Романски инженери и нивни пронајдоци
Автор: Флоријан Саиу/Датум на објавување: 07-09-2020 09:09
Научниците од Националниот институт за истражување и развој за електротехника ICPE-CA Букурешт добиени на Европскиот саем за креативност и иновации ЕУРОИНВЕНТ 2020, одржан во Јаси (21-23 мај), пет дипломи и шест златни медали, пет дипломи и пет сребрени медали, диплома и бронзен медал и специјална диплома за резултати од областа на заштитата на животната средина. Учествуваа со 11 пронајдоци, а за еден од нив - наградени со злато - ќе известуваме во следните редови.
Пронајдокот има, се разбира, инженерско име - Микрохидроцентрала со две контра-ротирачки турбини во попречен проток, а нејзиниот изглед во технолошкиот пејзаж на XXI век придонесе не помалку од единаесет истражувачи: Николај Серџиу, Михаеску Георге Михаи, Бунеа Флорентина, Попеску Михаил, Чихаја Рареш-Андреј, Бабушану Корина Алис, Думитру Константин, Макамете Елена, Гужу Михаи, Или Кристинел Јоан, Фујореа Јон.
„Во контекст во кој во нашата земја имаме бројни водотеци и традиција во однос на нивното обновување на енергијата, ICPE-CA иницираше серија истражувања поврзани со подобрување на енергетската ефикасност на хидрауличните турбини преку развој на иновативни решенија “- ни објасни Габриела Јосиф, претставничката на институтот.
Овие инсталации за претворање на хидраулична енергија во електрична енергија - од реки со ниски и средни протоци на вода и падови - може да создадат ниша во развојот на компаниите кои работат во областа на производство на хидроелектрична опрема - продолжи Габриела Јосиф.
Електричниот генератор е клучот
Главниот иновативен елемент на оваа опрема за конверзија на енергија е електричниот генератор - синхрона електрична машина со голем број столбови, со трајни магнети со висока енергија - што овозможува директно поврзување со шахтите на две попречни хидраулични турбини кои ротираат во спротивни насоки.
Ова решение ги елиминира механичките мултипликатори на брзината што создаваат и потешкотии при стартување на опремата и дополнителни загуби во механичкиот ланец за пренос на електрична енергија. Така, може да се постигне значително зголемување на моќноста до 30%.
Техничкиот час, задолжителен за разбирање на дизајнираниот систем, го презентира пронаоѓачот др. Бунеа Флорентина: „За изолирани корисници, за кои е потребна релативно мала потрошувачка на енергија, нема посебни проблеми со регулацијата на напонот предвидена за синхрони електрични генератори“.
Понатаму: „Создадената електрична енергија може да се снабдува потрошувачот преку стандарден електронски модул надвор од мрежата. Доколку е посакувано да се поврзете со националната електрична мрежа, така што потрошувачот ќе стане „потрошувач“, опремата може да биде опремена со наменски мрежен електронски систем, кој овозможува прилагодување на специфичните електрични параметри за поврзување со електричната мрежа “.
Водич за разбирање на технолошко чудо
Тимот истражувачи на INCDIE ICPE-CA предлага ново решение за микрохидроенергија, опремено со две контра-ротирачки хидраулични турбини. На слика 1 е прикажан шематски дијаграм на хидроцентрала со две контра-ротирачки турбини за попречен проток: 1 и 2, со клапи 3 наклонети едни на други, во две одделни странични комори А и Б на куќиштето 4.
Цевката за напојување е поделена на две гранки на еднакви делови што секоја снабдува хидраулична турбина, што може да доведе до одделно работење на двете турбини. Тие се обезбедени со влезни делови во коси насоки кон насоката на продирање на вода.
Вода, поделена на два дела
Една од особеностите на новиот вид микро-хидроцентрала е реализација на специјална конструкција, саеми за ефикасно извлекување и претворање на енергијата на течените водотеци со мали и средни падови и променливи текови, со/без акумулација на вода. Според дизајнот, куќиштето го дели протокот на вода во две насоки кои дејствуваат одделно на секоја турбина со вкрстен проток - поставена коаксијално и со сечилата на роторот и под-склоповите на водечките води во контра-ротирачки аранжман. Електричниот генератор е позициониран коаксијално помеѓу двете турбини, при што индукторот и арматурата се механички споени со нив, а брзината на генераторот е збир на двете брзини на турбината.
Преку саемската конструкција на куќиштето, решението предложено од ICPE-CA го дели протокот на вода во два правци кои дејствуваат одделно со турбините со попречен проток. За возврат, електричниот генератор се поставува коаксијално помеѓу двете турбини, а индукторот и индуцираните арматури се механички споени со нив, така што и двата се во контра-ротирачко движење, релативната брзина е збир на двете брзини на турбината. Конечно, електричните врски со надворешноста се вршат со помош на собирање прстени и четки.
Предности на пронајдокот
- можност за искористување на енергијата на водотеците со ниски падови и променливи протоци;
- Незначителни промени на водотекот;
- Конструктивно-технолошка едноставност на турбините со попречен проток;
- Компактна и робусна конструкција со две контра-ротирачки турбини со арматури на индуктивниот и индуциран контра-ротирачки електричен генератор;
- поедноставена инсталација на тешко достапни локации;
- Брзината на опремата како збир на брзините на двете турбини дава значително зголемување на ефикасноста на енергетската конверзија во споредба со класичните решенија со турбина и значително намалување на масата и големината на склопот на турбина-електричен генератор;
- Самочистење на нечистотии на ниво на турбина со центрифугални сили и проток на вода;
- Микро-хидроцентралата, според овој пронајдок, има мала големина во споредба со конвенционалната микро-хидроцентрала со иста номинална моќност.
Потенцијалот на пазарот
Д-р Инженер Сергиу Николај, генерален директор на INCDIE ICPE-CA Букурешт, истакна: „Пазарот за електрични автомобили со постојан магнет постојано расте поради акцентот на заштеда на извори на енергија, зголемување на сигурноста и со тоа намалување на оперативните трошоци. Во последниве години, електричните машини со високи енергетски постојани магнети докажаа супериорна техничка изведба (висока енергетска ефикасност, мала маса) во споредба со класичните асинхрони електрични машини “.
Покрај тоа: „Решението што го нуди овој патент е основа на националната политика за ефикасно користење на обновливите извори на енергија: тој е глобален производ што мора да се реализира, како за придобивки на национално ниво, така и за зголемување на конкурентноста од техничка и економска гледна точка. На овој начин, тоа може да придонесе за економско закрепнување на компаниите (особено на МСП) за развој на производ со висока технолошка сложеност “.
11 пронајдоци презентирани од Националниот институт за истражување и развој за електротехника ICPE-CA Букурешт на EUROINVENT 2020.
Дел од тимот што ја измисли микро-хидроцентралата со две контра-ротирачки турбини со попречен проток.