Принципы построения и элементы систем управления автономных комплексов электроснабжения на возобновляемых источниках энергии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, кандидат наук Берг, Олег Игоревич

• Берг, Олег Игоревич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Берг, Олег Игоревич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОГО

КОМПЛЕКСА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Сравнительный анализ возобновляемых источников энергии

1.2 Структурная и функциональная схемы многоканального комплекса электроснабжения на возобновляемых источниках энергии

1.3 Элементы систем управления многоканальных комплексов

электроснабжения на возобновляемых источниках энергии

Выводы по главе 1

Глава 2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАГНИТООПТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

2.1 Разработка чувствительной головки магнитооптического преобразователя перемещений

2.2 Моделирование структуры подвижного носителя магнитных шкал

и меток

2.3 Определение основных параметров разработанного преобразователя перемещений с магнитными шкалами и метками

2.4 Проверка адекватности математической модели разработанного преобразователя перемещений с магнитными шкалами и метками

2.5 Особенности проектирования преобразователей перемещений

с магнитными метками и шкалами для информационно-измерительных

систем возобновляемых источников энергии

Выводы по главе 2

Глава 3 МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНО-ОСЕВОГО ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ

3.1 Методы оптимизации ротора вертикально-осевого ветродвигателя

3.2 Способы повышения момента вращения и снижения момента торможения вертикально-осевого ветродвигателя

3.3 Разработка и исследование каркасной структуры

вертикально-осевого ветродвигателя

3.4 Практическое применение методики проектирования

вертикально-осевого ветродвигателя

Выводы по главе 3

Глава 4 МОДЕЛИРОВАНИЕ ВАРИАНТА АВТОНОМНОГО КОМПЛЕКСА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКАХ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ АППАРАТУРЫ УДАЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

4.1 Расчет технических характеристик автономного комплекса электроснабжения на возобновляемых источниках энергии

4.2 Расчет функции преобразования ветроэлектрического модуля ветроэлектрической установки

4.3 Сопоставительный анализ разработанной ветроэлектрической установки и существующих аналогов

4.4 Принципы построения и основные аспекты проектирования автономных комплексов возобновляемых источников энергии

материковых зон

Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Принципы построения и элементы систем управления автономных комплексов электроснабжения на возобновляемых источниках энергии»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Добыча традиционных ископаемых невозобновляемых источников энергии, таких как нефть, газ, каменный уголь, с каждым годом становится все дороже. Отказ от использования атомной энергии многими государствами обусловлен неэкологичностью ее производства и технологии утилизации отработанного топлива, обширной областью заражения в случае аварии [40].

Развитие «альтернативной», экологически чистой, природосохраняющей энергетики все чаще становится одной из главных тем международных саммитов и форумов. В России государственная политика в сфере использования возобновляемых источников энергии предусматривает рост доли таких источников в энергобалансе страны с 1 % в 2009 г. до 4,5 % к 2020 г. [107].

Актуальной задачей также является обеспечение электроэнергией удаленных и труднодоступных местностей, что стимулирует повышение технико-эксплуатационных характеристик автономных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для мобильного перемещения и простоты сборки-разборки в полевых условиях. На территории Российской Федерации наиболее энергозависимы регионы материковой зоны. Уральский регион, как характерный пример материковой зоны, выбран для расчета и размещения автономных комплексов ВИЭ. Он характеризуется малыми значениями (2,5+4 м/с) средних скоростей и спонтанной направленностью ветровых потоков, переменной мощностью солнечной энергии в течение года (различная длительность светового дня, преобладание пасмурной погоды), экстремальными условиями эксплуатации ВИЭ (-40^-50°С). В данных условиях существующие ВИЭ, как преобразователи различных природных и индустриальных воздействий (ветро-; гидро-; гелио-и т.д.), не соответствуют в полной мере современным требованиям по непрерывности отдачи энергии, стабильности характеристик, устойчивости к изменению параметров окружающей среды, универсальности и надежности.

В диссертационной работе обоснованы преимущества ветроэлектрических установок (ВЭУ) с приводом от вертикально-осевого (ВО) ветродвигателя (ВД) по сравнению с горизонтально-осевым (ГО). Установлена необходимость постоянного управления и контроля комплекса ВИЭ. Информационно-измерительные системы (ИИС) обеспечивают указанные функции. Важнейшими элементами таких ИИС являются преобразователи угловых и линейных перемещений. Они используются как для обеспечения функционирования многоканальных комплексов ВИЭ, так и на этапе проектирования и улучшения характеристик функциональных блоков, в частности ВД.

В результате проведенного сравнительного анализа различных измерительных преобразователей перемещений (lili) научно обоснована перспективность создания преобразователей с магнитными шкалами и метками (МШ и М) на основе магнитооптического эффекта Фарадея, обладающих следующими преимуществами: цифровая форма выходного сигнала; бесконтактный метод преобразования; универсальность - измерение как угловых, так и линейных перемещений; малые габариты и вес; широкий температурный диапазон, адаптированный под условия эксплуатации комплекса ВИЭ.

