автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Разработка и исследование мобильной гидротурбинной установки для энергообеспечения и водоснабжения сельскохозяйственных объектов

КУСКОВ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОБИЛЬНОЙ ГИДРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

05.20.02 — электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 2 ГГЧ 7015

Москва - 2015

005561903

005561903

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ)

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор, академик РАН Стребков Дмитрий Семенович

Официальные оппоненты: Оболенский Николай Васильевич

доктор технических наук, профессор, зам. декана инженерного факультета по научной работе Нижегородского государственного инженерно-экономического университета (ФГБОУ ВПО НГИЭУ)

Войнова Наталья Федоровна

кандидат технических наук, доцент кафедры электрооборудования и автоматики Российского государственного аграрного заочного университета (ФГБОУ ВПО РГАЗУ)

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ФГБНУ В ИМ)

Защита состоится «.£>» /¡9 2015г. в часов на заседании

Диссертационного совета Д 006.037.01 в Федеральном государственном бюджетном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ) по адресу: 109456, г.Москва, 1-й Вешняковский проезд, дом 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБНУ ВИЭСХ Автореферат разослан 0%, 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Некрасов Алексей Иосифович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Актуальность работы

Обеспечение энергией удаленных регионов требует значительных затрат. В связи с этим, полностью охватить сетью централизованного электроснабжения всю страну чрезвычайно трудно, поэтому с развитием фермерских и индивидуальных хозяйств возрастает актуальность распределенного энергообеспечения сельскохозяйственных объектов. Однако распределенные генерирующие системы на базе ископаемых источников энергии не обеспечивают в полной мере потребителей и не способствуют созданию новых объектов АПК и мест проживания.

Анализ ситуации показал, что занятость населения напрямую зависит от доставки органического топлива к тепловым и дизельным электрическим станциям, в то время как в большинстве регионов имеются местные энергетические ресурсы в виде энергии водотоков. Распределенная естественным образом по стране гидроэнергия в виде малых рек может стать источником энергии, заменяющим привозное топливо для территорий, удаленных от сети централизованного электроснабжения. Особо малыми водотоками считаются водотоки, не вошедшие в общий потенциал гидроресурсов, но в которых возможно применение мобильных гидротурбинных установок (МГТУ) небольшой мощности. Но из-за отсутствия разработок современных и эффективных технических средств, преобразующих энергию особо малых водотоков, потенциал малых рек пока не используется и даже не учитывается. Современный технический уровень позволяет создавать оборудование для автономных МГТУ, обеспечивающих преобразование энергии особо малых водотоков при работе на потребителя, а также полнее использовать потенциал особо малых водотоков.

Получение электроэнергии и осуществление водоподъёма на малых водотоках в районах, не имеющих постоянного централизованного электро- и водоснабжения, является актуальной задачей.

Целью настоящей работы являлось разработка и исследование свободно-поточной мобильной гидротурбинной установки для энергообеспечения и водоснабжения сельскохозяйственных объектов.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:

Задачи исследования:

- Разработать методику расчета технического потенциала особо малых водотоков, провести анализ и уточнить технический потенциал гидроэнергетических ресурсов малых рек и водотоков по этой методике.

- Разработать методику по оптимизации параметров лопаток МГТУ для водотоков с различной скоростью течения.

- Обосновать и разработать универсальную МГТУ и провести испытания универсальной МГТУ, обеспечивающей эффективное преобразование и использование энергии особо малых водотоков на сельскохозяйственных объектах.

- Разработать методику обоснования параметров и инженерного расчета МГТУ комбинированного действия для электроснабжения и водоснабжения сельскохозяйственных объектов.

- Выполнить технико-экономические оценки производства МГТУ для автономного электро- и водоснабжения сельскохозяйственных объектов.

Научная новизна:

- Разработана методика расчета технического потенциала рек и особо малых водотоков для использования МГТУ.

- Предложен метод оптимизации параметров лопаток турбины МГТУ.

- Разработана гидродинамическая схема МГТУ, обеспечивающая эффективное преобразование кинетической энергии особо малых водотоков для использования энергии водотоков на сельскохозяйственных объектах.

- Разработана методика определения характеристик МГТУ по параметрам скорости течения водотока и мощности нагрузки.

Новизна исследований подтверждена четырьмя патентами РФ.

Положения, выносимые на защиту:

- Разработанная методика позволяет определить технический потенциал рек и особо малых водотоков, для использования МГТУ.

- Методика по оптимизации параметров лопаток турбин для МГТУ позволяет спроектировать и разработать МГТУ для использования на различных водотоках.

- Разработанная гидродинамическая схема свободно-поточной универсальной МГТУ небольшой мощности для преобразования кинетической энергии особо малых водотоков может служить базой для энергосберегающих систем распределенного энергообеспечения и водоснабжения сельскохозяйственных объектов.

- Кинематическая схема МГТУ позволяет использовать низкопотенциальную энергию водотока для привода электрогенератора или турбонасоса.

- Комбинированный способ преобразования энергии малых водотоков позволяет одновременно обеспечивать электроснабжение, холодное и горячее водоснабжение сельскохозяйственных объектов.

Теоретическая значимость и практическая ценность исследований

Разработана методика расчета технического потенциала особо малых водотоков для возможного использования на этих водотоках МГТУ.

Уточнен технический потенциал малых рек и особо малых водотоков РФ, который является существенной прибавкой к существующему потенциалу водотоков, на которых возможно применение новой МГТУ, разработанной автором.

Разработана кинематическая схема МГТУ с турбиной пропеллерного типа и закрытым мультипликатором, позволяющая использовать низкопотенциальную энергию водотока для привода электрогенератора или гидронасоса.

Методология и методы исследования. Исследованы методы гидродинамики для расчёта МГТУ, позволившие определить необходимые параметры гидротурбины для привода электрогенератора или гидронасоса.

Степень достоверности подтверждена проверкой работоспособности МГТУ с насосом в опытном гидроканале НИИ Механики МГУ им. М.В. Ломоносова и натурными испытаниями в реке с подачей электроэнергии и воды на берег.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 8 российских и международных конференциях. По теме диссертации опубликовано 11 научных статей, в том числе: 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, получено 4 патента на изобретение.

