Солнечно-ветровая энергетическая установка
Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии: ветровой и солнечной энергетики. Солнечно-ветровая энергетическая установка содержит неподвижную платформу, на которой в подшипниковой опоре установлен вертикальный вращающийся вал, на верхнем конце которого жестко закреплена аэродинамическая конструкция с аэродинамическими лопастями; солнечные батареи с солнечными элементами, часть которых функционально соединена посредством электропроводов с обмоткой ротора электрогенератора, блоки преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям. Аэродинамическая конструкция выполнена в виде горизонтально расположенного своей продольной осью цилиндрического раструба с входом и выходом воздушного потока от ветра и с возможностью флюгерно вращаться в горизонтальной плоскости, в полости которого установлены вращающиеся аэродинамические лопасти, непосредственно соединенные с ротором электрогенератора и соосно с продольной осью раструба, и который жестко установлен нижней образующей линией на верхнем конце вращающегося вала своим центром тяжести, выполненным смещенным к входу раструба, а солнечные элементы закреплены непосредственно на верхней и боковых наружных поверхностях раструба; вертикальный вращающийся вал выполнен трубчатым, в полости которого проходят электрокабели к блокам преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям, установленным на неподвижной платформе, причем подвод электрокабелей к ним осуществлен посредством подвижных в горизонтальной плоскости электроконтактов, подвижная конструкция которых выполнена за одно с трубчатым валом на его конце в виде фланца, а неподвижная конструкция электроконтактов - на указанной неподвижной платформе. Изобретение направлено на повышение КПД и надежности работы устройства, повышение прочности конструкции и увеличение срока службы устройства. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии: ветровой и солнечной энергетики и может быть использовано в устройствах получения электроэнергии за счет использования силы ветра и солнечного излучения.
Известна ГЕЛИОВЕТРОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (патент RU 2187693), содержащая ветроагрегат, электрогенератор которого установлен на вертикальном стволе, и солнечные батареи. К тыльной части электрогенератора прикреплена балка на подвижном шарнире, при этом одна горизонтальная и две боковые солнечные батареи, связанные между собой поворотными шарнирами и подпружиненные с обоих концов, прикреплены на шарнирах к верхней части балки, а дугообразные солнечные батареи прикреплены на шпильках и стержнях к стволу по его высоте, причем между тыльной частью электрогенератора и глухим днищем балки установлен клин, связанный с ручным приводом через сухарь, прикрепленный к нижней части электрогенератора с помощью планки.
Недостатком гелиоветровой энергетической установки является низкая эффективность преобразования ветровой и солнечной энергий в электрическую и сложная конструкция для ориентирования по направлению ветра.
Известна ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ВЕТРОВОЙ И СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ (патент RU 2347942), содержащая платформу, на которой в подшипниковых опорах установлен вертикальный вал, сообщающийся с ротором электрогенератора, при этом на вертикальном валу жестко закреплены коромысла, на концах которых размещены аэродинамические лопасти, также установка содержит солнечные батареи.
Недостатком энергетической установки является низкая эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую, связанная с расположением солнечных батарей в одной плоскости, а также сложность конструкции, ее большие масса и габаритные размеры.
Также известна ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ВЕТРОВОЙ И СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ (патент RU 2347942), содержащая расположенный на фундаменте вертикальный вал с электрогенератором, состоящим из статора и ротора, и коромыслами, на которых установлены лопасти. На фундаменте дополнительно установлена неподвижная ось, выполненная в виде цилиндрической трубы, вертикальный вал выполнен в виде цилиндрической трубы, охватывающей неподвижную ось и расположенной соосно с ней, лопасти установлены неподвижно по отношению к коромыслам и имеют аэродинамический профиль, состоящий из выпуклой и плоской поверхности, причем лопасти состоят из нескольких параллельных ярусов, разделенных промежутками, верхняя часть неподвижной оси снабжена неподвижной плоской круглой площадкой, на которой установлена солнечная батарея.
Недостатком указанной энергетической установки является низкая эффективность преобразования ветровой и солнечной энергий в электрическую. Из-за сравнительно ограниченного диапазона скоростей ветра, при которых может работать ветровая установка: при низких скоростях ветра 3 м/с и менее ветровые лопасти просто не смогут начать вращаться, а при скорости ветра больше максимально допустимой оно будет работать на излом лопаток до полной их поломки. Солнечные же батареи имеют ограниченную площадь, что приводит к снижению относительной эффективной мощности электроэнергии, производимой установкой.
Прототипом выбрана ВЕТРОГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (полезная модель RU 148242), содержащая платформу, на которой в подшипниковой опоре установлен вертикальный вал, сообщающийся с ротором электрогенератора и солнечные батареи, размещенные сверху. На вертикальном валу жестко закреплена неподвижная аэродинамическая конструкция, содержащая вертикально установленные панели, на которых размещены солнечные батареи, электрические выходы которых параллельно соединены с обмоткой ротора электрогенератора и блоком преобразования напряжения, к которому также подключена обмотка стартера электрогенератора. Аэродинамическая конструкция состоит из нижнего и верхнего основания, которые соединены вертикальными аэродинамическими лопастями, вокруг аэродинамической конструкции на платформе установлен корпус, который состоит из нижнего основания, жестко установленного на платформе, и верхнего основания, соединенного с нижним основанием направляющими панелями, при этом на поверхности верхнего основания корпуса и на поверхности направляющих панелей размещены солнечные батареи. Электрические выходы солнечных батарей и/или стартера электрогенератора подключены к аккумуляторной батареи, к выходу которой подключен блок преобразования напряжения.
Недостатками устройства-прототипа являются:
1. Недостаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД) установки, связанный со следующими причинами:
- наличие свободно открытой аэродинамической конструкции, при которой значительная часть воздушного потока не попадает на аэродинамические лопасти, так как она отгорожена и отбивается направляющими панелями в стороны от направления ветра;
- вращающее воздействие потока воздуха на аэродинамическую лопасть осуществляется только на половину ветрового миделя лопасти (которая при вращении уходит от ветра), а вторая половина его, которая при вращении лопасти находит на встречный поток, тормозит ее вращение, даже при неподвижном воздухе;
- недостаточно развитая площадь установленных солнечных элементов для преобразования солнечной энергии в электрическую;
- отсутствие резервирования составных частей устройства для возможного их использование по двойному применению.
2. Недостаточно высокая надежность и срок работы устройства из-за отсутствия резервирования частей устройства и применения традиционных металлических материалов, более тяжелых и менее прочных по сравнению с современными, например, композиционными материалами. Это не только снижает прочность прототипа, но и увеличивает его массу и стоимость устройства.
