автореферат диссертации по энергетике, 05.14.08, диссертация на тему:Концентраторы потока ветровых энергоустановок и обоснование их параметров

На правах рукописи

ЕВДОКИМОВ Сергей Владимирович

КОНЦЕНТРАТОРЫ ПОТОКА ВЕТРОВЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК И ОБОСНОВАНИЕ ИХ ПАРАМЕТРОВ

Специальность 05.14.08 -Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена на кафедре «Природоохранного и гидротехнического строительства» ГОУ ВПО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Бальзанников Михаил Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Елистратов Виктор Васильевич

кандидат технических наук Малтинский Моисей Иосифович

Ведущая организация: ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Защита состоится » Л^ЗАЯе 2004 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.229.17 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу: 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., д. 29, гидротехнический корпус 2, ауд. 411.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет».

Автореферат разослан » О^пР^У 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Орлов В.Т.

9^93/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время важным направление дальнейшего развития энергетики является более широкое применение энергоустановок на основе возобновляемых видов энергии. Одним из перспективных видов возобновляемой энергии является ветровая энергия.

В Российской Федерации разработаны предложения по первоочередному освоению ветровой энергии для районов побережья Северных морей, особенно Кольского полуострова, прибрежной полосы Северного Ледовитого и Тихого океанов, побережья и острова Балтийского моря, побережья Каспия, Юг Приморского края и некоторых других, в которых среднегодовые скорости ветра превышают величину 6 м/с. В связи с этим, важное народнохозяйственное значение приобретают научные разработки, направленные на вовлечение этого потенциала для полезного использования его различными потребителями.

Во многом эффективность работы ветровых энергоустановок зависит от их конструкции и параметров основных элементов.

В последнее время разработано большое количество предложений по применению в конструкциях ветроагрегатов (ВЭА) дополнительных устройств (концентраторов потока, потокоформирующих элементов), призванных повысить эффективность использования ветровой энергии. Однако отсутствуют данные о влиянии концентраторов потока на основные энергетические характеристики ветровых энергоустановок, а так же не достаточно разработаны методики, позволяющие выбрать оптимальные параметры этих устройств.

Таким образом, актуальным являются исследования возможностей применения концентраторов потока для повышения эффективности ветровых энергоустановок применительно к районам со средним и малым ветропотенциалом. При этом наиболее целесообразно использовать концентраторы потока с оптимальными параметрами.

Цель диссертационной работы - исследования концентраторов потока ветровых энергоустановок для повышения эффективности их работы в районах со средним и малым ветропотенциалом и разработка методики обоснования основных параметров концентраторов.

Основные задачи исследования. Для достижения основной цели в работе решаются следующие задачи:

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ] БИБЛИОТЕКА 1

¡трмк 3

1. Анализ конструктивных решений и методов исследований концентраторов потока ветровых энергоустановок;

2. Разработка новых конструктивных решений, совершенствующих концентраторы потока ветровых энергоустановок и повышающих эффективность их работы;

3. Выявление влияния параметров концентратора на характеристики потока в зоне расположения рабочего колеса ветровых энергоустановок, путем проведения экспериментальных исследований перспективных моделей;

4. Разработка методики выбора основных параметров концентратора потока ветровых энергоустановок;

5. Выявление эффективности ветровых энергоустановок, использующих оптимизированные параметры концентратора потока в районах со средним и малым встропотенциалом.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• разработана классификация концентраторов потока энергетических установок, работающих на основе возобновляемых источников энергии;

• разработано новое конструктивное решение концентратора потока ветровой энергоустановки, обеспечивающее повышение эффективности ее работы;

• получены, на основе модельных исследований, данные о влиянии параметров концентратора на характеристики потока в зоне размещения рабочего колеса ветровой энергоустановки;

• разработана методика выбора основных параметров концентраторов потока ветровых энергоустановок.

Личный вклад автора заключается в разработке новых технических решений концентраторов потока, направленных на повышение эффективности работы ветроэнергетических установок. Разработана методика выбора параметров концентраторов потока ВЭА, на основе которой проведены сопоставительные расчеты ВЭА малой мощности с концентратором и без него. Разработана классификация концентраторов потока энергоустановок.

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов подтверждается использованием современных теоретических и экспериментальных методов исследований, проверкой разработанной методики на сопоставительных 4

расчетах по определению эффективности использования концентраторов потока для ветроэнергоагрегата малой мощности.

Практическая ценность работы состоит в обосновании перспективности использования ветровых энергоустановок в районах с малым и средним ветропотенциалом; реализации разработанной методики выбора параметров концентраторов потока в расчетах энерго-экономической эффективности ветровых установок; результаты исследований могут быть использованы при разработки практических рекомендаций по обоснованию основных параметров гидравлических энергоустановок, использующих энергию течения.

Реализация работы. Результаты исследований внедрены в разделах инвестиционного проекта ветроэлектростанции малой мощности в городе Похвистнево Самарской области; использованы ОАО «Волгаэнер го проект-Самара» при уточнении пропускной способности временного водовода через сооружения Ириклинской ГЭС; приняты к рассмотрению и реализации на водопроводящем тракте ОАО «Жигулевская ГЭС»; а так же внедрены в учебном процессе ГОУ ВПО СГАСУ.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на: научно-практической конференции «Социально-экономическое развитие и экологическая безопасность регионов России (на примере Северо-Запада)» (Санкт-Петербург, 1998 г., 2000 г.); VI и VIII Международных конгрессах «Экология и здоровье человека» (Самара, 1999 г., 2002 г.); 57-ой научно-технической конференции, посвященной 70-летию НГАСУ (Новосибирск, 2000 г.); V, VIII Международных конгрессах «Окружающая среда для нас и будущих поколений: экология, бизнес и экологическое образование» (Самара - Астрахань, 2000 г., 2003 г.); Международной научно-технической конференции «Научные проблемы нетрадиционной возобновляемой энергетики» (Самара, 2000 г.); Международной научно-технической конференции «Гидротехника и гидроэнергетика: проблемы строительства, эксплуатации, экологии и подготовки специалистов» (Самара-Волгоград, 2002 г.).

Публикации. Основные результаты и положения диссертации опубликованы в 25 работах, включая 3 патента на изобретение.

Основные положения, выносимые на защиту:

1) классификация концентраторов потока и потокоформирующих элементов энергоустановок на основе возобновляемых видов энергии;

2) результаты экспериментальных исследований моделей концентраторов потока по определению влияния параметров концентратора на характеристики потока в зоне расположения рабочего колеса ветровой энергоустановки;

3) методика выбора основных параметров концентраторов потока ветровых энергоустановок, работающих на основе возобновляемой энергии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 164 страницы печатного текста, включая 38 рисунков и 3 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована актуальность темы работы, сформулированы ее цели и задачи, показана ее практическая значимость, методы исследований и научная новизна.

В первой главе приводятся общие сведения по объекту исследований; дается обзор конструктивных решений энергоустановок на основе возобновляемых видов энергии; приводится краткий обзор исследований потокоформирующих элементов и концентраторов потока энергоустановок подобного типа; рассматриваются существующие методики обоснования экономической эффективности энергоустановок, а также анализируются методы выбора и обоснования основных параметров энергоустановок, использующих энергию течения.