Таким образом, актуальными являются следующие направления исследований:

1. Разработка принципов построения многоканальных ВИЭ на основе ВЭУ, способных генерировать электроэнергию в течение всего календарного года независимо от погодных условий и времени суток, а также оптимизация режимов их работы благодаря эффективной системе управления.

2. Разработка элементов управления ВИЭ в виде первичных цифровых магнитооптических преобразователей перемещений и улучшение их технико-эксплуатационных показателей.

Научные исследования позволят преодолеть технологические, экономические и экологические проблемы создания и функционирования комплексов ВИЭ.

Степень разработанности темы исследования

Вопросам исследования, расчета и конструирования элементов управления ВИЭ - первичных ПП (специальность 05.13.05) посвящены научные работы отечественных и зарубежных исследователей: Ж. Аша, JI. Ф. Куликовского, М. А. Михайлова, В. В. Коротаева, В. J1. Конюха, Y. Kaburagi, К. Obara, Н. Sohlstrom и других. Но несмотря на обширные исследования, в них нет систематизации технических решений по построению магнитооптических ПП с МП1 и М, нет специальной математической модели, недостаточно внимания уделено исследованию характеристик применительно к многоканальным комплексам ВИЭ (цифровой бесконтактный метод считывания, способность преобразования как линейных, так и угловых перемещений, устойчивость работы в загрязненных средах в рабочем температурном диапазоне -40+5 0°С).

Вопросам исследования, расчета и конструирования комплексов электроснабжения на возобновляемых источниках энергии (специальность 05.09.03) посвящены научные работы отечественных и зарубежных исследователей: Н. Е. Жуковского, А. Е. Асарина, К. К. Туркина, В. Т. Федотова, Б. В. Лукутина, Я. И. Шефтера, В. П. Харитонова, В. А. Дзензерского, Е. М. Фатеева, Н. Alvin, R. Р. Makund и других. Но несмотря на богатый фактический материал, в них нет анализа технико-эксплуатационных характеристик ВИЭ в условиях ветровых потоков малой интенсивности (1,5 < V < 3,5 м/с) и спонтанной направленности (большинство географических зон РФ); нет специальной методики проектирования ВО ВД; недостаточно внимания уделено анализу системной совместимости компонентов комплекса.

Цель и задачи работы

Целью диссертации является разработка принципов построения и совершенствование элементов системы управления многоканальных автономных комплексов электроснабжения на возобновляемых источниках энергии с применением ветроэлектрических установок для обеспечения непрерывности генерирования электроэнергии.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Произведен анализ технико-эксплуатационных характеристик ВИЭ в условиях материковых зон на предмет непрерывности генерации электроэнергии для разработки обобщенных структурной и функциональной схем многоканального комплекса ВИЭ с применением ветроэлектрических установок, как основы вариантов автономных комплексов электроснабжения.

2. Произведен анализ и сопоставительная оценка бесконтактных преобразователей перемещений с целью выбора оптимального средства измерения для информационно-измерительных систем ВИЭ. На основе анализа разработаны функциональная схема и математическая модель цифрового магнитооптического преобразователя перемещений с магнитными шкалами и метками для анализа и синтеза данного средства измерений.

3. Разработана методика проектирования вертикально-осевого ветродвигателя для обеспечения генерации ветроэлектрической установки при малых скоростях ветра и спонтанной направленности ветровых потоков, позволяющая графоаналитическим методом произвести анализ и оптимизацию конструкции ротора ветродвигателя.

4. Реализованы на уровне компьютерного и физического моделирования разработанные элементы комплекса ВИЭ на основе ветроэлектрических установок; проведены лабораторные и натурные исследования макета оптимизированной конструкции ротора ветродвигателя каркасного типа; произведен анализ системной совместимости компонентов комплекса.

Методы исследования. При решении поставленных задач использованы методы математического моделирования с применением положений теории магнитооптики, аэродинамики, теории электромагнитного поля. Для исследования математической модели были использованы численные методы компьютерного анализа. В экспериментальных исследованиях использованы методы математической статистики при обработке результатов измерений.

Положения, выносимые на защиту:

1. Принципы построения многоканальных электротехнических комплексов ВИЭ на основе ВЭУ.

2. Результаты разработки функциональной схемы и математической модели цифрового магнитооптического ПП с МШ и М для ИИС ВИЭ.

3. Результаты разработки методики проектирования ВО ВД как приводов ВЭУ при малых скоростях и спонтанной направленности ветровых потоков.

4. Результаты проектирования и стендовых испытаний элементов ВЭУ.

Степень достоверности результатов работы. Изложенные в работе

положения теоретически обоснованы, принятые допущения корректны. Достоверность положений подтверждена согласованностью результатов расчета с результатами эксперимента, а также полученными патентами, материалами публикаций в рецензируемых изданиях, практическим применением на производственных предприятиях.

Научная новизна работы

1. Определена совокупность позитивных признаков многоканальных комплексов ВИЭ на основе ВЭУ: системная совместимость; транспортабельность; непрерывность генерации электроэнергии на протяжении месяца, квартала, года. Разработаны принципы построения многоканальных комплексов ВИЭ на основе ВЭУ с малыми (1,5 < V < 3,5 м/с) скоростями и спонтанной направленностью ветровых потоков.

