Ветрогенератор с ротором Онипко. Работает даже при низкой скорости ветра
Главная проблема всех ветрогенераторов – они работают при скорости ветра от определенной величины. Как правило, от 3 м/с. И для их более эффективной работы нужно изготавливать большие лопасти, поднять генератор как можно выше на мачте. Лопасти при ураганном ветре может поломать или сам ветрогенератор уйдет в разнос (нужна система торможения). Про инфразвук от работы классических ветряков – отдельная тема. От него разбегаются все животные в округе. Но есть вот такая конструкция лопастей для ветрогенератора.
Ротор представляет собой спиралевидную конструкцию из трех изогнутых плоскостей. Диаметр лопастей небольшой по сравнению с классическими аналогами. Мне это напомнило детскую крутилку-флюгер из бумаги:
Были такие игрушки в продаже и из тонкого пластика. Кто в детстве делал – тот должен помнить, что такие лопасти сами ориентируются по ветру и начинают вращаться даже при движении или если подуть на них. Это и использовал в своей разработке украинский изобретатель Алексей Онипко. Это сегодня президент украинской Академии наук. Причем подошел к этой теме в свое время основательно, с расчетами и испытаниями в аэротрубе и в полевых условиях:
Какие плюсы у этой формы лопастей для ветрогенератора? По информации от изобретателя, такой формы ротор позволяет равномерно вращаться при изменении скорости ветра. Лопасти производят гораздо меньше шума. Большие генераторы можно установить вблизи жилых домов. Работа при скоростях ветра от 0,5 м/с и до 20 м/с. Высокий КПД преобразования воздушного потока во вращательное движение. Установку можно установить на любой высоте: на земле, на плоской крыше зданий. Не нужны высокие мачты. Использование разных материалов для изготовления ротора – пластик, листовой металл.
Такая конструкция будет интересна для регионов, где дуют пусть не сильные, но постоянные ветра. Прибрежные зоны, например. Из-за высокого КПД и небольших размеров можно установить несколько небольших ветрогенераторов и если ветер более 300 дней в году, то с системой накопления электроэнергии в АКБ можно иметь автономное электроснабжение.
Считаю, что более высокий КПД у турбины Онипко достигается за счет большой поперечной площади лопастей. В классическом варианте лопастей нужно большее давление ветра чтобы преобразовать это давление во вращение. Классические лопасти работают на эффекте крыла, а ротор Онипко – еще и от давления ветра. Ротор Онипко использует энергию всего потока, проходящего через сечении лопастей.
Некоторые пытаются ставить этот ротор вертикально. Но при этом его эффективность падает. Ротор лучше всего работает в горизонтальном положении. Для вертикальных ветрогенераторов есть другие конструкции.
Готовых в продаже роторов и ветряков не нашел. Хотя есть и сайт у изобретателя и канал в youtube, которому более 5 лет. Видимо, работы в Академии наук хватает и продвигать проект нет времени или желания.
Энтузиасты сами изготавливают такие роторы. Вот одна из качественных самоделок:
Ротор можно изготовить по такой схеме:
Нужно будет вырезать три таких лопасти из жести или пластика. Закрепить их, изогнув на валу. Отдельная трудность будет отбалансировать. Для небольших в диаметре роторов это не проблема, а вот от 1 м – биение без балансировки может быть сильным.
Для ветряка нужен низкооборотный генератор, контроллер-инвертор и накопители электроэнергии в АКБ. Генератор можно приобрести на aliexpress:
Вариант на 300 или 400 Вт. Напряжение 12 В, 24 В или 48 В. С подставкой или без. Цена: 10127 руб. или 11368 руб. соответственно с бесплатной доставкой в РФ. Масса 4 кг или 4,3 кг. Ссылка на продавца здесь.
Можно поискать модели генератора и другой мощности. Или приобрести готовый ветрогенератор с контроллером и возможностью установки на мачту.
И если он не будет работать при низкой скорости ветра, то можно переделать его, установив ротор Онипко. Пример подобной модели на aliexpress, но на 800 Вт здесь.
Вряд ли он способен выдавать 800 Вт мощности, обычно продавцы завышают характеристики. Скорее всего, его мощность, как и на joom – не выше 400 Вт. Есть доставка со склада в России. Есть вариант сразу с контроллером. Внешний вид и габариты на фотографиях.
АКБ рекомендуют покупать с технологией AGM или EFB, которые не боятся глубокого разряда. Обычные АКБ потеряют емкость после 3-5 глубоких разрядов.
Думаю, для прибрежных районов вариант с такой турбиной Онипко интересный. И есть перспективы увеличить количество дней для выработки электроэнергии от ветра.