Большой вклад в развитие и исследование энергоустановок использующих ВИЭ внесли Алферов Ж.И., Арефьев Н.В., Бальзанников М.И., Берковский Б.М., Богуславский Э.И., Васильев Ю.С., Виссарионов В.И., Грилихес В.А., Елистратов В.В., Жуковский Н.Е., Минин В.А., Обрезков В.И., Фатеев Е.М., Харитонов В.П., Шефтер Я.И. и др. ученые.

В настоящее время в ветроэнергетике получают развитие быстроходные ветроустановки коллинеарного и ортогонального типов с профилированными лопастями. Эти установки достаточно эффективны в районах со значительным ветропотенциалом. Однако, их использование в районах со средним и малым ветропотенциалом неэффективно. Таким образом, для названных выше условий необходимо применение конструкций ветровых энергоустановок с улучшенными энергетическими характеристиками.

В результате проведенного анализа конструктивных решений энергоустановок на основе ВИЭ отмечено, что общей характерной особенностью этих установок является использование концентраторов потока и различного типа потокоформирующих устройств, для организации подвода и отвода водного или воздушного потока к рабочему колесу и от него. Роль концентраторов потока в энергоустановках велика. С одной стороны они в значительной степени определяют стоимость всей установки. С другой стороны такие устройства, их формы и геометрические параметры, оказывают весьма значительное влияние на энергетические характеристики установки. Для определения влияния этих устройств, требуется проведение экспериментальных исследований, результаты которых позволят судить о влиянии геометрических размеров концентратора на характеристики энергоустановки.

Обзор проведенных исследований концентраторов потока позволил выявить причины, препятствующие широкому использованию энергоустановок на основе ВИЭ, в частности ветровых энергоустановок. Одной из них является недостаточная разработанность методов обоснования их основных параметров.

Во второй главе рассматриваются пути повышения эффективности работы ветровых энергоустановок за счет использования концентраторов потока, а так же приводится новое конструктивное решение, совершенствующее концентратор потока и повышающее эффективность работы ветровой энергоустановки, разработанной с участием автора.

На рис. 1 представлена схема конструкции ветроагрегата с концентратором потока. Положительный эффект от использования этого технического решения заключается в том, что за счет влияния концентратора потока в зоне рабочего колеса увеличиваются скорости воздушного потока. Это приводит к повышению мощности и увеличению выработки электроэнергии. Конструкция концентратора ветроагрегата обеспечивает автоматический разворот ветроколеса по ветру, тем самым позволяет более эффективно использовать концентратор, а это способствует повышению коэффициента использования ветрового потока и эффективности всей установки. В качестве оболочки концентратора рекомендуется использовать легкий материал, что позволит обеспечить уменьшение материалоемкости по сравнению с известными конструкциями концентраторов ВЭА.

Рис. 1. Ветроагрегат с концентратором потока

Большое разнообразие конструктивных решений концентраторов потока и потокоформирующих элементов энергоустановок и огромное количество новых перспективных предложений по их совершенствованию позволило систематизировать концентраторы потока и потокоформирующие элементы и разработать их классификацию по следующим признакам (рис. 2):

1. По назначению. Предлагается разделить концентраторы на: а) изменяющие гидравлические условия потока; б) улучшающие энергетические характеристики; в) обеспечивающие природоохранный эффект; г) служащие для улучшения социальных условий и т.п.

2. В зависимости от используемой рабочей среды, в которой размещена энергоустановка с концентратором: жидкая или газообразная.

3. По расположению относительно движущейся среды. Здесь целесообразно выделить устройства: внешние, внутренние и комбинированные. Внешние размещаются таким образом, что весь поток перемещается только внутри таких направляющих устройств. Внутренние, наоборот, располагаются только внутри потока.

4. По материалу: металлические и неметаллические. Среди последних наибольшее распространение получили бетонные концентраторы и концентраторы из полимерных материалов. Кроме этого, так же могут использоваться и другие материалы.

Рис. 2. Классификация концентраторов потока и потокоформирующих элементов

5. По конструктивным признакам. Здесь предполагается рассматривать концентраторы по виду (плоские и объемные); по симметрии (симметричные и асимметричные); по степени свободы (статические и динамические); по количеству составляющих элементов (моносистемные, бисистемные, полисистемные); по степени жесткости (жесткие, гибкие и эластичные).

6. По функциональным особенностям. Наиболее характерные особенности по этому признаку отражены в следующих позициях: по принципу работы могут быть автоматически включающиеся в работу и с приводным механизмом; по времени воздействия различаются постоянно действующие, периодически действующие и действующие по определенному режиму; в зависимости от изменения скорости и живого сечения потока возможны концентраторы и потокоформирующие элементы, увеличивающие скорость, уменьшающие скорость и действующие комбинированно; по влиянию на направление потока могут быть не изменяющие направление, изменяющие направление и закручивающие поток.

Таким образом, разработанная классификация позволяет более полно представить все разнообразие концентраторов потока и потокоформирующих устройств и облегчить их выбор.

Третья глава посвящена описанию экспериментального стенда и методики проведения эксперимента.

Экспериментальные исследования по выявлению влияния параметров концентратора на характеристики потока проводились на гидравлическом стенде. На стенде исследовались модели концентраторов потока: конфузорного, диффузорного и комбинированного типов. Общие схемы исследуемых моделей представлены на рис. 3. В моделях элемент, моделирующий стенку концентратора, устанавливался с возможностью изменения угла диффузорности а и конфузорности . Углы изменялись в диапазоне от 0° до 50°. Также варьируемым параметром была относительная длина концентратора. Такая мобильность модели позволила изучить большое количество конструктивных решений концентратора потока. В процессе исследований выявлялась картина течения потока на подходе к модели концентратора и в пределах самого концентратора, определялась относительная ширина рабочего потока на подходе к модели. По полученным данным рассчитывались

относительные скорости потока во входном, выходном сечениях и зоне размещения рабочего колеса.

Проведению основной серии исследований предшествовали серии предварительных методических опытов, позволивших обосновать местоположение модели в рабочем канале экспериментальной установки и общие размеры модели.

В основу методики исследований моделей концентраторов потока положены принципы и рекомендации, нашедшие обоснования в трудах Леви И.И., Лятхера В.М., Прудовского А.М., Повха ИЛ. и др. ученых.

Условия моделирования были выбраны при соблюдении геометрического, кинематического и динамического подобия. Критериальное уравнение подобия физического моделирования в общем виде записывается как:

. /(£и;Ке;5А;Л-;й1;^;.Л) = 0, О)

где Ь1',Ьг',..Ья - относительные параметры.

Определяющий критерий подобия выбирался в зависимости от конкретного условия эксперимента. В качестве определяющего критерия выбрано число Еи и критериальное уравнение принято в виде:

(2)

В работе была оценена погрешность измерений и вычислений.

Четвертая глава посвящена анализу результатов экспериментальных исследований и разработке методики по выбору основных параметров концентраторов потока для ветровых энергоустановок.

Результаты исследований по влиянию параметров концентраторов потока конфузорного, диффузорного и комбинированного типов на характеристики потока обработаны в виде графиков зависимостей относительной ширины рабочего потока от угла раструбиости и относительной длины конфузора А = и диффузора

Результаты расчетов относительной скорости потока во входном сечении концентратора и в зоне рабочего колеса V представлены так же в виде графиков: для

конфузора На рис. 4

представлены примеры графиков результатов исследований и расчетов для концентратора конфузорного типа.