2. Определены системные методы и технические средства эффективного управления комплексом ВИЭ на основе ВЭУ, в частности, в виде цифровых магнитооптических ПП с МШ и М для измерения линейных и угловых перемещений.

3. Разработана математическая модель магнитооптических ПП с МШ и М для ИИС ВИЭ с целью анализа и проектирования 1111 данного типа.

4. Разработана методика проектирования ВО ВД как приводов ВЭУ при малых скоростях и спонтанной направленности ветровых потоков.

Теоретическая и практическая значимость работы

Полученные научные результаты соответствуют пунктам 1, 2 области исследований паспорта специальности 05.13.05 и пунктам 1, 3 области исследований паспорта специальности 05.09.03.

1. Определены функциональные элементы и связи, составляющие основу многоканальных комплексов ВИЭ, в частности - необходимость применения магнитооптических цифровых первичных преобразователей перемещений в ИИС комплекса ВИЭ. Обоснована совокупность технических требований, определяющая области применения цифровых магнитооптических 1111 с МШ и М (устойчивость работы в загрязненных средах в рабочем температурном диапазоне -40+5 0°С; стабильность метрологических характеристик).

2. Разработаны функциональная схема, математическая модель цифрового магнитооптического преобразователя угловых и линейных перемещений. На разработанный ПП с МШ и М получен патент РФ на ПМ №132538.

3. Разработана методика проектирования ВО ВД как привода ВЭУ, позволяющая графоаналитическим методом производить анализ качества и оптимизацию ротора для обеспечения генерации ветроэлектрической установки при малых (1,5< V <3,5 м/с) скоростях и спонтанной направленности ветра.

4. В рамках разработанной методики по п. 3 создан стенд для определения и оптимизации характеристик ВО ВД.

5. Создано программное обеспечение, защищенное свидетельством о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2010614249, примененное для анализа конфигурации лопастей, как составляющая часть методики по п. 3.

6. Разработан принцип построения ротора ВД каркасного типа с повышенным соотношением прочность/масса конструкции. Каркасная конструкция также обеспечивает мобильность ветроэлектрической установки

(простота сборки и демонтажа) и ее транспортабельность (упаковка элементов ВЭУ в контейнерах из лопастей ВД).

7. На основе разработанной методики проектирования и испытаний макетных образцов ротора создан прототип мобильного ВД каркасного типа, защищенный патентом РФ на ПМ № 126378.

Основные результаты работы использованы в следующих организациях:

1. Исследование характеристик ВД и электронных преобразователей на основе МП1 и М на предприятии ООО «ЭнергоСнабСервис» (г. Уфа).

2. Техническая реализация принципов системной совместимости компонентов генерирования и накопления энергии в ВЭУ на предприятии ОАО «Башнефтегеофизика» (г. Уфа).

3. Информационно-патентный поиск по теме «Разработка мобильной электростанции на основе ветрогенераторной установки» на предприятии ООО НПФ «Экситон-Автоматика» (г. Уфа).

Апробация работы. Основные положения и результаты, представленные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на: IV Международной научно-практической конференции «Альтернативные источники энергии для больших городов» (г. Москва, 2010 г.); VIII Международной научно-практической конференции «Становление современной науки - 2012» (г. Прага, Чехия, 2012 г.); Всероссийской молодежной научной конференции «Мавлютовские чтения» (г. Уфа, 2012 г.); IV Международной научно-практической конференции «Достижения молодых ученых в развитии инновационных процессов в экономике, науке, образовании» (г. Брянск, 2012 г.); Всероссийской конференции «Научно-исследовательские проблемы в области энергетики и энергоснабжения» (г. Уфа, 2010 г.). В 2013 г. материалы диссертации были включены в проект «Современные возобновляемые источники энергии для г. Уфы» - приз конкурса «Перспектива 2013», (Администрация ГО г. Уфа) и использованы в законопроекте «О передаче в сети энергосбытовых компаний электроэнергии, произведенной генерирующими объектами на основе ВИЭ» - приз конкурса «Законотворец Республики Башкортостан»

(МОП при Государственном собрании - Курултае РБ) в номинации «Развитие топливно-энергетического комплекса». Публикации по теме диссертации

Основные положения и результаты диссертации опубликованы в 19 научных печатных работах, из них 4 статьи - в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК, 2 патента РФ на полезную модель, 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 189 страницах, 21 приложения, содержит рисунки и таблицы в количестве 97 шт. Список литературы включает 139 наименований.

Глава 1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Сравнительный анализ возобновляемых источников энергии

В настоящее время ВИЭ востребованы для решения актуальных задач распределенного электроснабжения, а также снабжения электроэнергией удаленных и труднодоступных объектов.