Структура и обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, приложений. Материал изложен на 114 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы, 54 рисунка, 7 приложений. Список использованной литературы включает 81 источник.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель и определены задачи исследования, дана оценка научной новизны и практической значимости полученных результатов, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен анализ состояния электроснабжения и водоснабжения сельскохозяйственных потребителей. Изложены преимущества распределенного энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей. Оценена роль малой гидроэнергетики в автономном энергообеспечении села и требования, предъявляемые к МГТУ. Сделан анализ существующих свободно-поточных мобильных гидротурбинных установок, который показал, что создание автономных свободно-поточных МГТУ позволит улучшить энергообеспечение отдаленных регионов.

Огромное число обширных областей России (около 60% территории), где подавляющая часть населения живёт в сравнительно мелких поселениях, далеко стоящих друг от друга, не присоединено к системам централизованного энергоснабжения. В связи с этим, потребители в России стремятся иметь независимые от внешних условий автономные системы энергоснабжения (АСЭ) и водоснабжения, а при наличии нестабильного централизованного энергоснабжения иметь также резервные АСЭ и водоснабжения. Создание АСЭ при организации распределенного энергоснабжения с использованием свободно-поточных микро-гидроэлектростанций является перспективным направлением.

Электрификация сельского хозяйства имеет ряд специфических особенностей: рассредоточенность и малая мощность сельскохозяйственных объектов, потребляющих энергию, большая протяженность коммуникаций, низкая плотность населения в районах, где ведется сельскохозяйственное производство и где нет централизованного энергоснабжения.

Проблема энергоснабжения сельскохозяйственных объектов, удалённых от централизованных энергосистем, сохраняет свою актуальность. Решение этой проблемы связано с организацией распределенного электроснабжения при постепенном снижении роли привозного топлива с повышенными ценами.

При опережающем росте тарифов и цен на электроэнергию и топливо доля энергозатрат в себестоимости сельхозпродукции резко возросла до 25% -40% (теплицы, птицефабрики, животноводческие фермы и другие объекты).

Необходимость в проведенных исследованиях была связана с отсутствием на рынке других надежных, высоко ресурсных, с небольшими затратами на обслуживание и эксплуатацию методов автономного получения электроэнергии и водоснабжения для использования на сельскохозяйственных объектах с суммарной потребляемой мощностью не более 5 кВт. Учитывая ожидаемый высокий спрос на российском и зарубежном рынках, потребовалось разработать новое энергетическое оборудование на основе свободно-поточных МГТУ с генераторами и турбонасосами.

Во второй главе уточнен технический потенциал гидроэнергии малых водотоков; уточнен энергетический потенциал малой гидроэнергетики и методика его расчета; даны варианты использования свободно-поточных ГЭС; представлена разработанная автором методика конструирования компонентов МГТУ для водо- и электроснабжения; методика расчета мощности свободного водотока; оптимизация параметров лопаток гидротурбины; выполнен расчёт лопаток пропеллерной гидротурбины; выполнен расчет мощности свободно-поточной МГТУ.

Известно, что в пределах России насчитывается свыше 2,5 млн. малых рек. Из них подавляющее большинство имеет длину менее 10 км (примерно 95% общего числа рек). Рек длиной более 10 км насчитывается всего около 120 тыс., т.е. около 5% общего числа рек, и протяженность их составляет 2,3 млн. км. Но и среди этих рек резко доминируют так называемые малые реки, длина которых не превышает 100 км. Средние реки имеют длину от 101 до 500 км.

Технический потенциал рек длиной менее 10 км в гидроэнергетическом балансе всех рек в настоящее время не принимается в расчет. Чтобы знать возможности российской возобновляемой гидроэнергетики, потребовалось выполнить ориентировочный перерасчет потенциала особо малых речек РФ.

Но, исходя из имеющихся данных, можно ориентировочно оценить техническую мощность особо малых, малых и средних рек России (без учета крупных рек с мощными ГЭС), чтобы предусмотреть возможность использования на этих реках свободно-поточных ГЭС мощностью отдельных МГТУ всего по 0,5 - 1,0 кВт.

Ориентировочный расчет технического потенциала особо малых рек.

При установке на 50% особо малых горных рек длиной до 10 км, имеющих на скоростных участках в 2 км ширину порядка 2,5 м, глубину не менее 1 м и скорость течения более 0,5 м/с 200 МГТУ мощностью по 0,5 кВт, технический потенциал электрической мощности каждой такой речки составит 100 кВт. Суммарный теоретический потенциал мощности 50% от 2,5 млн. особо малых рек длиной менее 10 км составит:

N = 0,5 кВт х 200 шт. х 2,5 млн. х 0,95 х 0,5 = 118,8 ГВт.

При установке на малых и средних реках длиной более 10 км, но не более 500 км, общая протяженность которых составляет 2,3 млн. км, на 50% от их общей протяженности с благоприятными условиями по скорости течения и глубине, по 100 МГТУ с генераторами мощностью всего в 1,0 кВт, технический потенциал всех малых и средних рек составит:

N = 1,0 кВт х 100 шт. х 1,15 млн. км = 115 ГВт.

Этот потенциал малых рек России пока не используется, и его надо учитывать и можно считать энергетическим резервом.

Результаты выполненного уточненного расчета технического потенциала мощностей малых рек подтверждают целесообразность их учета и исследования МГТУ с целью использования местных энергоресурсов в топливно-энергетическом балансе отдельных регионов.

Эффективность преобразования энергии водного потока определяется гидродинамическим качеством гидротурбины (ГТ), потерями при преобразовании энергии и затратами энергии на собственные нужды. В свою очередь гидродинамическое качество турбины определяется конструкцией и профилем лопаток. Задача эффективного использования кинетической энергии водного потока сводится к определению оптимального профиля лопаток по отношению к вектору скорости потока.

Кинетическая энергия водного потока преобразуется в механическую энергию вращения с помощью гидротурбины. Коэффициент преобразования энергии потока зависит от гидродинамического качества лопаток. Главные исходные требования, которые накладывают устройства, подключенные к гидротурбине, это - мощность и частота вращения.