Рис. 4. Графики зависимостей: а) А = ф[р-,1'\, б) V, = ф{р\1')\ в) V = ¿(д/*)

В частности получено, что при использовании концентратора потока конфузорного типа относительной длины /' = 3 и при изменении угла раструбности Р от 15° до 35°, скорость во входном сечении концентратора У, уменьшается с 0,87 до 0,76. Однако в зоне размещения ветраколеса в этом же случае скорость увеличивается и достигает значений V в диапазоне 1,5—2,1.

Выбор основных параметров концентраторов потока ветровых энергоустановок рекомендуется осуществлять по изложенной ниже методики с учетом выражения:

^¿ЕЬЙр, (3)

где ЭЭг- энерго-экономический эффект,- количество расходных составляющих по стоимости В ЭА с концентратором потока; - количество доходных составляющих по стоимости ВЭА с концентратором потока; /- рассматриваемый

период времени; Т • расчетный период времени; ЕЕ'" дисконтированная

I т

ЕЕ

М 1-1

стоимость суммы всех расходных составляющих за расчетный период времени; г _

II

дисконтированная стоимость суммы всех доходных составляющих за

У-1 м

расчетный период времени.

Обозначив параметры ВЭА с концентратором потока, как компоненты вектора X, целевая функция может быть записана в виде:

ЭЭ1(х1,*1,..*.)=ЭЭ1(х)->шах. (4)

Таким образом, задача выбора оптимальных параметров ВЭА с концентратором потока состоит в удовлетворении критерия (4) при принятых ограничениях.

В первое слагаемое выражения (3) целесообразно включить:

(5)

¿¿Р^+С^+С^+С*,

где - стоимость агрегата с учетом его доставки и монтажа; - то же, концентратора; - годовые эксплуатационные расходы, относящиеся к агрегату; Сж - то же, по концентратору потока. Стоимость агрегата зависит от многих параметров, основным из которых является его мощность. Однако фирмы-14

изготовители агрегатов уже на предварительном этапе вполне определенно могут представить сведения о стоимостном ряде выпускаемых агрегатов. Затраты на устройство концентратора потока в общем виде могут быть определены как

(6)

где Др, - диаметр рабочего колеса энергетического агрегааа- угол раструбности входной конфузорной части концентратора агрегата, - угол

диффузорности выходной части, - длина концентратора.

Второе слагаемое выражения (3) составляют:

££б=дэ+Дд, (7)

где - годовой доход от реализации электроэнергии, - другие виды доходов, например, от реализации ценных бумаг, учета амортизационных отчислений и т.п.

Д3=т»Э, (8)

где - тариф на отпуск кВт.ч электроэнергии; Э - выработка электроэнергии:

Э=/ЛИГ, (9)

где N - основной энергетический параметр агрегата - мощность, величина которой подсчитывается как

(10)

где - коэффициент использования энергии потока (водного, воздушного), зависящий от типа, формы и геометрических характеристик рабочего колеса энергоустановки; Г)и - механический КПД; г)^ - электрический КПД; IV - площадь поверхности сбора энергии течения; - плотность потока; - скорость потока в зоне рабочего колеса.

Если тип и основные размеры агрегата определены или заданы заранее (в частности, размеры рабочего колеса, количество лопастей и т.п.), то, как следует из вышесказанного, его мощность будет определяться скоростью потока в зоне рабочего колеса. В свою очередь, скорость потока в зоне рабочего колеса определяется

скоростью потока вне агрегата и, как показали выполненные экспериментальные исследования, зависит от геометрических параметров концентратора потока:

(И)

где - углы раструбности соответственно входной конфузорной и

выходной диффузорной частей концентратора агрегата, - длина концентратора. Зависимость эта получена нами в результате обработки экспериментальных данных.

На этапе оптимизации геометрических параметров концентратора потока для известного или заданного агрегата основными варьируемыми параметрами являются размеры концентратора - длина Ь и углы а И р. Сочетание варьируемых размеров концентратора дает вариантов для решения задачи выбора основных размеров концентратора.

Рассматривая наиболее целесообразные варианты и определяя каждый раз, дисконтированные стоимости расходных и доходных составляющих за расчетный период времени, по критерию (4) производится выбор основных геометрических параметров концентратора.

Для разработанной методики составлена блок-схема алгоритма оптимизации параметров концентратора на ПЭВМ.

Разработанная методика позволила провести ряд сопоставительных расчетов по выявлению эффективности работы ВЭА с концентратором потока и без него для районов со средним и малым ветропотенциалом. В расчетах рассматривались, в частности, ветровые энергоустановки малой мощности АВЭУ6-4М и Муссон Ф-30. Расчеты показали, что использование концентраторов ветрового потока для ВЭА весьма существенно повышают выработку электроэнергии, и обеспечивают эффективную работу ветровой энергоустановки. Так, для района со среднегодовой скоростью ветра при использовании концентратора с

выработка ветровой энергоустановки увеличивается в 5,5 раза.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы по выполненной работе.

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

Основные результаты выполненной диссертационной работы кратко можно сформулировать следующим образом:

1. В результате анализа целесообразности использования ветровых энергоустановок показано, что обеспечение их эффективной работы в районах со средним и малым ветропотенциалом возможно за счет применения концентраторов потока.

2. Разработана классификация концентраторов потока энергоустановок, использующих энергию течения, которая дает возможность более полно систематизировать все разнообразие концентраторов потока и облегчить выбор их типа для конкретных условий.

3. Разработаны новые перспективные технические решения по конструкциям наиболее важных элементов энергоустановок, использующих энергию течения потока, которые защищены патентами на изобретения. Эти технические решения дают возможность повысить эффективность работы энергоустановок. Новое техническое решение применительно к ВЭУ открывает возможность более широкого использования ветровых энергоустановок в районах со средним и малым ветропотенциалом, в частности, в Среднем Поволжье.

4. Проведенные экспериментальные исследования выявили влияние параметров концентраторов конфузорного, диффузорного и комбинированного типов на характеристики потока в зоне размещения рабочего колеса. В частности, при применении концентратора конфузориого типа относительной длины скорость потока в зоне рабочего колеса повышается в 1,5 - 2,0 раза (при изменении угла раструбности Полученные данные позволяют определять мощность и выработку электроэнергии для различных типов ветровых энергоустановок в конкретных местных условиях.

5. Разработана методика выбора основных параметров концентраторов потока ветровых энергоустановок и алгоритм ее реализации.

6. Проведены сопоставительные расчеты по определению эффективности работы ветровых энергоустановок малой мощности с концентратором потока и без него. Расчеты подтвердили, что ВЭУ малой мощности оказываются эффективнее при применении концентраторов потока с оптимальными параметрами.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Бальзанников М.И., Евдокимов СВ. Эффективность использования ветроэнергетических установок в Среднем Поволжье//Региональная экология. - 1999. -№1-2.- С.113-116.

2. Бальзанников М.И., Евдокимов СВ. Использование концентраторов потока для повышения эффективности ветроэнергетических установок/Технология энергосбережения, строительство и эксплуатация инженерных систем//Материалы международной науч.-прак. конф. - С-Пб.: СП6ТТУ, 2000. - С28 -30.

