В настоящее время существуют объективные причины, препятствующие широкому использованию ветровой энергии, это: низкая удельная плотность воздушного потока и существенная зависимость величины ветрового потока от природных условий.

Для кардинального развития ветроэнергетики в первую очередь необходим поиск и разработка новых перспективных технических решений преобразования кинетической энергии ветра, повышающих эффективность ветровых установок, так как современные ветроэнергетические установки работают в основном в диапазоне ветров от ~8 до ~30 м/с; они не могут работать без системы «установка на ветер», а наиболее совершенным необходимо автоматическое управление углом атаки лопасти ветроколеса; ветроприемное устройство лопастных ветроустановок подвержено «гироскопическому эффекту», они имеют низкий КПД и достаточно высокую стоимость.

Перспективные системы должны быть спроектированы с ветроприемниками возможно меньшей массы, которые используют для приведения их в действие не силу сопротивления, а подъемную силу, чтобы иметь большую быстроходность при больших значениях коэффициента использования энергии ветра.

Одной из таких систем являются «генераторы вихря», использующие закрученный поток жидкости или газа.

Закрученный поток газа и жидкости – один из наиболее распространенных типов течения в поле центробежных массовых сил. Такой поток характеризуется специфическими, отличающими его принципиально от осевого течения свойствами соизмеренных значений осевой, вращательной и радиально составляющих скоростей, продольными и поперечными градиентами статического и полного давления, существенными значениями градиента скорости в поперечном направлении, высоким уровнем турбулентных пульсаций, активным и консервативным воздействием центробежных массовых сил на поток и т.д.

Способность вихревых струй концентрировать в своем стволе энергию, рассеянную в окружающем пространстве, использовать низкопотенциальные потоки, движущиеся в атмосфере, позволяют существенно расширить утилизацию тепловых потоков, сбрасываемых во внешнюю среду промышленными предприятиями, возможности преобразования гелиоэнергий в виде термоиндуцированных восходящих струй воздуха, энергии слабых ветров.

Изобретатели - Гусак СИ, Ганзелинский СН, Дементиенко АВ. Патент Российской Федерации RU2285149

Вихревая ветроэлекттростанцияВихревая ветроэлекттростанция

Вихревая ветроэлектростанция выполнена в виде пирамиды, в стенках которой расположены направляющие конфузорные каналы, которые образуют зону формирования вихревого потока.

Конфузорные каналы (13 -19) имеют спиралевидную конструкцию, с целью закручивания потока. Набегающий поток ветра проникает в центральный канал (12) через каналы расположенные с ветренной стороны, а в остальных каналах наблюдается эффект подсасывания воздуха, что способствует усилению вихревого потока в центральной части. Ветроколесо с вертикальной осью вращения расположено в верхней части конструкции (1).

Данная конструкция имеет все преимущества вертикальноосевых ВЭУ, плюс дополнительную стабилизацию потока, благодаря чему номинальная мощность установки достигается уже при скорости ветра четыре метра в секунду. Разработчики рекомендуют использовать направление конфузорных каналов по ходу часовой стрелки если конструкция устанавливается в южном полкшарии, и против хода часовой стрелки для северного полушария.

Похожие статьи:

Метки:||||