Мощность установки зависит от скорости потока. Для насоса и генератора необходимо увеличивать частоту вращения, т.к. с уменьшением частоты вращения их габаритные размеры растут. Поэтому для соединения турбины с генератором и насосом был предложен мультипликатор. Для определения необходимой мощности и частоты вращения гидротурбины выполнен теоретический расчёт мощности свободного водотока и расчёт кинематической схемы приводного устройства с мультипликатором.

Установки, использующие скоростной водоток реки и размеры которых малы по сравнению с сечением русла реки, относятся к свободно-поточным установкам. Энергию водотоков со скоростью течения 0,5 - 2 м/с можно преобразовывать в свободно-поточной МГТУ небольшой мощности.

Из основного закона механики жидкости — закона Бернулли — следует, что отданная водой рабочему колесу энергия равна разности энергий в потоке до и после рабочего колеса

2

2

2

Таким образом, вся энергия потока состоит из энергии положения Ъ\ -г2, энергии давления (образующих вместе потенциальную энергию), а также кинетической энергии:

у2-у2 к 28 •

Рабочее колесо свободно-поточной МГТУ вращается за счет движения естественного потока воды в реке.

Расчет мощности свободно-поточной МГТУ

При отсутствии плотины и работе турбины от скоростного водотока динамический напор На составит:

На = \iy2g, м, где V - скорость водного потока, м/сек.

Расход воды через турбину равен

Огк = Лк о м'/сек,

где 5тк - площадь турбинного колеса пропеллерного типа, вращающегося в водном потоке, м3.

При расходе Отк м'/сек и напоре На, м мощность на валу турбины Лйг = р Отк На >7тЛ 02 = 9,81 йтк Яд ,кВт, где ?/т — КПД турбины; р — плотность воды, кг/м3.

Например, при:

- скорости водного потока реки о=2 м/сек;

- диаметре турбинного колеса пропеллерного типа Б,— 1 м;

- КПД агрегата гидротурбины с мультипликатором //а = ^г щ мощность агрегата на выходном валу мультипликатора составит

„„ 9,815,ии2 9,81яЦ:и3 , „

ЛЬ =РйЩа! = <-г,а=^—^—г,а=7ГГ,а= 1,256 кВт

В таблице 1 приведена мощность на выходном валу свободно-поточного агрегата при ца = 0,54

Таблица 1 — Мощность МГТУ в потоке воды (кВт)

Площадь/диаметр турбины мУм Скорость водотока, м/с

0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,5 3,0

0,4/0,71 0,08 0,14 0,24 0,33 0,47 0,64 1.25 2,16

0,5/0,80 0,05 0,10 0,17 0,29 0,41 0,58 0,80 1,56 2,52

0,8/1,00 0,01 0,08 0,16 0,28 0,47 0,66 0,94 1,26 2,49 4,32

1/1,128 0,04 0,10 0,20 0,35 0,59 0,82 1,17 1,60 3,12 5,40

1,5/1,38 0,06 0,15 0,30 0,52 0,88 1,23 1,76 2,47 4,68 8,10

2/1,59 0,08 0,20 0,40 0,69 1,18 1,64 2,34 3,20 6,24 10,8

2,5/1.78 0,10 0,25 0,50 0,86 1,48 2,05 2,92 4,00 7,80 13,5

3/1,95 0,12 0,30 0,60 1,04 1,77 2,46 3,51 4,80 9,36 16,2

4/2,26 0,16 0,40 0,80 1,38 2,36 3,28 4,68 6,40 12,48 21,6

5/2,52 0,20 0,50 1,00 1,73 2,95 4,10 5,85 8,00 15,60 27,00

В приведенной таблице 1 и на графике (рис. 1) показано, что при использовании МГТУ с турбиной диаметром 1 м при скорости потока воды 2 м/с мощность установки составит 1,26 кВт, а при скорости потока воды 1,5 м/с мощность составит 0,54 кВт.

Рисунок 1 — График мощности турбины для 2-й и 3-й строки таблицы

Важной задачей для энергетических показателей ГТ является ориентация поперечной линии лопатки пропеллерной гидротурбины по отношению к плоскости вращения ГТ, или углов крутки лопаток в сечениях, расположенных на её радиусах. На лопатки гидротурбины поток поступает только в осевом направлении. Проектируемая турбина изготовлена с тремя лопатками под углом 120° в поперечной плоскости и двумя лопатками с переменной круткой. Внешний вид проектируемых гидротурбин представлен на рис. 2.

Рисунок 2 — Проектируемые гидротурбины: а-трёхлопаточная гидротурбина; Ь-двухлопа-точная гидротурбина; 1 - лопатки; 2 - ступица

Рисунок 3 — Контуры сечений лопатки

На рис. 3 приведены контуры: 1 - у основания лопатки; 2 - в центре лопатки; 3 — поперечные линии, определяющие угол крутки; к, - угол крутки у основания лопатки; к2 — угол крутки на конце лопатки; О - О' - плоскость вращения ГТ.

Одной из целей гидродинамического исследования является определение эффективности гидротурбины. Основным фактором, повышающим эффективность гидротурбины по применяемой методике, является единый шаг вращения лопатки на всех её радиусах. Исследовались три вида лопаток гидротурбины из листовой стали как менее трудоемких в изготовлении:

1. Лопатка с переменной оптимизированной круткой.

2. Лопатка без крутки, т.е. лопатка с постоянным углом атаки.

3. Лопатка с переменной круткой, но имеющей постоянный угол изменения.

Расчёт лопаток свободно-поточной пропеллерной турбины

Лопатки могут фиксироваться на ступице под определенным углом ср = 0°, +5°, +10°, +15°, +20°, отсчитываемым от некоторого начального положения (ф = 0). Обычно на гидротурбине предусматривается возможность перестановки лопастей на тот или иной угол. Это также предусмотрено в разработанной автором гидротурбине. Основными достоинствами пропеллерных турбин являются простота конструкции и сравнительно высокий КПД.

Одним из показателей для расчета лопасти является шаг винта. На рис. 4 показан шаг для одного из поперечных сечений лопасти, удаленных от оси винта на расстояние Я. Шаг данного сечения есть расстояние, на которое переместится масса воды за один оборот, если представить эту массу воды в виде гайки, диаметр которой равен 211, а угол подъема резьбы равен углу между хордой взятого сечения и плоскостью вращения турбины.