3. Бальзанников М.И., Евдокимов СВ. Энергосбережение на действующих энергоустановках за счет их совершенствования/Окружающая среда для нас и будущих поколений: экология, бизнес и экологическое образование//Тез. докл. V Международного конгресса. - Самара-Астрахань, 2000. - С. 10-11.

4. Бальзанников М.И., Евдокимов СВ. Повышение конкурентоспособности энергоустановок на основе возобновляемой энергии/Образование, наука, практика//Материалы региональной 60-й научн.-техн. конф. - Самара, 2003. - С.3-4.

5. Бальзанников М.И., Евдокимов СВ., Галицкова Ю.М. Влияние потоконаправляющих устройств на характеристики установки, использующей энергию течения/Труды НГАСУ. - Новосибирск, 2000. - Т.З, № 2(9). - С.68-77.

6. Евдокимов СВ. Исследование конструкций отсасывающих труб гидроэнергоустановок/Исследования в области архитектуры, строительства и охраны окружающей среды/ЛГез. докл. 55-й научн.-техн. конф. - Самара, 1998. - С.222-223.

7. Евдокимов СВ. О методике исследований направляющих элементов энергетических установок, использующих энергию потока/Исследования в области архитектуры, строительства и охраны окружающей среды//Тез. докл. 57-й научн.-техн. конф. - Самара, 2000. - С. 225-226.

8. Евдокимов СВ. Модель энергетической установки с концентратором потока/Исследования в области архитектуры, строительства и охраны окружающей среды/ЛГез. докл. 58-й научн.-техн. конф. - Самара, 2001. - С.208-211.

9. Евдокимов СВ. Классификация потоконаправляющих устройств энергоустановок, использующих энергию течений/Научные проблемы энергетики возобновляемых источников//Сборник трудов Межд. научн.-техн. конф. - Самара, 2000.-С46-47.

10. Евдокимов СВ. Проблемы развития малой гидроэнергетики/ Окружающая среда для нас и будущих поколений: экология, бизнес и экологическое образование/ЛГруды VIII Межд. конф. - Самара-Астрахань, 2003. - С. 177.

11. Евдокимов СВ., Галицкова Ю.М. Влияние концентратора потока на энергетические характеристики ветроагрегатаЛГехника и технология экологически чистых производств/ЛГезисы докладов IV Межд. симпозиума молодых ученых, аспирантов и студентов. - Москва: МГУИЭ, 2000. - С. 40-41.

12. Евдокимов СВ., Селиверстов В.А. Экспериментальные исследования энергоустановок на напорных моделях/Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре//Материалы региональной 59-ой научн.-техн. конф. - Самара, 2002 г. С.З 84-387.

13. Евдокимов СВ., Селиверстов В.А. Новые конструктивные решения элементов водопроводящего тракта гидроэнергетических установок/Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре//Материалы региональной 60-ой научн.-техн. конф. - Самара, 2003 г. С.46-49.

Подписано в печать 18.10.2004. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Объем 1 усл. п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 802.

Самарский государственный архитектурно-строительный университет. 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 194.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в типографии ООО «СЦП-М», 443010, Самара, Галактионовская, 79.

»20 8 2 7

РНБ Русский фонд

2GG5-4 22529

ВВЕДЕНИЕ.

1. КОНСТРУКЦИИ И ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАНОВОК

НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ.

1.1. Общие сведения по объекту исследований.

1.2. Обзор конструктивных решений энергоустановок на основе возобновляемых видов энергии.

1.3. Анализ исследований концентраторов потока и потокоформирующих элементов энергоустановок.

1.4. Анализ методов выбора и обоснования основных параметров энергоустановок, работающих на основе возобновляемой энергии.

1.5. Существующие методики обоснования

0 экономической эффективности энергоустановок, работающих на основе возобновляемой энергии.

1.6. Выводы по главе и задачи исследований.

2. РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ЭНЕРГОУСТАНОВОК С КОНЦЕНТРАТОРАМИ ПОТОКА.

2.1. Пути совершенствования конструктивных решений энергоустановок.

2.2. Повышение эффективности работы энергоустановок за счет использования концентраторов потока.

2.3. Новые предложения по совершенствованию конструктивных решений энергоустановок с концентраторами потока.

2.4. Разработка классификации концентраторов потока и потокоформирующих элементов.

2.5. Выводы по главе.

3. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА

И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Техническое описание экспериментального стенда.

3.2. Исследованные модели концентраторов потока.

3.3. Разработка методики проведения лабораторных исследований.

3.4. Оценка погрешностей измерений и вычислений и выбор методики исключения ошибок.

3.5. Планирование эксперимента по влиянию концентратора потока на характеристики энергоустановки.

3.6. Условия моделирования.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ

КОНЦЕНТРАТОРОВ ПОТОКА.

4.1. Предварительные замечания.

4.2. Влияние параметров концентратора конфузорного типа на скорости потока в зоне рабочего колеса.

4.3. Влияние параметров диффузора.

4.4. Влияние параметров концентратора комбинированного типа.

4.5. Влияние рабочего колеса на характер движения потока в концентраторе.

4.6. Методика энерго-экономической оптимизации параметров агрегата с концентратором потока.

4.7. Эффективность использования ВЭА с концентратором потока.

4.8. Выводы по главе.

В настоящее время важным направление дальнейшего развития энергетики является более широкое применение энергоустановок на основе возобновляемых видов энергии. Одним из перспективных видов возобновляемой энергии является ветровая энергия.

В Российской Федерации разработаны предложения по первоочередному освоению ветровой энергии для районов побережья Северных морей, особенно Кольского полуострова, прибрежной полосы Северного Ледовитого и Тихого океанов, побережья и острова Балтийского моря, побережья Каспия, Юг Приморского 'края и некоторых других, в которых среднегодовые скорости ветра превышают величину 6 м/с. В связи с этим, важное народнохозяйственное значение приобретают научные разработки, направленные на вовлечение этого потенциала для полезного использования его различными потребителями.

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) существуют в окружающей среде постоянно. Потенциал их огромен, однако доля их в балансе энергопотребления составляет всего 10 -14 %. На развитие энергетики с использованием ВИЭ направлена принятая государственная научно-техническая программа «Экологически чистая энергетика».

Регионы России, в том числе Самарская область, принимают активные меры по решению проблемы энергетической направленности. Об этом свидетельствуют комплексные меры по анализу, обобщению и выявлению конкретных площадок размещения энергоустановок на базе ВИЭ. Например, в Самарской области действует Постановление Администрации №-745 от 18.05.94 г. «О проведении политики энергосбережения», разрабатываются энергетические стратегии области и т.п.

Как уже отмечалось, из всех известных ВИЭ на современном этапе весьма целесообразно использовать ветровую и низкопотенциальную гидравлическую энергию. Часто эти источники называют нетрадиционными (НВИЭ). На их применении основана работа ветровых агрегатов (ВЭА) и малых гидроэлектрических станций (ГЭС).

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о большой перспективности и высокой актуальности исследований возможностей широкого применения ветровой энергии в районах со средним ветропотенциалом, к которым относятся Центральные и Поволжские районы страны. Однако в настоящее время существует ряд причин, препятствующих широкому использованию энергоустановок, работающих на основе возобновляемых источниках энергии, и в частности ВЭУ. К этим причинам можно отнести: низкую удельную плотность воздушного потока; существенную зависимость величины энергии ветрового потока от природных условий, что обусловлено периодами ветровых затиший различной продолжительности; недостаточную разработанность методов по обоснованию эффективности энергоустановок подобного рода, оптимизации и выбора их основных параметров.

