Альтернативные источники энергии для дома.


Рубрика: Новости
Метки: |
Просмотров: 4400
Альтернативные источники энергии для дома.

альтернативные источники энергии для дома.

Продолжаем знакомиться с новейшими разработками и изобретениями А.Ф. Онипко для автономного энергоснабжения дома из альтернативных источников энергии. Напомню, что в конструкции «Ротор Онипко» заложена уникальная форма турбины (напоминающая раковину улитки), которая может реагировать на движение как массы воздушного потока, отбирая максимум энергии, так и в воде.

Ротор Онипко в воде.

По задумке ученого, ротор такой формы великолепно ведет себя в воде, оказывая минимальное сопротивление при вращении, и что еще интересно, не вызывает кавитационных процессов (образование пузырьков воздуха за вращающимся телом, которые вызывают его разрушение). Из физики известно, что энергия потока равна:

W= S * V3 * p * K, где,

W - энергия среды, которая вращает ветрогенератор

S = πD2/4 - ометаемая ветроколесом поверхность

P - плотность среды

К - коэффициент использования энергии ветра. Он зависит от типа ветродвигателя, формы его ротора (крыльев) и качества их изготовления, а также от ряда других факторов.

Плотность воды более чем в 800 раз выше плотности воздуха. Значит при всех прочих равных условиях, поместив Ротор Онипко в воду, при одной и той же скорости среды, можно получить энергию в 800 раз превышающую, чем в воздухе.

Так собственно и поступил экспериментатор. По договоренности с руководством Винницкой ГЭС ветроколесо поместили в поток воды за турбиной. Генератор 1,5 кВт снаружи соединили текстропом с валом ротора. Испытания подтвердили эффективность работы ветроколеса в воде. Генератор выдавал максимальную мощность, просто не было другого генератора. Испытания продолжаются.

Сам факт, дает основание, что в скором времени появится Ротор Онипко в гидравлическом исполнении, что может стать источником автономного электроснабжения частного домостроения, располагающегося вдоль малых рек. Ведь глубины реки достаточно 1,5-2 м и скорости течения реки 0,5 м/с.

Гибридное ветроколесо.

Побывав как-то в частной поездке в Крыму и проезжая мимо ВЭС Щелкино (Ленинский район) Алексей Федерович обратил внимание на неподвижные лопасти ветроустановок (ВЭУ 250). Сам факт неработающих ветряков при небольшом напоре ветра подсказал идею создания гибридного ветроколеса.

гибридный ветрогенератор

То есть, соединив на одном валу через обгонную муфту (как в велосипедном тандеме) Ротор Онипко и лопастную турбину можно эффективнее отбирать энергию ветра. При скорости ветра от 0,5 до 6 м/с, вращается ротор улитка, вырабатывая электрический ток. При увеличении скорости ветра, включается в работу большой ветряк и выдается суммарная мощность. Эта идея и была реализована в макете.

Надеюсь читателю понятно, что реализации гибридного ветроколеса принадлежит большой ветроэнергетике, на мощных ВЭС. И тут свое слово должны сказать инвесторы, разработчики и проектанты по созданию мощностей из альтернативных источников энергии. Надеюсь, информация их заинтересует.

Мачта для ветрогенератора.

Во время производства монтажных работ по установке мачты своего ветроагрегата (диаметр колеса 288 см) команда А.Ф. Онипко пользовалась подъемным автокраном. Такую же технику и людей нужно использовать при обслуживании и ремонте ветряка. Как обойтись без техники и дополнительной рабочей силы? Эта мысль постоянно не давала покоя ученому.

Он реализовал ее буквально в считанные дни. А подсказкой была народная мудрость. Многие сельчане знают и пользуются рычагом «журавль» при подъеме воды в ведре из колодца. Точно таким принципом и воспользовался Алексей Федорович, сконструировав мачту в форме складывающей верхней части.

мачта для ветрогенератора

Такая мачта была разработана им для установки ветроагрегатов на высотах до 15 м. Оригинальная конструкция мачты позволяет безопасно и быстро выполнять подъем и их установку силами одного человека без специального оборудования и высотных работ.

То есть один человек, при помощи лебедки может свободно опустить верхнюю часть мачты до земли, смонтировать на площадке ветрогенератор, затем таким же образом поднять верхнюю часть мачты в исходное положение и привести всю конструкцию в рабочее состояние. Конечно, первоначально нужно при помощи техники и рабочей силы смонтировать такую мачту.

Трекер Онипко, или устройство для отслеживания движения солнца.

С выходом нормативных документов, с 1 января 2014 г. в Украине появилась реальная возможность частным лицам, установившим в своем доме солнечные батареи, излишек произведенной электроэнергии, продавать в энергосистему по «зеленому» тарифу.

Пересказывая документ следует сказать следующее. Если у человека на крыше дома находятся солнечные панели общей мощностью не более 10 кВт и если эти панели в течение месяца производят электричества больше чем человек потребляет, то его можно продавать в общую сеть по «зеленому тарифу».

При монтаже солнечных панелей есть одно слабое место – ориентация панели на максимальное поглощение солнечных лучей. Естественно, в результате движения солнца по небу в разное время дня, батарея закрепленная неподвижно на крыше, генерирует разное количество электроэнергии, зависящее от уровня света. В мире, для ориентации солнечных панелей на солнечных электростанциях существуют устройства для слежения за движением солнца в течение дня. Такие устройства сложны, имеют систему датчиков и весьма дороги.

Учитывая, что частным лицам, несмотря на льготы, придется выкладывать энную сумму за солнечные панели, затраты на систему ориентации этих панелей, для них неподъемная сумма. Именно в этом направлении и возникла мысль у А.Ф.Онипко, создать простую (свободно монтируется на крыше дома) и недорогую систему слежения и управления.