3. Не решен вопрос передачи электрической энергии от вращающейся части установки к стационарной части, связанной с потребителем энергии.
Задачами заявленного устройства являются:
- повышение КПД и надежности работы устройства;
- снижение массы и повышение прочности конструкции;
- увеличение срок службы устройства;
- снижение стоимости устройства.
Решение поставленных задач заявленного устройства выполнено за счет следующих его отличительных признаков:
1. Аэродинамическая конструкция выполнена в виде горизонтально расположенного своей продольной осью цилиндрического раструба с входом и выходом воздушного потока от ветра и с возможностью флюгерного вращения в горизонтальной плоскости. В полости цилиндрического раструба установлены вращающиеся аэродинамические лопасти непосредственно соединенные с ротором электрогенератора соосно с продольной осью раструба. Раструб жестко установлен своей нижней образующей линией на верхнем конце вращающегося вала своим центром тяжести, выполненным смещенным к входу раструба. Солнечные элементы закреплены непосредственно на верхней и боковых наружных поверхностях раструба. Вертикальный вращающийся вал выполнен трубчатым, в полости которого проходят электрокабели к блокам преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям. Блоки преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям установлены на неподвижной платформе, причем подвод электрокабелей к ним осуществлен посредством подвижных в горизонтальной плоскости и неподвижных электроконтактов. Конструкция подвижных электроконтактов выполнена заодно с трубчатым вертикальным валом на его конце в виде фланца, а конструкция неподвижных электроконтактов - на указанной неподвижной платформе.
2. Солнечно-ветровая энергетическая установка снабжена по меньшей мере одним дополнительным раструбом, выполненным аналогично основному и установленным своей нижней образующей линией по верхней образующей линии основного раструба.
3. Солнечно-ветровая энергетическая установка выполнена с плоским вертикально расположенным килем, лежащим в плоскости расположения продольной оси основного раструба, или в плоскости расположения продольных осей основного и дополнительного раструбов. Киль вертикально расположен сзади выхода основного раструба или выходов основного и дополнительного раструбов, а также снизу и сверху от выходов основного и дополнительного раструбов. С обеих сторон киля закреплены солнечные элементы солнечных батарей.
4. В солнечно-ветровой энергетической установке раструбы, аэродинамические лопасти и плоский вертикально расположенный киль выполнены из композиционного материала, например углепластика.
5. В солнечно-ветровой энергетической установке над верхней образующей линией дополнительного раструба и параллельно ей выполнена жидкостная магистраль с равномерно расположенными снизу нее отверстиями для слива через них жидкости, например спирта, для смывания снега, или обледенения с раструбов. Подвод жидкости к указанной горизонтальной жидкостной магистрали выполнен к среднему ее участку снизу посредством вертикальной жидкостной магистрали. Вертикальная жидкостная магистраль выполнена проходящей насквозь через раструбы и полость вертикального вращающегося вала. На нижней выступающей из вала части вертикальной магистрали жестко установлен насос с возможностью управления его работой, например, посредством автоматики. Насос подает жидкость в горизонтальную жидкостную магистраль через трубчатый заборник, который выполнен ниже насоса. При этом трубчатый заборник вращается вместе с вертикальным валом и своим концом погружен в жидкость неподвижной емкости, установленной на платформе. Неподвижная емкость выполнена с крышкой, снабженной уплотнителем для прохода в нее вращающегося трубчатого заборника. Неподвижная емкость выполнена с вертикальной жидкостной трубкой для подачи в нее жидкости с земли с автоматическим управлением по датчикам уровня жидкости в указанной неподвижной емкости.
6. В солнечно-ветровой энергетической установке в каждом цилиндрическом раструбе установлено по меньшей мере по одной дополнительной аэродинамической лопасти соосно с основной аэродинамической лопастью со своим самостоятельным электрогенератором или без него, напрямую соединенной своей осью вращения с осью вращения основной аэродинамической лопасти.
Предложенное техническое решение поясняется чертежом.
На фиг. 1 показан общий вид солнечно-ветровой энергетической установки.
Предложенная солнечно-ветровая энергетическая установка, содержит: неподвижную платформу 1, на которой в подшипниковой опоре 2 установлен вертикальный вращающийся вал 3, на верхнем конце которого жестко закреплена аэродинамическая конструкция 4 с аэродинамическими лопастями 5 и солнечные батареи с солнечными элементами 6, которые функционально соединены посредством электропроводов с обмоткой ротора электрогенератора 7, аккумуляторную батарею (не показана) и блоки 8, 9 преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям.
Аэродинамическая конструкция 4 выполнена в виде горизонтально расположенного цилиндрического раструба 10 со своей продольной осью, с входом 11 и выходом 12 воздушного потока от ветра и с возможностью флюгерного вращения в горизонтальной плоскости. В полости цилиндрического раструба 10 установлены вращающиеся аэродинамические лопасти 5, непосредственно соединенные с ротором электрогенератора 7, соосно с продольной осью раструба 10. Раструб 10 жестко установлен нижней образующей линией на верхнем конце вращающегося вала 3 со своим центром тяжести 13, выполненным смещенным к входу 11 раструба 10.
Солнечные элементы 6 закреплены непосредственно на верхней и боковых наружных поверхностях раструба 10.
Вертикальный вращающийся вал 3 выполнен трубчатым, в полости которого проходят электрокабели 14 от ротора электрогенератора 7 к блокам 8, 9 преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям, установленным на неподвижной платформе 1. Подвод электрокабелей 14 к блокам 8, 9 неподвижной платформы 1 осуществлен посредством подвижных в горизонтальной плоскости электроконтактов 15 и неподвижных электроконтактов 16. Конструкция подвижных электроконтактов 15 выполнена заодно с трубчатым вертикальным валом 3 на его конце в виде фланца, а неподвижная конструкция электроконтактов 16 - на указанной неподвижной платформе 1.
Предложенная солнечно-ветровая энергетическая установка снабжена по меньшей мере одним дополнительным раструбом 17, выполненным аналогично основному раструбу 10 и установленным своей нижней образующей линией по верхней образующей линии основного раструба 10.
Предложенная установка выполнена с плоским вертикально расположенным килем 18, лежащим в плоскости расположения продольной оси основного раструба 10, или в плоскости расположения продольных осей основного 10 и дополнительного 17 раструбов. Киль расположен сзади выхода 12 основного раструба 10 или выходов 12, 19 основного 10 и дополнительного 17 раструбов, а также снизу и сверху от выходов 12, 19 основного 10 и дополнительного 17 раструбов. С обеих сторон киля 18 закреплены солнечные элементы 6 солнечных батарей.