Во многом эффективность работы ветровых энергоустановок зависит от их конструкции и параметров основных элементов.

Общей характерной особенностью энергоустановок работающих на основе возобновляемых источниках энергии является то, что для организованного подвода и отвода водного (воздушного) потока к рабочему колесу и от него используются различного типа потоконаправляющие устройства или концентраторы потока. Концентраторы потока представляют собой конфузорные или диффузорные устройства, устанавливаемые в непосредственной близости от рабочего колеса энергоустановки. В результате их действия повышается скорость потока в зоне колеса и, следовательно, коэффициент использования энергии потока. Повышение скорости потока обеспечивает также увеличение мощности агрегата и выработки электроэнергии.

В гидроэнергетических установках, таких как ГЭС, гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), насосные станции (НС) потоконаправляющими устройствами являются водоприемно-водовыпускные сооружения, турбинные камеры, отсасывающие (всасывающие) трубы, лопатки направляющего (выправляющего) аппарата, лопасти рабочего колеса, стабилизаторы, пазы, отводы, водовыпуски, бычки, направляющие полки (плоскости) и др. Для ВЭА такими элементами являются лопасти ветроколеса, обтекатель, гондола и башня, на которой установлено ветроколесо, а также концентраторы и различного типа направляющие ветрового потока.

В последнее время разработано большое количество предложений по применению в' конструкциях ВЭА дополнительных устройств (концентраторов потока, потокоформирующих элементов), призванных повысить эффективность использования ветровой энергии. Однако отсутствуют данные о влиянии концентраторов потока на основные энергетические характеристики ветровых энергоустановок, а так же не достаточно разработаны методики, позволяющие выбрать оптимальные параметры этих устройств.

Таким образом, актуальным являются исследования возможностей применения концентраторов потока для повышения эффективности ветровых энергоустановок применительно к районам со средним и малым ветропотенциалом. При этом наиболее целесообразно использовать концентраторы потока с оптимальными параметрами.

Цель диссертационной работы - исследования концентраторов потока ветровых энергоустановок для повышения эффективности их работы в районах со средним и малым ветропотенциалом и разработка методики обоснования основных параметров концентраторов.

Для решения основной цели работы были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ конструктивных решений и методов исследований концентраторов потока ветровых энергоустановок;

2. Разработка новых конструктивных решений, совершенствующих концентраторы потока ветровых энергоустановок и повышающих эффективность их работы;

3. Выявление влияния параметров концентратора на характеристики потока в зоне расположения рабочего колеса ветровых энергоустановок, путем проведения экспериментальных исследований перспективных моделей;

4. Разработка методики выбора основных параметров концентратора потока ветровых энергоустановок;

5. Выявление эффективности ветровых энергоустановок, использующих оптимизированные параметры концентратора потока в районах со средним и малым ветропотенциалом.

Методы исследований. При решении поставленных в работе задач по изучению влияния параметров концентратора потока использовались теоретические и экспериментальные методы. Теоретические исследования выполнялись на основе методов гидродинамики и аэростатики с использованием математического моделирования. Экспериментальные исследования выполнялись на специально созданной модели. При обработке экспериментальных данных применялись методы теории вероятности и математической статистики.

Научная новизна работы заключается в следующем: разработана классификация концентраторов потока энергетических установок, работающих на основе возобновляемых источников энергии; разработано новое конструктивное решение концентратора потока ветровой энергоустановки, обеспечивающее повышение эффективности ее работы; получены, на основе модельных исследований, данные о влиянии параметров концентратора на характеристики потока в зоне размещения рабочего колеса ветровой энергоустановки; разработана методика выбора основных параметров концентраторов потока ветровых энергоустановок.

Личный вклад автора заключается в разработке новых технических решений концентраторов потока, направленных на повышение эффективности работы ветроэнергетических установок. Разработана методика выбора параметров концентраторов потока ВЭА, на основе которой проведены сопоставительные расчеты ВЭА малой мощности с концентратором потока и без него. Разработана классификация концентраторов потока энергоустановок.

Приведенные в диссертационной работе результаты исследований были получены при разработке и решении задач по отдельным темам, заданиям и проблемам, в которых автор принимал участие в качестве соисполнителя и ответственного исполнителя.

Практическая ценность работы состоит в обосновании перспективности использования ветровых энергоустановок в районах с малым и средним ветропотенциалом; реализации разработанной методики выбора параметров концентраторов потока в расчетах энерго-экономической эффективности ветровых установок; результаты исследований могут быть использованы при разработки практических рекомендаций по обоснованию основных параметров гидравлических энергоустановок, использующих энергию течения.

Использование разработанных технических средств, методов и рекомендаций автора по тематике исследований позволит обеспечить повышение конкурентоспособности энергоустановок на основе возобновляемой энергии и, тем самым улучшить экологическую обстановку в районах не относящихся к первоочередным по освоению ветровой энергии.

Реализация работы. Результаты исследований внедрены в разделах инвестиционного проекта ветроэлектростанции малой мощности в городе

Похвистнево Самарской области. Результаты использованы ОАО «Волгаэнергопроект-Самара» при уточнении пропускной способности временного водовода через сооружения Ириклинской ГЭС, а также шлюза -регулятора буферного гидроузла на реке Урал. Новые технические решения по элементам проточного тракта гидроэнергетических установок, приведенные в диссертационной работе приняты к рассмотрению и реализации при усовершенствовании водопроводящего тракта на ОАО «Жигулевская ГЭС». Кроме этого, результаты работы использованы при чтении лекций и проведении практических занятий со студентами 4 и 5 курсов специальностей 290400 - Гидротехническое строительство, 330200 - Инженерная защита окружающей ' среды по дисциплинам «Использование возобновляемых источников энергии» и «Нетрадиционные источники энергии», а также при подготовке методических указаний по указанным курсам, в дипломном проектировании и выполнении курсового проектирования.

Соответствующие акты и справки имеются.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на областных, вузовских, российских и международных научно-технических конференциях, симпозиумах и совещаниях. Среди них следующие:

- научно-практическая конференция аспирантов, молодых ученых РАН и высшей школы «Социально-экономическое развитие и экологическая безопасность регионов России (на примере Северо-Запада)» (Санкт-Петербург, 1998 г., 2000 г.);

30-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов с участием представителей проектных, строительных и производственных организаций (Пенза, 1999 г.);

- VI и VIII Международные конгрессы «Экология и здоровье человека» (Самара, 1999 г., 2002 г.);

Международная научно-техническая конференция «Технология энергосбережения, строительство и эксплуатация инженерных систем» (С.Петербург, 2000 г.);

- 57-я научно-техническая конференция, посвященная 70-летию НГАСУ (Новосибирск, 2000 г.);

- IV Международный симпозиум молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника и технология экологически чистых производств» (Москва, 2000 г.);

- V, VIII Международный конгресс «Окружающая среда для нас и будущих поколений: экология, бизнес и экологическое образование» (Самара-Астрахань, 2000 г., 2003 г.);

- Международная научно-техническая конференция «Научные проблемы нетрадиционной возобновляемой энергетики» (Самара, 2000 г.);

- Всероссийское Совещание гидроэнергетиков по вопросам повышения эффективности строительства и эксплуатации гидроэнергетических объектов (Самара, 2000 г.);

- Международная научно-техническая конференция «Проблемы экологии на пути к устойчивому развитию регионов» (Вологда, 2001 г.)

- Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы совершенствования и развития металлических, деревянных, пластмассовых конструкций в строительстве и на транспорте» (Самара, 2002 г.);

- Международная научно-техническая конференция «Гидротехника и гидроэнергетика: проблемы строительства, эксплуатации, экологии и подготовки специалистов» (Самара-Волгоград, 2002 г.);

- 55, 56, 57, 58, 59, 60 и 61-я научно-технические конференции (Самара, 1998-2004 гг.).

Публикации. Основные результаты и положения диссертации опубликованы в 25 работах, включая 3 патента на изобретение. По результатам исследований выпущено 3 отчета о НИР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 98 страниц печатного текста, 38 рисунков и 3 таблицы.

4.8. Выводы по главе

Таким образом, выполненные экспериментальные исследования по влиянию параметров концентратора конфузорного, диффузорного и комбинированного типа на скорости потока в зоне рабочего колеса позволили сформулировать следующие выводы:

1. Скорость потока в зоне рабочего колеса определяется скоростью потока F0 вне зоны размещения энергоустановки и, как показали исследования, зависит от геометрических параметров концентратора потока, таких как углы раструбности а и р соответственно входной конфузорной и выходной диффузорной частей концентратора энергоустановки и L длины концентратора. Зависимость эта получена в результате обработки экспериментальных данных.

2. При расчетной скорости потока вне зоны расположения концентратора У0 наибольшее увеличение скорости потока наблюдается в концентраторах конфузорного типа, нежели в концентраторах диффузорного типа, причем увеличение градиента V зависит от увеличения относительной длины и угла раструбности конфузора. Кроме этого, конфузор оказывает большое влияние чем диффузор на рабочую среду, в которой располагается; по результатам исследований ширины рабочего потока он обеспечивает большее поступление проходящего потока в концентратор, что сказывается на увеличении скорости потока и, как следствие, повышение мощности и эффективности работы энергоустановок, использующих концентраторы конфузорного типа.

3. Сопоставляя результаты исследований концентраторов конфузорного и комбинированного типа можно заключить, что комбинированные концентраторы потока более эффективны. Скорости потока в зоне рабочего колеса концентратора комбинированного типа выше, чем в конфузорном концентраторе, причем увеличение скорости происходит, когда угол раструбности выходного диффузора комбинированного концентратора т находится в пределах а = 10°-г12°. Наибольшее увеличение скорости в зоне рабочего колеса концентратора комбинированного типа по отношению зоны вне концентратора достигается более чем в 6,1 раза.

4. Практически результаты исследований целесообразно использовать в оптимизационных расчетах по определению основных параметров концентратора для конкретных местных условий с конкретной средней скоростью потока. Результаты могут быть использованы при разработки и усовершенствовании конструкций ветроэнергоустановок. За счет результатов исследований возможно определять значения углов раструбности концентратора, которые необходимо установить для обеспечения расчетной скорости потока, при которой будет развиваться номинальная мощность энергоустановки, например, ветроагрегата. Кроме этого, полученные графики можно использовать для энергоустановок с концентратором переменной раструбности для определения его оптимального угла при изменении скорости потока вне концентратора.

5. Выполненные сопоставительные расчеты по эффективности работы ВЭА с концентратором потока и без него на основе разработанной методики энерго-экономической оптимизации параметров и математической модели агрегата с концентратором потока для условий Самарской области, позволяют заключить следующее. Использование концентраторов ветрового потока для ВЭА весьма существенно повышает скорость ветра в зоне размещения ветроколеса. Такие устройства позволят значительно увеличить выработку электроэнергии ВЭА и обеспечить их эффективную работу. Особенно важно применение концентраторов в районах, таких как Самарская область, не относящихся к первоочередным по освоению ветровой энергии, где среднегодовые скорости менее 5 м/с. Расчеты показали, что при использовании концентраторов потока можно обеспечить увеличение выработки электроэнергии на ВЭУ малой мощности более чем в 6 раз. Более широкое использование ВЭА в этих регионах уменьшит загрязнение природной среды за счет вытеснения энергоустановок, работающих на органическом топливе. 0

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенной работы можно сформулировать следующие выводы.

1. В результате анализа целесообразности использования ветровых энергоустановок показано, что обеспечение их эффективной работы в районах со средним и малым ветропотенциалом возможно за счет применения концентраторов потока.

2. Разработана классификация концентраторов потока энергоустановок, использующих энергию течения, которая дает возможность более полно систематизировать все разнообразие концентраторов потока и облегчить выбор их типа для конкретных условий.

3. Разработаны новые перспективные технические решения по конструкциям наиболее важных элементов энергоустановок, использующих энергию течения потока, которые защищены патентами на изобретения. Эти технические решения дают возможность повысить эффективность работы энергоустановок. Новое техническое решение применительно к ВЭУ открывает возможность более широкого использования ветровых энергоустановок в районах со средним и малым ветропотенциалом, в частности, в Среднем Поволжье.

4. Проведенные экспериментальные исследования выявили влияние параметров концентраторов конфузорного, диффузорного и комбинированного типов на характеристики потока в зоне размещения рабочего колеса. В частности, при применении концентратора конфузорного типа относительной длины Г = 3, скорость потока в зоне рабочего колеса повышается в 1,5 - 2,0 раза (при изменении угла раструбности /7 от 15° до 35°). Полученные данные позволяют определять мощность и выработку электроэнергии для различных типов ветровых энергоустановок в конкретных местных условиях.

5. Разработана методика выбора основных параметров концентраторов потока ветровых энергоустановок и алгоритм ее реализации.

6. Проведены сопоставительные расчеты по определению эффективности работы ветровых энергоустановок малой мощности с концентратором потока и без него. Расчеты подтвердили, что ВЭУ малой мощности оказываются эффективнее при применении концентраторов потока с оптимальными параметрами.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука. - 279 с.

2. Александров М.Г., Коновалов А.Б. О проектировании водоприемника-водовыпуска ГАЭС//Труды ЛПИ, 1978. № 361. С.28-30.

3. Александровский А.Ю., Обрезков В.И. Некоторые пути повышения эффективности действующих ГЭС при использовании ветровой и солнечной энергии//Известия вузов. Энергетика. 1985. - № 5.

4. Арбузова Т.Б., Кичигин В.И., Чумаченко Н.Г. Как сделать и оформить научную работу или диссертацию (справочное руководство). М.: Ассоциация стр. высш. уч. зав., 1995. - С.53-65.

5. Атанов В.И., Быстрицкий Д.Н. и др. Ветроэнергетические станции. -М.: Госэнергоиздат, 1960.

6. Ахмедов Р.Б. Технология использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии//Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии (Итоги науки). М., 1987.

7. Бабурин Б.Л. Методические основы экономических расчетов в гидроэнергетике//Сб. научн. тр. Гидропроекта. -М., 1989. Вып. 138.