Быстрое развитие удаленных районов Российской Федерации, расширение городских территорий, медленные темпы увеличения числа генераторных подстанций приводят к увеличению длины линий передачи электроэнергии от производителя до потребителя. Электростанции вынуждены работать, в неоптимальных режимах генерации электроэнергии. Увеличиваются реверсивные перетоки мощности по электрическим сетям. Все это приводит к возрастанию потерь мощности электроэнергии в сетях общего пользования. Так, с 1994 по 2004 гг. потери мощности увеличились на 37,64 %, при росте отпуска -на 7,19 % [60]. Основную часть потерь электроэнергии в сетях составляют потери в линиях передач и в трансформаторах. Одним из способов повышения эффективного использования производимой электрогенераторами (Г) энергии является их максимальное приближение к потребителю источника электроэнергии требуемой (расчетной) мощности [113].

Существуют задачи, для которых невозможна или слишком дорога, как доставка невозобновляемого энергоносителя (бензина, дизельного топлива и т.д.), так и подключение к электросетям общего пользования. С такой задачей столкнулась компания НПФ «Экситон-Автоматика». Для нее необходимым условием является электроснабжение удаленных датчиков состояния трубопроводов в осложненных условиях пониженных температур. В таких условиях происходит быстрый разряд аккумуляторных батарей, требуется постоянное снабжение энергией от внешнего источника. Подведение электросетей общего пользования экономически нецелесообразно из-за большого

удаления от источника энергии. Питание от дизель-генераторных источников является невозможным из-за сложности в доставке топлива. Пример экономического эффекта применения ВИЭ для электроснабжения удаленных объектов приведен в приложении А.

Для выполнения вышеуказанных задач необходимо осуществить анализ основных типов ВИЭ, выявить положительные и негативные признаки для каждого из них, особенности условий применения. Выбор наиболее универсального типа ВИЭ необходимо осуществить по наибольшей географической распространенности и доступности для континентальных областей, времени эффективного действия в течение года, а также эффективности преобразования.

Анализ научно-технической литературы, посвященной ВИЭ, показал, что последние основаны на различных физических явлениях. На рисунке 1.1 приведена классификация основных типов природных и индустриальных воздействий, на основе которых функционируют ВИЭ.

Рисунок 1.1— Классификация возобновляемых источников электроснабжения по основным типам природных воздействий

Расчеты энергетического потенциала (ветро-, гелео-, гидро-) ВИЭ были проведены применительно к наиболее типичным условиям центральной России. В качестве объекта исследования выбран г. Уфа, Республика Башкортостан, отличающийся, в частности, неблагоприятными условиями создания и эксплуатации ветроэнергетических установок: интенсивность ветровых потоков мала (средняя скорость ветра 2,5+3,5 м/с), переменная роза ветров. Погодные условия (скорости и направления ветров, энергетический потенциал солнечной

и водной энергий) для Уральского региона подобны (схожи) с условиями региона разработки проектируемого ВИЭ. Вместе с тем, потребность в автономных мобильных ВИЭ в Уральском регионе значительно выше, чем в окрестностях г. Уфы.

Таким образом, потребность в автономных мобильных ВИЭ высока, что является благоприятной базой для технического применения и коммерческого использования таких установок, в частности для электропитания комплексов измерительной, контрольной и коммутационной аппаратуры удаленных объектов.

Водные электрические установки

К настоящему моменту водные электроустановки являются наиболее мощным и распространённым типом ВИЭ. В зависимости от вида воздействующей энергии различают гидравлические (рассмотрены более подробно), приливные и волновые установки.

Принцип работы гидравлических энергетических установок (ГЭУ) состоит в преобразовании потенциальной и кинетической энергии воды в кинетическую энергию лопастей ротора электрогенератора. Ротор напрямую или через мультипликатор соединён с электрогенератором, вырабатывающим электрическую энергию.

Выделяют следующие типы ГЭУ (рисунки 1.2, 1.3): плотинные, рукавные и погружные [43, 44, 84]. Наиболее распространенными являются ГЭУ плотинного типа [44]. Основными недостатками ГЭУ плотинного типа являются высокая стоимость и сложность, как этапа проектирования, так и строительства, повышенная опасность аварий в период паводка. Необходимость использования гидроаккумулирующих водохранилищ ограничивает географию применения ГЭУ подобного типа.

Рисунок 1.2- ГЭУ плотинного типа. Общий вид

I

Потребитель •

а

Рисунок 1.3-ГЭУ: а - погружного типа; б - рукавного типа;

1 - платформа; 2 - опорная стойка; 3 - турбина; 4 — энергоблок; 5 - вода; 6 - рукав;

7 - водозаборник

Для использования в материковых зонах наиболее перспективными с точки зрения приближения к потребителю являются ГЭУ погружного и насосного типов (рисунок 1.3).

Погружные ГЭУ [93] (рисунок 1.3, а) используют кинетическую энергию потока воды. В таких установках водный поток ортогонально воздействует на лопасти турбины (3), приводя их и соединенный с ними электрогенератор в движение. Турбины располагаются на опорных стойках (2) платформы (1), закрепленной на дне водоема. Количество турбин, расположенных на платформе, ограниченное лишь их геометрическими размерами и размерами платформы, может быть увеличено с целью повышения производительности. Достоинства погружных ГЭУ: применение конструкции в водоеме без дополнительного перегораживания естественного русла; регулирование высоты погружения платформы в зависимости от сезона с целью повышения производительности. Основным недостатком ГЭУ погружного типа является географическая ограниченность применения в районах с полноводными и широкими реками.