В предложенной установке цилиндрические раструбы 10, 17, аэродинамические лопасти 5 и плоский вертикальный киль 18 выполнены из композиционного материала, например углепластика.
В предложенной установке над верхней образующей линией дополнительного раструба 17 и параллельно ей выполнена жидкостная магистраль 20 с равномерно расположенными снизу нее отверстиями 21 для слива через них жидкости, например спирта, для смывания снега или обледенения с раструбов 10, 17. Подвод жидкости к указанной горизонтальной жидкостной магистрали 20 выполнен к среднему ее участку снизу посредством вертикальной жидкостной магистрали 22, выполненной проходящей насквозь через раструбы 10, 17 и полость вертикального вращающегося вала 3. На нижней выступающей из вала 3 части горизонтальной жидкостной магистрали 20 жестко установлен насос 23 с возможностью управления его работой, например, посредством автоматики для подачи жидкости в горизонтальную жидкостную магистраль 20 через трубчатый заборник 24 вертикальной жидкостной магистрали 22. Трубчатый заборник 24 выполнен ниже насоса 23. Трубчатый заборник 24 вращается вместе с вертикальным валом 3 и своим концом погружен в жидкость неподвижной емкости 25, установленной на платформе 1. Неподвижная емкость 25 выполнена с крышкой 26, снабженной уплотнителем 27 для прохода в ней вращающегося трубчатого заборника 24. Неподвижная емкость 25 выполнена с вертикальной жидкостной трубкой 28 для подачи в нее жидкости с земли с автоматическим управлением по датчикам 29 уровня жидкости в указанной неподвижной емкости 25.
В предложенном устройстве в каждом цилиндрическом раструбе 10, 17 установлено по меньшей мере по одной дополнительной аэродинамической лопасти 30, соосно с основной аэродинамической лопастью 5, со своим самостоятельным электрогенератором 31, или без него, напрямую соединенной свое осью вращения с осью вращения основной аэродинамической лопасти 5.
Предложенная солнечно-ветровая энергетическая установка работает следующим образом. Так как установка 4 выполнена по принципу флюгера, то она под действием ветра все время разворачивается своими продольными осями раструбов по направлению ветра и своими входами 11 раструбов к ветру. Это обеспечивается особенностями конструкции установки. Так, если ветер подул сбоку, то сила его воздействия на части конструкции относительно ее оси вращения (вертикального вращающегося вала 3) будут пропорциональны их площадям. Так как площадь каждого раструба относительно оси вращения со стороны выхода 12, 19 больше, то именно эта сторона, под действием ветра, будет отворачиваться от него, и раструбы своими продольными осями будут постоянно занимать положение по направлению ветра, а своими входами 11 - навстречу ему. Продувая раструбы 10, 17, ветер будет вращать аэродинамическими лопастями 5, 30. Так как обдув аэродинамических лопастей 5, 30 осуществляется в условиях аэродинамической трубы, то он весь будет использоваться для создания вращательного движения лопастей 5, 30, за счет чего повышается КПД устройства. В прототипе же значительная часть потока ветра отбивается лопастью в сторону по направлению ветра, что приводит к снижению КПД использования потока ветра, находящего на лопасть.
Установка по меньшей мере одной дополнительной аэродинамической лопасти 30 в раструбах 10, 17, соосно с основной аэродинамической лопастью 5 со своим самостоятельным электрогенератором 31, или без него, соединенной своей осью вращения с осью основной лопасти 5, позволяет дополнительно повысить КПД устройства.
На верхние и боковые поверхности раструбов 10, 17 непосредственно закреплены (например, наклеены) солнечные элементы 6, что позволяет двойное использование рабочей площади раструбов 10, 17 и тем самым снизить массу устройства. Солнечные элементы 6 преобразуют солнечную энергию в электрическую, часть которой подается на обмотку роторов электрогенераторов 7, 31 для повышения КПД их работы. Кроме того, двойное использование рабочей поверхности обеспечено килем 18, с одной стороны, для получения электроэнергии от солнечных элементов 6, закрепленных с обеих его сторон, а с другой стороны, для повышенной эффективности и надежности работы устройства даже при слабой скорости ветра, так как киль создает дополнительное усилие по ориентации и стабилизации раструбов 10, 17 с их направлением своими продольными осями по направлению движения ветра. Это не только повышает надежность работы устройства, но и дополнительно увеличивает его КПД, как и то, что солнечные элементы 6 закреплены с обеих сторон киля 18, что позволяет получать с них электроэнергию независимо от того, с какой стороны светит Солнце.
В предложенном устройстве цилиндрические раструбы 10, 17, аэродинамические лопасти 5, 30 и киль 18 выполнены из композиционного материала, например углепластика. Это позволило значительно облегчить и упрочнить конструкцию и, тем самым, увеличить ее срок службы и снизить стоимость. Действительно, если конструкция тяжелая, то монтаж и удержание ее на большой высоте требует более мощного основания, а значит более тяжелого и дорогостоящего.
В предложенном устройстве над верхней образующей линией дополнительного раструба 17 и параллельно ей выполнена жидкостная магистраль 20 с равномерно расположенными снизу нее отверстиями 21 для слива через них жидкости, например спирта, для смывания снега, или обледенения с раструбов 10, 17. Подвод жидкости к указанной горизонтальной жидкостной магистрали 20 выполнен к среднему ее участку снизу посредством вертикальной жидкостной магистрали 22, выполненной проходящей насквозь через раструбы 10, 17 и полость вертикального вращающегося вала 3. На нижнем конце горизонтальной жидкостной магистрали 20, выступающем из вала 3, жестко установлен насос 23 с возможностью управления его работой, например, посредством автоматики для подачи жидкости в горизонтальную жидкостную магистраль 20 через трубчатый заборник 24 вертикальной жидкостной магистрали 22. Трубчатый заборник 24 выполнен ниже насоса 23 со своим концом, находящимся в неподвижной емкости 25 с жидкостью, установленной на платформе 1. Неподвижная емкость 25 выполнена с крышкой 26 с уплотнителем 27 для герметичного вращения заборника 24 в крышке 26.
Подача жидкости с земли в неподвижную емкость 25 выполнена посредством выполненной дополнительной вертикальной магистрали 28 с автоматическим управлением по датчикам уровня жидкости 29 в указанной неподвижной емкости 25. Это позволяет дополнительно повысить надежность и КПД устройства.