8. Бальзанников М.И. Энергоустановки на основе нетрадиционных возобновляемых источников энергии/Учебное пособие. Самара, 1997.

9. Бальзанников М.И. Технические средства и методы эффективного использования систем ГАЭС-ВЭС: Автореф. дис. док. тех. наук. Самара, 1996. -21 с.

10. Бальзанников М.И. Об эффективности энергокомплекса в составе ветровой и гидроаккумулирующей электростанций/Градостроительство, экономика и управление строительством//Тез. докл. 50-й научн. техн. конф. — Самара, 1993. С.83-84.

11. Бальзанников М.И. Направления совершенствования конструкций ветроэнергетических агрегатов//Энергетическое строительство. 1994. - № 10. -С. 14-24.

12. Бальзанников М.И., Евдокимов С.В. Эффективность использования ветроэнергетических установок в Среднем Поволжье//Региональная экология. -1999,- № 1-2.- С.113-116.

13. Бальзанников М.И., Евдокимов С.В. Влияние энергоустановок с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии на загрязнение территорий/Экология и здоровье человека//Материалы VI Международного Конгресса. Самара, 1999.- С.33-34.

14. Бальзанников М.И., Евдокимов С.В. Природопользование и развитие электроэнергетики Самарской области/Проблемы экологии на пути к устойчивому развитию регионов//Международная научн.-техн. конф. -Вологда, 2001. С.239-241.

15. Бальзанников М.И., Евдокимов С.В. Повышение конкурентоспособности энергоустановок на основе возобновляемой энергии/Образование, наука, практика/УМатериалы региональной 60-й научн.-техн. конф. Самара, 2003. - С.3-4.

16. Бальзанников М.И., Евдокимов С.В., Галицкова Ю.М. Влияние потоконаправляющих устройств на характеристики установки использующей энергию течения/Труды НГАСУ. Новосибирск, 2000. - Т.З, № 2(9). - С.68-77.

17. Березинский С.А., Иванов И.И., Саркисова М.Ф. Исследование водоприемника Загорской и Кайшядорской ГАЭС//Гидротехническое строительство. 1985. - № 4. - С.27-29.

18. Берковский Б.М., Кузьминов В.А. Возобновляемые источники энергии на службе человека. М., 1987.

19. Бернштейн Л.Б., Силаков В.Н., Эрлихман Б.Л., и др. Приливные электростанции. -М.: Энергоатомиздат, 1986.

20. Беляев Л.С., Подковальников С.В., Савельев В.А. Системный подход при оценке эффективности крупных ГЭС//С6. научн. тр. Гидропроекта. М., 1989.- Вып. 138.

21. Богуславский Э.И., Виссарионов В.И., Елистратов В.В., Кузнецов М.В. Проблемы и перспективы комплексного использованиягеотермальной, солнечной и ветровой энергии/Проблемы геотермальной энергии//Матер. междунар. симп. С-Пб.: СПбГГИ, 1993.

22. Бусаров В.Н. Перспективы использования возобновляемых источников энергии//Энергетическое строительство. 1993. -№ 9.

23. Васильев Ю.С., Бальзанников М.И. Влияние сработки водохранилища ГАЭС на энергогидравлические характеристики водоприемника-водовыпуска и выбор его оптимального очертания//Известия вузов. Строительство. 1993. -№ 10.- С.80 - 84.

24. Васильев Ю.С., Елистратов В.В., Мухаммадиев М.М., Претро Г.А. Возобновляемые источники энергии и гидроаккумулирование/Учебное пособие. С-Пб.: СПбГТУ, 1995.

25. Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Экология использования возобновляющихся энергоисточников. Л.: ЛГУ, 1991.

26. Ветроэнергетика/Под. ред. Д.Де Рензо.: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1982.

27. Ветродвигатель/Петинов В.И. А.с. 1592572. - 1990. - Бюл. № 34.

28. Ветроагрегат/Бальзанников М.И. Патент № 2062352. - 1996. - Бюл.17.

29. Ветроагрегат/Бальзанников М.И., Евдокимов С.В., Галицкова Ю.М. -Патент №2167336.-2001.- Бюл. № 14.

30. Ветродвигатель/Швыркунов В.М. А.с. 1724922. - 1992. - Бюл.13.

31. Водоприемник-водовыпуск гидроаккумулирующей электростанции/ Васильев Ю.С., Кукушкин В.А., Беляев С.Г., Бальзанников М.И. -А.с. 1289954. 1987. - Бюл. № 6.

32. Водоприемник гидротехнического сооружения/ Васильев Ю.С., Коновалов А.Б., Кукушкин В.А., Хлебников С.Н., Бальзанников М.И. -А.с. 1155665.- 1985. Бюл. № 18.

33. Водоприемник-водовыпуск гидроаккумулирующей электростанции/ Бальзанников М.И., Ивашинцов Д.А., Олинер И.М. Патент № 2014383. -1994.-Бюл. № 11.

34. Водоприемник-водовыпуск/ Бальзанников М.И., Евдокимов С.В., Галицкова Ю.М. Патент № 2169229. - 2001. - Бюл. № 17.

35. Водоприемник гидроэлектростанции/Мустафин Х.Ш., Бальзанников М.И. А.с. 866040. - 1981. - Бюл. № 35.

36. Водовыпуск/Бальзанников М.И., Орлова А.А., Учаев А.В., Елистратов В.В. А.с. 1705484. - 1992 - Бюл. № 2.

37. Глухов В.В., Лисочкина Т.В. Некрасова Т.П. Экономические основы экологии. С-Пб.: Специальная литература, 1995.

38. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. -М.: Высшая школа, 1977. 479 с.

39. Грачев Ю.Г., Луненков Ю.А., Жуков М.А. и др. О сравнении вариантов технических решений с учетом эффективности капитальных вложений//Экономика строительства. 1995. - № 2.

40. Гринцевич Ю.А., Николаев В.Г., Пономаренко Л.В. Статическое моделирование параметров ветроэнергетических ресурсов на территории стран СНГ с учетом подстилающей поверхности и рельефа местности//Моделирование в природопользовании. -М.: изд-во КГУ, 1993.

41. Денисенко Г.И. Возобновляемые источники энергии. Киев.: Вища школа, 1984.

42. Дружинин Н.К. Выборочные наблюдения и эксперимент (общие логические принципы организации). М.: Статистика, 1977. - 176 с.

43. Евдокимов С.В. Исследование конструкций отсасывающих труб гидроэнергоустановок/Исследования в области архитектуры, строительства и охраны окружающей среды//Тез. докл. 55-й научн.-техн. конф. Самара, 1998. - С.222-223.

44. Евдокимов С.В. Пути повышения эффективности элементов проточного тракта ГЭС и ГАЭС/Тезисы 30-й научн.-техн. конф. Пенза, 1999. -38 с.

45. Евдокимов С.В. Модель энергетической установки с концентратором потока/Исследования в области архитектуры, строительства и охраны окружающей среды//Тез. докл. 58-й научн.-техн. конф. Самара, 2001. - С.208-211.

46. Евдокимов С.В. Повышение конкурентоспособности энергоустановок использующих энергию течений//Региональная экология. 2000. - № 3-4.

47. Евдокимов С.В. Классификация потоконаправляющих устройств энергоустановок, использующих энергию течений/Научные проблемы энергетики возобновляемых источников//Сборник трудов Межд. научн.-техн. конф. Самара, 2000. - С.46-47.

