Инновационные методы решения проблемы выработки электроэнергии в отдаленной местности

Инновационные методы решения проблемы выработки электроэнергии в отдаленной местности

Низкие среднегодовые показатели скорости ветров и солнечной активности на большей части территорий России, побуждают проводить исследования с целью поиска новых подходов и решений в области надежности и доступности электроснабжения в отдаленных населенных пунктах.

Решением этой проблемы может стать портативный ветрогенератор на магнитном подвесе. В статье представлено подробное описание экспериментальной установки переносного ветрогенератора, его устройство и принцип работы.

Разрабатываемая установка даст возможность создать более эффективный процесс выработки электрической энергии, упростит электрификацию отдаленных населенных пунктов.

Авторы публикации

Рубрика

Энергетика

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 4 (49), январь ‘22

Поделиться

В динамично развивающейся энергетической отрасли существует  необходимость во внедрении методов выработки электрической энергии при помощи возобновляемых источников.

Особенно актуальной проблема остается для отдаленных регионов, небольших населенных пунктов и туристических баз. Выработка электроэнергии в которых является одной из самых больших проблем. Разработка установки, которая решит эту проблему даст возможность снабжать электричеством такие объекты.

Как известно, существует множество видов ветрогенераторов:

  1. Горизонтальные
  • Ветрогенератор, устроенный по типу парусника
  • Летающий ветрогенератор-крыло
  1. Вертикальные
  • Генераторы с ротором Савоуниса
  • Генераторы с ротором Дарье и т.д.

Но все они не столь эффективны ввиду низкой среднегодовой скорости ветров на территории нашей страны. Схема распределения, которых показана на рисунке 1. Поэтому, основная идея заключается в создании более энергоэффективного вертикального ветрогенератора с механическим накопителем энергии на магнитном подвесе, способном работать уже при скорости ветра 0,6 – 1 м/с.

Рисунок 1. Карта среднегодовой скорости ветров на территории Российской Федерации

Кроме того, разрабатываемая установка  может быть полезна геологам, туристам и людям, деятельность которых связана с лесом, садом, куда сложно провести электричество и перевести топливо.

Ветрогенератор на магнитном подвесе будет состоять из двух модулей - ветроколеса и генератора. Ветроколесо и генератор модели схожи по конструкции. Обе конструктивные единицы состоят из вала, вертикальность положения которых обеспечивают два подшипника.

На валу ветроколеса крепятся лопасти, а на валу генератора крепится маховик, на котором располагаются постоянные магниты. На втором, неподвижном диске генератора, располагаются катушки.

Обе конструктивные единицы располагаются на магнитном подвесе, за счет которого разгружаются подшипники обоих валов. Ветер, воздействуя на лопасти, приводит их во вращательное движение. Вращательное движение от ветроколеса на маховик, находящийся в герметичном корпусе в вакууме, будет передается бесконтактно, посредством магнитной  муфты на постоянных магнитах и обгонной муфты для исключения торможения вала маховика валом крыльчатки.

На данном этапе ведутся активные проектные работы с целью уменьшения габаритных размеров и веса установки при сохранении тех же механических характеристик.

Список литературы

  1. Шефтер Я.И Использование энергии ветра // Энергоатомиздат, 1983, - 200 с., ил.; 2-е издание, переработанное и дополненное;
  2. Е. М. Фатеев Ветродвигатели и ветроустановки // ОГИЗ, Москва, 1947 г. – 543 с.;
  3. https://tcip.ru/blog/wind/osnovnye-vidy-vetrogeneratorov-vertikalnye-gorizontalnye.html

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 4 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary