Символ ОСТ

оформление - PDA | Полная версия сайта

Орден Современной Технократии

Главная » Статьи » Жизнь » экопоселение

Вертикально-осевые ветроустановки фирмы "ГРЦ-Вертикаль"
Reenergy.by - Вертикально-осевые ветроустановки фирмы "ГРЦ-Вертикаль".

wm.gifВетроэнергетические установки«ГРЦ-Вертикаль» являются одними из самых эффективных в мире. Ониспроектированы, произведены и испытаны в различных климатическихусловиях группой Российских и Американских ученых.

СОДЕРЖАНИЕ

Ветроустановки
Электрооборудование
Мачты
О компании
Контактная информация

Предприятия - разработчики:

УНИКАЛЬНЫЙ ДИЗАЙН ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
ПРОИЗВОДСТВА ООО "ГРЦ-ВЕРТИКАЛЬ"

ООО "ГРЦ-Вертикаль" разрабатывает ветроэнергетические установки (ВЭУ)с 1991 года на базе ФГУП "Государственного Ракетного Центра" (КБ им.Академика В.П.Макеева), г. Миасс Челябинской области и ФГУП"Кумертауского Авиационного Предприятия", г. Кумертау. За это времябыли исследованы различные конструкции ВЭУ. С 2004 года разработки ООО"ГРЦ-Вертикаль" в области ветроэнергетики, создания ветро-водородныхкомплексов, установок по очистке воды и многое другое финансируютсяНациональной Лабораторией Беркли (США) под патронажем ДепартаментаЭнергетики США, Международных фондов, Правительства РФ и РоссийскогоРакетно-Космического Агентства.

УЗЛЫ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

wpu-shema.gif

В результате совместной работы российских и американских ученых была открыта самая оптимальная форма лопасти.На соотношение хорды и ширины лопасти получены патенты в России и США.Оригинальная форма ротора в совокупности с оптимальным профилемлопастей дают реальный КПД до 38 % (идеальный 42%) при любом (!)направлении ветра.

blade.gif

Лопасти установок мощностью свыше 30 кВт комплектуются специальнымизакрылками, которые по оценкам специалистов в областиаэродинамики позволяют еще увеличить КДП (в идеале до 62%).

Верхом научно-технических разработок явился запатентованный ветро-ротор (ветроколесо)ветроэнергетической установки.К его достоинствам можно отнести самораскрутку на 3.5 м/сек, плавнуюработу за счет смещения верхних лопастей относительно нижних на 60градусов, оптимальный угол атаки лопастей. Одним из основных достоинствротора считается то, что данная конструкция "ловит" порывы ветра. Т.е.при замерах анемометра средняя скорость ветра может составить 3 м/сек,а ротор ВЭУ будет крутиться так, как будто бы скорость ветра 6 м/сек.

Скорость вращения ВЭУ по достижении 180 оборотов в секунду придальнейшем усилении ветра стабилизируется за счет аэродинамическихтормозов. Благодаря этому ВЭУ не идет "вразнос". Для работы в холодныхусловиях, например в районах Крайнего Севера лопасти ВЭУ комплектуютсяспециальной углепластиковой пленкой, предотвращающей обледенениеповерхности лопастей. Ступица содержит специально сконструированнуюсистему подшипников, позволяющую предельно уменьшить потери от моментасопротивления.

brake-ring.gif

Генератор ВЭУ выпускается в нескольких модификациях и представляет собой тихоходную высокоэффективную электрическую машину. Регулятор генератора выдает 24, 48 или 96 В постоянного тока на выходе.

В виде инвертора может быть использован практически любойприбор, преобразующий постоянный ток 24, 48, 96 В в переменный снапряжением 220В/50Гц. Однако необходимо помнить, что, как правило,недорогие инверторы на выходе выдают ток не синусоидальной, апрямоугольной формы, что не всегда хорошо сказывается на некоторыхчувствительных электронных приборах (гасящие конденсаторы в системахгазовых горелок и т.п.). Поэтому лучше приобретать инвертор,который точно удовлетворяет характеристикам ваших приборов. Для этоголучше посоветоваться со специалистом или приобрести проверенные инверторы у производителя или поставщика ВЭУ.

