登录
账号
密码
登录
登录
温馨提示
asdjnhadkbnasondoasnlksnm
确定
首页 > 院士项目 > 封闭式风力涡轮机-奥夫琴尼柯夫院士
封闭式风力涡轮机-奥夫琴尼柯夫院士
编号:2020-002     来源:俄罗斯工程院中国中心

2.«Закрытые ВЕТРОВЫЕ ТУРБИНЫ» с ускорением воздушного потока

Экобезопасное термодинамическое ускорение воздушного потока в ветровых турбинах закрытого типа / ЗВТ увеличивает энергию потока за счет профилирования диффузора сопла Лаваля с последующим приумножением кинетической энергии ветра с повышением энергоемкости. Отсутствие в установке редуктора существенно повышает КПД и интегральный коэффициент использования энергии ветропотока.

В качестве возобновляемого источника энергии по сравнению с традиционными тихоходными ветроэнергетическими установками / ВЭУ лопастного типа, ЗВТ более компактна, легче и, самое главное, свободна от инфразвуковых колебаний, опасных для человека и животных. Производство ЗВТ гораздо менее сложное и более надежное вследствие меньшего количества вращающихся частей, чем в конструкции обычных ВЭУ. Они также подвергается меньшим динамическим нагрузкам по сравнению с обычной установкой и обладает уникальными технологическими преимуществами, связанными с серийностью всех элементов конструкции. Экспериментально подтвержденный КПД 94%.

ЗВТ преобразует кинетическую энергию воздушного потока в механическую энергию с коэффициентом от 2 до 15 раз для последующей трансформации в электрическую энергию. Габарит вращающейся части ЗВТ в 10 раз меньше традиционных ВЭУ, а удельная мощность на единицу веса превосходит от 2-х до 8-ми раз. Отсутствуют ограничения по скорости ветра и местам размещения (в том числе, на технических этажах высотных зданий), превосходно сочетаясь с идеей улучшения экологической ситуации в мегаполисах, а также нет влияния на локационные системы и связь. Средний уровень шума вращающихся узлов не более -  85дБА. Безопасно для людей, животных и птиц.

По Гранту РФТР проведено математическое моделирование режимов продувки, изготовлен натурный прототип и проведены испытания опытной ЗВТ на соответствие проектно-расчетным продувочным параметрам эксплуатации. Использование новых конструкционных нанокомпозитных материалов позволяет существенно снизить весо-габаритные и повысить ресурсно-прочностные эксплуатационные характеристики и адаптировать массовое применение ЗВТ на труднодоступных неосвоенных горных территориях и в сложном климате Арктики.

При внешней схожести и близком научном подходе, в Массачусетском технологи-ческом институте компанией FloDesign создана аналогичная ветротубина закрытого типа, отличающаяся способами ускорения воздушного потока и преобразования энергии вращения в электрическую. Эффективная «зеленая» разработка блокируется энергетическим лобби США.

Кооперационное изготовление с сертификационными испытаниями предсерийного образца оцениваются в $12,8М. Строительство серийного автоматизированного завода по производству модульных ЗВИ в свободной экономической зоне оценивается в $520М. Сроки Проекта с запуском производства – 2 года. Выход на окупаемость 2,5-3 года. Разработчик и генподрядчик по созданию производства Научно-исследовательское предприятие ООО «НИИ альтернативной возобновляемой энергетики» (Лаборатория энергетической безопасности МИАБ).

Научный руководитель Проекта – Академик Александр И. Овчинников.

 

2.强涡流封闭式风力涡轮机

封闭式风力涡轮机中经济安全的加速热动力空气流动/封闭式风力涡轮机依靠拉瓦尔喷嘴扩散器的设计提高了气流的加速并随着风速增加能量随之增加。无齿轮安装显著提高设备效率以及风能利用系数。

风是可再生能源与传统的低风速涡轮机/风叶式涡轮机相比封闭式涡轮机结构更加紧凑,机身更加轻便,更重要的是对人和动物无次声振动危害与常见低速涡轮机结构相比封闭式涡轮机由于旋转部件更少所以机构更加简单化,工作更加可靠,同时他们与传统的涡轮机装置相比承载相对低的动态负荷并在量产相关所有结构件方面它具有独一无二的优势。实验证明此设备有效率达到94%。

封闭式风力涡轮机将气流运动能量转换成机械能,可以以2-15倍的系数再转为电能。封闭式风力涡轮机旋转部件外部尺寸比普通涡轮机小10倍,单位重量功率超过2-8倍。除去风速和地理条件位置(包括高楼设备层)与特大城市的生态环境改善完美匹配,同时对导航定位和通信没有任何影响,旋转部件平均噪音水平不高于85分贝-对于人,动物,鸟类安全。

俄罗斯技术基金的支持下进行通过了数学模拟排污测试,制作了完整尺寸模型并且封闭式涡轮机通过了符合排污设计参数测试。新型机构纳米复合材料的运用显著的减轻了机身重量,增强了材料强度使用特性以及适用在未开发山区地带及北极恶劣复杂气候中运用。

在模仿外观及科学原理形似性的情况下,FloDesign公司在麻省理工学院创造了相类似的封闭形式的涡轮机,但这类机器有别于增强涡流压及将旋转能转化为电能的工作方式。美国能源游说集团封停了有效《绿色》发展。

合作制造量产样品并取得实验认证证书评估值1280万美元。在自由经济贸易区建造自动化量产厂房用于生产封闭式涡轮机模块评估价值5.2亿美元。设计周期到投入生产 – 2年。投资回收2.5-3年。生产研究企业《替代可再生能源研究所》(能源安全实验室 莫斯科能源安全及节能学院)为开发及总承包商。

该项目科技负责人: 奥夫琴尼柯夫院士。