Ротор Онипко представляет собой ветровой генератор, который функционирует по принципу горизонтально-осевого ветряка под давлением силы ветра. Несмотря на то что эти агрегаты позиционируются как полноценная замена штатных устройств, их эффективность составляет всего 20 процентов. При этом затраты на установку и эксплуатацию весьма существенные. Рассмотрим особенности этих устройств и их возможности.
Презентация
Ротор Онипко – это ветряной генератор, который включает в себя части вертикальных установок, при этом он работает с осевой горизонтальной нагрузкой. Сколько энергии вырабатывает этот агрегат, достоверно не известно. По большому счету, это приспособление рекламировано как экономный вариант получения энергии. Однако его стоимость и соответствие показателям эффективности все еще находятся под большим вопросом.
Производитель презентует ветрогенератор Онипко как одну из лучших альтернатив при выработке аналоговой электроэнергии. Тем не менее конкретные факты свидетельствуют о том, что устройство пока не пользуется особым спросом. Во многом это обусловлено немалой стоимостью, сложностью монтажа и не очень высоким коэффициентом полезного действия.
Функциональные возможности
Работа рассматриваемого агрегата заключается во вращении лопастей установки под воздействием ветра. Средний показатель выработки электроэнергии составляет до 3 м/с. Этот параметр ротора Онипко обуславливается при наличии правильно подобного генератора и мощности ветра не менее 0,3 м/с. Вращение агрегата при этом будет незначительным, его вполне реально остановить рукой. Такой тяги может хватить на работу лампочки с минимальными потребительскими характеристиками.
Чертежи ротора Онипко и его фото наглядно показывают, что агрегат имеет диаметр около ста сантиметров. При мощности ветрового потока 2 метра в секунду КПД устройства составляет не более 20 процентов. В результате выходит мощность около 50 ватт. Роторный механизм преобразует механическую энергию в рабочий аналог, который может составлять до 8-10 ватт с одного генератора.
Особенности
Украинская академия наук, в которой был создан рассматриваемый агрегат, презентует приспособление как инновационную модель на рынке. Однако ветряной генератор не является особым новаторством. Единственная его особенность – оригинальная конструкция и принцип двойного действия. Тем не менее аналогичные ветряки не составит труда переделать таким образом, чтобы была возможность эффективной работы не только при сильном порыве, но и при слабом ветре.
Производитель утверждает, что ротор Онипко совершенно бесшумен. Но в этом есть доля маркетингового хода. Дело в том, что все бытовые ветряные генераторы при работе не создают громких звуков. Определенная шумность наблюдается лишь на больших оборотах, и то она не превышает шума деревьев в ветреную погоду. Тихоходные ветряки не слышны при работе, но и энергии они вырабатывают меньше при одинаковых габаритах.
Конструкция
Поскольку рассматриваемое изделие представляет собой ветрогенератор с жесткими парусами, которые не меняют угол наклона в зависимости от силы ветра, максимальный КПД возможен только при определенной силе потока ветра. Коэффициент полезного действия также зависит от аэродинамики объекта и пропускной способности. Ротор ветрогенератора Онипко – это плотный спиральный диск, следовательно, нарастающий поток упирается в своеобразную «подушку», и часть ветра просто уходит в стороны.
КПД рассматриваемого агрегата составляет не более 0.25%. Работает он за счет давления ветра и подъемной силы. Например, при ветре 6 метров в секунду скорость вращения метрового ротора будет порядка 80 оборотов в минуту. Стоит отметить, что современные аналоги способны выдавать до 500 вращений в минуту. Это значит, что ветрогенератор Онипко должен быть в 8-9 раз больше и дороже для возможности выдачи такого же количества энергии.
Мощность
Данное оборудование обладает незначительной мощностью на единицу веса. Ротор диаметром 1000 миллиметров имеет массу порядка 50 килограммов, в то время как вес трехлопастного классического ветрогенератора не превышает 6 кг. Несложно подсчитать, что цена ротора Онипко будет на порядок выше. Ориентировочная стоимость агрегата составит около одной тысячи долларов, не считая сопровождающих элементов.