В качестве аккумуляторов для ВЭУ производства ООО "ГРЦ-Вертикаль" используются обычные автомобильные (12В). Инвертор также может использоваться покупной или специального исполнения.

Монтаж ВЭУ несложен и может производиться покупателем приналичии определенных знаний в области монтажа механических иэлектрических изделий (сборка ВЭУ на мачте, протяжка и подключениеэлектропроводки, запуск).

montage.gif

Монтаж ветро-ротора и его обслуживание проводится на земле.Мачта состоит из двух частей, соединенных между собой шарниром. Нижняячасть неподвижна и стоит вертикально. Для сборки или обслуживанияверхняя часть, несущая ветро-ротор, наклоняется. При этом ветро-ротороказывается почти на земле, где и проводится монтаж, демонтаж илиобслуживание.
Возможна сборка ветроустановки с помощью специального приспособления и постепенного подъема монтируемой по шагам ветроустановки вверх.
Возможна сборка при помощи подъемных кранов, погрузчиков и т.п.

Тем не менее, не надо забывать, что ветроэнергетическая установкаявляется сложной машиной с высоковольтными выводами, поэтому мырекомендуем проводить монтаж, обслуживание и демонтаж силами специальнообученных специалистов во избежание травматизма.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ПОЛЕЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Цель ГРЦ-Вертикаль заключается в создании комплексаветро-водо-водородной системы бесперебойного питания и получения воды,водорода и кислорода.

Ветроустановка является источником питания для дополнительного оборудования.

Водоочистительная установка служит для подачи воды, пригодной для питья и служащей исходным сырьем для водородной установки.

Водородная установка служит для разделения воды на водород и кислород, с последующим использованием водорода в двух целях:
- источник выработки электроэнергии в период безветрия и бездействия ветроустановки
- топливо для автомобиля и других агрегатов

Разработки ГРЦ-Вертикаль охватывают широкий спектр уникальной полезной бытовой и промышленной техники.


ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

Ветроэнергетическаяустановка на выходе электронного регулятора имеет 24, 48 или 96 вольтпостоянного тока. Такое напряжение можно использовать для обогревазданий, питания водных насосов, освещения и т.д.

Тем не менее, в основном ВЭУиспользуется обычными потребителями, пользующимися напряжением 220вольт переменного тока с частотой 50 Гц. Для этого к выходуэлектронного регулятора необходимо подключить соответствующееустройство преобразования.

ВЭУ может работать совместно с рядом других устройств:

  • инвертор 24В - 220В/50Гц, преобразующий постоянное напряжение в переменное,
  • аккумуляторные батареи, служащие для осуществления бесперебойного энергоснабжения в безветренную погоду
  • дизель или бензо-генератор для увеличения пиковой подачи электроэнергии или подстраховки бесперебойного питания на основе батарей.

Принципиальная электрическая схема взаимодействия ВЭУ и различных устройств может совершенствоваться бесконечно.

Базовая схема включает в себя ВЭУ, инвертор, батареи, дизель-генератор.

Схема может использовать двойноепреобразование от дизель-генератора и сети (переменный – постоянный –переменный ток) для подачи бесперебойного питания потребителю. В этомслучае потребитель не чувствует даже малейших перепадов в питании припереключении с одного источника питания на другой (например, светроустановки на дизель-генератор и т.д.).

Посмотреть электрическую схему.

Инверторы и аккумуляторные батареи.

При наличии ветра ветро-ротор, состоящий из лопастей, закрепленныхмежду кольцами, вращается и приводит в движение генератор, который спомощью электронного регулятора вырабатывает постоянный электрическийток с напряжением 48 вольт. Далее постоянный ток с помощью инверторапреобразуется в переменный ток с напряжением 220В/50Гц и поступаетнепосредственно потребителю.

Аккумуляторные батареи, как правило, включены параллельно с кабелемвыхода генератора через устройство контроля заряда и подпитываютинвертор в случае отсутствия ветра. Выход инвертора подключается кклеммам, от которых должна идти внутренняя разводка по помещениюпотребителя.

Ветроэнегетическая установка (ВЭУ) стартует (самораскручивается) припорывах ветра 3.5 метра в секунду (в это время анемометр может показатьболее низкую среднюю скорость ветра). Выработка энергии начинается прискорости ветра 4 м/сек.

work2.gif
Сколько аккумуляторных батарей необходимо для бесперебойного энергопитания?
Конечно, лучше поручить данный расчет квалифицированному специалисту. Однако примерные цифры можно прикинуть самостоятельно.
Допустим,используется ВЭУ с выходом 24В постоянного тока. При этом 12-вольтовыеаккумуляторы подключены параллельно выходу ВЭУ, по два последовательно.

Допустим,пиковое потребление энергии средней квартиры или дома составляет 3 кВт.Этот пик продолжается в течение 1 часа утром и 2 часов вечером.
Во время пикового потребления нагрузка потребляет 3000Вт / 24В = 125А ток.
Значит, для поддержания питания в течение 2 часов необходимо иметь 125А х 2часа = 250А-часов емкость.
Допустим,в магазине можно приобрести аккумуляторные батареи на 75А-часов. Тогдадля покрытия пикового энергоснабжения необходимо 250А-часов / 75А-часов= 3.3 комплекта батарей (по 2 последовательно соединенных АКБ).

Однакобатарею нельзя использовать более, чем на 80%. Следовательно, реальноеколичество батарей должно быть 3.3АКБ х / 0.8 = 4.1АКБ.
КПД(эффективность) инвертора составляет обычно 85%, т.о. часть энергииуйдет на потери в этом приборе. Т.о. с учетом данных потерь необходимоиметь 4.1АКБ / 0.85 = 5АКБ.
Т.о. для бесперебойного энергопитания данного потребителя необходим комплект из 5 х 2 = 10 аккумуляторных батарей.
Совсемне нужно пугаться этого количества батарей. Во-первых, это небольшиеденьги - около 10 тыс.руб, $380 или 300 Евро - и не надо никогдаплатить за электричество! Во-вторых, объем не такой уж большой,особенно если речь идет о загородном доме. И, наконец, существуюткрупные дорогие батареи, которые в количестве 1-2 шт. могут заменитьвсе 12 обычных автомобильных аккумулятора. На основании данных расчетовможно самостоятельно подсчитать необходимое количество аккумуляторов всоответствии с пиковыми потреблениями, характерными для конкретногожилища или офиса.

Во время минимального потребления (днем иночью) при наличии ветра ВЭУ будет заряжать аккумуляторы. Скоростьзарядки батарей зависит от мощности, вырабатываемой ВЭУ, а значит, отсилы ветра.
Можно легко посчитать, что ВЭУ-3 на скорости ветра 6м/сек будет выдавать 0.7 кВт/час, или 0.7кВт х 12час = 8.4кВт за день истолько же за ночь, что достаточно для утренних и вечерних пиковыхпотреблений.

Тем не менее, понятно, что чудес не бывает и влюбом месте Земного шара существуют безветренные дни. Конечно, весьманеэкономично для нескольких дней в году приобретать более крупную ВЭУили большее число аккумуляторов. Для большинства людей простейшимрешением может служить бережное, экономичное потребление энергии втакие дни. А для тех, кто не хотел бы экономить, необходимо выяснитьсреднегодовую продолжительность максимального количества безветренныхдней и посчитать необходимое количество аккумуляторов.

