Баннер
Храм в поселке Голынки

etxt.ru

Fragmashop - Металлоискатели для новичков и профессионалов

Разделы статей
Спонсоры сайта



Ветроэнергетика

Задачей проекта является разработка конструкции ветрогенератора адаптированной для работы на территории России в условиях резко выраженного континентального климата.
Посетитель
Андрей Порохня
Сообщений: 1
Краснодар
435 дней назад
Аннотация проекта
Задачей проекта является разработка конструкции ветрогенератора адаптированной для работы на территории России в условиях резко выраженного континентального климата.
В развитии ветроэнергетики можно условно выделить два направления. Первое строительство ветра парков в местах с высокой ветровой нагрузкой и дальнейшей транспортировкой электроэнергии потребителю. Второе установка ветра генераторов непосредственно на месте потребления электроэнергии. Каждое из направлений отличают характерные особенности работы и предъявляемые требования к конструкциям ветрогенераторов.
Первое направление характерно тем что на данных площадках постоянный, относительно ровный поток ветра, который не сильно изменяется по скорости и направлению. Данная особенность позволяет эффективно использовать ветрогенераторы с вертикальной осью вращения. Небольшие перепады скорости патока позволяют изготовить винт с углами заклинения под среднюю скорость ветра и небольшие отклонения от средних значений позволяют эффективно использовать винт. Постоянство направления ветра позволяет использовать винты по истине циклопических размеров. В условиях когда нет необходимости постоянно поворачивать винт ориентируя его по направлению меняющегося ветра циклопические размеры конструкции не будут являться недостатком.
Второе направление, установка ветрогенераторов в местах потребления электроэнергии, предъявляет конструкциям новые требования. Практически на всей территории России резко выраженный континентальный климат, а это значит изменения скорости ветра от полного штиля до ураганных порывов при постоянном изменении направления. В густо населенных районах довольно низкая среднегодовая ветровая нагрузка от 4 до 6 м/с. Более подробно описано в статье http://x-vint.ru/index9.html Перспективы развития ветроэнергетики в России, анализ существующих конструкций ветрогенераторов. Данные условия предъявляют конструкции особые требования, такие как высокий стартовый порог, большой крутящий момент, простоту и скорость ориентирования по ветру, устойчивость к ураганным порывам.
Сегодня Российский рынок малой ветроэнергетики делят две модели ветрогенераторов, это классический винт с различным количеством и формой лопастей и ротор Дарье так же с различным количеством и формой лопастей. Эти модели имеют значительные недостатки.
У винтов плавающий КИЭВ, низкий стартовый порог, трудно ориентировать по ветру.
Углы заклинения и углы атаки винта рассчитывают под конкретную скорость ветра и только при этой скорости ветра винт способен выдать максимум. КИЭВ винта будет меняться в зависимости от скорости ветра, если скорость ветра соответствует параметрам винта винт будет работать эффективно в остальное время КИЭВ будет значительно ниже заявленного. Чтобы избавится от этого недостатка делают винт регулируемого шага. То есть меняют угол атаки в зависимости от скорости ветра. КИЭВ становится постоянным, но меняя угол атаки приходится отказаться от углов заклинения что значительно ухудшает аэродинамические характеристики винта и винт уже не способен выдать максимальный КИЭВ. Так же необходимо помнить и про ориентирование конструкции по направлению ветра. Классический горизонтальный винт довольно трудно крутить ориентируя по направлению ветра. При больших скоростях ветра резкое изменение направления приводит к разрушению конструкции, отламыванию хвостового флюгера. Во избегании таких последствий усложняют конструкцию, делают складывающийся хвостовой флюгер.
Ротор Дарье имеет малый момент приложения силы, низкий стартовый порог.
Ротор Дарье конструктивно имеет довольно малый момент приложения силы. То есть подъемная сила ветра возникает только в момент когда лопасть находится под определенным углом к набегающему потоку ветра. На окружности, по которой движется лопасть, это две точки с угловым размером 3-5 градусов.
Ветряк описанный в статье http://x-vint.ru/index4.html Винт ветрогенератора использует подъемную силу ветра как движущую силу, но реализует это по средством иной траектории движения лопастей, в сравнении с существующими сегодня на рынке конструкциями. В сравнении с ротором Дарье ветряк имеет момент приложения силы раз в 20 больше, и если вспомнить принцип сохранения энергии это даст конструкции значительное преимущество. Если сравнить с горизонтальной ветра турбиной то ветряк имеет следующие преимущества, постоянный КИЭВ не зависящий от скорости ветра, простота ориентирования по направлению ветра, в момент старта ветряк может воспользоваться силой напора потока что дает конструкции высокий стартовый порог. Представленная конструкция имеет более высокий крутящий момент за счет того что, во первых лопасти моей конструкции имеют возможность двигаться еще и по направлению вектора возникающей подъемной силы ветра, в отличии от винта, лопасть которого может двигаться только перпендикулярно потоку. Во вторых обусловлено геометрией конструкции. Если мы условно разделим лопасть винта на отдельные сегменты мы увидим что, сегменты расположенные на разном удалении от корня лопасти имеют разные углы заклинения, движутся с разной скоростью и обметают разную площадь. Из этого следует, что лопасть работает фрагментарно. Лопасть в моей конструкции расположена на конце рычага, движется с максимально возможной скоростью и обметает максимальную площадь, подробно описано в статье http://x-vint.ru/index11.html Векторное сравнение эффективности различных конструкций ветрогенераторов.
