Георги Тончев

Актуално съобщение  вижте тук

Вижте видеоклип на работеща новоизобретена хоризонтално-осева турбина с периферни реактивни канали

Реактивен Z - образен ротор за напречнопоточна турбина вижте на този видеоклип

Вижте видео на вертикална турбина с аеродинамично-съпротивителни лопати

Видеоклипове на реактивни хидрокинетични турбини вижте тук !!!  

Видеоклипове на реактивни вятърни турбини вижте тук !!!! 

За законовите преференции при инвестициите във ВEИ вижте повече тук

Повечето инвеститори у нас в електроцентрали, работещи с възобновяеми енергийни източници /ВЕИ/, както и в другите европейски държави, не са традиционните инвеститори в енергетиката. Това е разбираемо. Преференциалните изкупни цени на тока, произвеждан от ВЕИ, държавните и европейски субсидии за такива обекти, механизмите на Протокола от Киото, както и други икономически механизми осигуряват широк спектър от административни, финансови и други поощрения и изгоди от бизнеса с ВЕИ. Конструкцията на турбината е такава, че да се ускори движението на въздуха в нейните кухи лопати, под действието на центробежната сила, и той да излезе под налягане през дюзи в периферията на лопатите. Известно е че, реактивната сила е пропорционална на квадрата на скоростта на излизащия флуид, а реактивният въртящ момент е възможно най-голям, когото струите излизат в периферията на турбината, които са на най-голямо разстояние от оста на въртенето й.

На видеото е вертикално-осева вятърна турбина с три аеродинамично-съпротивителни реактивни кухи роторни лопати. Тя може да се използва и като вятърен мотор (вижте видео тук) Недостатъци на масовите хоризонтално-осеви ветрогенератори (ХОВГ) са, че оперативното им поддържане в експлоатация е значително по-скъпо, от това на вертикално-осевите ветрогенератори (ВОВГ), техният експлоатационен срок е по-кратък, те са шумни и са опасни за птиците. Затова усилията на изобретателите и конструкторите са насочени към разработването на нов тип ВОВГ, които да са евтини за експлоатация, да не са шумни, да не са опасни за птиците и да са енергоефективни. Демонстрираният на видеото ВОВГ е с реактивни лопати, чрез които се използва и реактивната сила, причинена от излизащите струи зад тях, което е радикална новост за ВОВГ. Благодарение на реактивните лопати к.п.д. на такива турбини е 1.5 до 2 пъти по-висок от този на подобни известни машини с нереактивни лопати. Новоизобретените ВОВГ са предназначени и за населени места, в непосредствена близост до електропотребителите, включително и в домовете им. Цената на тока от ВОВГ, при масовото им производство, се очаква да е сравнима и дори по-ниска, от тази на продаваната електроенергия за бита от електроразпределителните дружества. Вижте снимка на реактивна торнадо турбина тук. . Работещ нискошумен реактивен ВОВГ със S-ротор е показан на това видео. Той е специално конструиран с два реактивни канала в периферията на S-ротора. Самостартира при много ниски ветроскрости и има самоспиращ ефект при високи скорости. Предназначен е за слаби, непостоянни и с висока турбулентност ветроусловия, както и в градски условия. Видеоклипове на няколко вертикално-осеви реактивни вятърни турбини вижте тук.

По принцип ВОВГ са по-евтини и по-лесни за обслужване, но са по-ниско ефективни от хоризонтално-осевите ветрогенератори, защото за всеки оборот, лопатите им се въртят половин оборот срещу вятъра и половин оборот по вятъра. Този проблем е преодолян чрез новоизобретените реактивни напречнопоточни турбини, за които разказваме на тези страници. Тяхното въртене се ускорява, независимо от това дали лопатите им се движат по вятъра или срещу него. Те са конструирани така, че в кухините на лопатите им се създава повишено въздушно налягане, предизвикано от центробежната сила при въртенето им. Под действието на това налягане, въздухът излиза с висока скорост през периферните отвори на лопатите и създава реактивна струя, която непрекъснато предизвиква и въртящата реактивна сила, независимо дали лопатите им се движат по ветрпотока или срещу него. Известно е, че центробежната сила е пропорционална на квадрата на оборотите на турбината, а реактивната въртяща сила е пропорционална на квадрата на скоростта на реактивната струя, изтичаща от периферията на лопатите. Затова реактивният въртящ момент няколкократно  изпреварва нарастването на оборотите на турбината. От което произтича и нейната значително по-висока ефективност, особено в случаите на електрогенерация, при които по-високите оборотите значително подобряват ефективността  и на електрогенераторите.