Допустим,максимальный промежуток безветренных дней в году в конкретном регионесоставляет 5 дней летом (при потреблении 10 кВт-час в сутки) и 3 днязимой (при потреблении 20 кВт-час в сутки). Конечно, необходимо взятьдля расчетов зимний период, т.к. энергопотребление более высокое. Т.о.3 дня х 20кВт-час в сутки = 60 кВт-часов. Для того, чтобы получить 60кВт-часов, необходимо иметь в запасе 60.000 ватт / 24 вольт = 2500Ампер-часов. Однако батарею нельзя использовать более, чем на 80%.Следовательно, реальный запас электроэнергии должен быть2500Ампер-часов / 0.8 = 3125Ампер-часов. КПД (эффективность) инверторасоставляет обычно 85%, т.о. часть энергии уйдет на потери в этомприборе. Т.о. изначально необходимо иметь 3125Ампер-часов / 0.85 =3680Ампер-часов. Обычный автомобильный аккумулятор средней мощностиимеет емкость 75 ампер-часов. Это означает, что необходимо иметь3680Ампер-часов / 75Ампер-часов = 50 комплектов аккумуляторных батарей(или 100 АКБ). Как видно из расчетов, такое количество батарей хоть ирешит проблему энергоснабжения, но потребует более крупную ВЭУ, чтобыосуществить зарядку батарей до наступления пика потребления. А этовыливается в серьезные денежные затраты. Так не лучше ли всего лишь 3-5дней в году пожить в экономичном режиме?

Необходимо заметить,что аккумуляторы обладают свойством остаточной ёмкости. Т. е.,например, используя аккумулятор 75 А/ч, можно включить электроплитумощностью 1 кВт в течении 40 мин., после чего инвертор отключится. Еслиуменьшить нагрузку до 500 Вт (подключить, к примеру, телевизор) - можнополучать энергию ещё столько же! Затем можно подключить 300 Вт-нуюдрель, а потом 130 Вт-ный краскопульт, далее 60 Вт-ный паяльник и,наконец, 30 Вт-ную лампочку. Но даже в этом случае невозможно"вычерпать" свыше 80% от максимальной ёмкости аккумулятора."Вычерпывание" 100% не рекомендуется, т. к. ресурс аккумулятора в этомслучае сокращается. Из вышеприведенного примера совсем не следует чтоэти (и другие) нагрузки нельзя включить все сразу. Просто количествовремени, которое будут работать все одновременно включенные приборы,будет меньше.

Рекомендуется покупать полностью необслуживаемыеаккумуляторы. И дело здесь не только в том, что отпадает необходимостьпериодически проверять электролит и доливать дистиллированную воду (вобслуживаемые АКБ рекомендуется доливка дистиллированной воды хотя быраз в месяц, в малообслуживаемом аккумуляторе для контроля уровняэлектролита и доливки воды сохранены пробки, однако контроль уровня иего корректировку достаточно осуществлять раз в год). Широкораспространенные кислотные аккумуляторы, выполненные по классическойтехнологии, доставляют много хлопот и оказывают вредное влияние налюдей и аппаратуру. Они наиболее дешевы, но требуют дополнительныхзатрат на их обслуживание, специальных помещений и персонал. Наиболееудобными и безопасными из кислотных аккумуляторов (особенно, дляэксплуатации в помещении) являются абсолютно необслуживаемыегерметичные аккумуляторы.


МАЧТЫ

Мачта для ветроэнергетической установки выбирается исходя из географических условий. Например, ВЭУ может быть расположена без мачты на короткой стойке или ферме на крыше дома.

Мачта может располагаться в отдельном месте на мачте высотой 12, 16, 20 и более метров, по желанию потребителя.
Ветроустановки могут монтироваться на мачтах над и под мостами и другими прочными конструкциями.

Вместо мачты могут использоваться существующие элементы металлических конструкций и даже мачты сотовых ретрансляторов. В этом случае конструкция ВЭУ является обращаемой и претерпевает некоторые изменения, что не отражается на мощности но несколько увеличивает цену.

Мачта может быть раздвижной, автоматически приводимой в действие с помощью особых пневмо-приводов

machta5.gifmachta6.gif
При использовании мачты-трубы можно сэкономить на фундаментных работах, т.к. мачта устанавливается в любом месте на растяжках-тросах или цепях, которые занимают определенное место на территории вокруг установки.

Мачта-ферма занимает меньше места, однако строительно-фундаментные работы по подготовке площадки для размещения такой мачты в разных регионах оцениваются по разному, следовательно, необходимо подсчитать, какой из типов мачт наиболее удовлетворяет условиям данного региона или запросам потребителя.


О КОМПАНИИ

ООО «ГРЦ-Вертикаль» было создано на базе ФГУП Государственного Ракетного Центра (КБ им. Академика В.П.Макеева) и Научно-исследовательского института "Уралмет" в 2004 году, как предприятие с непосредственным участием КБ.