48. Евдокимов С.В. Проблемы развития малой гидроэнергетики/ Окружающая среда для нас и будущих поколений: экология, бизнес иэкологическое образование//Труды VIII Межд. конф. Самара-Астрахань-Самара, 2003. - С. 177-179.

49. Елистратов В.В. Основы и методы гидравлического аккумулирования энергии возобновляемых источников: Автореф. дис. докт. тех. наук. СпбГТУ, 1996.

50. Елистратов В.В., Хусейн Эль-Шафи. Современное состояние и перспективы использования ветроэнергетических установок/Сб. Рабочие процессы в нетрадиционных энергетических установках. Владивосток, 1992.

51. Заградина Е.А., Левина С.М. Гидравлические исследования верхнего бассейна Ленинградской ГАЭС/Труды ВНИИГ//С6. научн. тр. 1980. - Т. 138.

52. Иванов И.И., Саркисова М.Ф. Выбор элементов проточного тракта блока ГАЭС на напор 100 м//Сб. науч. тр. Гидропроект. 1978. - Вып.64. -С.34-40.

53. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975.

54. Испбльзование водной энергии/Под ред. Ю.С. Васильева. М.: Энергоатомиздат, 1995.

55. Калицун В.И., Дроздов Е.В. Основы гидравлики и аэродинамики. -М.: Стройиздат, 1980.

56. Кароль Л.А., Колыбяков В.И., Файнберг Л.А. и др. К методике оптимизации геометрии проточной части блоков ГАЭС//Известия вузов. Энергетика. 1982. -№11.- С.74-77.

57. Картелев Б.Г., Ивашинцов Д.А., Кузнецов М.В. О развитии ветроэнергетики и перспективах крупномасштабного использования энергии ветра в Ленинградском регионе//Труды ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1988. -Т.208.

58. Киргизов Г. Нетрадиционные источники энергии//Гидротехника и мелиорация. 1987. - № 12. ^

59. Кондратенко И.И. Экологические аспекты развития энергетики Российской Федерации//Энергетическое строительство. 1993. - № 2.

60. Коновалов А.Б. Исследования элементов водоприемников-водовыпусков ГАЭС для обоснования их параметров: Автореф. дис. канд. техн. наук.-Л., 1979.- 16 с.т

61. Коптюр В.А. Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Женейро, июнь 1992)/Информационный обзор. Новосибирск.: Изд-во РАН, Сиб. отд.- 1992.

62. Кудреватых В.Г., Губин М.Ф., Михайлов И.Е. Гидравлические исследования отсасывающих труб ГАЭС с различными углами подъема дна диффузора/Гидротехническое строительство. 1981. - № 2. - С.17-19.

63. Кузнецов И.И., Нестеров Ю.М. Оптимизация параметров многоагрегатных ветроэлектростанций//Электрические станции. 1988. - № 7.

64. Леви И.И. Моделирование гидравлических явлений. М.: Госэнергоиздат, 1960. - С.46-79.

65. ЛиссГчкина Т.В., Мочалов А.В. Источники финансирования и оценка эффективности проектов в энергетике//Электрические станции. 1995. - № 11.

66. Лятхер В.М. Ветровые электростанции большой мощности. Обзорная информация. -М.: Информэнерго, 1987.

67. Лятхер В.М., Прудовский A.M. Гидравлическое моделирование. М.: Энергоатомиздат, 1984.

68. Методические рекомендации по оценки эффективности инвестиционных проектов и их отбора для финансирования. М.: Информэлектро, 1994.

69. Михайлов И.Е., Кузьменко А.И. Влияние формы переходного участка на потери напора в водоприемниках ГАЭС//Гидротехническое строительство. -1985.-№ 12.

70. Михайлов И.Е., Леваль LLI.3. Исследования водоприемников верхних бассейнов ГАЭС в насосном режиме//Сб. научн. тр. МИСИ. 1984. - № 187.

71. Отрывной дозвуковой симметричный диффузор/Аин Е.М., Голубев Л.В. и др. А.с. 909383. - 1982. - Бюл. № 8.

72. Отсасывающая труба гидроагрегата/Бальзанников М.И., Евдокимов С.В. Патент № 2140486. - 1999. - Бюл. № 30.

73. Отсасывающая труба гидроагрегата/Финк А.К., Колесниченко А.И., Губин М.Ф. Патент № 2033496. - Бюл. №11.

74. Отчет о НИР «Анализ современного мирового опыта создания мощных ВЭУ и определение оптимальных схем опытных ВЭУ мощностью до 20 МВт.»/НИИ «Гидропроект». Москва, 1981.

75. Отчет о НИР «Разработка основ совместного использования ВЭС и ГАЭС в центральных регионах страны»/СамГАСА. Самара, 2000.

76. Отчет о НИР «Влияние параметров концентраторов потока на характеристики ветровых и свободно-поточных гидравлических энергетических установок»/СамаГАСА. Самара, 2000.

77. От'чет о НИР «Научно-техническое обоснование ВЭУ с концентратором ветровой энергии мощностью 100-150 кВт»/СПбГТУ. Санкт-Петербург, 2001.

78. Симионова Н.Е. Некоторые принципы оценки крупных проектов//Экономика строительства. 1995. - № 8.

79. Скиннер Б. Хватит ли человечеству земных ресурсов? Пер. с англ. -М.: Мир, 1989.

80. Стенд для исследований элементов водопроводящего тракта гидроэнергетических установок/Бальзанников М.И., Ивашинцов Д.А. -А. с. 1339428. 1987. - Бюл. № 35.

81. Топливно-энергетические ресурсы России и других стран СНГ/Труды Межд. симпозиума 24-26 апреля 1995 г. С-Пб., СПбГТУ, 1995.

82. Усаковский В.М. Возобновляющиеся источники энергии. М.: Россельхозиздат, 1986.

83. Хачатуров Т. С. Экономика природопользования. -М.: Наука, 1987.

84. Хрисанов Н.И., Арефьев Н.В. Экологическое обоснование гидроэнергетического строительства. JI.: Изд-во С.-ПбУ, 1992.

85. Хрисанов Н.И. Экологическая оценка эффективности использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии/Основные направления0 и опыт использования нетрадиционных источников энергии в народномхозяйстве. Душанбе, 1988.

86. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. М.: Энергоатомиздат,1983.

87. Шефтер Я.И. Ветроэнергетические агрегаты. М.: Машиностроение,1972.

88. Энергия ветра/JI. Ярое, Л. Хоффман и др. Под ред. Шефтера Я.И. Пер. с англ. М.: Мир, 1982.

89. Эрлихман Б. Л. Методика и нормативы эффективности// Гидротехническое строительство. 1991.- № 11.

90. Geesthacht: Strom aus Sonne, Wind und Wasser//Elektrizitatwirtschaft. -1995,94.-№3.

91. Gramer G., Kleinkauf W. Wind-diesel-battery systems appeations/Eur. Community Wind Energy Conf. - Bedford, 1990.

92. Schnitzen V. Neue Perspectiven zur Nutzung kleiner und kleinster

93. Wasserkrafte durch Pumpen in Turbinenbetrieb//Wasserwirtschaft. 1985, 75. - № 1