Предложенная конструкция имеет высокий стартовый порог и большой крутящий момент что позволит ей работать на малых ветрах которые не доступны другим конструкциям. Но слабый ветер несет небольшую мощность и тут остро встает вопрос о минимизации потерь при трансформации напряжения. Предполагается использовать http://x-vint.ru/index6.html Генератор с изменяемой схемой подключения катушек обмотки. Данный комплекс позволит минимизировать потери при трансформации электроэнергии и успешно эксплуатировать ветра преобладающие на территории России.
Пояснительная записка.
Представленная конструкция имеет преимущество, перед существующими сегодня на Российском рынке. Это возможность устойчиво работать на малых ветрах, не доступных другим конструкциям, постоянный КИЭВ при любой скорости ветра и минимальные потери при трансформации напряжения.
Сам винт запатентован, патент на изобретение № 2494285 Винт ветрогенератора, приоритет изобретения 13 марта 2012г. Необходимо оформить патент на генератор http://i-r.ru/?p=generator-s-izmenyaemoy-shemoy-podklyucheniya-katushek-obmotki , и на редуктор описанный здесь http://x-vint.ru/index13.html .
Конструкция давно обсуждается в интернете и я уже встречал действующие модели, похожие на описанную выше. Но они были выполнены довольно небрежно, не рассчитана форма и количество лопастей, а это не позволяет снять с потока максимум, не применялся описанный редуктор, а это сильно снижает скорость вращения и ведет к потери мощности. Это сильно снижает эффективность конструкции и делает ее не конкурентно способной в сравнении с существующими.
Для изготовления действующего образца необходимо испытать модели в аэродинамической трубе, с целью определить форму профиля, и относительный размер хорды лопасти к окружности конструкции (коэффициент заполнения). Испытать редуктор, определить оптимальные углы атаки при различных нагрузках. Изготовить генератор и испытать его на стенде с целью определить как меняется сопротивление на вращения генератора на разных вариантах подключения катушек обмотки для контрольных напряжений. Согласовать винт и генератор. Это довольно трудоемкий и затратный процесс, у меня нет средств самостоятельно реализовать проект.
Я сделал сайт http://x-vint.ru/index1.html , для обсуждения конструкции, подавал заявку на финансирование проекта в Фонд содействия инновациям http://fasie.ru/ , программа Старт. Как я понял из общения с представителями фонда моим слабым местом является то что я не могу гарантировать дальнейшее вложение средств на этапе производства. Программа рассчитана на четыре года, первый год фонд выделяет 2 мил. руб. на исследования, второй год 3 мил. руб. при условии что я найду столько же, подробнее здесь http://fasie.ru/programs/programma-start/ . Давать деньги на исследования всем желающим, без гарантии организации производства, они не хотят.
Если Вы со своей стороны возьмете на себя труд организовать работу по привлечению средств на втором и последующих этапах программы Старт можно подать совместную заявку на рассмотрение фонда. Если Вас заинтересовал проект я готов выслушать Ваши предложения.
Посетитель
Иван Алешков
Сообщений: 1
Барнаул
197 дней назад
Очень интересный проект, друг Андрей,однако его реализация в условиях прогрессирующего безумия власти и жадности бизнеса, маловероятна, тем более что вырабатываемую электтроэенергию и так девать некуда.
с позиций очевидной в 21веке спасительной простоты мироздания,
нам уже давно не нужны АЭСы и СШГЭСЫ: электроэнергию и так девать некуда, и не реализуются сотни проектов нетрадиционной малой энергетики, типа: бесплотинная шнековая ГЭС http://maxpark.com/community/1812/content/2969811
А японцы, пережив ужасы Хиросимы, Нагасаки, Фукусимы, так и не поняли что для массового использования солнечных батарей вместо АЭС, достаточно прозреть от раболепского ЧИНопочитания и УВИДЕТЬ причину:
на солнечные лучи нельзя поставить счётчик, и солнце не может отключит японочубайс за неуплату!
Уже давно посчитали для солнечной Японии, стоимость строительства АЭС, сравнима со стоимостью изготовления солнечных батарей и аккумуляторов на эту мощность,
а ещё электросети, счетчики, подстанции..
и огромная армия чиновников банды энергосбыта, во главе с батькой атаманом типа Чубайс!
Открытое письмо президенту России от изобретателя http://maxpark.com/community/1812/content/5673897
И давно назрел переход на постоянный ток в электроэнергетике http://maxpark.com/community/1812/content/3066599 ,
Подробнее эта тема обсуждалась здесь: Занимательная энергетика http://maxpark.com/community/5654/content/3075840

А по генератору для твоего ветряка, предлагаю схму синхронного однофызника с 12 и более катушками, соеденёнными последовательно на мостовой выпрямитель и аккумулятор. При самом слабом ветре на катушках будет по 1 вольту итого 12вольт, А катушки в местах соеденения имеют два диода по принципу умножителя напряжения,
и при усилении ветра, 12 вольт будет превышать на пяти-семи катушках и они будут автоматически подключаться параллельно через дополнительные диоды, при максимальном ветре на каждой катушке будет более 12 вольт и они все окажутся включёнными параллельно выдавая максимальный ток и мощность генератора, без дополнительных коммутаций. При снижении ветра, катушки опять будут включаться последовательно,чтобы открывать те диоды, на которых напряжение превысит 12 вольт, сохраняя максимальный КПД генератора при любой силе ветра.
изобретатель и создатель первых в мире, незамерзающих прорубей на Алтае
Перейти на форум:
Быстрый ответ
У вас нет прав, чтобы писать на форуме.