система управления перемещением солнечной панели

Ему это удалось. Система автоматической ориентации солнечных панелей на солнце или на самый яркий участок неба (при облачности) для улавливания максимально доступной световой энергии. Солнечные панели с устройством ориентацией всегда перпендикулярны падающим лучам, поэтому оно значительно повышает суточную выработку электроэнергии. Не содержит дополнительных фотодатчиков, удобная и недорогая в эксплуатации.

Приятно сознавать, что к энтузиазму желающих использовать альтернативные источники энергии для дома, присоединилась и Украинская Академия Наук, реализуя свои разработки и изобретения в конкретных конструкциях и агрегатах. Причем, все ноу-хау предназначены именно для населения, отличаются простотой обслуживания и доступной ценой.

Понравилась статья, поделись с друзьями в соцсетях. Вопросы и предложения напиши в комментариях. Надеюсь, всем будет интересно.

Комментариев: 15 RSS
Виталий1
2014-11-13 в 22:45:01

Коля, большие сомнения, что трекер это простое устройство. Простое устройство - это солнечные или песочные часы. А уже настенные ходики с цепочкой и гирей отличаются сложностью. А тут трекер, который следит за положением солнца априори не может быть простым.

Виталий, поясняю. В качестве приводов взяты обыкновенные электродвигатели с подъемника стекла жигулей. Один вращает панель в горизонтальной плоскости, второй в вертикальной. Простая электронная схема управления управляет этими двигателями снимая уровень сигнала с самой солнечной панели. Вся механика спрятана в той трубе, что ты видишь на фото. Все это было собрано в полном смысле на колене. Поэтому, в некотором роде это песочные часы, только не нужно переворачивать.

Да привод вертикального вращения панели ты видишь на штанге.

Виталий4
2014-11-14 в 00:45:40

Коля, как я понимаю, чтобы двигатели включались нужна система управления ими, которая не может быть примитивной, тем более, что солнце заходит и всходит в разных точках.

Ростислав5
2014-11-14 в 16:20:22

Сразу появился вопрос о надёжности подобных вращающих механизмов в случаях сильных порывов ветра, которые у нас случаются регулярно.

Виталий привет!

Электронное устройство действительно примитивное. Электронная плата 10х15 см.Обыкновенный преобразователь напряжения. То есть, солнечная панель при освещении дает какое-то напряжение и преобразователь реагирует на него давая сигнал двигателям вправо-влево, вверх вниз.Обязательно в сторону возрастания напряжения от солнечной панели. Когда поступает максимальный источник сигнала (напряжения) преобразователь поддерживает этот уровень и двигатели останавливаются. И так далее.

Простота в том, что нет специальных фотодатчиков. Сама солнечная панель является датчиком световых лучей, не только солнца, луна, яркий участок неба, прожектор. Реагирует даже на карманный фонарик, мы это пробовали на выставке.

Ростислав здравствуйте. Я мог бы ответить вопросом,надежна ли система подъема стекол в жигулях. Вы наверно знаете, что элементарный двигатель постоянного тока на 12 В и червячный редуктор работают очень надежно, даже если заклинит стекло. Поэтому надежность высока.

Но когда вы располагаете солнечную панель на крыше (это обязательное условие для возможности продавать излишек по зеленому тарифу)то естественно саму панель вы крепите исходя из максимального напора ветра в вашем районе. Это вы должны учесть, парусность панели велика. Одно дело, если вы панель закрепили неподвижно на крыше, другое на трубе. Я думаю, лучший вариант отдельная простая мачта на уровень крыши.

Коля, размер платы - это не аргументация примитивности. Относительно преобразователя напряжения. Это устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный. Как я понимаю. Система управления там скорее всего построена на схеме отбора мощности.

Это действительно примитивная по нынешним понятиям электронная схема. Фотоячейки солнечной панели генерируют постоянное напряжение, которое преобразователем формируется в импульсы, которыми легко управлять для увеличения чувствительности к изменениям входного напряжения . Затем это все усиливается, суммируется и снова преобразуется в напряжение, которое подается на двигатели. Я это рассказал в упрощенном виде, как бывший радиотехник, но принципиально именно так.

Виталий10
2014-11-15 в 00:44:17

Коля, не в обиду, очень упрощенное пояснение. Лучше скинь схему и мы закончим диалог по этой теме.

Я пытался рассказать словами. Так, как мне говорили помощники ученого. Нюансы имеют свои индивидуальности и их авторы не раскрывают. Но дело ведь не в этом. Такой механизм прост и применим в частном домостроении.

Как вы считаете если несколько адаптировать ротор Онипко под жидкую среду,

какого диаметра будет ротор для 10 кВт?

Михаил, добрый день.

Вы не назвали еще один важный параметр - скорость течения водной среды. Несмотря на то, что плотность воды в 800 раз выше воздуха, тем не менее (если не учитывать скорость течения водной среды), нет прямой зависимости диаметра ротора и мощности на генераторе, поскольку должна быть механическая передача (это потери)от вала ротора на вал генератора, который находиться вне водной среды.

Эту работу (испытания) еще нужно провести, и на опробованных типоразмерах ротора получить электрическую мощность на зажимах генератора.

Поэтому, я бы не торопился с оглашением конкретных цифр.

Михаил, добрый день!

По простым расчетам, получаемая мощность в водной среде, зависящая от куба скорости (которую вы указали) может быть от 0,5 до 1,0 кВт при диаметре 0,5 м.

Но это простой расчет. Как на практике, нужно проверять аэродинамику при плотности воды.

Оставьте комментарий!

Используйте нормальные имена

Имя и сайт используются только при регистрации

Спасибо за ваш комментарий!

(обязательно)