Предложенное изобретение в настоящее время находится на стадии подготовки к изготовлению действующего опытного образца с перспективой запуска его в серийное производство.
1. Солнечно-ветровая энергетическая установка, содержащая неподвижную платформу, на которой в подшипниковой опоре установлен вертикальный вращающийся вал, на верхнем конце которого жестко закреплена аэродинамическая конструкция с аэродинамическими лопастями; солнечные батареи с солнечными элементами, часть которых функционально соединена посредством электропроводов с обмоткой ротора электрогенератора, аккумуляторную батарею, блоки преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям, отличающаяся тем, что аэродинамическая конструкция выполнена в виде горизонтально расположенного своей продольной осью цилиндрического раструба с входом и выходом воздушного потока от ветра и с возможностью флюгерного вращения в горизонтальной плоскости, в полости которого установлены соосно с продольной осью раструба вращающиеся аэродинамические лопасти, непосредственно соединенные с ротором электрогенератора, при этом цилиндрический раструб жестко установлен нижней образующей линией на верхнем конце вращающегося вала своим центром тяжести, выполненным смещенным к входу раструба, а солнечные элементы закреплены непосредственно на верхней и боковых наружных поверхностях раструба; вертикальный вращающийся вал выполнен трубчатым, в полости которого проходят электрокабели к блокам преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям, установленным на неподвижной платформе, причем подвод электрокабелей к ним осуществлен посредством подвижных в горизонтальной плоскости и неподвижных электроконтактов, подвижная конструкция которых выполнена заодно с трубчатым вертикальным валом на его конце в виде фланца, а неподвижная конструкция электроконтактов - на указанной неподвижной платформе.
2. Солнечно-ветровая энергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одним дополнительным раструбом, выполненным аналогично основному и установленным своей нижней образующей линией по верхней образующей линии основного раструба.
3. Солнечно-ветровая энергетическая установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с плоским вертикально расположенным килем, лежащим в плоскости расположения продольной оси основного раструба или в плоскости расположения продольных осей основного и дополнительного раструбов, с вертикальным расположением сзади выхода основного раструба или выходов основного и дополнительного раструбов, а также снизу и сверху от выходов основного и дополнительного раструбов, при этом с обеих сторон киля закреплены солнечные элементы солнечных батарей.
4. Солнечно-ветровая энергетическая установка по п. 1 или 3, отличающаяся тем, что раструб, аэродинамические лопасти, плоские вертикально расположенные кили выполнены из композиционного материала, например углепластика.
5. Солнечно-ветровая энергетическая установка по п. 1 или 4, отличающаяся тем, что над верхней образующей линией дополнительного раструба и параллельно ей выполнена жидкостная магистраль с равномерно расположенными снизу нее отверстиями для слива через них жидкости, например спирта, для смывания снега или обледенения с раструбов, а подвод жидкости к указанной горизонтальной жидкостной магистрали выполнен к среднему ее участку снизу посредством вертикальной жидкостной магистрали, выполненной проходящей насквозь через раструбы и полость вертикального вращающегося вала, на выступающей из вала нижней части которой жестко установлен насос с возможностью управления его работой, например, посредством автоматики для подачи жидкости в горизонтальную жидкостную магистраль через трубчатый заборник вертикальной жидкостной магистрали, который выполнен ниже насоса, при этом трубчатый заборник вращается вместе с вертикальным валом и своим концом погружен в жидкость неподвижной емкости, установленной на неподвижной платформе, при этом неподвижная емкость выполнена с крышкой, снабженной уплотнителем для прохода в ней вращающегося трубчатого заборника; неподвижная емкость выполнена с вертикальной жидкостной трубкой для подачи в нее жидкости с земли с автоматическим управлением по датчикам уровня жидкости в указанной неподвижной емкости.
6. Солнечно-ветровая энергетическая установка по п. 1 или 5, отличающаяся тем, что в каждом цилиндрическом раструбе установлено по меньшей мере по одной дополнительной аэродинамической лопасти соосно с основной аэродинамической лопастью со своим самостоятельным электрогенератором или без него, напрямую соединенной своей осью вращения с осью вращения основной аэродинамической лопасти.
findpatent.ru
Электростанции солнечно-ветровые
Солнечно ветровые электростанции - энергетически более выгодная и более стабильная система. В пасмурную погоду или ночью, когда нет солнца, ветровые установки являются основными поставщиками электричества. В солнечную же погоду ветер стихает, при этом увеличивается выработка электроэнергии солнечной составляющей электростанции.
к содержанию ↑На службе человечества
Использовать солнечное излучение и силу ветра люди научились уже давно. Но не всегда дует ветер и светит солнце, к тому же эти факторы могут зависеть от времени года и суток, поэтому была создана гибридная система, в которую входят ветровые электростанции и солнечные батареи, позволяющая получать электричество круглосуточно целый год. Ветрогенератор является главным звеном, от которого заряжаются батареи. Чтобы работа такой ветроустановки была стабильной и эффективной, к ней добавлены солнечные панели, заряд от которых также поступает на аккумуляторы.
Такая система солнечные батареи плюс ветрогенераторы рассчитана на то, чтобы, при отсутствии одного или обоих энергетических источников, подача электричества не прекращалась. Когда нет ветра или солнца подача электричества осуществляется от батарей аккумуляторов, а на случай того, что заряд иссякнет, обычно делается резервное подключение к генератору или централизованному источнику. В этом случае батареи снова берут заряд, а потребители обеспечиваются электричеством.
Гибридные электростанции имеют перспективу использования только в районах, где солнечные и ветровые потенциалы достаточно высоки. Совместная энергия солнца и ветра может быть использована только в тех климатических и географических зонах, где она достаточно высока.
Когда проектируются комбинированные солнечно-ветровые установки, то обязательно учитывается потенциальная энергия, которую могут давать солнечные батареи и ветрогенераторы. От конкретных условий климата зависит, какая часть такой электростанции будет основной, а какая – вспомогательной. При монтаже такой установки может быть использовано несколько ветрогенераторов и фотоэлектрических модулей.
к содержанию ↑Использование энергии
На сегодняшний день альтернативная энергетика в России только начинает развиваться, однако, все чаще люди хотят использовать неиссякаемые источники энергии, которые не загрязняют атмосферу и природу, не вредят экологии, и при этом дают свет и тепло. В научных кругах давно подсчитано, что недельное количество поступающей энергии Солнца в несколько раз превышает мировые запасы топливных ресурсов планеты. Однако используется этот потенциал в мизерных количествах, считается чуть ли не экзотическим, а промышленное применение такой энергии – это отдаленное будущее.
