Pishon in Domestic

Введение в технологии ANYWIND
Магнитно-левитационный момент вращения, отстутствие противо-ЭДС, инертные
криволинейные круговые лопасти
Новое Поколение Ветровых Турбин
Pishon Energy Inc.
Цитата из Библии: «Из Эдема выходила река для орошения Рая и потом разделялась на
четыре реки. Имя одной – Пишон. Она протекает через землю Хавила, там, где есть золото. И
золото той земли хорошее. Эта земля также известна душистой смолой (бдолах) и камнем оникс».
Энергия Пишон спасет мир от глобального потепления с помощью чистой, бесценной, и
бесконечной энергии ветра, лучший дар, данный Богом.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Введение в Pishon Energy Inc.;
Почему новая и возобновляемая энергия;
Инженерные перспективы ветровой энергии;
Принципы управления Anywind System;
Разработки и исследования Anywind System;
Принципы сдвоенного генератора;
Энергоэффективный сетевой и автономный инвертор;
Конфигурация систем;
Примеры модульного исполнения;
Заключения;
Pishon в Корее
Pishon in Domestic
Штаб-квартира в Siheung : Energy Technology Institute
Офис в Seoul : Power Electronics Institute
Офис в Pusan
Фабрика в YoungKwang : Массовое производство (39,600m2)
Инвестиции~120million USD
1
Офис в KwangYang
Pishon в мире
Видение и миссия компании







Ветровые турбины мирового класса, обеспечиваются передовыми решениями в технологии
производства бесшумных лопастей, генераторов и инверторов.
Эксплуатационные испытания технологии ветровых турбин.
Высокая концентрация и эффективность ветроэнергетических систем в модульном
многоуровневом исполнении.
Выполнение национальных энергетических проектов поддерживает правительство республики
Корея.
Лучшая комбинация 5 ведущих мировых технологий производства ветровых турбин.
Оценка позиции компании на RPS (возобновляемые энергетические системы) рынке Кореи в 70 B$
в последующие 10 лет.
Совместная работа с 5 крупнейшими поставщиками электроэнергии (64% от общего
энергопотребления) в Корее.
Ветроэнергетика – наиболее развивающаяся промышленность в мире.
2
Ветроэнергетика: скорость и направления
P=1/2ρCpAV3
P – Мощность, Вт;
ρ – Плотность воздуха, кгс/м3;
Cp – Коэффициент мощности;
A – Площадь сечения потока, м2;
V – Скорость ветра, м/с.
Сравнение систем с горизонтальной осью вращения и
вертикальной:
Средняя скорость
Направленность
Характеристика
Вид турбин
Европейский регион
около 6 м/с
ориентированная
эффективность про хорошем ветре
пропеллерный тип
Корейский регион
от 2 до 5 м/с
без ориентации
слабый ветер любых направлений
“ANYWIND”
Пропеллерный тип (горизонтальная ось вращения) – установка должна быть ориентирована
перпендикулярно направлению ветра.
“ANYWIND” (вертикальная ось вращения) – ветровые турбины всегда независимы от направления
ветра.
Учитывая направление ветра – генераторы с вертикальной осью вращения более эффективны, чем
традиционные пропеллерные генераторы с горизонтальной осью вращения.
Комбинация 5 лидирующих мировых технологий
Магнитно-левитационный момент вращения, отстутствие противо-ЭДС, модульность
ветровых турбин
1. Прямой привод турбин с вертикальной осью вращения;
a. Отсутствие коробки передач;
b. Увеличение эффективности за счет использования модульного инвертора;
2. Модульное исполнение;
a. Легко устанавливается и обслуживается;
b. Концептуальное проектирование крупных ветроэлектростанций;
c. Учитывая окружающую среду;
3
3. Инертные криволинейные круговые лопасти;
a. Увеличивают эффективность и снижают шум;
b. Использование легких материалов для лопастей (fiberglass reinforced plastic –
армированный стекловолокном пластик);
4. Coupling генератор (RFPM генератор)
a. Отсутствие усилия и отсутствие противо-ЭДС, двойной ротор; генератор с радиально
направленным постоянным магнитным потоком;
b. Очень высокое увеличение производительности за счет снижения противо-ЭДС;
5. Магнитная левитация и тормозная система
a. Очень высокая скорость вращения позволила уменьшить размеры генератора;
b. Малый шум, отсутствие трения, увеличение срока службы.
Новое поколение ветровых турбин
Освободи вращение!
Высокая эффективность, низкая стоимость
Инертные криволинейные круговые лопасти (STR) – торговая марка
компании Пишон.
Инертные Криволинейные Круговые Лопасти
1.
2.
3.
4.
5.
Угол вращения (θ) увеличивается в зависимости от площади сечения воздушного потока и
времени на величину: E = W + H*tan θ;
Аэродинамический профиль лопастей увеличивает скорость вращения и момент инерции;
Структура лопастей приводит к ускорению воздушного потока;
Снижение шума;
Использование легких материалов для лопастей.
St. Giromil
4
Сдвоенный генератор
(RFPM генератор)
Синхронный генератор с двойным роторм, радиально направленным магнитным потоком и
отсутствием противо-ЭДС.

