Лабораторна установка для вивчення характеристик вітрогенераторної установки

Abstract

Анотація. У теперішній час в багатьох країнах світу концепції розвитку передбачають значне збільшення частки відновлюваних джерел енергії в енергетичному балансі. Широко використовуються такі альтернативні джерела енергії, як сонячні термічні та електричні системи, вітряні генератори, енергетичні системи для використання можливостей біомаси різного походження, вироблення біогазу зі звалищ побутових відходів, геотермальні установки та ін. Вітроенергетика України має достатній досвід виробництва, проектування, будівництва, експлуатації та обслуговування як вітроенергетичних установок, так і вітроенергетичних станцій; в країні є достатньо високий науково-технічний потенціал і розвинена виробнича база. В останній час розвитку вітроенергетичного сектора сприяє державна підтримка, що забезпечує реалізацію ініціатив по удосконаленню законодавства, структури керування, створенню вигідних умов для внутрішніх і зовнішніх інвесторів Для вирішення поставленої задачі було виконано огляд та аналіз існуючих способів генерації електричної енергії, виконано огляд найбільш потужних існуючих електростанцій, що використовують відновлювані джерела енергії. Проведено аналіз вітряного енергетичного потенціалу України. На підставі отриманих результатів виконано обґрунтування та розробка лабораторної установки для вивчення характеристик вітряної електростанції з вертикальною віссю обертання для підготовки магістрів учнів за навчальною програмою «Системи генерування електроенергії та електропостачання», а також проведення наукових експериментів аспірантами та викладачами кафедри «Електричної інженерії суднових та роботизованих комплексів», навчально-наукового інституту автоматики та електротехніки Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова. У процесі налагодження дослідного зразка лабораторної установки був проведений ряд експериментів, з метою уточнення її робочих характеристик, складено перелік навчальних експериментів та розроблено методику їх виконання. Знято вольт-амперні характеристики вітрогенератора в залежності від виду навантаження, вивчено залежність потужності вітрогенератора від швидкості вітру. Складено перелік рекомендацій щодо модернізації лабораторної установки та основних напрямів у галузі вивчення та розробки електрогенеруючих установок з вертикальною віссю обертання. Мета. Створення лабораторної установки для дослідження сучасних відновлюваних джерел енергії. Методика. При виконанні досліджень використовувались: сучасні методи та процеси проектування та виготовлення, методи математичного моделювання та математичні методи розрахунку та аналізу. Результати. Створено установку для лабораторних досліджень вітряних енергетичних установок, з використанням сучасних адитивних технологій пототипування. Практична значимість. З метою підвищення якості підготовки магістрів за програмою «Системи генерування електроенергії та електропостачання», а також для проведення наукових експериментів аспірантами було змонтовано лабораторний комплекс для дослідження вітроенергетичних установок.