Деятельность фирмы сфокусирована в основном на разработке и серийном производстве малых и средних ветроэнергетических установок (ВЭУ) мощностью 1…100 кВт, а также систем и комплексов, включающих в себя автономные системы очистки воды, разработанные на базе водоочистительных установок атомных подводных лодок, водородные системы бесперебойного питания на базе криогенных технологий и другие уникальные агрегаты.

Поставка, монтаж и обслуживание установок, систем и комплексов на базе ВЭУ осуществляется силами "ГРЦ-Вертикаль" или его дилерами.

Проектная, производственная, лабораторная и экспериментальная база фирмы – лабораторно-испытательный комплекс Государственного Ракетного Центра (КБ им. Академика В.П.Макеева).

Краткая биография

vertical8.jpgВ 2002 году Государственный Ракетный Центр и НИИ "Уралмет" объединились для проведения совместных работ в области ветроэнергетики.

Основные научно-исследовательские и опытно конструкторские работы в 2000-2004 гг. были основаны на улучшении ротора "H-Дарье".

В 2004 году ГРЦ и НИИ "Уралмет" образовали свое дочернее предприятие - ООО "ГРЦ-Вертикаль", которое при участии компании Empire Magnetics, Inc. (США) и Национальной Лаборатории Беркли (США) выиграло грант Департамента Энергетики США в размере 1.3 миллиона долларов на разработку ветроустановок нового типа.



В 2004-2006 гг. разработки был разработан ряд роторов ветроэнергетических установок (ВЭУ) мощностью 1-3 кВт, с целью масштабирования впоследствии до 100 кВт.

1kw-windmill_in_isa.jpgРазработано 2 типа генераторов (тихоходный с плоским зазором, с комбинированным возбуждением и стабилизацией выходного напряжения).

Разработаны аэродинамические тормоза для стабилизации скорости вращения ветроустановки.

Разработан специальный опорный подшипник, позволивший увелить срок службы ветроустановок до 20 лет.

Разработан магнитный подшипник, благодаря которому срок эксплуатации ступиц крупных установок увеличился до 50 лет.

Разработан блок электронной регулировки тока и напряжения на выходе установки.

3kw6.jpgПодобраны соответствующие инверторы, бензо (дизель) генераторы, регуляторы, контроллеры и другие устройства питания и сопряжения для выпускаемых ветроэнергетических установок (ветрогенераторов).

В 2007 году начато серийное произвоство ветроустановок мощностью 1, 1.5, 3, 5 кВт.

Идет подготовка к серийному производству ВЭУ-30 (30 кВт).

В стадии разработки находится ВЭУ-55 (55 кВт).

Ведется разработка и изготовление опытных образцов сопутствующего оборудования - водоочистных систем, ветро-водородных модулей для производства водорода, гидроГЭС, различного электрооборудования и многого другого.

КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Если у Вас возникли вопросы, замечания, предложения по описаниюпродукции, презентации или трактовке терминов, или если Вы хотите статьдилером, а может быть просто заказать какое-либо оборудование -напишите письмо нашим техническим специалистам или менеджерам, подробноописав свою идею по адресу:

адрес: Россия 456300 Челябинская область, г. Миасс, Тургоякское шоссе 1,
факс: +7-351-264-7694
интернет: www.src-vertical.com



Читать другие метериалы по экопоселениям:




Источник: http://reenergy.by/index.php?option=com_content&task=view&id=195&Itemid=88888913
Категории: производство, экопоселение, сделай сам | Добавил: tech (24.06.2008)
Просмотров: 12818 | Рейтинг: 5.0/1 |
похожие статьи:


Всего комментариев: 0
avatar
[экопоселение]

Ключевые слова:


[ Категории каталога ]
социальная сеть [8]
взаимодействие [17]
выживание [21]
экопоселение [27]

[ Поиск ]


[ Друзья сайта ]

Мембрана

КосмоБлог


Total online: 1
Guests: 1
Users: 0

Copyright ОСТ © 2024