Выше были изложены и подвергнуты критической оценке основные и наиболее характерные предложения изобретателей в области ветроиспользования.
Приходится констатировать, что более 90 % предложений оказываются или принципиально неверными или повторяют уже давно известное и применяемое.
Между тем развитие отечественной ветротехники и массовый выпуск ветродвигателей требуют проведения серьезных работ по улучшению конструкций и отысканию более эффективных и в то же время простых машин и механизмов, преобразующих энергию ветрового потока в механическую работу или электрическую энергию.
Область работы изобретателя, даже только по вопросам ветротехники, велика и безгранична. Однако и в ней можно найти то основное, что требует своего скорейшего, первоочередного решения.
Авторы полагают, что эти узловые вопросы следующие:
- 1. Создание наиболее простой и надежно действующей кинематической связи лопастей быстроходных ветродвигателей, которая обеспечивала бы синхронный, т. е. одновременный поворот всех крыльев на одинаковый угол и легко подвергалась регулировке.
- 2. Отыскание новых, более простых и надежных комбинированных способов регулирования ветродвигателей, которые бы обеспечивали большую равномерность хода (отклонение числа оборотов в пределах не более ±10% от расчетных) и предохраняли бы ветродригатель от перегрузок при больших скоростях ветра и при порывах.
Следовательно, регулятор такой системы регулирования должен реагировать как на скорость вращения ветроколеса, так и на скорость ветра, набегающего на ветроколесо.
- 3. Создание системы регулирования для мощных ветродвигателей с использованием электрических, гидравлических или пневматических устройств. Такое регулирование должно обеспечить возможность работы ветроэлектрической станции параллельно с тепловым двигателем или на мощную сеть.
- 4. Предложения по ограничению мощности, развиваемой ветродвигателем при его работе параллельно с сетью, когда скорость вращения его поддерживается постоянной самой сетью.
Такой ограничитель мощности должен, очевидно, реагировать или непосредственно на скорость ветра или на изменение вращающего момента, развиваемого ветродвигателем.
- 5. Отыскание новых или конструктивно более простых способов установки ветродвигателя на ветер, которые обеспечивали бы небольшие угловые скорости поворота головки на ветер (с целью снижения гироскопических сил) и в то же время реагировали даже на относительно небольшие отклонения ветра по направлению при небольших (порядка 4—5 м в секунду) скоростях ветра.
Одним из таких решений может быть установка различных демпфирующих устройств. - 6. Разработка устройств для снижения влияния крутящего момента на положение относительно башни головки, устанавливающейся на ветер с помощью хвоста, у ветродвигателей, имеющих вертикальный вал.
- 7. Отыскание новых схем автоматизации ветросиловых и ветроэлектрических установок с повышением их эксплуатационной надежности.
- В частности создание автоматизированных ветронасосных установок, запуск и остановка которых производились бы автоматически в зависимости от степени заполнения водонапорного бака. Такие установки должны обеспечивать длительную и надежную работу без вмешательства обслуживающего персонала.
- 8. Отыскание принципиально новых методов совместного использования ветродвигателей с неветровыми (тепловыми, газовыми и др.) двигателями. Эти методы должны обеспечить упрощение и удешевление установки, увеличение экономии топлива, возможность уменьшения обслуживающего персонала.
Схемы должны предусматривать автоматизацию совместной работы (автоматическое включение и выключение резервного двигателя, установление соответствующих режимов его работы и т. д.).
- 9. Создание наиболее рациональных механических и электрических схем для совместной работы многих ветроэлектрических станций на общего потребителя.
- 10. Создание крыльчатых ветродвигателей, а также принципиально новых ветровых машин с более высоким коэффициентом использования энергии ветра, более простых и легких.
- 11. Создание простого и надежного ветроэлектрического агрегата мощностью до одного киловатта для районов с небольшими среднегодовыми скоростями ветра порядка 3,5—4 м в секунду.
- 12. Создание простых и надежных ветронасосных и ветро-электронасосных агрегатов для подъема воды из малодебитных колодцев и скважин.
- 13. Разработка ветронасосных установок, в которых быстроходный ветродвигатель агрегатируется с насосными устройствами, имеющими малый начальный момент трогания.
- 14. Отыскание новых принципиальных схем подъема воды с помощью ветродвигателей, позволяющих использовать малые скорости ветра, быстроходные ветродвигатели с малым начальным моментом и обеспечивающих наиболее полную загрузку ветродвигателя в соответствии с развиваемой им мощностью.
- 15. Разработка конструкции нижнего редуктора для универсального ветродвигателя, обеспечивающего возможность быстрого и простого подключения резервного двигателя.
- 16. Создание приспособлений и устройств для предохранения трансмиссии ветродвигателя от перегрузок как при порывах ветра, так и при включениях нагрузки.
- 17. Разработка путей и методов повышения начального момента быстроходных ветродвигателей с тем, чтобы иметь возможность обеспечить их работу при более низких скоростях ветра.
- 18. Создание простых и надежных конструкций ходоуменьшителей — устройств для изменения во время работы ветрона-сосной установки хода поршня насоса, с тем, чтобы обеспечить наиболее полную загрузку ветродвигателя. Такие ходоуменыни-тели следует создать как для ветродвигателей, имеющих вращающийся вертикальный вал (например, для ТВ-8), так и для ветродвигателей типа ТВ-5, имеющих штангу, совершающую возвратно-поступательные движения.
- 19. У быстроходных ветродвигателей средней и большой мощности вес крыльев получается очень большим, а это намного утяжеляет ветроустановку. Нужно разработать такие конструкции ветроколес и, в первую очередь, крыльев, которые обеспечили бы значительное снижение веса.
- 20. Так как наиболее металлоемкой частью любого ветродвигателя является башня, то необходимо разработать новые типы таких башен, которые были бы легкими и устойчивыми.
Целесообразно применить также и неметаллические материалы. - 21. Упрощение передач от ветроколеса к рабочим машинам и увеличение коэффициента полезного действия этих передач.
- 22. Отыскание новых аккумулирующих устройств и принципов аккумулирования энергии ветра.
- 23. Предложения по постройке простейших и дешевых ветродвигателей силами колхозов с использованием выбракованных деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин.
- 24. Разработка высокопроизводительных способов монтажа и подъема ветродвигателей и их отдельных узлов, а также создание устройств и приспособлений для осуществления подъема.
- 25. Разработка принципиальной схемы и конструкции нагрузочного стенда для испытания ветродвигателей с механической передачей мощности.
- 26. Для более эффективной эксплуатации ветроустановок нужно знать ветровые условия района, где установлен ветродвигатель. Для этого нужно создать простой и надежный прибор для измерения скорости ветра, а также прибор, который бы непрерывно регистрировал и суммировал все скорости ветра в данном районе и по показаниям которого можно было бы составить характеристики годового распределения скоростей ветра.
Предлагаем посмотреть другие страницы сайта:
← Никола Тесла - Исследователи альтернативных источников энергии | Предложения по ветряным мельницам →
