Научно-технические аспекты разработки и функционирования автономных вертикально-осевых роторных ветроэнергетических установок для сельскохозяйственных потребителей

Диссертация направлена на разработку и экспериментальные исследования генерирующего ветроэнергетического оборудования, обеспечивающего работу сельскохозяйственного технологического оборудования в районах РФ со среднегодовыми скоростями ветра от 4…5 м/с. Объектом исследования является вертикально-осевая роторная ветроэнергетическая установка. Цель работы заключается в развитии теоретических расчетов основных рабочих органов и принципов проектирования вертикально-осевых роторных ветроэнергетических установок на основе изучения закономерностей движения воздушного потока и практическая реализация технологической схемы их использования в качестве автономного источника для удаленных сельхозпредприятий. Разработка и реализация системного научно-методического подхода создания ВО РВЭУ предусматривает определение конструктивных параметров и энергетических характеристик ветродвигателя с использованием авторского измерительного комплекса, а также технические средства, повышающие эффективность применения вертикально-осевой роторной ветроэнергетической установки, таких как кольцевой концентратор воздушного потока, пружинная муфта, электромагнитное реле для переключения аккумуляторных батарей. Представленные результаты позволяют разработать и изготовить ветроагрегат за счёт использования минимального набора подручных средств, материалов и инструментов, имеющихся на российском рынке. Применение механической энергии вращающегося вала вертикально-осевой двухроторной ветроэнергетической установки и технических средств, повышающих ее эффективность для привода технологических механизмов на мини-ферме на 10 дойных коров, позволяет снизить емкость аккумуляторных батарей с 2,9 тыс. до 0,35 тыс. А·ч без нарушения технологии производства молока в условиях удалённости от систем энергоснабжения. Результаты теоретических исследований и экспериментальных испытаний действующего образца вертикально-осевой двухроторной ветроэнергетической установки позволяют рекомендовать ее в качестве автономного источника энергоснабжения для сельскохозяйственных потребителей.