Рисунок 4 — Шаг винта

Шаг определяется по формуле:

Н = 2яЯ*1§а, (1)

где Н - шаг выделенного сечения, м\ Я - радиус сечения, м; а - угол установки сечения, град.

Угол установки лопастей гидротурбины определяется по преобразованной формуле: а (угол установки) = Агс1§ (Н ИпК). (2)

Чтобы пройти свой путь с одинаковой эффективностью, в объеме воды, и не создавать торможения, лопасти должны иметь разный угол установки. И чем дальше от оси вращения, тем угол становится меньше. Потери мощности будут невелики, а величина крутки лопастей значительно уменьшится.

Важное требование, которое накладывают устройства, подключенные к гидротурбине, это частота вращения приводного вала. Мощность установки определяется скоростью потока. Насосу и генератору нужна максимально вы-

сокая частота вращения, т.к. с уменьшением частоты их габаритные размеры растут. Для согласования оборотов тихоходной пропеллерной турбины и генератора необходимо использовать повышающий мультипликатор, его КПД колеблется от 0,7 до 0,9 в зависимости от коэффициента передачи и исполнения.

Если известна скорость течения водотока V [м/с], радиус турбины R [м], КПД турбины г|т и задан шаг лопасти Н [м], то частота вращения турбины Пт определяется по формуле:

пт = V/H = V/ 2tcR tga т|Т [1/с]. (3)

При заданной частоте вращения асинхронного генератора пг = 3000 об./мин при частоте вращения гидротурбины 200 об./мин при скорости водотока от 1,0... 1,5 м/с необходимо иметь передаточное отношение повышающего мультипликатора i = 1:15, тогда при постоянной скорости водотока 1,2 м/с

V -60-i

tga =--(4)

2nR ■ пг ■ rj А ' ( '

где т)д =т|т т|м- КПД агрегата.

Чтобы получить передаточное отношение мультипликатора i = 1:15 и разместить шестерни в корпусе небольшого размера при передаче вращения под углом, использован мультипликатор закрытого типа с тремя ступенями повышения частоты. Две ступени - цилиндрические с двумя промежуточными "паразитными" шестернями и одна ступень — коническая, связанная с валом рабочего органа. Передаточное отношение первой пары цилиндрических шестерен составляет ii = 1:1,94, второй пары - Í2 = 1:2,73, конической пары - ¡з = 1:2,85. Общее передаточное отношение ш мультипликатора составляет:

¡м = и х 12 х ¡3 =1,94 х 2,73 х 2,85 = 15,09. (5)

1

-Г

41-

tr

Рисунок 5 — Кинематическая схема мультипликатора с передаточным числом 1:15: 1 - вал гидротурбины, 2 - вал рабочего органа

Кинематическая схема мультипликатора приведена на рис. 5. Угол установки лопастей гидротурбины а определяется по формуле:

У-60ч

а - Агст£-

2пЯ -пг -г/А '

(6)

Для получения 3000 об./мин на валу насоса или 200 об./мин турбины при скорости водотока от 1,0... 1,5 м/с угол установки а лопастей гидротурбины диаметром 0,7 м должен быть в диапазоне от 12° до 17,5°.

Расчетные углы установки лопастей гидротурбины в зависимости от скорости водотока сведены в таблицу 2.

Таблица 2 - Расчетные углы установки лопастей

Скорости водотока м/с 1,0 1Д 1,2 1,3 1,4 1,5

Угол установки, лопастей град. 12 13 14,2 13,3 16,4 17,5

При данных углах установки, в идеале без учета сопротивления нагрузки и проскальзывания турбины с ростом нагрузки при заданной скорости водотока турбина должна сделать 3,33 оборота в секунду или 200 об./мин. Для получения наибольшей эффективности лопаток гидротурбины предполагается коррекция лопаток на основе параметров угол крутки лопатки по её длине.

Расчёт угла крутки лопатки

- диаметр гидротурбины Дт = 1.0 м;

- расчётная скорость водотока Ур= 2 м/с =120 м/мин;

- частота вращения гидротурбины п = 200 об./мин;

- диаметр ступицы 0,15 м;

- угол коррекции 10°.

Шаг вращения гидротурбины (Ь) определяется по формуле: V 120 м/м

Ь= ~ = ОПП Я/ =0-бМ 200об 1м

Рисунок 6 - Схема расчета крутки лопатки: Ъ - шаг вращения гидротурбины; ¿о - длина окружности описываемая лопаткой; Ьс - длина спирали описываемая лопаткой; /? - угол крутки лопатки, а - а плоскость вращения гидротурбины

Как показано на рис. 6, угол крутки конца лопатки р0.5 определяется на радиусе й= 0.5 м относительно плоскости вращения а - а

^ = А = М = 0,191

Ьо 3,14 • (8)

Для учёта потерь на скольжение в формулу расчёта шага вращения включается коэффициент использования энергии водотока, равный 4 = 0,35

-

где ^ - коэффициент использования энергии водотока.

С учётом потерь угол между направлением относительного водотока и

О 6

плоскостью вращения гидротурбины на конце лопатки ___= 0,545

соответствует /? = 28°36'.

Расчёт углов крутки выполнен для различных радиусов сечений лопатки при угле коррекции 10° и скоростях водотока 2,0, 1,5, 1,0л</с. В таблице 3 представлен расчёт углов крутки при скорости водотока 1,0 м/с.

Определение углов крутки лопатки по её длине при шаге вращения 0,3 м, угле коррекции 10° и скорости водотока 1,0 м/с.

Таблица 3 - Расчёт углов крутки при скорости водотока 1,0 м/с

Радиус сечения, м 0,15 0,22 0.29 0.36 0.43 0.5

Ьокр. 0,942 1,381 1,821 2,26 2,7 3,14

КР 0,909 0,62 0,47 0,379 0,317 0,273

Угол/? 42° 19' 31°48' 25° 12' 20°47' 17°36' 15=18'

С учётом угла коррекции а - 10° 32°19' 21°48" 15°12' 10°47' 7°36' 5°18'

На рис. 7 приведен график изменения тангенса угла от радиуса сечения лопатки гидротурбины с Ь = 0,3 м.

