СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОТ ВЕТРА ПРОЕЗЖАЮЩИХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

АННОТАЦИЯ

Ветровая энергетика занимает достаточно важное место в балансе глобальной «зеленой» генерации. Техническим результатом настоящего исследования является увеличение надежности и повышение КПД преобразования энергии движения воздуха, возникающего при движении транспорта, в электроэнергию. Турецкая компания Deveci Tech принципиально изменила подход к вопросу, показав, что собирать ветровую энергию можно прямо на улицах городов или междугородних трассах. Сейчас вертикальные ветряные генераторы ENLIL уже установлены на обочинах дорог в столице Турции и в Стамбуле. С целью эффективного использования завихрений воздуха, возникающего при движении транспортных средств предлагается установить  ветряные генераторы  над проезжей части автомобильной дороги через определенный промежуток дороги, равным длине городского автобуса.

ABSTRACT

Wind energy occupies a rather important place in the balance of global "green" generation. The technical result of this study is to increase the reliability and increase the efficiency of converting the energy of the air movement that occurs during the movement of vehicles into electricity. The Turkish company Deveci Tech has fundamentally changed its approach to the issue, showing that it is possible to collect wind energy directly on city streets or intercity routes. Now ENLIL vertical wind generators have already been installed on roadsides in the Turkish capital and in Istanbul. In order to effectively use the air turbulence that occurs during the movement of vehicles, it is proposed to install wind generators over the carriageway of the highway through a certain road interval equal to the length of a city bus.

Ключевые слова: Энергия, электроэнергия, воздух, транспортные средства, генератор, аккумулятор, преобразователь.

Keywords: Energy, electricity, air, vehicles, generator, battery, converter.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в увеличении сроков службы устройства для преобразования энергии движения воздуха в электрическую энергию и повышении его КПД [1-3].

При движении транспортных средств возникают волны давления и разряжения воздуха. Ветровая энергетика занимает достаточно важное место в балансе глобальной «зеленой» генерации, но до сих пор турбины устанавливаются в основном в прибрежных зонах, где ветер постоянный и более сильный. Турецкая компания Deveci Tech принципиально изменила подход к вопросу, показав, что собирать ветровую энергию можно прямо на улицах городов или междугородних трассах. Инженеры из Стамбула создали вертикальную ветровую турбину ENLIL (по имени месопотамского бога ветра и штормов), которая работает от воздушных потоков, создаваемых быстро движущимися автомобилями. Завихрения от проходящих большегрузных машин и автобусов заставляют ветряк вращаться еще сильнее, а вертикальное расположение длинных лопастей обеспечивает максимальный захват потока.

Турбины Enlil занимают совсем немного места на земле, легки в сборке-разборке и эксплуатации. Турбина подключена к генератору, и произведенная энергия может поступать в сеть или храниться в аккумуляторах до момента, когда она понадобится. Помимо обочин трасс и железнодорожных путей такие турбины можно устанавливать на набережных, крышах домов и в парках. Но по словам разработчиков, расположение рядом с оживленным трафиком оптимально, поскольку практически непрекращающийся поток машин обеспечивает бесперебойную работу установки [3,4]. В Стамбуле установили ветряные турбины, способные вырабатывать энергию из транспортного вихря. Как пишет Independent, конструкция также оснащена солнечными панелями, а за счет компактности может размещаться практически где угодно - например, у дороги или на крышах многоэтажек.

Разработкой турбин ENLIL занимались Стамбульский технический университет и технологическая фирма Devecitech.

Рисунок 1. Турбины Enlil, установленные в Стамбуле

Сейчас генераторы уже установлены на обочинах дорог в столице Турции и успешно превращают в энергию солнечный свет и ветер от транспортного потока. Кроме того, ENLIL оснащены датчиками, которые отслеживают температуру воздуха, влажность, уровень выбросов углекислого газа и силу землетрясений. Полученные данные будут переданы администрации города. Турбины ENLIL вызвали интерес за рубежом из-за снижения объема выбросов в атмосферу [3].

Рисунок 2. Ветрогенераторы, установленные в Стамбуле

В Стамбуле установили ветрогенераторы, которые производят энергию с помощью потока ветра, который образуется от движения автомобилей.

Ветрогенераторы разработаны Стамбульским техническим университетом и компания Devecitech, устройство называется ENLIL. Турбины имеют небольшой размер, поэтому их можно располагать у дорог или на крышах высоток. Первые вертикальные генераторы разместили на обочинах дорог Стамбула. Они производят энергию не только благодаря ветру от транспорта, но и от солнца. Также в устройстве есть датчики, отслеживающие температуру, влажность, углеродный след и сейсмологическую активность.