Для создания современных ветро-солнечных установок необходимы не только финансы и материальные затраты, нужны разработки научно-технического плана. Сейчас выпускаются солнечные электростанции, работающие в вакуумном режиме, способные давать энергию в любой климатической зоне при любой погоде. Однако из стоимость достаточно высока и установка окупается не так быстро. Ветровые станции, собирающие энергию на батареи, тоже не всегда могут обеспечить необходимым электричеством. Использование альтернативной энергетики, когда работает энергия солнца и ветро-энергия, может решить этот вопрос.
Все электростанции, работающие по традиции на углеводородном топливе, загрязняют атмосферу, атомные станции – вообще очень опасный вид выработки электричества. А солнечно-ветровая энергетика способна полностью решить вопрос с экологией, дать необходимое количество электричества, при этом она абсолютно безопасна. Использовать такие ветро-солнце-электростанции можно в любой точке планеты, потому что плотность потока солнечного излучения достаточно высока. Есть географические места, где солнце светит практически круглый год, добавив к такому потоку силу ветра, и установив ветрогенераторы, можно получить невероятную по мощи энергию.
к содержанию ↑Комплектация
Когда энергия солнца и ветра используется совместно для выработки электричества, система становится более надежной. При использовании нескольких энергетических источников аккумуляторные батареи можно уменьшить в размере. В отличие от солнечных модулей, ветрогенераторы вырабатывают более дешевое электричество. В такие гибридные ветровые электростанции устанавливаются ветро-стояки, фотоэлектрические модули и другие компоненты высокого качества, которые надежны и долговечны.
Использовать такие установки можно для любых объектов, причем эти системы рассчитаны так, что их можно объединять с дизельными генераторами и централизованной подачей электричества. В стандартную комплектацию гибридной электростанции входит:
- ветрогенератор
- башня
- солнечные панели
- солнечный контроллер (МРРТ)
- инвертор с зарядным устройством
- автоматический выключатель
- гелиевые аккумуляторы
- кабель для соединения с аккумуляторами
- кабель для ветрогенератора
- кабель для фотоэлектрических модулей
- температурный батарейный датчик
Новые разработки
Сегодня самой мощной в мире ветростанцией является Jaisalmer Wind Park, расположенная в Индии, штат Раджастхан, производительностью 1064 Мвт, второй по мощности ветровой электростанцией стала RoscoeWindFarm в Техасе. Ее производительность 781,5 МВт, а работают там 627 ветротурбин.
Среди солнечных установок, обеспечивающих энергией население, в 2013 году заняла первое место Agua Caliente Solar Project, расположенная в США, штат Аризона, а второй по мощности стала индийская фотоэлектрическая станция, построенная в 2012 году, но уже через год выдающая 214 МВт энергии.
Последний проект, стоимость которого равна 1,5 миллиарда долларов – это разработка компании SWET. Это абсолютно новый взгляд на альтернативную энергетику, позволяющий увеличить вырабатываемую мощность до 435 МВт в год. Эта установка рассчитана на работу солнца и ветра, однако, зависит от их капризов намного меньше, чем обычные электростанции.
Внешне эта система напоминает очень высокую башню атомной электростанции (685 м) при диаметре 60 м. Строят это сооружение в пустыне, где очень жарко и сухо, причем солнце светит почти круглый год. За счет таких условий прогрев башни будет очень сильным, поэтому энергия солнца будет преобразовываться в энергию тепла. Весь периметр башни – это клапаны с распыляемой водой, которая необходима для охлаждения воздуха. В результате холодные воздушные потоки будут со скоростью 80 км/час устремляться вниз, вращая ветрогенераторы. Однако рентабельность такой установки в северных климатических зонах остается под вопросом.
mirenergii.ru
Ветросолнечная установка
Ветроэлектрические установки (ВЭУ) используют для преобразования энергии ветра в электрическую энергию переменного тока через механическое вращение ротора. Электроэнергия посредством контроллера заряда поступает в аккумуляторный блок и далее через преобразователь напряжения к потребителю.
Солнечная электростанция это система, состоящая из одной или нескольких солнечных батарей и всех необходимых комплектующих, обеспечивающих ее работу: контроллера заряда, аккумуляторов, преобразователя напряжения. В данных комплектах контроллер заряда объединен и преобразователем в моноблок.
Выработка ветрогенератора в автономной системе при определенных допущениях не имеет ярко выраженной зависимости от сезонов, хотя сильные ветра, как правило, наблюдаются в пасмурную погоду. Солнечные батареи хорошо генерируют летом и плохо зимой, поэтому совместное применение ветрогенераторов и солнечных панелей хороший выход для повышения надежности энергообеспечения
Общие абсолютные характеристики системы.
Теоретическая мощность ветрогенератора – 600 ватт ( 12 м/с)
Выработка при средней скорости ветра 8 м/с – 5 кВт*ч/сутки
Установленная мощность солнечных батарей - 750 ватт
Выработка в ясный летний день - 3,5 - 3,8 кВт*ч
Номинальная мощность инвертора – 2400 ватт
Энергоемкость аккумуляторного блока при разряде до напряжения отсечки инвертора – 2,7 кВт*ч
В состав системы входит:
Генерирующее оборудование.
- Пяти лопастной ветрогенератор HY-600L с контроллером заряда
- Три солнечные батареи по 250 ватт каждая
Накопительное оборудование
- два необслуживаемых герметичных гелевых аккумулятора по 150 ач
Преобразующее оборудование
- Гибридный инвертор с солнечным контроллером – преобразователь напряжения 24 вольт постоянного тока в 220 вольт напряжения переменного тока
Оборудование для мониторинга и контроля состояния аккумуляторов
- аккумуляторный монитор VICTRON BMV 700
Принцип работы очень прост. Скорость ветра влияет на количество вырабатываемой энергии ветрогенератором. Солнечные фотоэлектрические батареи это устройства, преобразующие солнечный свет (радиацию) в электрическую энергию. Энергия посредством контроллера заряда также поступает в аккумуляторный блок. Если аккумуляторы заряжены и есть процессы генерации, то гибридный инвертор пускает эту энергию напрямую в нагрузку
Подключая к инвертору потребителей мы расходуем полученную энергию. Таким образом состав оборудования именно для Вас как для потребителя будет определяться планируемым ежедневным расходом электроэнергии. А этот расход определяется киловатт-часами. Если не соблюдается паритет ГЕНЕРАЦИЯ ( ветер, солнце) – ПОТРЕБЛЕНИЕ, то аккумуляторный блок будет находиться в хроническом недозаряде и постепенно будет сокращаться его полезная энергоотдача.