Рисунок 7 - График изменения тангенса угла от радиуса сечения лопатки ГТ

В третьей главе представлены результаты исследований мобильной гидротурбинной установки; разработка автономной установки для преобразования кинетической энергии водотока и привода электрического генератора или насоса; показан комбинированный метод использования энергии водотока; обеспечение бесперебойности автономного электроснабжения.

Критерием оптимальности служит наибольшая выработка энергии за определенный период. Выбранный, исходя из этого критерия, режим называется наилучшим гидродинамическим режимом. Для исследования гидродинамических характеристик и обоснования количества лопаток была разработана экспериментальная мобильная гидротурбинная установка (МГТУ).

Экспериментальные исследования МГТУ были проведены в гидроканале НИИ Механики МГУ им. М.В. Ломоносова. В ходе испытаний на ступицу гидротурбины поочерёдно устанавливались лопатки с эффективной круткой, а также изменялось количество лопаток от 2 до 3 штук и угол коррекции от 4° до 14°. На гидротурбине устанавливались поочерёдно сначала две лопатки, потом три. Экспериментальные исследования для определения зависимости рабочих характеристик гидротурбины от коэффициента заполнения и угла коррекции осуществлялись на мобильной испытательной установке гидроканала, показанной на рис. 8.

Рисунок 8 - Мобильная испытательная установка

Полученные результаты был сгруппированы по количеству лопаток и углу коррекции, после обработки полученные данные и зависимости частоты вращения гидротурбины от скорости водотока были зафиксированы в виде таблиц и графиков.

На рис. 9 представлена оптимизированная 2-х лопаточная гидротурбина со съемными лопатками.

Рисунок 9 - 2-х лопаточная гидротурбина

На рис. 10 представлена оптимизированная 3-х лопаточная гидротурбина со съемными лопатками.

Рисунок 10 — 3-х лопаточная гидротурбина

В таблице 4 представлены экспериментальные данные зависимости частоты вращения гидротурбины от скорости водотока 3-х лопаточной ГТ с расчётными углами переменной крутки лопаток при угле коррекции а =10°.

Таблица 4 - Зависимость частоты вращения ГТ от скорости водотока

Скорость водотока, м/с 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

Частота вращения ГТ, об./мин 0 8 32 70 100 130 160 182 195 210

На рисунке 11 представлен график зависимости частоты вращения 3-х лопаточной гидротурбины от скорости водотока с расчётными углами крутки при угле коррекции а= 10°.

250 гос ;

X

X £ Ж

* 2 о. а « о 100 ;

£ и 50 .......... А...... /

к у

0 ; ч- , . -

о.г 0.4 0.6 0.8 10 1.2 1.4 1.6 18 2»

Скорость водотока, м/с

Рисунок 11 - График зависимости частоты вращения 3-х лопаточной ГТ от скорости водотока

С целью оптимизации гидротурбины вторично были проведены экспериментальные исследования ГТ с другим углом коррекции. Исследования для

определения зависимости рабочих характеристик гидротурбины от угла коррекции осуществлялись на той же МГТУ.

В таблице 5 представлены углы переменной крутки лопаток гидротурбины по её длине с углом коррекции 7° при шаге вращения 0,6 м.

Таблица 5 - Установленные углы крутки лопатки 2-хлопаточной ГТ

Расчетный угол/? 61°12' 51° 10' 43° 12' 37° 19' 32°24' 28°3(

С учётом угла коррекции а - 7° 54°12' 44° 10' 36°12" 30°19" 25°24' 21°3(

Произведя обобщение и анализ полученных экспериментальных данных, получили следующие результаты, представленные в таблице 6.

Таблица б - Зависимость мощности от скорости водотока при различных углах коррекции лопаток гидротурбины

Скорость водотока, м/с Мощность генератора, Вт

2-х лоп. а=10° 3-х лоп. а=10° 2-х лоп. а=7° 3-х лоп. а=7° 2-х лоп. а=4° 3-х лоп. а=4° 2-х лоп. а=14° 3-х лоп. а=14°

1 2 3 4 5 6 7 8

0.2 0 0 0 0 0 0 0 0

0.4 0 0 22 5 18 6 14 17

0.6 10 6 89 12 62 20 60 40

0.8 24 32 192 35 124 49 136 61

1.0 77 67 243 76 176 91 190 125

1.2 154 138 305 138 256 135 251 189

1.4 231 200 334 200 302 189 310 285

1.6 312 289 378 275 341 255 359 394

1.8 376 397 395 325 378 334 390 436

В результате исследования установлено, что при скорости водотока более 1 м/с наиболее эффективной является 3-х лопаточная гидротурбина с углом коррекции а = 10°. При скорости водотока более 1,5 м/с наиболее эффективной является 2-х лопаточная гидротурбина с а = 4°.

При мощности МГТУ 0,5... 1,5 кВт в качестве АГ может быть использован серийный асинхронный электродвигатель (АД). При использовании многополюсного АД и мультипликатора механические потери МГТУ можно свести к приемлемому значению.

Однако необходимо учитывать электрические потери АГ, обусловленные насыщением магнитной системы машины. Эти потери энергии гидротурбины, затрачиваемые на возбуждение АГ, вызывают торможение гидротурбины и снижают эффективность работы МГТУ. Способ, предложенный к.т.н. Кунцеви-чем П.А. (ФГБНУ ВИЭСХ), позволяет снизить электрические потери АГ.

ЭДС возбуждения асинхронной машины при работе в генераторном режиме увеличивается при одном и том же напряжении на фазах на величину:

АЕ = ЕГ— Ед и 21ф(п + /Х1),

где Еги Ед - комплексные ЭДС в генераторном и двигательном режимах соответственно; 1ф - комплексное значение фазного тока; п и XI - активное и индуктивное сопротивления фазных обмоток генератора соответственно.

На рис. 12 представлены расчётные кривые ЭДС и фазного напряжения АГ мощностью 1,5 кВт при допущении, что генератор способен возбуждаться при любом значении намагничивающего тока 1т.

