По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.548

Ветровая энергетическая установка с неподвижной вертикальной осью и двумя соосными роторами

Аскаров Е. С. канд. техн. наук, профессор, Казахский национальный исследовательский технический университет им. К. Сатпаева, Республика Казахстан, г. Алматы

В статье рассмотрены вопросы исследования конструкции энергетической ветровой установки с неподвижной вертикальной осью и двумя роторами, вращающимися в разные стороны, показаны преимущества этой схемы перед аналогами – упрощена технология изготовления, уменьшена металлоемкость, увеличен коэффициент полезного действия. Предлагается новая схема модульной составной ветровой установки, которая позволяет создавать установки большой мощности.

Литература:

1. Аскаров Е.С. Ветровая энергетическая установка с ротором Савониуса и неподвижной осью // Вестник машиностроения. – 2012. – № 10. – С. 84–86.

2. Аскаров Е.С. Разработка ветровой энергетической установки с неподвижной вертикальной осью // Вестник машиностроения. – 2015. – № 10. – С. 85–88.

3. Инновационный патент Казахстана № 22192. Ветровая энергетическая система с вертикальной осью вращения ветроколеса // Аскаров Е.С., опубл. 15.01.2010.

4. Ершин Ш.А. Новая версия ветроагрегата карусельного типа / Ш.А. Ершин, А.К. Ершина и др. // Новости науки Казахстана. – Алматы: КазГосИИНТИ, 2004. – № 2. – С. 164–170.

5. Инновационный патент Казахстана № 29436. Ветровая энергетическая система с вертикальной осью вращения двух ветровых роторов // Аскаров Е.С, МПК F03D03/06, опубл. 25.12.2014.

6. Инновационный патент Казахстана № 29297. Ветровая энергетическая установка с составной вертикальной осью вращения ветроколеса // Аскаров Е.С., МПК F03D03/06, опубл. 15.12.2014.

Ветровые энергетические установки (ВЭУ) с вертикальной осью вращения ротора известны давно. У этой схемы ВЭУ есть преимущества перед ВЭУ с горизонтальной осью вращения ветроколеса. Нет необходимости ориентации колеса по направлению ветра, способность хорошо сопротивляться штормовому порывистому грязному (с песком) ветру с резкими изменениями направления движения. Такие преимущества ВЭУ с вертикальной осью способствуют их применению в отдаленных степных районах с резко континентальным климатом, отдаленных от океана. Но их широкое применение сдерживается рядом факторов. Главный фактор – наличие длинного вертикального вала, имеющего сложность изготовления и монтажа. В [1–3] автор предлагает заменить вращающийся вал на неподвижную ось. Второй важный недостаток этих ВЭУ – низкий КПД (не более 18%). Здесь используется только часть энергии ветра, та ее часть, которая дует с одной стороны от оси вращения, с другой стороны ветер дует против вращения лопастей. Предлагается увеличение КПД ветровой энергетической установки путем использования большей части потока ветра. Для этого в ВЭУ предлагается использовать два соосных ротора, вращающихся в разные стороны.

Известно несколько технических решений, использующих противоположное вращение двух роторов. Например, в [4] предлагается использовать два ротора Дарье, вращающихся в разные стороны и установленные на два разных вала, один из которых соосно установлен внутри другого. Данная схема позволяет увеличить КПД ВЭУ и, следовательно, ее мощность. Но технологические сложности изготовления такой ВЭУ сведут на нет все ее преимущества. Установка одного достаточно длинного вала в другой с возможностью их вращения в разные стороны потребуют много труда и денег. Стоимость такой ВЭУ будет раза в два больше обычной, что делает ее практическое применение бессмысленным.

Автор предлагает заменить в ВЭУ два вращающихся вала на одну неподвижную ось. На одной неподвижной оси можно установить два ротора, вращающихся в разные стороны [5].

Для Цитирования:
Аскаров Е. С., Ветровая энергетическая установка с неподвижной вертикальной осью и двумя соосными роторами. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2019;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: