The object of research, development or design (in Russian) : Ветроэнергетическая установка со сложной геометрической формой лопастей

The object of research, development or design (in Kazakh) : Қалақтардың күрделі геометриялық пішінін жел энергетикасы қондырғысы

Aim of work (in Russian) : Целью данного проекта является разработка и создание новой конструкции опытного образца ветроэнергетической установки со сложной геометрической формой лопастей с использованием трехфазного синхронного электрогенератора переменного напряжения

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жобаның мақсаты үш фазалы синхронды айнымалы кернеулі электр генераторын пайдалана отырып қалақшалардың күрделі геометриялық пішіні бар жел энергетикалық қондырғысының тәжірибелік үлгісінің жаңа құрылымын әзірлеу және жасау болып табылады

Методы исследования (на русском) : Лабораторные исследования макетов проводились в научно-исследовательском центре (НИЦ) «Альтернативная энергетика» в лаборатории «Аэродинамические измерения». Данная лаборатория оснащена большой аэродинамической трубой Т-1-М (диаметр рабочей части составляет 0,5 метра и длина 0,8 метра, приборная погрешность скорости не превышает 1,5 %). Математическое моделирование лопастей и ветроэнергетической установки производилась в лицензионном программном обеспечении Ansys.

Методы исследования (на казахском) : Макеттерге зертханалық зерттеулер "Аэродинамикалық өлшеулер" зертханасындағы "Баламалы энергетика"ғылыми-зерттеу орталығында (ҒЗО) жүргізілді. Бұл зертханада үлкен Т-1-М жел туннелімен жабдықталған (жұмыс бөлігінің диаметрі 0,5 метр және ұзындығы 0,8 метр, аспаптық жылдамдық қателігі 1,5% аспайды). Қалақтарды және жел қондырғысын математикалық модельдеу Ansys лицензияланған бағдарламалық жасақтамасында жүргізілді

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведены исследования по подбору материала для лопасти. С целью снижения нагрузки на несущие конструкции, в качестве металла для изготовления дефлектора был выбран алюминий. Преимуществом алюминия является его малая плотность (2,7 г/см3), что почти втрое меньше плотности оцинкованной стали (7,6…7,9 г/см3). Также его пластичность является хорошим свойством для изготовления сложных геометрических образов. Алюминий- коррозионно-стойкий металл, это его особенность крайне важна для бесперебойной работы устройств при влажных климатических условиях. В ходе сравнительного анализа определено, что лопасть с металлическим дефлектором обладает большей скоростью вращения, которая при v=15 м/с составляет N=1100 об/мин, что на 10% выше, чем скорость вращения лопастей с пластиковым дефлектором. Разработан полигонный образец лопасти в виде цилиндра с дефлектором длиной 1000 мм, диаметром 100 мм и диаметром дефлектора 220 мм изготовлен в лаборатории «Возобновляемые источники энергии» Карагандинского университета им. акад. Е.А.Букетова. Создан опытный образец ветрогенератора со сложной геометрической формой лопастей для исследования процесса преобразования энергетического потенциала воздушного набегающего потока в электрическую энергию. Ветроколесо ориентируется к направлению ветра с помощью хвостового механизма. Разработана и спроектирована новая конструкция 3-х фазного синхронного электрогенератора переменного тока. Получены вольт-амперные характеристики исследуемого опытного образца ВЭУ.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Қалақ материалын таңдау бойынша зерттеулер жүргізілді. Тірек конструкцияларына түсетін жүктемені азайту үшін дефлектор металлы ретінде алюминий таңдалды. Алюминийдің артықшылығы - оның төмен тығыздығы (2,7 г/см3), ол мырышталған болаттан (7,6–7,9 г/см3) үш есе аз. Оның икемділігі күрделі геометриялық пішіндерді өндіру үшін де артықшылық болып табылады. Алюминий коррозияға төзімді металл, бұл қасиет ылғалды климатта құрылғылардың бірқалыпты жұмыс істеуі үшін өте маңызды. Салыстырмалы талдау металл дефлекторы бар қалақтың айналу жылдамдығы жоғары екенін, v = 15 м/с кезінде N = 1100 айн/мин-ге жететінін көрсетті, бұл пластик дефлекторы бар қалақтардың айналу жылдамдығынан 10%-ға жоғары. Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды ​​университетінің жаңартылатын энергия көздері зертханасында ұзындығы 1000 мм, диаметрі 100 мм және дефлектор диаметрі 220 мм болатын дефлекторы бар цилиндрлік қалақшаның прототипі жасалды және өндірілді. Кіретін жел ағынының энергия потенциалын электр энергиясына айналдыру процесін зерттеу үшін күрделі қалақ геометриясы бар прототиптік жел турбинасы жасалды. Жел дөңгелегі құйрық механизмін пайдаланып жел бағытына бағытталған. Үш фазалы синхронды айнымалы ток генераторының жаңа дизайны жасалды және жобаланды. Прототиптік жел турбинасының вольт-амперлік сипаттамалары алынды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Благодаря наличию лопастей со сложной геометрической формой, которые образуют крутящий момент трехлопастной ветроэнергетической установки достигается максимальное значения КИЭВ равное 27 %.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Үш жүзді жел электр станциясының айналу моментін құрайтын күрделі геометриялық пішіні бар қалақтардың болуына байланысты ЖЭПК максималды мәні 27% - ға жетеді.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілген жоқ

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Данная разработка будет полезна при создании ветроэнергетических установок со сложной геометрической формой, где основными целевыми потребителями являются отдаленные хозяйства, а также малый и средний бизнес, где основным эффектом является потребление энергии через альтернативный источник

Field of application (in Kazakh) : Бұл Даму негізгі мақсатты тұтынушылар шалғайдағы шаруашылықтар, сондай-ақ негізгі әсері баламалы көз арқылы энергияны тұтыну болып табылатын шағын және орта бизнес болып табылатын күрделі геометриялық пішіні бар Жел энергетикалық қондырғыларын құру кезінде пайдалы болады.