Лондонский стартап Moya Power считает, что нельзя игнорировать любые потоки ветра - каждый из них является источником энергии. Стартап предлагает устанавливать в тоннелях лондонских железных дорог специальные панели, приводимые в движение ветром. Их движение будет перерабатываться в электричество, пишет Wired.

Пилотный проект стартапа - это большие пластиковые панели, на которых расположены ряды ламелей, покрытых пьезоэлектрическим материалом. При возникновении воздушных потоков ламели приходят в движение, энергия которого трансформируется в электрическую. Подобные улавливатели ветра менее эффективны обычных ветряных мельниц. Авторами исследованы следующие направления использования альтернативных источников: применение пьезоэлектрических преобразователей для освещения зданий; выработка электрической энергии путем использования ветра, поднятый движущимися транспортными средствами; электрическое дерево как источник вспомогательной электроэнергии в городских условиях и   пешеходные мосты с ветрогенераторами и солнечными батареями [5-8].

С целью эффективного использования завихрений воздуха, возникающего при движении транспортных средств предлагается устанавливать  ветряные генераторы  над проезжей части автомобильной дороги через определенный промежуток дороги, равным длине городского автобуса. На рис.3 показана устройство с ветрогенераторами, установленные над проезжей части автомобильной дороги.

На рис.3 показано ветрогенераторные устройства, установленные в проезжей части автомобильной дороги.

На рис.4 показано установленные в проезжей части автомобильной дороги ветрогенераторные устройства (вид сверху).

Рисунок 3. Ветрогенераторные устройства, установленные в проезжей части автомобильной дороги,

где 1 – левая опора устройства, 2 - правая опора устройства, 3 – левый ветрогенератор, 4 – правый ветрогенератор, 5 – бордюр, 6 – левосторонний поток автомобилей, 7 – правосторонний поток автомобилей

Рисунок 4. Установленные в проезжей части автомобильной дороги ветрогенераторные устройства (вид сверху),

где 1 – бордюр, 2 –левосторонние опоры устройства, 3 - левосторонние ветрогенераторы, 4 – правосторонные ветрогенераторы,  5 – правосторонние  опоры устройств

Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ, ветряк - устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора с последующим её преобразованием в электрическую энергию.

Ветрогенераторы можно разделить на три категории: промышленные, коммерческие и бытовые (для частного использования).

Существуют два основных типа ветротурбин:

• с вертикальной осью вращения («карусельные» - роторные (в том числе «ротор Савониуса», точнее «ротор Братьев Ворониных», «лопастные» ортогональные - ротор Дарье);
• с горизонтальной осью круглого вращения (крыльчатые). Они бывают быстроходными с малым числом лопастей и тихоходными многолопастными, с КПД до 40%.

Также существуют барабанные и роторные ветротурбины. Предлагается использовать в качестве ветрогенераторний установки ветрогенератор барабанного типа. Вертикально – осевая конструкция с большим количеством лопастей делает его чувствительным даже к очень слабому ветру. Эффективность таких ветрогенераторов очень высокая.

Рисунок 5. Ветрогенератор барабанного типа

Выводы и предложения

1. С целью эффективного использования завихрений воздуха, возникающего при движении транспортных средств предложена установить  ветряные генераторы  над проезжей части автомобильной дороги через определенный промежуток дороги, равным длине городского автобуса.
2. Предлагается использовать в качестве ветрогенераторний установки ветрогенератор барабанного типа.
3. Электрическую энергию, выработанную  способом получения электроэнергии от ветра проезжающих транспортных средств можно использовать для освещения автомобильных дорог и остановок.

Список литературы:

1. http://www.sgs-company.de/v/#home
2. https://gisprofi.com/gd/documents/innovatsionnyj-vetrogenerator-enlil-rabotaet-ot-proezzhayushchih-mimo.html
3. https://lenta.ru/news/2021/08/24/woooooo/
4. https://ua.news/ru/technologies/v-turtsyy-yspolzuyut-veter-transporta-dlya-vyrabotky-energyy
5. Ахмедов, А. П. Применение пьезоэлектрических преобразователей для освещения зданий / А. П. Ахмедов, С. Б. Худойберганов // Точная наука. – 2018. – № 25. – С. 2-5.
6. Ахмедов А.П., Жовлиев Ш.П., Нормуродов С.Б.Выработка электрической энергии путем использования ветра, поднятый движущимися транспортными средствами Ж.Точная наука. №68 2019 г. Стр.18-22
7. Ахмедов А.П., Сайлиев М.И., Ховлонов Ш.У. Электрическое дерево как источник вспомогательной электроэнергии в городских условиях. Ж.Точная наука Номер: 70 Год: 2020 Страницы: 33-37
8. Ахмедов А.П., Ахмадхонов С.С. Пешеходные мосты с ветрогенераторами и солнечными батареями Ж.Точная наука Номер: 72 Год: 2020 Страницы: 43-47