Рукавные ГЭУ [85] номинальной электрической мощности 1+2 кВт предназначены для выработки электроэнергии без сооружения плотины за счет использования энергии самотечного потока воды. В такой установке (рисунок 1.3, б) водозаборник (7) рукава (6) располагается гораздо выше

(минимум на 4,5 м) по уровню, чем энергоблок. Таким образом, обеспечивается необходимый уровень потенциальной энергии водного потока. Основным недостатком рукавных ГЭУ является географическая ограниченность районов применения горными местностями с большими перепадами высот.

Для эффективной работы ГЭУ необходимо использовать ИИС измерения и управления для обеспечения эффективного преобразования гидравлической энергии в электрическую.

Достоинством ГЭУ является высокая производительность, обусловленная высокой гидравлической мощностью водного потока.

Общие недостатки ГЭУ:

1. Сезонная зависимость эффективности. В засушливый период возможно пересыхание рек. В зимний период, когда поверхность рек покрыта толстым слоем льда, невозможно применение погружных ГЭУ, для рукавных - высока опасность промерзания рукавов.

2. Географическая ограниченность районов размещения. Указанный факт обусловлен потребностью в непосредственной близости к водоему.

Ветроэлектрические установки

Потенциальные возможности применения энергии ветра практически неограниченны в большинстве природных зон. В связи с этим, энергия ветра рассматривается в данной диссертационной работе как наиболее перспективная и будет подвергнута более подробному анализу.

К настоящему времени разработано большое количество ветроэлектрических установок. В зависимости от ориентации оси вращения лопастей к направлению ветрового потока различают вертикально-осевые (ВО) и горизонтально-осевые (ГО) ветродвигатели (ВД) [42].

Горизонтально-осевые ветродвигатели

Ветроколесо (пропеллер) для таких ВД (рисунок 1.4) может быть выполнено с различным количеством лопастей: от однолопастных ВД с контргрузами до многолопастных (с числом лопастей 50 и более).

Рисунок 1.4 - ГО ВД: а - двухлопастной пропеллер; б - много лопастной пропеллер; в - пропеллерного типа - общий вид; г - барабанного типа

В большинстве случаев система, на которой укреплено ветроколесо, выполняется поворотной, ориентирующейся по направлению ветра. Для ограничения частоты вращения ВД при высоких скоростях ветра используются методы, включающие флюгерную установку ОВ по ветру и применение защитных устройств для вывода ВД из-под ветра экранированием боковым планом, расположенным параллельно плоскости вращения лопастей. Ось вращения ВД с закрепленными на ней лопастями может быть непосредственно связана с валом электрогенератора, или же вращающий момент может передаваться через вторичный вал редуктора к электрогенератору, или другой рабочей машине.

ГО ВД (рисунок 1.4) преобразуют энергию ветра в подъемную силу или силу сопротивления. Различают двухлопастные, многолопастные и барабанные виды ГО ВД.

ГО ВД с 2 лопастным пропеллером (рисунок 1.4, а) обладают большим пусковым моментом, что является существенным недостатком для районов, где большее количество дней скорость ветра не превышает V ~ (3+5) м/с. Скорость вращения существенно зависит от скорости ветрового потока: они более эффективны при сильном ветре У> 5 м/с.

ГО ВД с многолопастным пропеллером [91] (рисунок 1.4, б) имеют следующие особенности: обладают большим пусковым моментом; при резких колебаниях ветра они значительно более стабильны, чем двухлопастные (рисунок 1.4, а), вращаются с постоянной скоростью. Обладают высоким КПД -

до 30 %. Всегда применяются с редуктором (усложнение конструкции). Преимущество: при очень простой геометрии рабочих профилей винта можно получить хорошие характеристики ВД. ГО ВД пропеллерного типа также обладают большей быстроходностью (отношением окружной скорости элемента поверхности к скорости ветра) и имеют лучшее соотношение мощность/масса при меньшей стоимости единицы установленной мощности по сравнению с ВД барабанного типа.

ГО ВД барабанного типа [92] (см. рисунок 1.4, г) используют подъемную силу для осуществления вращения и развивают в несколько раз больший момент вращения, чем ВЭУ с преобразованием силы сопротивления. При этом ВД барабанного типа не могут перемещаться со скоростью, превышающей скорость ветра: если все остальные ВД способны развивать в крайних точках лопастей скорость выше скорости ветра, то максимальная скорость барабанных - это скорость набегающего ветрового потока. Под действием энергии ветра образуется подъемная сила, которая разгружает опоры ВД, приводит к снижению трения в подшипниках, появляется возможность увеличения массы и поверхности лопастей, которые в свою очередь приводят к увеличению КПД ВД в целом. Однако, длина лопастей ограничена размерами рамки их подвеса. Перпендикулярное направление действия ветра на установки с ГО ВД барабанного типа является низкоэффективным (КПД < 10 %): необходимо применение систем ориентации и сложных методов отбора мощности. Таким образом, барабанный тип ВД не имеет преимуществ по сравнению с другими типами ветродвигателей с ГО и ВО осями вращения лопастей и не нашли технического и промышленного применения.