Чтобы этого избежать ( помимо соблюдения вышеуказанного паритета) в систему введено средство визуального контроля за остаточной емкостью аккумуляторов – в процентах, по напряжению, по длительности оставшегося времени , по израсходованным ампер-часам и прочее
Ветрогенератор с ветроконтроллером – 88 400 руб
Гелевый аккумулятор 150 ач 2 штуки – 20 100 * 2 = 40 200 р
Инвертор STARK COUNTRY 3000 MPPT – 33 900 руб
Солнечная батарея 250 ватт монокристаллическая - 15 200 * 3 = 45 600 руб
Комплект креплений солнечных панелей - 5 600 руб
Монитор контроля емкости с боксом – 11 700 руб
Итого основное оборудование 225 400 руб
www.ra-energo.ru
Ветро-солнечная установка использует энергию ветра и солнца
Надёжность, экономичность, технологичность, – все эти условия стали ключевыми при проектировании ветросолнечной энергоустановки конструкции В.В.Перевалова.
Предварительный глубокий анализ практики применения существующих основных схем и конструкций ветряных и солнечных энергоустановок показал, что все они в принципе не могут быть экономичными, поскольку выполнены по принципу «объединения недостатков».
Самый наглядный пример: классический трехлопастный ветряк с горизонтальной осью вращения. Для того, чтобы он работал, ему нужны длинные лопасти, причём, чем длиннее, тем лучше, поскольку снижается индуктивное сопротивление. Но это решение требует огромных опор длиной до ста метров и выше. Соответственно, всё редукторное хозяйство и генерирующее оборудование тоже «возносится» на эту высоту, добавляя массы конструкции. Сам ветряк представляет собой знакопеременную по усилиям консольную конструкцию. В результате, всё это сооружение превращается в сложную многоступенчатую консоль, требующую огромных масс для гашения внешних и автоколебаний (проще говоря, вибраций и грохота, производимого при работе). Ветряк, чутко реагирующий на все колебания скорости ветрового потока, требует, как следствие, сложного многоступенчатого инверторно-регулирующего комплекса.
В итоге, мы имеем современную картину: всё благополучие ветровой электрогенерации в ЕС основывается на «инвестиционных» тарифах в 44 евроцента за кВт*час и «обычных» тарифах в 28 евроцентов за кВт*час. Более того, европейцы сознательно пошли на некоторое увеличение этой неэкономичности, повсеместно внедряя именно трёхлопастные ветряки, несмотря на то, что аэродинамика однозначно отдаёт предпочтение однолопастным, на которых вполне достижима, например, быстроходность 25-30. Но они очень плохо смотрятся, напоминают одноруких инвалидов, в то время как трёхлопастные изящны и легко вписываются в любой пейзаж.
В солнечной электрогенерации, из-за ещё более низкого кпд фотоэлектрических преобразователей, без государственной поддержки ситуация была бы совершенно катастрофической. И эта поддержка осуществляется по совершенно определённым политическим мотивам, разбор которых не входит в рамки данного изложения.
Поэтому для новой конструкции был избран совершенно иной путь проектирования и конструирования.
Если коротко, то это путь создания конструкций аналогичных автомату Калашникова и танка Т-34: каждая из деталей конструкции, может быть, и не является вершиной конструкторского мастерства, но все вместе они образуют конструкцию, способную бороться и побеждать признанных лидеров мирового рынка.
Прежде всего, каждая деталь и агрегат устройства должны выполнять несколько функций, а само количество деталей должно быть сведено к минимуму, особенно это касается узлов вращения (подшипников и сопрягаемых с ними деталей) и сопрягаемых.
Ветроротор представляет собой центробежную турбину с вертикальной осью вращения. Лопатки ротора имеют специально разработанный для данной конструкции профиль, защищенный патентом РФ. Для их расчёта был применён секторальный метод, позволяющий в каждом из положений лопатки ротора получить максимальное возможное усилие. В настоящее время в ЦАГИ реализуется большая программа продувок для уточнения и подтверждения теоретических расчётов, по которым вполне можно рассчитывать на коэффицент использования энергии ветра (КИЭВ) порядка 0,5.
Для получения электроэнергии с помощью ветроротора используются два основных вида генераторов: как тихоходный, снимающий усилие с оси ветроротора, так и быстроходный, использующий диаметр ротора. В настоящее время проводятся работы по разработке генератора непосредственного привода.
Существенным элементом новизны устройства является использование основания ветроротора в качестве маховика. По расчётам, он снимает проблему самых сложных минутных и десятиминутных колебаний скоростей ветра. В результате этого можно пойти на существенное снижение сложности (и, соответственно, цены) инвертора. Более того, в настоящий момент разрабатывается унитарное инверторно-регулирующее устройство с удельной себестоимостью порядка 100 долларов за киловатт.
Направляющий аппарат резко (на четверть) увеличивает мощность ветроротора. Кстати, в ходе испытаний и опыта практической эксплуатации было доказано, что оптимизированный по ветрам направляющий аппарат не только не затеняет ветроротор, но и обеспечивает за счёт эффекта «обратного обтекания» существенное (до 10%) увеличение мощности устройства. Кстати, в 2009 году данный эффект был подтверждён независимыми исследованиями и описан в литературе.
Лопатки направляющего аппарата помимо своей основной функции ещё и обеспечивают рекордную жёсткость и прочность конструкции. Всё это позволяет рассчитывать на успешное прохождение испытаний по методике МО РФ (с обстрелом из стрелкового оружия).
Устройство показывает рекордные характеристики генерации, поскольку объединение ветровой и солнечной электрогенерации происходит без увеличения ометаемой поверхности. Солнечные панели прикреплены к аэродинамическим поверхностям и не выходят за габарит конструкции. В результате, происходит простое суммирование коэффициентов использования энергии ветра и Солнца. Это заставляет авторов устройства предложить интегрирующий показатель – коэффициент использования энергии окружающей среды. Потенциал устройства позволяет рассчитывать на коэффициент до 0,7, то есть с одного квадратного метра ометаемой (освещаемой) поверхности можно получить до 700 Ватт электрической мощности.
Устройство получилось практически бесшумным, поскольку нет колебаний законцовок лопастей, что, кстати, резко снижает и вибронагруженность всей конструкции в целом.
