Безопасная ветросолнечная установка для индивидуальных потребителей
Для обеспечения энергией автономных потребителей, например коттеджей, целесообразно одновременное использование энергии ветра и солнца, так как они дополняют друг друга. Известно, что существующие установки подобного назначения, т.е. использующие энергию ветра и солнца, состоят из двух отдельных установок, практически не связанных между собой. Это приводит к громоздкости и большой стоимости. Например, для энергообеспечения коттеджа значительную часть крыши покрывают солнечными коллекторами и рядом строят специальную башню для установки ветроагрегата (ВА). При установке коллекторов на большой площади крыши возможно нарушение ее герметичности и затруднен ремонт. Это значительно затрудняет эксплуатацию здания и поэтому применяется ограниченно.
Установка специальной башни, достаточно удаленной от здания, при установке обычного ВА необходима по ряду причин. Основные: большая опасность разрушения элементов ВА (такое, к сожалению, происходит), что может привести к повреждению всего, что его окружает; шум, производимый ВА, вредно действует на человека; мелькающие при вращении лопасти также неприятно воздействуют на психику.
Причем необходимо признать, что эти недостатки в принципе неустранимы при использовании существующих технических решений, так как для эффективной работы ВА его необходимо устанавливать на возможно большую высоту и тогда радиус разлета частей увеличивается, а далеко от коттеджа отодвигать нельзя из соображения сохранности самого ВА.
Таким образом, нужны принципиально новые решения, одно из которых использовано при создании экспериментальных ВСУ, выполненных нашим творческим коллективом.
В ДВГТУ более 10 лет ведутся исследования по нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии (НВИЭ). Нами получены патенты, разработаны установки по исследованию и совершенствованию элементов НВИЭ. На модельной установке, выполненной по патенту «Ветротурбинная установка» проведен комплекс исследований, которые подтвердили основные теоретические предположения по характеристикам ветроагрегата (ВА): высокий КПД и приемлемые виброшумовые характеристики. Разработаны различные схемы ветросолнечных установок (ВСУ), содержащих следующие основные части: ветровую, солнечную и аккумулирующую, а также элементы их соединяющие. На основе патента разработана и изготовлена натурная действующая установка небольшой мощности (около 100 Вт). Она установлена на доме около двух лет назад и работает по настоящее время. Все это время ведутся работы по ее совершенствованию и комплексным испытаниям при работе в натурных условиях. В частности, на ВСУ смонтирована телевизионная антенна для оценки ее влияния на прием телевизионного сигнала. Данные испытания проведены в связи с тем, что обычные ВА значительно искажают телевизионный сигнал, причем на большом расстоянии. Испытания по приему телесигнала на обычный телевизор показали, что наша ВСУ не влияет на прием, так как корпус установки экранирует ротор.
Важной особенностью ВСУ является ее способность работать при незначительной скорости ветра (менее 0,5 м/с), что значительно расширяет возможности ее использования.
По результатам испытаний малой установки разработана более мощная ВСУ. В настоящее время заканчивается ее изготовление. Расчетная мощность ВСУ при скорости ветра 8 м/с 1000 Вт.
При равной мощности предлагаемая ВСУ занимает места в 1,5 – 2 раза меньше, чем известные отдельно стоящие ветро- и солнечная установки. Настолько же меньше стоимость. Благодаря безопасности ВСУ ее можно устанавливать непосредственно на крышу обслуживаемого здания. При этом практически исключаются длинные соединительные коммуникации между ВА, солцеприемной частью и потребителем и обеспечивается сохранность самой ВСУ. Благодаря тому, что вращающая часть ВА окружена неподвижными лопатками направляющего аппарата, обеспечена безопасность всего окружающего и самого ВА. Кроме того, вращение ротора практически незаметно. Все эти положительные свойства ВСУ позволяют устанавливать ее в людных местах, например на жилых домах в городах для обеспечения отопления и освещения. Весьма важно, что ВСУ практически не имеет ограничений по мощности. Если обычные ВА ограничены в агрегатной мощности величиной в 5000 кВт, то в предлагаемой ВСУ мощность может быть 10000 кВт и более.
Предлагаемая ВСУ может найти широкое применение для энегообеспечения различных автономных зданий и сооружений, не имеющих централизованного энергоснабжения, например коттеджей. В сочетании с известными тепловыми и электрическими аккумуляторами ВСУ может полностью обеспечить энергопотребление.
Кончаков Е. И.
Для получения контактных данных
(email, телефон и адрес),
зарегистрируйтесь