Рисунок 12 - Кривые ЭДС и напряжения АГ в функции тока намагничивания (теоретический расчет)

При использовании серийного электродвигателя в генераторном режиме положение рабочей точки "А" на кривой намагничивания машины Е{1т) соответствует току намагничивания, который значительно превышает его расчётное значение, равное 3,5 А, для двигательного режима.

Включение индуктивности в контур возбуждения позволяет повысить надежность самовозбуждения, уменьшить ёмкость возбуждения и потери холостого хода АГ. В результате самовозбуждение АГ осуществляется при пониженном установившемся фазном напряжении.

В результате фазное напряжение АГ понижается на величину ¿иг (до 10%). Расчетные значения ёмкости (24 мФ) и индуктивности (0,15 Гн) в процессе испытания подтвердились.

На рис. 13 представлен стенд и схема подключений для экспериментальных исследований зависимости мощности электрогенератора от частоты вращения гидротурбины. В состав стенда входит: конденсаторная батарея ёмкостью 24 мФ, асинхронный электродвигатель в качестве генератора мощностью 200 Вт с частотой вращения 3000 об./мич, блок стабилизации напряжения (БСН), щиток подключения нагрузки, нагрузка.

По договору с кафедрой МЭИ (заведующий кафедрой проф. В.И. Виссарионов) автором была изготовлена и испытана в естественных условиях экспериментальная мобильная свободнопоточная микро-ГЭС с генератором в подводном исполнении, который через мультипликатор был связан с рабочим колесом гидротурбины пропеллерного типа. Испытания проводились в натурных условиях, максимально приближённых к условиям эксплуатации в фермерском хозяйстве.

Использование серийного трехфазного короткозамкнутого АД с конденсаторной системой возбуждения позволило самостоятельно возбуждать генерируемое напряжение при мощности АД менее 0,5 кВт.

МГТУ с насосом использует кинетическую энергию свободного потока воды и перекачивает более 2 куб.м воды в час или 50 тонн за сутки при скорости водотока около 1,5 м/с.

Рисунок 14 - МГТУ на испытаниях в гидроканале НИИ Механики МГУ им. М.В. Ломоносова

Дополнительные испытания новой МГТУ в гидроканале НИИ Механики МГУ им. М.В. Ломоносова (рис. 14) подтвердили расчетные параметры мощности турбинного привода насоса при различной задаваемой скорости движения агрегата относительно водной среды. Результаты испытаний оформлены актом.

Варианты использования МГТУ

Исследованные в диссертации варианты использования гидроэнергии бесплотинных микро-ГЭС имеет преимущества и недостатки. Оценка эффективности вариантов использования гидроэнергии в свободно-поточных микро-ГЭС дана в таблице 7. Каждый из перечисленных вариантов может использоваться для различных условий применения с учетом потребностей заказчиков и эффективности.

Важной особенностью малой гидроэнергетики на базе свободно-поточных МГТУ является комплексное использование водных ресурсов, а также создание на водотоках каскадов с несколькими модулями, работающими на общую нагрузку, и локальных сетей с возможностью передачи энергии на небольшое расстояние по разработанным в ФГБНУ ВИЭСХ однопроводным кабельным линиям.

Таблица 7 - Использование гидроэнергии в бесплотинных микро-ГЭС

Варианты использования Недостатки Преимущества

1. Подводный турбогенератор переменного тока - Сложность изготовления генератора в подводном исполнении, - Увеличивается вес погружного агрегата; - Требуется баллася нагрузка; - Опасность работы с высоким напряжением в воде. Не требуется применения инвертора

2. Модуль с береговым генератором и АБ - Требуется инвертор; - Требуется периодическая замена кислотных аккумуляторов. - Не требуется балластная нагрузка; - Позволяет получать кратковременно повышенную мощность

3. Насосный модуль с накопителем воды и береговым генератором переменного тока Требуется создавать водохранилище (пруд, бассейн и др. ёмкости) - Не требуется применения балластной нагрузки; - Не требуется инвертор; - Позволяет получать кратковременно большую мощность; - Регулирование мощности изменением подачи воды; - Использование воды на орошение разведение рыбы.

4. Комбинированный агрегат с береговым генератором, АКБ, насосным модулем и водогрейным бойлером - Требуется инвертор на 220 В; - Требуется периодическая замена аккумуляторов - Позволяет решить проблемы электроснабжения, холодного и горячего водоснабжения сельскохозяйственных объектов; - В качестве источника энергии служит река; - Не требуется балластная нагрузка.

Если одновременно использовать две МГТУ: одну установку с генератором, вторую с насосом - для подачи воды, то получим МГТУ комбинированного действия (схема на рис. 15).

При таком варианте работы МГТУ в периоды малой нагрузки потребителя в качестве балластной нагрузки генератора МГТУ, работающего с аккумуляторным накопителем энергии и инвертором, используется электрический нагреватель воды. С использованием МГТУ комбинированного действия решаются вопросы электроснабжения, холодного и горячего водоснабжения сельскохозяйственных объектов.

пиишитсиа

турбонасос

Рисунок 15 - Схема энергообеспечения с водогрейным бойлером

При полной зарядке аккумуляторов терморегулятор автоматически подключит электрический нагреватель воды в бойлере, а отключит нагреватель при достижении заданной температуры воды в бойлере, что обеспечивает постоянную готовность к проведению технологического процесса на сельскохозяйственном объекте при заданной температуре воды.

Разработанная свободно-поточная МГТУ является универсальным устройством, служащим для обеспечения автономного электроснабжения и водоснабжения сельскохозяйственных объектов. Это мобильный преобразователь скоростного водотока с турбиной пропеллерного типа и закрытым мультипликатором с передаточным отношением 1:15, на выходном валу которого устанавливается генератор или высоконапорный насос. Насос служит для подъёма воды в водохранилище-накопитель или подачи воды на сельскохозяйственный объект и орошение.

МГТУ с насосом весит менее 7 кг. Установка может работать в широком диапазоне скоростей водного потока (от 0,5 до 2 м/с) как водонапорный агрегат, создающий давление в напорном трубопроводе, подающим воду на берег. На переносной преобразователь энергии водного потока получен патент РФ № 137060 на полезную модель.