Все узлы и материалы конструкции устройства имеют подтверждённый ресурс в несколько десятков лет при регулярных и квалифицированных регламентных работах. Речь не идёт об аккумуляторной батарее, но даже она в нормальных условиях сможет проработать не менее 3-5 лет.
Разработчики с самого начала работ по созданию ВСЭУ разрабатывают его как «пакетное» устройство, работающее по принципу «включил и забыл».
В настоящее время совместно с ЦАГИ ведётся работа по разработке оптимизированных конструкций мощностью 100 Ватт, 300 Ватт и 1 кВт, а также организованы НИОКР по устройствам мощностью 5 кВт и 10 кВт, которые активно востребованы рынком индивидуального домостроительства.
Устройство запатентовано в России (патент РФ на полезную модель №148242), ведётся работа по получению патента РФ на изобретение, а также запущена процедура международного патентования (РСТ).
Для рыночной эксплуатации устройства создано ООО «Ветрогелиоэнергетика». На сайте фирмы www.valerperevalov.com можно оставить заказ на устройство требуемой мощности и в нужной комплектации (правда, пока только по розничным ценам с учётом инвестиционной составляющей). Кроме того, можно стать инвестором проекта. Все условия подобного сотрудничества обсуждаются в индивидуальном порядке.
В.В.Перевалов
altenergiya.ru
Ветро-солнечная установка для выработки электричества
В большинстве случаев письма приходят в течение одной минуты, но иногда для этого требуется до 10 минут. Возможно письмо еще не успело прийти. Проверьте пожалуйста внимательно папку Входящие (Inbox). В некоторых случаях письмо может попасть в папку Спам (Spam).
Логин или e-mail: Или войдите с помощью этих сервисов:www.ogorod.ru
Ветро-солнечная электростанция
Электростанция расположена в гараже. На крыше гаража установлены четыре солнечные панели, две поликристаллические по 100ватт и две по 230ватт, одна из которых монокристаллическая. Для тех кто не знает разница между монокристаллическими и поликристаллическими батареями в том что монокристалл батарея имеет более высокий КПД, по-этому той-же мощности она немного меньше. Поликристаллические имеют меньший КПД, но в пасмурную погоду они дают больше энергии. Для России советуют именно поликристалл так как у нас короткий световой день зимой и много пасмурных дней.
>
Батареи смонтированы на самодельных стойках, в конструкции предусмотрена регулировка угла наклона батарей по сезону. Зимой батареи устанавливаются более вертикально чтобы за короткий световой день максимально использовать энергию солнца. Так-же в "зимнем" положении с батарей быстро сходит снег и на них не накапливается.
>
Ветрогенератор номинальной мощностью 500ватт предназначен в основном обеспечивать поддержку аккумуляторов когда нет солнца. А так-же ветряк более эффективен зимой когда пасмурно и идет смена погоды с приходом ветров. В гараже установлены контроллеры и аккумуляторы, а так-же преобразователь постоянного напряжения 24вальта в переменное чистой синусоиды 220вольт. Аккумуляторы установлены щелочные плюс автомобильные свинцовые, общая емкость пока 200Ач 24в, но в будущем планируется увеличение емкости.
Щелочные аккумуляторы более долговечны, но достаточно капризны, нужно обслуживать и соблюдать режимы разряда заряда, иначе емкость падает и КПД. Но плюс в том что всегда аккумулятор можно восстановить путем смены электролита и тренировочными циклами. Правда уж очень они дорогие, по-этому расширять емкость блока аккумуляторов придется свинцово-кислотными АГМ аккумуляторами. Если за свинцово-кислотными правильно следить и эксплуатировать, то они тоже могут долго работать.
Постоянное напряжение аккумуляторов преобразовывается инвертором в переменное 220вольт, а далее идет по розеткам в доме и гараже и можно включать любые приборы мощностью до 1.5кВт с пиковой нагрузкой до 3кВт. При низком уровне заряда аккумуляторов инвертор сам переключается на электросеть и обратно.
>
За заряд аккумуляторов отвечает контроллер Солар80. Контроллер рассчитан на силу тока от батарей до 80Ампер, взят с запасом мощности, а пока солнечные батареи вместе взятые выдают ток до 20А. Контроллер имеет дисплей, на котором отображаются основные данные, такие как напряжение, ток входа, ток потребителей, и степень заряженности аккумуляторов. Настройки контроллера можно устанавливать вручную.
>
Ниже установлен контроллер ветрогенератора, который преобразует трехфазное напряжение от генератора ветряка в постоянное, так-же тормозит винт когда аккумуляторы уже заряжены, сбрасывая мощность ветряка на внутренний шунт. Контролер не имеет дисплея, по-этому был установлен дополнительно аналоговый Амперметр, чтобы иметь представление сколько энергии дает ветряк и на каком ветру.
>
Вот такая ветро солнечная электростанция. Конечно в привычном понимании, когда мы привыкли к стиральным машинам, микроволновкам, электрообогревателям и прочим мощным потребителям, такая электростанция не сможет обеспечить весь дом электричеством. Но ее мощности вполне хватит на экономичный свет, телевизор и интернет, на холодильник, и на кратковременное использование скажем электроинструмента, скаженного насоса и другое. Такая электростанция сможет вырабатывать летом до 60-80кВт/ч в месяц.
Статья написана по материалам - ссылка на источник
e-veterok.ru
Солнечно-ветровая энергоустановка
Изобретение относится к энергетике. Цель изобретения - повышение экономичности . Водород и кислород, выделяющиеся - М. СТАтике . омичиеся на электродах, с помощью компрессоров 5 и 6 закачиваются в ресиверы. Привод компрессоров осуществляется от солнечных батарей 1 и ветродвигателя 2. Водород и кислород из ресиверов подводятся к двигателю 9, например к двигателю 8 внутреннего сгорания, на валу которого установлен силовой генератор 10. Конденсированная влага - вода откачивается насосом 11, запитываемым от силового генератора 10. и направляется обратно в электролизер 4, обеспечивая замкнутый цикл движения воды . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 F 24 J 2/42, F 03 0 9/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4745912/06 (22) 22.08.89 (46) 07.04.92. Бюл. М 13 (75) В.M.Øâûðêóíoa (53) 662.997 (088.8) (56) Д.де Рензо Ветроэнергетика. — М.:
Энергоиздат, 1982, с.36 — 37. (54) СОЛНЕЧНО-ВЕТРОВАЯ ЭНЕРГОУСТАНОВКА (57) Изобретение относится к энергетике.
