С.В. Севріков, м. Київ

В очікуванні, коли наша індустрія повернеться обличчям до будівництва альтернативних джерел електроенергії, пропоную читачам розглянути мою гібридну конструкцію, яку я назвав сонячний вітрогенератор "Ангел" (СВА). Вона має властивості одночасно роторів Дарині, Савоніуса і сонячних батарей і здатна вирішити проблему тимчасового забезпечення електроенергією невеликого будинку або дачі.

 

 

 

 

Останні досягнення в галузі будівництва вітрогенераторів дозволили створити конструкцію, яку в закордонній літературі називають як AG Wind – Rotor (рис.1). У порівнянні з іншими, її коефіцієнт корисної дії (ККД) максимальний і становить 48% (див. таблицю), що. Це пояснюється властивостей ами вітрогенератора Дарії, який не потрібно орієнтувати в напрямку вітру, і його внутрішньої конструкцією.

 

 

 

 

 

 

Вихід на номінальну потужність можливий при швидкості вітру, починаючи з 10 м / с. Але вже при швидкості 2 м / с вітрогенератор встановлюється в початкове положення. Графік залежності потужності від швидкості вітру зображений на рис.2.

Другий вид альтернативних джерел електроенергії – сонячні батареї (СБ), хоча їх широке використання обмежене їх вартістю – 2 … 4 у.о. / Вт і вище. Зараз створені гнучкі плівкові сонячні елементи з аморфного кремнію, ККД яких може досягати 15%. Такими елементами оснащують крила безпілотних літаків і геліоавтомобі-лей, де вони працюють при наявності значних механічних деформацій.

пустотелая конструкція служить для охолодження СБ, так як при нагріванні сонячного елемента падає потужність батареї. Задня крайка крила з'єднана нервюр зверху і знизу, що утворює своєрідну пастку для вітру, підвищуючи стартові можливості ротора. Внутрішня конструкція, як у варіанті ротора Савоніуса, складається з двох поверхонь зміщених в протилежні сторони. Вони виконуватимуть ще й флюгерні функції, як у варіанті AG Wind-Rotor. Це дозволить стартувати при швидкості вітру менше 2 м / с і з'єднає можливості роторів двох типів – Дарині і Савоніуса в один (рис. 4).

Для орієнтації ротора на початку роботи служить тіло 2 (рис.3). Ці тіла в видимих ??зовнішніх частинах своїй поверхні мають корисні площі. Якщо ці поверхні в зонах 1 і 3 покрити гнучкими сонячними батареями, аналогічно варіанту з літаком, то це сприятиме об'єднанню двох принципово різних пристроїв в одне.

До цих пір вітрогенератор і сонячні батареї працювали окремо як два незалежних пристрою. Однак від їх конструктивного об'єднання можна отримати значну вигоду.

Для розуміння ідеї об'єднання СБ і ветрогенера-тора розглянемо тіло 4 на бічному розрізі AG Wind – Rotor (рис.3). Зовні воно нагадує розріз крила. Так як кінці вітрогенератора добре закріплені зверху і знизу кришками 5, тут не буде таких великих перевантажень, як у звичайного крила. Нахил крил обумовлений потребою максимального орієнтування в напрямку сонця, а їх

Коливання напруги при оборотах ротора можна зменшити, рівномірно розмістивши сонячні елементи і використавши іоністори великої місткості або конденсатор.

Блок автоматики (рис.5) включає в себе зарядний пристрій (ЗУ) (ріс.б), перетворювач напруги (PDA150-12-230), керований DC / AC-інверторів (рис.7). Зменшення напруги на вході інвертора до 11 В супроводжується звуковим сигналом. Одночасно за допомогою контактів реле PL-5 підключає на зарядку розряджений акумулятор.

Схема ЗУ розрахована на зарядний струм 8 А. Алгоритм роботи індикаторів наступний. Короткий спалах лампи сигналізує про початок процесу заряду, червоний светоді-од світиться при відсутності акумулятора або його пошкодженні (U <10 В), миготіння зеленого відображає процес його зарядки, миготіння червоного і зеленого світлодіодів сигналізує про процес підзарядки акумулятора. Постійне горіння зеленого при вимкненому червоному свідчить про те, що акумулятор повністю заряджений.

 

 

 

 

На радіатор моста KBU8G для контролю за перевищенням допустимої температури, викликаним зарядним струмом, треба встановити термістор. Семистора ТС106-10-1 треба встановити на радіатор площею 15 см3.

Як відомо, ключовою проблемою для будь-яких типів вітрогенераторів є його "старт". Ця проблема актуальна при збільшенні маси конструкції та зменшенні сили вітру. В "Ангелі" для полегшення старту закладена функція автоматичного розвороту. Таку можливість дає генератор, так як в його ролі виступає двигун постійного струму. Потрібно до контактів двигуна-генератора, минаючи розділовий діод, підключити на короткий час акумулятор. У цей ланцюг, послідовно двигуну, слід підключити автомобільну лампочку потужністю 21 Вт, що дозволить обмежити і стабілізувати пусковий струм.