Заключение диссертации по теме «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления», Берг, Олег Игоревич

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

1. Сформулированы технические требования для варианта реализации многоканального комплекса ВИЭ электропитания аппаратуры удаленных объектов.

2. В соответствии с техническими требованиями по п. 1, результатами исследований и математического моделирования (главы 1+4 диссертации) сформулированы рекомендации по проектированию автономного комплекса ВИЭ. Осуществлен подбор основных функциональных блоков комплекса в соответствии с принципами системной совместимости компонентов генерирования, накопления и отдачи энергии.

3. Разработана система управления (рисунки 4.15, 4.16), позволяющая осуществлять автономное функционирование комплекса.

4. Для функциональных блоков (РЗР и АБ), не соответствующих указанному температурному диапазону согласно техническим требованиям по п. 1, приведен вариант реализации устройства защиты от экстремальных термовоздействий.

5. Осуществлен расчет характеристик разработанного ВЭУ с ВД каркасного типа. В результате установлено соответствие генерируемой электрической энергии ВЭУ потребляемой нагрузке.

6. Осуществлен сопоставительный анализ полученных по п. 6 данных с характеристиками применяемых в настоящее время ВЭУ с вертикально-осевыми и горизонтально-осевыми ВД. Установлено, что разработанная ВЭУ с ВД каркасного типа является технически совершеннее аналогов по ряду критериев: производительность/массогабаритный показатель, непрерывность поставки электроэнергии, мобильность и транспортабельность.

7. Установлены преимущества многоканальных автономных комплексов электроснабжения с разнородными источниками электроэнергии по сравнению с однородными. Разработаны и обоснованы принципы построения многоканальных автономных комплексов электроснабжения на ВИЭ. На их основе разработана методика проектирования таких комплексов.

8. ВЭУ с рабочими скоростями 1,5 < V <3,5 м/с обладают большей стабильностью поставки электроэнергии в нагрузку по сравнению с иными установками (рисунок 4.21). В соответствии с разработанными принципами построения по п. 7 ВЭУ следует рассматривать в качестве основы для построения многоканальных комплексов ВИЭ для материковых зон.

1. На основе анализа структур и технико-эксплуатационных характеристик ВИЭ в условиях материковых зон сформированы структурная и функциональная схемы комплексов ВИЭ на основе ВЭУ, многоканальный принцип построения которых обеспечивает непрерывность генерирования электроэнергии.

2. Научно обоснован выбор ПП с МШ и М как оптимального средства измерений линейных и угловых перемещений для ИИС комплекса ВИЭ.

Разработаны функциональная схема (патент РФ на ПМ №132538) и математическая модель цифровых магнитооптических ПП с МШ и М. В отличие от известных, математическая модель устанавливает прямую связь между измеряемым воздействием меток магнитной шкалы и информационным сигналом измерительной магнитооптической головки 1111. Также впервые в модель введена функциональная связь между размерами магнитных меток и конструктивными параметрами измерительной головки.

Результаты анализа математической модели определяют превосходство разработанного цифрового ПП над существующими аналогами с МШ и М по критериям: универсальность - измерение угловых и линейных перемещений с разрешающей способностью не менее, м: МО"4; термоустойчивость (-40+50°С); устойчивость работы в загрязненных средах.

3. Для обеспечения генерации ВЭУ при малых (1,5 <V <3,5 м/с) скоростях и спонтанной направленности ветра разработана методика проектирования ВО ВД, позволяющая графоаналитическим методом производить анализ и оптимизацию конструкции ротора ВД. В рамках методики создан стенд для определения и оптимизации характеристик ВО ВД. Создана прикладная программа (свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2010614249), адаптированная для аналитического представления графических форм лопастей ВД.

На основе методики проектирования и испытаний макетных образцов определен принцип построения ротора ВД каркасного типа с оптимальным соотношением прочности и массы конструкции. Мобильность ветроэлектрической установки (простота сборки и демонтажа), транспортабельность и сохранность (упаковка элементов ВЭУ в контейнерах из лопастей ВД) обеспечивается каркасной структурой ВД, защищенной патентом РФ на ПМ № 126378. Создан прототип мобильного ВД каркасного типа.

4. Реализованы на уровне компьютерного и физического моделирования разработанные элементы комплекса ВИЭ на основе ВЭУ; проведены экспериментальные и натурные исследования оптимизированной конструкции ВД каркасного типа; проведен анализ системной совместимости компонентов комплекса.

