но проблема №1 это найти тихоходный генератор. Их найти в продаже практически нереально.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.