Румънски инженери и техните изобретения

Автор: Florian Saiu/Дата на публикуване: 07-09-2020 09:09

инженери

Учените от Националния научно-изследователски институт за електротехника ICPE-CA Букурещ получиха на Европейския панаир на творчеството и иновациите EUROINVENT 2020, проведен в Яш (21-23 май), пет дипломи и шест златни медала, пет дипломи и пет сребърни медала, грамота и бронзов медал и специална грамота за резултати в областта на опазването на околната среда. Те са участвали с 11 изобретения и за едно от тях - наградено със злато - ще докладваме в следващите редове.

Изобретението носи, разбира се, инженерно наименование - Микрохидроелектрическа централа с две въртящи се турбини в напречен поток, а появата й в технологичния пейзаж на XXI век допринесе не по-малко от единадесет изследователи: Николай Сергиу, Михайеску Георге Михай, Бунеа Флорентина, Попеску Михаил, Чихая Рареш-Андрей, Бабушану Корина Алис, Думитру Константин, Макамете Елена, Гушу Михай, Илие Кристинел Йоан, Фуйореа Йон.

„В контекста, в който имаме у нас многобройни водни потоци и традиция по отношение на тяхното енергийно оползотворяване, ICPE-CA инициира поредица от изследвания, свързани с подобряване на енергийната ефективност на хидравличните турбини чрез разработване на иновативни решения ”- обясни ни Габриела Йосиф, представител на института.

Тези инсталации за преобразуване на хидравлична енергия в електричество - от реки с ниски и средни водни потоци и водопади - биха могли да създадат ниша в развитието на компании, работещи в областта на производството на хидроелектрическо оборудване - продължи Габриела Йосиф.

Електрическият генератор е ключът

Основният иновативен елемент на това оборудване за преобразуване на енергия е електрическият генератор - синхронна електрическа машина с голям брой полюси, с постоянни високоенергийни магнити - което позволява директна връзка с валовете на две напречни хидравлични турбини, въртящи се в противоположни посоки.

Това решение елиминира механичните умножители на скоростта, които създават както трудности при стартиране на оборудването, така и допълнителни загуби във веригата за механично предаване на мощност. По този начин може да се постигне значително увеличение на мощността до 30%.

Техническият урок, задължителен за разбиране на проектираната система, е представен от изобретателя д-р. Bunea Florentina: „За изолирани потребители, които изискват относително ниска консумация на енергия, няма специални проблеми по отношение на регулирането на напрежението, осигурено за синхронни електрически генератори“.

По-нататък: „Произведената електроенергия може да бъде доставена на потребителя чрез стандартен електронен модул извън мрежата. Ако е желателно да се свърже към националната електрическа мрежа, така че потребителят да стане „потребител“, оборудването може да бъде оборудвано със специална електронна система в мрежата, която позволява адаптирането на специфични електрически параметри за свързване към електрическата мрежа. ".

Ръководство за разбиране на технологично чудо

Екипът от изследователи на INCDIE ICPE-CA предлага ново решение за микро хидроенергия, оборудвано с две въртящи се обратно хидравлични турбини. Фигура 1 показва схематичната диаграма на водноелектрическа централа с две въртящи се противоположни турбини за напречен поток: 1 и 2, с клапи 3, наклонени един срещу друг, в две отделни странични камери A и B на корпуса 4.

Захранващата тръба е разделена на два клона с еднакви секции, от които всеки захранва хидравлична турбина, което може да доведе до отделната работа на двете турбини. Те са снабдени с входни секции в наклонени посоки към посоката на проникване на вода.

Вода, разделена на две

Една от особеностите на новия тип микро-водноелектрически централи е реализирането на специална конструкция, обтекатели за ефективно извличане и преобразуване на енергията на течащи водотоци с малки и средни падания и променливи потоци, с/без натрупване на вода. По дизайн корпусът разделя водния поток в две посоки, които действат отделно на всяка турбина с кръстосан поток - разположени коаксиално и с лопатките на ротора и подводните възли на водата в контра-въртящо се устройство. Електрическият генератор е разположен коаксиално между двете турбини, като индукторът и котвата са механично свързани към тях, като скоростта на генератора е сумата от двете скорости на турбината.

Чрез конструкцията на обтекателя на корпуса, решението, предложено от ICPE-CA, разделя водния поток в две посоки, които действат отделно на турбините с напречен поток. На свой ред електрическият генератор е разположен коаксиално между двете турбини, като индукторът и индуцираните арматури са механично свързани към тях, така че и двете да са в обратно въртящо се движение, като относителната скорост е сумата от двете скорости на турбината. И накрая, електрическите връзки отвън се осъществяват чрез събиране на пръстени и четки.

Предимства на изобретението

- Възможност за използване на енергията на водни течения с ниски падания и променливи потоци;

- незначителни промени във водотока;

- Конструктивно-технологична простота на турбини с напречен поток;

- Компактна и здрава конструкция с две контра-въртящи се турбини с арматурите на индуктивния и индуциран контра-въртящ се електрически генератор;

- Опростена инсталация на трудно достъпни места;

- Скоростта на оборудването като сума от скоростите на двете турбини дава значително увеличение на ефективността на преобразуване на енергия в сравнение с класическите решения с турбина и значително намаляване на масата и размера на турбинно-електрическия генератор;

- Самопочистване на примесите в турбините чрез центробежни сили и воден поток;

- Микро-водноелектрическата централа, съгласно настоящото изобретение, има малък размер в сравнение с конвенционална микро-ВЕЦ със същата номинална мощност.

Потенциалът на пазара

Д-р инж. Сергиу Николай, генерален мениджър на INCDIE ICPE-CA Букурещ, подчерта: „Пазарът на електрически автомобили с постоянни магнити непрекъснато се разраства поради акцента върху спестяването на енергийни източници, увеличаване на надеждността и по този начин намаляване на оперативните разходи. През последните години електрическите машини с високоенергийни постоянни магнити са доказали превъзходни технически характеристики (висока енергийна ефективност, ниска маса) в сравнение с класическите асинхронни електрически машини. ".

Освен това: „Решението, предлагано от този патент, е в основата на национална политика за ефективно използване на възобновяемите енергийни източници: това е глобален продукт, който трябва да бъде реализиран, както в полза на национално ниво, така и за повишаване на конкурентоспособността от техническа и икономическа гледна точка. По този начин той може да допринесе за икономическото възстановяване на компаниите (особено МСП) за разработване на продукт с висока технологична сложност. ".

11 изобретения, представени от Националния научно-изследователски институт за електротехника ICPE-CA Букурещ на EUROINVENT 2020.

Част от екипа, който е изобретил микро-водноелектрическата централа с две въртящи се в обратна посока турбини.