По сопоставительному анализу существующих магнитооптических головок и существующих магнитных шкал с результатами компьютерного моделирования ПП с МШ и М доказана адекватность математической модели по F-критерию Фишера. Разработанный 1111 с МШ и М имеет разрешающую способность для линейных Дх = 0,1 мм и угловых Дер = 10 мин перемещений. Характеристики 1111 с МШ и М соответствуют требованиям ИИС для контроля динамических параметров ВИЭ: рабочий температурный диапазон (-50+60°С), быстродействие 1111: 23 мке; быстродействие чувствительной головки: 0,1 мке; линейная скорость (шах): 4,3 м/с, угловая скорость (шах): 122 рад/с.

Состоятельность разработанной методики проектирования ВД ВЭУ подтверждается следующим: (1) обеспечением Мвр > МТР при любых направлениях ветра; (2) обеспечением МВр > Мтр при малых (1,5< V <3,5 м/с) скоростях ветра; (3) линейной зависимостью частоты вращения ВД от скорости ветра; (4) получением коэффициента использования энергии ветра < 38%, сравнимого с ^ ротоанемометра; (5) получением каркасной конструкции ВД, обеспечивающей: прочность; жесткость; минимум соотношения масса/прочность; простота, технологичность эксплуатации и сборки/демонтажа; мобильность

передислокации; (6) не искажением характеристик макетных образцов при укрупнении более чем в 7 раз.

Для материковых зон доказана наибольшая стабильность поставки электроэнергии ВЭУ с ВО ВД и малыми (1,5< V <3,5 м/с) рабочими скоростями ветра по сравнению с иными электрогенерирующими ВИЭ. При этом применение автономных комплексов ВИЭ с разнородными источниками электроэнергии паритетной мощности (ветро- и гелео-) позволяет повысить стабильность поставки электроэнергии на 33%, сократить размеры рабочих площадок комплексов в 2,5 раза и вес его элементов в 2,2 раза, уменьшить емкость аккумуляторных батарей и длительность работы резервного источника электроэнергии. Указанные выводы подтверждают обоснованность разработанных принципов построения многоканальных автономных комплексов ВИЭ на базе ВЭУ для непрерывного генерирования электроэнергии в материковых зонах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Берг, Олег Игоревич, 2015 год

1. Авторское свидетельство SU1346772A1. МПК Е21В47/02. Устройство ориентирования датчиков в геофизических приборах / С. К. Прищепов; заявитель и патентообладатель Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе №3986259/22-03. опубл. 23.10.1987.

2. Агабеков, В. Пленочные поляризаторы для ЖК-устройств на основе йода и дихроичных красителей. [Электронный ресурс] / В. Агабеков, С. Шахаб // Электронный журнал «Электронные компоненты». №12. Элементная база. -Режим доступа: ftp://77.47.129.53/pub/journals/EK/2004-2005/EK/PDF_2004/ 12_2004/2004_12_095-96.pdf.

3. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский // изд. 2-е перераб. и доп. -М.: Наука, 1976.-277 с.

4. Аксененко, М. Д. Микроэлектронные фотоприемные устройства / М. Д. Аксененко, М. Л. Бараночников, О. В. Смолин. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 208 с.

5. АльтЭнерго. Альтернативная энергия и энергосбережение. / Солнечные электростанции [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http ://altenergo4 8 .ru/ solnechniestanci i.

6. Аполлонский С. M. Справочник по расчету электромагнитных экранов. -Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 224 с.

7. Асарин, А. Е. Ветроэнергетические расчеты / А. Е. Асарин, К. Н. Бестужева. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 224 с.

8. Астахов, М. Ф. Справочная книга по расчету самолета на прочность / М. Ф. Астахов, А. В. Караваев, С. Я. Макаров, Я. Я. Суздальцев. - М.: ГИОП, 1954.-648 с.

9. Атмосфера / под ред. Ю. С. Седунова // Справочник (справочные данные и модели). - Л: Гидрометеоиздат, 1991.-510с.

10. Аш, Ж. Датчики измерительных систем / Ж. Аш и соавторы; пер. с франц.; под ред. А. С. Обухова// в 2-х книгах. Кн. 1. - М.: Мир, 1992. - 480 с.

11. Баготов, А. В Австралии создали волновую электростанцию [Электронный ресурс] // Hi tech news. Новости высоких технологий. - Режим доступа: http://hi-news.ru/research-development/v-avstralii-sozdali-volnovuyu-elektrostanciyu.html.

12. Берг, О. И. Ветроагрегаты в электростанциях класса ECOLOGICAL SYSTEM / О. И. Берг, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин // Материалы Всероссийской конференции «Научно-исследовательские проблемы в области энергетики и энергоснабжения». - Уфа: УГАТУ, 2010. - 2 с.

13. Берг, О.И. Ветроагрегаты в локальных электростанциях класса ECOLOGICAL SYSTEM / О. И. Берг, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин // Материалы всероссийской молодежной н/т конференции «Мавлютовские чтения». Т.2. - Уфа: УГАТУ, 2012. - С. 50 - 51.

14. Берг, О. И. Ветродвигатель с вертикальной осью вращения в локальной системе электроснабжения / О. И. Берг, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин // Электронные устройства и системы: межвузовский научный сборник. - Уфа: УГАТУ, 2010. - С. 245 - 250.

