Безшумні, ефективні, практично повністю використовують енергію вітру вітрогенератори українського фізика Оніпко зарядять мобільник і забезпечать безкоштовною енергією нафтові качалки.
Зміст:
- Передісторія
- Основні переваги
- З чого складається
- Виробництво і використання ВЕУ Оніпко
В останні два роки предметом обговорень серед тих, хто займається або цікавиться джерелами відновлюваної енергії став вітрогенератор, розроблений українським фізиком, президентом Академії наук Олексієм Федоровичем Оніпко.
до змісту ?
Передісторія
Академія наук України є громадською організацією, підтримки держави не має, тому більшість розробок ведеться в розрахунку на кінцевого споживача. Саме таким корисним винаходом став вітрогенератор, який працює при малої і середньої швидкості вітру, над різними модифікаціями якого зараз продовжує роботу колектив, очолюваний А. Ф. Оніпко. На винахід видано патент UA 102689. Вітрогенератор зацікавив споживачів в Європі, Азії, Канаді. Розробка отримала багато різних нагород, серед яких — Зелений Оскар — Гран-прі Всесвітнього конкурсу з відновлюваної енергетики 2013 року в Нюрнберзі і визнана кращою в цій галузі у світі.
до змісту ?
Основні переваги
Основною частиною вітрогенератора є ротор особливої форми, використання якого дозволило винахідникам А. Ф. Оніпко, С. М. Василенко і А. А. Оніпко подолати деякі недоліки, властиві отримання електроенергії за допомогою вітроенергетичних установок:
- він працює безшумно, на відміну від лопатевих, інфразвук, видаваний якими, несприятливо діють на все живе в окрузі;
- діапазон робочої швидкості вітру від 0,3 до 20 м/с — інші установки тільки починають обертатися при швидкості вітру 3-5 м/с, а заявлену потужність можуть давати від 10 м/с;
- незвичайна форма лопатей дозволяє ефективно і без опору використовувати всю їх поверхню, виключений ефект аеродинамічного гальмування, що робить коефіцієнт використання енергії вітру (КВЕВ) близьким до 0,9 при звичайних 0,3-0,45;
- підйом на велику висоту не потрібно, може ефективно працювати у безпосередній близькості до поверхні, використовуючи потоки, що виникають від різниці температури і тиску.
до змісту ?
З чого складається
Вітрогенераторних установка крім ротора складається з тихохідного генератора, блоку управління і інвертора з акумулятором.
Розрахунок лопатей ротора зроблений на підставі золотого перерізу.
Пропорційне збільшення розмірів турбіни не однозначно призводить до збільшення вироблюваної потужності, тому конфігурацію лопатей для кожного діаметра розробляють з урахуванням випробувань в аеродинамічній трубі. Для виготовлення ротора можна використовувати метал, композитні матеріали, легкий пластик.
Перші зразки виготовлялися з паперу та пінопласту. Незважаючи на гадану складність форми, виробництво не представляє великих труднощів. Багатофазний генератор, що має ккд 0,98, розробили і запатентували самі автори, тому що виявилося, що тихохідні генератори від 10 до 100 об/хв ніхто не виробляє.
Обертання без навантаження в ньому потребує зусиль всього 0,001 нм, що у 500 разів менше, ніж у звичайного генератора з металевим осердям. Від редуктора розробники відмовилися, так як він забирає до 20% енергії і створює проблеми в морозну погоду.
Електронний блок перетворює напругу з непостійною низькою частотою в напругу 50 — 100 кГц, випрямляє, регулює для подачі на акумулятор. Інвертор перетворює напругу в стандартне номіналом 220 Вольт з частотою 50 Гц. При обертах ротора починаючи з 10 об/хв струм надходить в акумулятор, номінал припадає на 150 об/хв.
Установки можуть виробляти, залежно від діаметра, від 50 до 10 000 ватт. Вартість кіловата встановленої потужності при дослідному виробництві становить близько 1000 доларів без вартості інвертора, в той час як в серійно випускаються моделях ВЕУ кіловат коштує 1100 -5000 доларів. Отже, при постановці виробництва на потік слід очікувати здешевлення вартості кіловата.
до змісту ?
Виробництво і використання ВЕУ Оніпко
Купити вітрогенератор поки ніде, з урахуванням політичної ситуації не до кінця вирішено питання з інвестуванням. Ведуться переговори з іноземними інвесторами. А. Ф. Оніпко каже, що передбачається поставити на потік виробництво в Китаї. Там, навіть з урахуванням перевезення, можна випускати установки в кілька разів дешевше. Розроблена документація на ротори діаметром 98 см, 1.5 м, 3 м і 4 м Розпочато прийом заявок на 2015 рік на сайті розробників: http://onipko.com/contacty/.
Де припускають використовувати агрегати:
- в Арабських Еміратах, де проходять випробування на полігоні, 100 тис. триметрових генераторів замовили для забезпечення енергією нафтових качалок;
- маленький, розміром з побутовий вентилятор, агрегат потужністю до 300Вт можна встановити у дворі або на балконі, його потужності може вистачити для підзарядки телефонів, комп’ютера, телевізора;
- кілька установок потужністю до 3 кВт забезпечить середнє домогосподарство, дозволить опалювати житло.
Їх можна встановити на даху будинку, на щоглі вище дерев, у технічному поверсі. Місце для установки вітрогенератора вибирають таким чином, щоб напрямок горизонтальної осі збігалося з напрямком пануючих в даному місці вітрів. Автори використовували анемометр з реєстратором для визначення вітрового потенціалу місця.
Якщо є ймовірність ураганних вітрів, про надійність кріплення конструкції слід подбати окремо. В обговореннях зустрічаються пропозиції встановлювати ротор на вертикальну вісь, що може підвищити надійність конструкції без значної втрати КВЕВ, напрямок вітру теж не буде мати значення.