Цель изобретения — повышение экономичности. Водород и кислород, выделяющиеся
Я2,, 1725038А1 на электродах, с помощью компрессоров 5 и 6 закачиваются в ресиверы. Привод компрессоров осуществляется от солнечных батарей 1 и ветродвигателя 2. Водород и кислород из ресиверов подводятся к двигателю 9, например к двигателю 8 внутреннего сгорания, на валу которого установлен силовой генератор 10. Конденсированная влага — вода откачивается насосом 11, запитываемым от силового генератора 10, и направляется обратно в электролизер 4, обеспечивая замкнутый цикл движения воды. 1 ил.
Ю (Л
О (л)
1725038 сата
Изобретение относится к энергетике и предназначено для преобразования солнечной энергии и энергии ветра в электрическую.
Предлагается солнечно-ветровая энергоустановка (СВЭУ), основана на совместном использовании энергии солнца и энергии ветра, что гарантирует надежное накопление энергии в накопителе и последующее использование ее для привода силового питающего генератора стабилизированной частоты и напряжения, Предлагается энергоустановка буферного использования энергии, выполненная по двухконтурной схеме.
Конструкция СВЭУ целесообразна для энергоустановок высокой мощности, СВЭУ отвечает требованиям экологии и представляет собой перспективную альтернативу традиционным источникам энергии, загрязняющим природу и находящиеся в стадии истощения.
Ближайшей известной солнечно-ветровой установкой является установка, содержащая приемники солнечной и ветровой энергии, накопитель и генератор.
Недостатками вариантов солнечно-ветровых энергоустановок являются: приемники солнечно-ветровой энергии подключены в параллель на накопитель энергии непосредственно, а не через преобразователь; отсутствие компрессоров; газотурбинный генератор солнечно-ветровой энергоустановки подключен к электролизеру непосредственно.
Кроме того, известные СВЭУ лишены важного качества — экономии воды, подвергающейся электролизу.
Цель изобретения — повышение экономичности.
На чертеже показана СВЭУ.
С целью устранения отмеченных недостатков, повышения экономичности в конструкции предлагаемой СВЭУ введены перед ресиверами компрессоры, электрически подключенные к преобразователю, а на линии конденсата после двигателя установлен насос, сообщенный на выходе с электролизером и электрически подключенный к генератору.
СВЭУ состоит из приемников солнечной энергии (солнечных батарей) 1 и энергии ветра — ветродвигателя 2 с генератором, выходы которых через преобразователь 3 соединены с накопителем энергии — электролизером 4, связанным трубопроводами с откачивающими компрессорами водорода 5 и кислорода 6, причем компрессоры 5 и 6 связаны трубопроводом с ресиверами 7 и 8, выходами соединенными с двигателем 9, 15
55 соединенным с силовым питающим генератором 10 через редуктор, Двигатель 9 соединен трубопроводом с электролизером 4 через насос 11 откачки воды, причем насос
11 откачки воды электрически подключен к генератору f0. Насос 11 включается автоматически по мере накопления воды — конденB СВЭУ применен роторный ветродвигатель, автоматически выходящий на оптимальный режим благодаря кинематической связи роторов с поворотной головкой.
СВЭУ работает в следующей последо-вательности;
При наличии любого вида энергии— энергии солнечных лучей или энергии ветра, или их совместного воздействия, напряжение с генератора ветродвигателя и солнечных батарей поступает на преобразователь
3, выполняющий функции преобразования токов или напряжений с взаимной развязкой источников, а затем в электролизер 4, наполненный водою с незначительным количеством едкого натра(слабый водный раствор), Приемники энергии солнца и ветра не имеют ограничений в приеме солнечной и ветровой энергии. Это особенно целесообразно для ветродвигателя, который в этом случае не требует сложных устройств автоматического поддержания частоты вращения и момента ветроколеса. Техническое решение проблем регулирования скорости и момента существенно снижает эффективность использования энергии ветра, Использованный в качестве ветродвигателя
СВЭУ роторный ветроагрегат в противовес обычным лопастным не требует в зависимости от скорости ветра изменения угла атаки лопастей, Как показали расчеты КПД роторного ветроколеса выше, чем у лопастного, на 16о о.
Водород и кислород, выделяющиеся на соответствующих электродах с помощью компрессоров 5 и 6, закачиваются в ресиверы 7 и 8. Хранение водорода может производиться в виде гидридов (в контейнерах с порошком титана, магния, редкоземельных элементов) или в криогенном состоянии, что энергетически менее целесообразно, Гидридное хранение водорода в настоящее время освоено практически. Существуют сплавы на основе магния, в которых водорода может накапливаться до 6,5 от веса сплава, Привод компрессоров откачки водорода и кислорода производится за счет энергии первичного контура, т.е. от солнечных батарей и ветродвигателя с выхода преобразователя 3, Водород и кислород из реси1725038 родном хозяйстве. Предлагаемая конструкция СВЭУ может работать в режиме автозаправочной станции для автомобилей и работающих на водороде автомобилей.
30
40
50
Составитель В. Швыркунов
Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская
Редактор О,Головач
Заказ1168 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 веров-накопителей (для водорода — из контейнеров с гидридом водорода) подводятся к двигателю 9 (двигатель внутреннего сгорания, газотурбинный), на валу которого установлен силовой питающий генератор 10 5 (может устанавливаться через редуктор).
Двигатель 9 может работать на кислороде воздуха, что безопаснее и позволяет работать СВЭУ в режиме кислорододобывающей станции. Конденсированная влага — 10 вода откачивается насосом 11, запитываемым от силового питающего генератора 10 и направляется обратно в электролизер 4, обеспечивая замкнутый цикл движения воды, существенно экономия ее расход. Насос 15
11 включается в работу автоматически по мере накопления конденсата, что осуществляется поплавковым датчиком.
Предлагаемая СВЭУ перспективна тем, что может использоваться при достаточной 20 мощности как генератор кислорода и водорода, имеющих широкое применение в наФормула изобретения
Солнечно-ветровая энергоустановка, содержащая приемники солнечной и ветровой энергии, параллельно подключенные через преобразователь к электролизеру, выходы которого через -ресиверы водорода и кислорода связаны на входе с двигателем питающего генератора, подключенным на выходе к линии конденсата, о т л и ч ающ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности, перед ресиверами установлены компрессоры, электрически подключенные к преобразователю, а на линии конденсата после двигателя установлен насос, сообщенный на выходе с электролизером и электрически подключенный к генератору,
findpatent.ru