Важным преимуществом является экологическая чистота и беспрепятственное прохождение речной фауны. Проблема закрепления модулей в водотоке также решена и проверена при испытаниях в реке. В стационарном испол-

нении для повышения мощности необходимо увеличить диаметр турбины. Для увеличения скорости водного потока на участках установки МГТУ с целью повышения их мощности можно частично сужать русло водотока, чтобы использовать большую часть стока, проходящего через МГТУ. Другой вариант повышения отбора энергии от водотока заключается в использовании нескольких мобильных агрегатов в водотоке, работающих на один накопитель энергии повышенной ёмкости. Источниками энергии для функционирования МГТУ с генераторами или водоподъемниками являются: небольшие реки, ручьи; естественные перепады высот на оросительных каналах ирригационных систем; промышленные водотоки.

Использование таких агрегатов в верхних течениях рек, в горных речках, где нет судоходства, естественное течение быстрое, позволит увеличить мощность, уменьшить затраты на их установку и обеспечить круглогодичную эксплуатацию.

В четвертой главе показано состояние и тенденция развития рынка сво-боднопоточных МГТУ; даны оценки экономической эффективности производства автономных систем энергоснабжения и водоснабжения; показаны области применения МГТУ с генераторами и водоподъемниками; дана технология сегментирования рынка сельскохозяйственных потребителей (табл. 8) и выбор сегмента.

Проведенными ранее исследованиями на Географическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова по малой гидроэнергетике даны рекомендации по использованию для энергетического потенциала малой гидроэнергетики как традиционных плотинных МГЭС, так и бесплотинных или свободнопоточных МГЭС с генераторами небольшой мощности, чтобы освоить эту незаполненную нишу по мощности от 0,5 до 5 кВт. В диссертации предложены конструктивные решения, обеспечивающие снижение веса, удельной стоимости МГТУ.

Такие свойства МГТУ, как надежность, длительность автономной работы, удобство эксплуатации и высокая экономичность, а также простота её конструкции, малые габаритные размеры и вес, мобильность, высокая экономичность делают её наиболее предпочтительной энергетической установкой для широкого применения. Внедрение нового метода распределенного электроснабжения и ресурсосберегающего водоснабжения с использованием энергии малых водотоков связано с небольшими затратами на приобретение, установку, обслуживание и эксплуатацию МГТУ.

Минсельхоз РФ разработал проект Федеральной целевой программы (ФЦП) по мелиорации земель до 2020 года, которая поддержана Правительством РФ. В случае её принятия может найти применение разработанная в диссертации запатентованная ресурсосберегающая технология использования энергии водотоков рек и каналов для подачи воды для целей мелиорации.

Например, один свободнопоточный водоподъемник производительностью 6 куб.м/час (или 100 л/мин) за сутки беспрерывной работы подаст 144 м3 воды, которую можно использовать на орошение. Несколько таких агрегатов, установленных в русле одной реки, позволят орошать огромные площади сель-

скохозяйственных земель в прибрежной зоне реки без затрат на электроэнергию и топливо.

Прежде всего, новая энергосберегающая технология подачи воды может найти применение в таких регионах, как Алтайский край, Горный Алтай, Северный Кавказ, а также Крым.

За счет постепенного внедрения на малых реках МГТУ комбинированного действия на сельскохозяйственных объектах можно удовлетворить имеющуюся потребность в свободно-поточных МГТУ.

Водоподъём и получение горячей воды от реки - это дополнительные эффекты от использования преобразователя гидравлической энергии на сельскохозяйственных объектах, помимо получения электроэнергии. Установка сравнительно маломощных электростанций и водоподъемников для группового и индивидуального применения должна, в первую очередь, вестись на сельскохозяйственных объектах в местах, удаленных от сети централизованного энергоснабжения.

Выполненные предварительные оценки экономической эффективности и рентабельности производства МГТУ с генераторами или насосами для автономных систем энергоснабжения и водоснабжения достигается при ежегодном выпуске не менее 1000 установок. Децентрализованные формы обеспечения энергией таких потребителей - это большой рынок, и с ним надо работать, учитывая опыт Китая и других стран по внедрению мини-ГЭС. Свободнопоточная микро-ГЭС и водоподъемник на базе МГТУ — перспективные технологии, они должны занять свою нишу на энергетическом рынке. Переносную микро-ГЭС с береговым генератором можно использовать на горных пастбищах, легко переставляя её на новое место выпаса и поения скота. Перенос микро-ГЭС на новое место в горных условиях не составит большого труда для чабана, имеющего лошадь.

Таблица 8 — Сегментирование сельскохозяйственных потребителей

1 Сегмент Применение товара

1 Фермерские и тепличные хозяйства Использование при отсутствии постоянного электричества

Физические лица Для отдельных домов, юрт, дач, коттеджей на берегу реки

Чабаны, оленеводы, изыскатели, Полевые станы около реки, где нет постоянного электричества

Микро-ГЭС небольшой мощности целесообразно использовать, включая их параллельно с аккумуляторными накопителями энергии.

Учитывая, что вечером и ночью электроэнергия идет на освещение сельскохозяйственных объектов, а днем используется в основном для электропитания холодильника, то имеет смысл накапливать ее в аккумуляторах различной ёмкости (табл. 9).

Таблица 9 - Таблица работы с АКБ

АКЬ 100 Вт 300 В г 500 Вт 1 кВт 2 кВг 4 кВт

8 х 190 Дч., 172ч 52ч 34ч 17ч 8 ч 4ч

6 х 190 А^ч 130ч 39ч 25ч 30ч 12ч 30м 6ч 2ч 50м

4 X 190 Ахч 86ч 26 ч 17ч 8ч 20м 4ч 1ч 50м

2 х 190 Л*., 42ч 13ч 7ч 20м Зч 50 м 1ч 40м 50м

1 х 190 л> ч 21ч 6ч Зч 50м 1ч 40м 45м 13м

1 X 90 Л*ч 9ч 30м Зч 1 ч 40м 45м 12м Зм

1 X 55 Ахч 5ч 40м 1ч 45 м 50м 13м Зм ----

В итоге, применение аккумулятора оправдано для обеспечения надежности при потреблении энергии от маломощного источника. При наличии аккумулятора не обязательно иметь генератор, рассчитанный на максимальную мощность нагрузки и подключать балластную нагрузку к генератору, инвертор от аккумуляторов выдаст необходимую потребителю по качеству мощность переменного тока.