Усилие включения крутящего момента
o Очень сложно включить, потому что существуют внутренние поглощающие силы
между магнитами и металлическими деталями;
Техническое решение – «безжелезный» тип магнита

Низкая производительность на низких оборотах
o Переменная скорость ветротурбины сопоставима с расчетной скоростью;
Техническое решение – большее количество магнитных полюсов и обмоток

Проблема силы противодействия ЭДС
o Внутреннее свойство электромагнитной индукции – противодействие ЭДС
(электродвижущей силы) снижает мощность каждой электрической машины;
Техническое решение – сдвоенная обмотка
Двойной ротор RFPM генератора с «безжелезными» магнитами





Преимущества:
Минимальное усилие крутящего момента;
Увеличение индукционной мощности;
Увеличение мощности за счет снижения сопротивления статора;
Увеличение плотности магнитного потока за счет объема;
Увеличение эффективности на малых оборотах (36 полюсной двойной ротор)
Инновационные технические решения против противодействия ЭДС


Применение сдвоенных обмоток (CW) в нагруженных обмотках (LW) (т.е. возникновение
электромагнитной индукции между двумя и более контурами);
o Фазовый и угловой контроль между CW и LW;
o Обмен между CW и LW в моменты вкл. и выкл.;
Электрический ток в CW возникает за счет наводки активной (омической) нагрузки;
o Решение противодействия ЭДС;
o Увеличение наведенной мощности в LW;
5
Принципиальная схема соединения сдвоенных обмоток с обмотками под нагрузкой
Тест с нулевой нагрузкой
График – фазное напряжение от оборотов (V / rpm)
Тест под нагрузкой с/без использования Сдвоенных Обмоток (CW)
График – сила тока от оборотов (I / rpm)
С использованием CW происходит свыше 50% увеличение силы тока
6
Увеличение мощности со сдвоенными обмотками (CW)
График – увеличение мощности от оборотов (P / rpm)
Полная нагрузка при 340 об/мин;
Мощность = 5,880W без использования CW;
Мощность = 13,880W с использованием CW
Увеличение мощности до 120 – 135%
Экономические перспективы ветровой энергии


Увеличение коэффициента использования Производственных Мощностей (CF)
минимум на 35% за счет снижения расчетной скорости ветра с 12 м/с до 10 м/с на основе RFPM
генератора;
Коэффициент использования производственных мощностей превышает 20% от
средней скорости ветра 4,5 м/с;
4,5 м/с – 20%, 5 м/с – 23,2%; 6 м/с – 30,6%
мощность W от скорости вращения rpm;
ветра;
зависимость CF от средней скорости
суммарная мощность от данной скорости ветра
CF =
____________________________________
cуммарная мощность от расчетной скорости ветра
7
х 100
Магнитная левитация




Ветровые турбины с вертикальной осью вращения можно разделить на Вращающуюся часть,
включая лопасти и ротор генератора, и Неподвижную часть, включая центр масс оси и статор
генератора;
Вращающаяся часть может левитировать (подниматься в воздух) под воздействием
отталкивающей магнитной силы, в соответствии с законом Кулона, двух магнетронов;
Вес вращающейся части становится 0 кг., что значительно снижает потери на трение почти к 0;
Регулировка воздушного зазора с учетом момента инерции вращения.
Вращающаяся часть
Магнитиная левитация
Вращающаяся часть
поднимается над
фиксированной частью под
воздействием отталкивающей
силы магнетронов
Неподвижная часть
Отсутствие Трения
Оптимальная кривая мощности
благодаря Инвертеру со встроенным контроллером (MPPT)



Автоматическая регулировка напряжения и частоты;
Ретранслятор (промежуточный преобразователь);
Действующий контроллер (MPPT) с алгоритмом
отслеживания точки максимальной мощности;
Ветровая турбина может работать оптимально,
благодаря алгоритму MPPT, который контролирует
скорость вращения генератора.
8
Пик кривой соотношения скорости;
Коэффициент (Cp) от показателя скорости (TSR);
Аэродинамика ветровой турбины;
Мощность (W) от скорости вращения (RPM)
Технические характеристики ветровой турбины на 10kW
-
Размеры:
- 40 000 мм (ширина) х 4 900 (высота);
- Вес (исключая башню) : 350 кг.
-
Характеристики:
- Расчетная мощность: 10 000 W;
- Скорость включения: 2 м/с;
- Расчетная скорость: 10 м/с;
- Скорость отключения: 25 м/с;
- Максимально допустимая скорость: 50 м/с;
-
Двухступенчатая тормозная система:
Система контроля превышения скорости с алгоритмом
MPPT;
Электромагнитный тормоз и R-Load тормозная система;
-
Шум:
Низкий шум (при 10 м/с и на расстоянии 10 м): 33ДБ;
-
Генератор:
Прямой привод;
3-х фазный синхронный генератор с постоянным осевым магнитным потоком (AFPM);
Рабочий температурный режим: - 40oC - +130oC;
Расчетная скорость: 180 об/мин.;
-
3kW и 400W системы ANYWIND также доступны по вашему запросу
Преимущества модульного исполнения




Можно устанавливать в различных местах;
Множество модулей может быть установлено в единую башню;
Техническое обслуживание: легкое и недорогое;
Экологичные компоненты и конструкция;
9
Жесткая многоуровневая структура в модульном исполнении
Масса лопастей, кг.
70000
60000
50000
Пропеллерный
тип
40000
30000
20000
ANYWIND
10000
0
Мощность, kW
750
2000
3000
Закон квадрата-куба: для пропеллерного типа –
если мы увеличиваем мощность, масса
лопастей будет быстро увеличиваться (сравните
с нашим типом)


Наиболее жесткая структура в динамике конструкций (Прямоугольники, треугольники, круги…);
Экологичная конструкция (учитывая эстетику дизайна по установочной высоте и ориентации в
пространстве)
Стоимость и пространственно-эффективное исполнение
lades(kg)
са лопастей, лг.
200 kW исполнение – 15м Х 15м
10
Различные примеры ветропарков
Примеры встроенных в здания установок
Проект – миллион зеленых домов
11
Краткая история электричества







1870
Томас Эдисон – Электрическая лампа (1879);
Томас Эдисон – Электрическая машина постоянного тока (1882);
Никола Тесла – Электрическая машина переменного тока (1888);
Никола Тесла – Преобразователь переменного тока (трансформатор) (1891);
Никола Тесла – Электропередача переменного тока (1896);
1900
Мир переменного тока Николы Тесла;
2010
Ожидание инноваций – Победителем будет сдвоенный генератор!
Новые и инновационные технологии



Сдвоенный генератор – инновационное изобретение изменит мир;
Спасти 7 биллионов человеческих жизней от глобального потепления и истощения топливных
ресурсов;
Слишком огромный рынок, учитывая каждый вид двигателя и генератора;
Заключительные положения
ANYWIND – мировой лидер нового поколения ветровых турбин;
ANYWIND – проверенная в эксплуатации технология;
ANYWIND – готов к массовому производству;
ANYWIND – является самой быстрорастущей индустрией в мире;





ANYWIND – достоинства по сравнению с другими:
Эффективность использования – более 130% по сравнению с другими системами;
Эффективная площадь;
Малые первоначальные инвестиции;
Легкость обслуживания;
Быстрая доставка за счет массового производства.
12