Новоизобретените ВОВГ са приложими и за самостоятелно електрозахранване на свързани и несвързани към публичната електромрежа обекти, както и за хибридни ветро-фотоволтаични инсталации, защото има прозрачни лопати, които не засенчват фотоволтаичните модули. Електропоризводството на фотоволтаиците през лятото е в пъти по-голямо, в сравнение със зимните месеци. Затова, нерядко, към фотоволтаичните паркове се изграждат вятърни турбини. Те допълват зимния недостиг на произведено електричество от фотоволтаиците, защото през зимните месеци вятърът е по-силен, а слънцето - по-слабо. Но целогодишно вятърът не е достатъчен, за да бъдат известните типове вятърни турбини икономически целесъобразно решение. Затова усилията на изобретателите са насочени към разработката на такива вятърни двигатели, които да са производителни при невисоки ветроскорости и да не са скъпи. Друго изискване към такива, съвместими с фотоволтаиците, вятърни турбини е да не бъдат високи и тежки, за да не се налага да влизат големи машини между фотоволтаичните модули, където няма място за тях. Новоизобретните вятърни турбини с реактивни лопати са безшумни и нямат вредни електромагнитни влияния, защото се въртят бавно и в техните лопати няма метали.  Те са безопасни за птиците, защото са ниски, а при въртенето си изглеждат като плътно тяло. Освен това, тяхната мълниезащита е много по-ефективна, тъй като само един централен прът- мълниеприемник над вертикалния вал, им осигурява пълна мълниезащита.

Разгледаните тук вятърни турбини могат да се използват не само за производство на електричество, но и за други цели, включително и за задвижване на вятърни когенератори, като този, посочен в позиция 41 на тази страница.

Вижте видеото на  вертикално-осева вятърна турбина с три универсални аеродинамично-съпротивителни реактивни роторни лопати   

Хидрокинетична реактивна турбина в действие е показана на това видео

Вижте видеоклип на работеща новоизобретена хоризонтално-осева турбина с периферни реактивни канали

Ефективност на вятърните и хидрокинетичните турбини

Изначално използването на самолетните пропелери е да създават двигателна тяга, а лопатите на ветрогенераторите имат за цел не да създават тяга, а да се въртят с по-високи обороти.  Очевидно е, че аналогията между самолетните витла и вятърните турбини, поради общите аеродинамичните принципи и практики, на които те се подчиняват, е изчерпала своите възможности за увеличаване производителността на турбините, аналогично на изчерпването на възможностите на витлата като основния елемент на теглителни машини за самолетите. Неизбежно е търсеното на нови радикални технически решения, които да са специфични сили за вятърните турбини, защото е контрапродуктивно те да продължават да експлоатират само аеродинамичните сили, както при самолетните витла. Новите решения водят до намирането на други сили и механизми, при които кинетичната енергия на флуидите (независимо вятър или водно течение) да въртят лопатите с цел именно въртене, а не създаване на тяга. С оглед на ефективното използване на реактивна въртяща сила е необходима цялостна промяна на лопатите. Те се разширяват в периферията, където се формират един или повече реактивни канали, ускоряващи флуида в и пренасочващи го зад лопатата. Получаваната ускорена реактивна струя, предизвиква реактивна сила в обратна посока, която значително подпомага въртенето на лопатата.

Радикално увеличена ефективност на реактивните турбини

В поредица изобретения за вятърни и хидрокинетични турбини, представени на това видео,  на тези страници и в тази книга използваме неексплоатирана досега сила, а именно реактивната. По подобие на отказа от самолетните витла и замяната им с реактивна тяга. Само, че при новоизобретените пропелерни машини реактивната тяга се използва за създаване на реактивен въртящ момент, за което е необходима радикална промяна на формата и конструкцията на пропелерните лопати. Или с други думи - реактивната тяга се "впряга" да върти турбините, а не да ги тегли.

Една хидрокинетична реактивна турбина с два ротора е показана на това видео. Първият ротор е с обикновени лопати. Той е с по-малък диаметър от втория, който е с по-дълги реактивни лопати. Късите лопати на първия ротор насочват допълнителна вода към реактивните лопати на втория ротор, които са подходящо конструирани така, че да се предотвратят индуктивните загуби и да  насочват реактивна струя зад лопатите така, че тя да създаде реактивен въртящ момент, значително подпомагащ въртенето на турбината, която се върти и на аеродинамичен принцип, както от по-късите лопати, така и от реактивните. Имено поради включването на нова въртяща сила и намаляването на индуктивните загуби, производителността на новоизобретените турбини, с различни видове реактивни лопати, е около два пъти по-висока от тази на най-добрите лопати, експлоатиращи само аеродинамични сили.

Вижте представянето по bTV на новоизобретената реактивна пропелерна турбина тук 

Повече за реактивните турбини вижте тук

Хидрокинетична реактивна турбина в действие е показана на това видео

На това видео е показан модул от хидрокинетична електроцентрала с две турбини, всяка с по три реактивни роторни лопати.

Сравнение на бизнеса с различни ВЕИ у нас вижте тук.

Евросубсидии  и грантове за усвояване на ВЕИ са представени тук

Видеоклипове, показващи най-новите патенти,  вижте тук.

За други ВЕИ иновации повече може да прочетете тук 

Author and inventor: © George Tonchev

For patent publications see here