Накопление энергии обеспечит бесперебойность электроснабжения некоторых сельскохозяйственных объектов, а в периоды пиковых нагрузок позволит кратковременно превышать мощность, развиваемую генератором, в 2 - 3 раза.

Российский и зарубежный рынки пока не предлагают новые технические средства и энергетическое оборудование для работы в составе бесплотинных МГТУ. Хотя потребность имеется. Применение МГТУ позволяет сельскохозяйственным потребителям, указанным в таблице 10, стать независимыми от центральных сетей и владеть индивидуальным источником электро-и водоснабжения.

Таблица Ю- Потребители МГТУ

Применение МГТУ Прогнозируемый уровень спроса

Фермерские и тепличные хозяйства Высокий

Отдельные дома, юрты, дачи, коттеджи недалеко от реки Высокий

Полевые станы чабанов, оленеводов около реки, где нет постоянного электричества Высокий

Общие выводы

1. Проведен анализ технического потенциала малых рек и водотоков, разработана методика расчета и уточнен технический потенциал гидроэнергетических ресурсов с учётом особо малых водотоков.

2. Разработана методика по оптимизации параметров лопаток гидротурбин МГТУ для получения наибольшей эффективности, а выполненная по этой методике коррекция параметров угла крутки лопатки по её длине и экспериментальные данные подтвердили, что наиболее эффективной является 2-х лопаточная гидротурбина с углом коррекции а = 4° при скорости водотока около 1,5 м/с.

3. Обоснована целесообразность, разработана и испытана универсальная МГТУ малой мощности (до 0,2 кВт) для преобразования кинетической энергии особо малых водотоков, которая может служить базовым агрегатом для энергосберегающей системы распределенного энергообеспечения и водоснабжения сельскохозяйственных объектов.

4. Разработана методика и выполнен расчет для использования комплексов свободно-поточных МГТУ с турбогенераторами и турбонасосами для комбинированных систем генерации электроэнергии, холодного и горячего водоснабжения сельскохозяйственных объектов.

5. Экспериментальные исследования показали, что кинематическая схема МГТУ позволяет использовать низкопотенциальную энергию водотока для привода электрогенератора или гидронасоса, а предложенная методика определения производительности водоподъемной установки и мощности электрического генератора по известной скорости водотока подтверждена экспериментально.

6. Выполнена технико-экономическая оценка производства МГТУ для целей автономного электроснабжения и водоснабжения сельских потребителей

Основные публикации по теме диссертационной работы

В журналах по перечню ВАК

1. Кусков А.И. Перспективы малой гидроэнергетики / А.И. Кусков // Техника в сельском хозяйстве. - 2013. - № 6. - С. 23-23

2. Кусков А.И. Повышение эффективности использования топлива в комбинированном двигателе / А.И. Кусков // Техника в сельском хозяйстве. - 2014. - № 2. - С. 16-17.

3. Кусков А.И. Преобразование энергии водного потока / А.И. Кусков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2015. - № 1. - С. 17-19.

Патенты

4. Патент РФ № 38850 (полезная модель). МПК 7 F 03 В 13/16, 9/00. Преобразователь энергии текучей среды / Кусков А.И. // БИ. 2004. № 19.

5. Патент РФ № 2004043. МПК 5 Н 02 J 3/28. Способ отвода энергии из сверхпроводящего накопителя энергии / Кусков А.И. // БИ. 1993. №№ 43-44.

6. Патент СССР № 1827133. МПК F 16 Н, 21/00. Способ преобразования энергии волн в энергию вращения с частотой, превышающей частоту волновых колебаний / Кусков А.И // Гос. реестр изобретений СССР. Опубл. 13.10.1992.

7. Патент РФ № 137060 (полезная модель) МПК F 03 В 17/00. Переносной преобразователь энергии водного потока / Кусков А.И. // БИ. 2014. № 34.

В трудах н материалах конференций, журналах

8. Кусков А.И. Ресурсосберегающий насосный агрегат / А.И. Кусков // Труды конференции «Ресурсосберегающие инженерные решения по энергетике, водоочистке и механизации процессов в сельскохозяйственном производстве». -Балашиха: РГАЗУ, 2013. - С. 14-16.

9. Кусков А.И. Ресурсосберегающий свободно-поточный насосный агрегат / А.И. Кусков // Материалы международной конференции «Мелиорация и проблемы восстановления сельского хозяйства в России». Москва: ВНИИГиМ, 2013г.-С. 168-173.

10. Кусков А.И. Ресурсосберегающая технология орошения и её практическое применение / А.И. Кусков // Труды VI-й Международной научной конференции «Инновационные технологии и экологическая безопасность в мелиорации» - Голутвин: ФГБНУ «Радуга», 2013. - С. 21-22.

11. Кусков А.И. Переносной свободно-поточный насосный агрегат для обеспечения водоснабжения и электроснабжения сельскохозяйственных потребителей / А.И. Кусков // Вестник ВИЭСХ. - 2013. - Выпуск № 1(10). - С. 77-80.

12. Кусков А.И. Преобразование кинетической гидроэнергии с помощью свободно-поточной гидротурбины / А.И Кусков // Вестник ВИЭСХ. - 2013. -Выпуск№2(11).-С. 77-80.

13. Кусков А.И. Преобразование кинетической гидроэнергии с помощью свободно-поточного насосного агрегата с возможностью сохранения энергии / А.И. Кусков // Сборник трудов 10-й Международной ежегодной конференции «Возобновляемая и малая энергетика - 2013». - Москва, 2013. - С. 196-204.

14. Кусков А.И. Распределенная малая гидроэнергетика/ А.И. Кусков И Сборник трудов 11-й Международной ежегодной конференции «Возобновляемая и малая энергетика - 2014». - Москва, 2014. - С. 188-193.

15. Кусков А.И. Третье достояние России / А.И. Кусков // Энергонадзор. -2014,-№9.-С. 22-23.

Печать трафаретная Усл. печ. л. - 1,5 Тираж - 100 экз. Типография «11-й ФОРМАТ» 115230, Москва, Варшавское шоссе, 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru