Ротор Оніпка
Ротор Оніпка - це модель вітряного ротора, здатна працювати в широкому діапазоні швидкостей вітру (малих та середніх)і з високим коефіцієнтом перетворення енергії вітру, винайдений та запатентований українським вченим Олексієм Оніпком. На відміну від звичайних вітрових турбін, котрі використовують ефект підйомної сили крила, додатково використовується енергія тиску вітру.
Вітрогенератор виконаний у формі конусноподібного шнека, що зорієнтований вершиною проти вітру. Винахід ґрунтується на застосуванні до форми генератора - "Золотої спіралі".
В основу винаходу поставлена задача вдосконалення відомих моделей ротора, у якому шляхом зміни конструкції зменшено інтенсивність турбулентних потоків за вершиною лопаті, їх обмін механічною енергією з лопаттю і, як наслідок, зменшено гальмування лопаті.
Ця задача вирішуються тим, що в роторі для перетворення руху енергетичного потоку в обертовий рух і навпаки, який містить конусоподібний корпус, з'єднаний із щонайменше однією спіралеподібною лопаттю, яка розташована на поверхні конусоподібного корпуса навкруги його осі, перша і друга бокові поверхні спіралеподібної лопаті з'єднані на її вершині, згідно з винаходом площа другої бокової поверхні спіралеподібної лопаті щонайменше в два рази більша площі першої бокової поверхні спіралеподібної лопаті і плавно нахилена навкруги і до основи конусоподібного корпуса. Сукупність наведених основних ознак ротора для перетворення руху енергетичного потоку в обертовий рух і навпаки забезпечує зменшення інтенсивності турбулентних потоків і гальмування ними лопаті. Крім того, як додатковий позитивний ефект, зменшується інтенсивність побічних звукових коливань в повітряному середовищі і побічних хвильових або кавітаційних процесів у рідині. У спеціально створеній лабораторії Української Академії Наук змодельовані прототипи різних розмірів роторів Оніпка. Для різних розмірів та діаметрів ротора визначені оптимальні форми. Адже просте масштабування моделі не зберігає оптимальність ККД пристрою, що засвідчили досліди в аеродинамічній трубі.
Зміст
Установка
Ротор Оніпка-це свого роду система, призначена для перетворення малих об'ємів енергії вітру в електричну і складається з чотирьох основних блоків:
1. Ротор.
2. Генератор.
3. Електричний блок управління.
4. Акумулятори з інвертором.
Особливості характеристики вітрогенератора даного типу
- Початок роботи припадає вже при швидкості 0,3 м/с., що прекрасно підходить до середніх вітрів по Україні, швидкість яких коливається у межах 2-6 м/с. Тоді як лопатеві вітряки починають обертатись при 3-5 м/с.
- При швидкості вітру більше 15 м/с. ККД ротора Оніпка і звичайного лопатевого вітряка стають однаковими.
- Не завжди доцільне встановлення вітрогенератора на великій висоті. Щоб максимально ефективно використати ефективність вітряних потоків рекомендується встановлення анемометра, записи якого визначать оптимальне розташування установки.
- Ефективніше виробляє енергію на перепадах швидкості вітру. Винахідник стверджує що якщо, наприклад, певний час швидкість вітру становила 1 м/сек., а потім 7 м/сек., то це в 400 разів ефективніше, аніж коли аналогічний час вітер постійно дме з однаковою швидкістю – 4 м/сек.
- Для ротора Оніпка також розроблений спеціальний генератор енергії, найменші обери його рухомої частини перетворюються в електричний струм.
- Низький рівень шуму.
- Широкий діапазон потужностей від 50 до 10000 Вт.
- Турбіна може виготовлятися із металу, армованого скловолокна (композит), пластмаси.
Ефективність інноваційного ротора
- Потужність вітру перевершити неможливо, адже діє закон збереження енергії. В аеродинамічній трубі лабораторії була випробувана машина діаметром 2,88м і отримано наступні результати при швидкості вітру 10 м. :
- Розрахункова кінетична енергія вітру - 3,9 кВТ;
- Теоретично можлива потужність з врахуванням критерію Бетца, вироблена вітрогенератором - 2,4 кВТ;
- Фактична потужність отримана генератором - 1,9 кВТ;
- ККД - 0,79.
Зауваження
На даний час інноваційна розробка Олексія Оніпка не досліджена щодо її унікальної ефективності. Піддається критиці з боку російських дослідників, ґрунтуючись на експериментах з ротором.