Разработчик утверждает, что диапазон мощностей устройства варьируется в пределах 50-10000 Вт. Этот показатель зависит от размера рабочей части. Рассматриваемый ветровой генератор при установке не требует высокой мачты. Однако она и не обязательна при монтаже других ветряков. Просто на малой высоте ухудшается показатель выработки оборудования по причине слабого завихрения и незначительного потока ветра. Чем выше мачта, тем стабильнее и равномернее воздействуют на лопасти воздушные массы.
Турбина
Разработчик утверждает, что рабочая площадь турбины значительно превосходит по эффективности поверхность классического аналога идентичных габаритов, поскольку в работе дополнительно участвует энергия давления ветрового потока.
Это не совсем правда, поскольку основная часть ветра сваливается с рабочего колеса. Связано это с тем, что ротор не пропускает через себя поток, образуя воздушную шапку. Убедиться в этом можно, если в аэродинамической трубе подавать давление на ветряное колесо с подсвеченным дымом. С учетом низких оборотов ветроколеса ротор Онипко за определенный промежуток времени агрегирует с малым количеством ветра. К примеру, стандартный трехлопастной винт при одинаковом воздушном давлении имеет оборотистость в 4-5 раз выше скорости ветра. Следовательно, за единицу времени он обрабатывает большое количество воздушных масс. При этом ветер проходит через колесо без торможения новых потоков.
Материал изготовления
Производство ветрогенераторов этого типа предполагает изготовление ветряного колеса из металла, композитного волокна или пластика. Низкая шумность позволяет устанавливать агрегат в непосредственной близости от жилья. Однако это все можно сказать и о классических ветряках.
На удалении монтируются только промышленные аналоги, которые создают значительную низкочастотную вибрацию. Оборудование мощностью до 1000 кВт вполне можно монтировать рядом с домами.
Характеристики
Ниже приведены основные параметры рассматриваемого ветрогенератора:
- Практический диапазон мощности – от 50 до 10000 Вт.
- Предусмотрена работа устройства в случае резкого изменения скорости и направления ветра.
- Ветряк не создает шума, может монтироваться непосредственно возле жилища.
- Рабочая скорость воздушного потока – 0,3-20 м/с.
- Турбина может изготавливаться из разных материалов.
О разработчике
Разработал рассматриваемый агрегат доктор технических наук Алексей Онипко. Ветрогенератор отличается необычной формой и бесшумной работой. Над разработкой своего детища ученый провел десять лет. Начинал он конструировать новый ветряк в компании внуков и энтузиастов. Сам процесс изготовления ротора не сложен, однако требует особой точности в соблюдении размеров. Конструктор утверждает, что даже при незначительном отклонении, до 5 мм, эффективность работы устройства снижается до 30 процентов. Член академии наук за свое изобретение получил множество наград, в том числе медаль Леонардо да Винчи, премию «Зеленый Оскар».
Алексей Онипко отмечает, что его ноу-хау заинтересовало иностранных коллег из Эстонии, Казахстана, Азербайджана и Европы. А с немцами ученый заключил договор, в котором указано, что для использования ротора в Европе завод по его производству должен быть построен на Украине. Инженер отмечает, что на родине его изобретение никого не интересует. Однако ученый не теряет оптимизма и надеется дождаться серийного производства.
Тестирование
Для наглядной презентации возможностей новой ветряной установки конструктор рядом со своим детищем установил классический ветряк. Он утверждает, что в ходе эксплуатации обеих версий при сильном потоке ветра традиционная модель издавала больше шума и полностью стопорилась, когда скорость воздушного потока приближалась к минимуму. Ротор Онипко в аналогичных условиях продолжал работать и не создавал шума.
Для проведения тестов ученый приспособил в мастерской аэродинамическую трубу, в которой ветряной поток разгоняется до 15 метров в секунду. Для наглядности в ней используются прозрачные модификации ветряка. Европейские коллеги после долгих сомнений смогли убедиться в безопасности приспособления для птиц и бесшумной его работе, что дает возможность монтировать оборудование на балконах и крышах домов.
В завершение
По большому счету, ветрогенератор, созданный А. Онипко, представляет собой установку, совмещающую элементы вертикальных ветряков, однако работает он по принципу горизонтально-осевого оборудования. Поскольку серийного производства этого приспособления нет, сложно проверить на практике количество вырабатываемой энергии в зависимости от скорости ветра. Хочется надеяться, что данное изобретение действительно практично и экономно. Однако точно это узнать можно после объективного тестирования и расчета точных технических показателей.
