ВВЕДЕНИЕ 3
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6
1.1. История развития ВЭУ 6
1.2 Характеристика существующих ветроэнергоустановок 8
1.3. Устройство ветроэлектрической установки 11
1.4 Выбор типа ветроустановки 13
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 21
2.1 Преобразование энергии ветра в электрическую 21
2.2 Разработка энергонезависимого рекламного щита на базе ВЭУ модульной конструкции 25
2.3 Мощностные характеристики ветроустановки модульной конструкции 29
2.4. Определение максимальной мощности лопатки ветродвигателя 32
2.5. Методы выбора оптимальных параметров ВЭУРС 35
2.6 Экспериментальный ВД с изменяющимися направляющими
статора 36
2.7 Стабилизация работы ветроустановки в режиме максимальной
снимаемой мощности 38
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 44
3.1 Разработка математической модели модульной ветроэнергоустановки применительно к рекламному щиту 44
3.2 Результаты моделирования электрогенераторного режима ВЭУ 50
3.3 Расчет эффективности работы энергонезависимых рекламных
щитов 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 58
Актуальность темы исследования. В настоящее время практически никто не может представить рекламные щиты в современном городском пейзаже со статически фиксированной информацией, с динамическим экраном, со светодиодными прожекторами. В дневное время вся информация рекламных щитов доступна людям, однако с наступлением темноты эта информация теряет свою доступность. Конечно, очень многие рекламные щиты освещаются и в темное время суток, если эти планшеты находятся недалеко от источника электрической энергии. Случаются ситуации, когда рекламный щит находится на очень удачном месте для передачи информации, например привокзальная территория, многолюдные крупные остановки общественного транспорта, большие проспекты, междугородние и международные трассы и т.д. Многие из этих щитов, если не обеспечены электропитанием, с наступлением темноты практически исчезают.
По нашему мнению во многих случаях достаточно укомплектовать эти рекламные щиты возобновляемыми источниками электроэнергии. Для этой цели наиболее подходят роторные ветроэнергопреобразователи. Такая комплектация может вполне сочетаться в городском или ином облике, даже с точки зрения экологической чистоты, бесшумности и безопасности.
Цель работы заключается в создании экономически целесообразной системы электроснабжения потребителей.
Задачи магистерской диссертации:
1. Провести анализ состояния систем электроснабжения альтернативных источников энергии и теоретически обосновать их эффективность.
2. Проанализировать виды возобновляемой энергии и их доступность.
3. Определить энергетические характеристики возобновляемых источников энергии.
4. Обосновать оптимальные параметры и условия эффективного энергообеспечения потребителей от ВИЭ.
5. Разработать рекомендации по электроснабжению рекламных щитов.
Научная новизна магистерской диссертации заключается в следующем:
1. Разработаны методы оценки использования ВИЭ в системе энергоснабжения потребителей.
2. Теоретически обоснована эффективность сочетания традиционных и возобновляемых источников энергии.
3. Предложен вариант использования ветроэнергоустановки в качестве вспомогательного источника для рекламного щита.
4. Экспериментально определены оптимальные параметры конструкции роторных ветроэнергоустановок.
5. Исследованы показатели энергообеспечения потребителей от ветроэнергоустановки.
Практическая значимость магистерской диссертации состоит в разработке алгоритма оптимизации размещения ветроэнергоустановки на рекламных щитах.
Степень достоверности научных положений подтверждается корректным применением известных теорий и методов, применением сертифицированных методик, пакетов программ, изделий и материалов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах кафедры «Электроэнергетика и электротехника», а также на следующих конференциях: Международная научно-практическая конференция «Современный взгляд на будущее науки» (г. Пермь, 2016 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 печатные работы (1 статья в ведущем рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК; 1 работа в материалах конференций).
Структура и объем работы. Магистерская диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 61 странице машинописного текста, содержит 11 рисунков и список литературы из 50 источников отечественных и зарубежных авторов.
В магистерской диссертации содержится решение актуальной задачи установки возобновляемого источника энергии роторного типа модульной конструкции для рекламных щитов.
Основные результаты выполненного исследования заключаются в следующем:
1. Обоснована конструкция ветроэнергетической установки для рекламных щитов.
2. Разработана электрическая схема стабилизации ВЭУ.
3. Разработана математическая модель ветроэнергоустановки роторного типа модульной конструкции.
4. Проведено моделирование электрогенераторного режима ВЭУ.
5. Рассчитана эффективность работы энергонезависимых рекламных щитов.