15. Берг О. И. Ветродвигатель с вертикальной осью вращения в локальной системе электроснабжения / О. И. Берг, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин // Материалы всероссийской молодежной н/т конференции «Мавлютовские чтения». - Уфа: УГАТУ, 2010. - С. 40 - 42.

16. Берг, О. И. Метод магнитных меток и шкал в системе измерения линейных перемещений / О. И. Берг, М. А. Ураксеев //Актуальные проблемы в науке и технике. Т. 2. Машиностроение, электроника, приборостроение: сборник научных трудов VIII Всероссийской школы-семинара аспирантов и молодых ученых. -Уфа: УГАТУ, 2013. - С. 37 - 39.

17. Берг, О. И. Многоканальный экологический комплекс электроснабжения / О. И. Берг, И. Р. Зинатуллин, М. А. Ураксеев, С. К. Прищепов // Материалы IV Международной н/п конф. «Достижения молодых ученых в развитии

инновационных процессов в экономике, науке, образовании. - Брянск: БГТУ, 2012-С. 61-63.

18. Берг, О. И. Мобильный экологический комплекс электроснабжения / О. И. Берг, М. А. Ураксеев, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин // VIII Международная н/п конф. «Становление современной науки - 2012» Т. 18. Технические науки. -Чехия, Прага: Publishing House "Education and Science" s.r.o., 2012. - C. 39 - 41.

19. Берг, О. И. Принципы построения мобильных ветроэлектростанций / С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин, О. И. Берг // Вестник КГУ. - 2010. - №3 (6). -С. 38-43.

20. Берг, О. И. Проектирование экологических систем электроснабжения / О. И. Берг, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин // Известия ТПУ. - 2011. - №4 (319).-С. 64-67.

21. Берг, О. И. Расчет и исследование статической характеристики преобразователя перемещений с магнитными метками / О. И. Берг, М. А. Ураксеев, И. А. Баженов // Электротехнические и информационные комплексы и системы. - 2013. - №4, Т.9. - С. 93 - 99.

22. Берг, О. И. Разработка преобразователей токов для мобильных экологических источников питания/ О. И. Берг, И. Р. Зинатуллин //Актуальные проблемы в науке и технике. Т. 2. Машиностроение, электроника, приборостроение: Сборник научных трудов VIII Всероссийской школы-семинара аспирантов и молодых ученых. - Уфа: УГАТУ, 2013. - С. 39 - 42.

23. Берг, О. И. Сопоставительная оценка по характеристикам различных преобразователей перемещений / О. И. Берг, М. А. Ураксеев // Электротехнические и информационные комплексы и системы. - 2014. - №1, Т.10.-С. 92- 100.

24. Берг, О. И. Элементы систем ветроэнергетики / О. И. Берг, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин, О. А. Дмитриев // Материалы IX международной н/т конференции «Измерение, контроль, информатизация». - Барнаул: АлтГТУ, 2008.-С. 266-270.

25. Берг, О. И. Элементы систем ветроэнергетики / О. И. Берг, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин, О. А. Дмитриев // Материалы всероссийской молодежной н/т конференции «Мавлютовские чтения». Т. 2. - Уфа: УГАТУ, 2009. - С. 249.

26. Берг, О. И. Элементы систем ветроэнергетики / О. И. Берг, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин, О. А. Дмитриев // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы. - Уфа: УГАТУ, 2008. - С. 159 - 164.

27. Березин, М. А. Атлас аэродинамических характеристик строительных конструкций / М. А. Березин, В. В. Катюшин - Новосибирск: Олден-полиграфия, 2003.- 137 с.

28. Беспалов, В. Я. Электрические машины: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В. Я. Беспалов, Н. Ф. Котеленец // 3-е изд., - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 320 с.

29. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники // Изд. 9-е перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1996. - 638 с.

30. Биогазовые установки анаэробного сбраживания отходов [Электронный ресурс] // Инженерный центр Прогресс. - Режим доступа: http://www.ec-progress.ru/recycling/biogas.

31. Биргер, И. А. Расчет на прочность деталей машин (Справочное пособие для конструкторов) / И. А. Биргер, Б. Ф. Шорр, Р. М. Шнейдерович. - М.: ГНТИМЛ, 1959.-460 с.

32. Брагинский, Г. И. Технология магнитных лент - 2-е изд., перераб. / Г. И. Брагинский, Е. Н. Тимофеев. - Л.: Химия, 1987. - 328 с.

33. Брауде, В. И. Справочник по кранам: в 2 т. Т.1 Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций / В. И. Брауде, М. М. Гохберг, и др.; под ред. М. М. Гохберга. - Л: Машиностроение, 1988. - 536 с.

34. Василевский, Ю. А. Носители магнитной записи. - М.: Искусство, 1989. -287 с.

35. Введенский, В. JI. Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм / В. Л. Введенский, В. И. Ожогин // Современные проблемы физики. - М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 200 с.

36. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org.

37. Вологдин, Э. И. Аналоговая и цифровая звукозапись, учеб. пособие. - СПб.: CT «Факультет ДВО», 2004. - 74 с.

38. Вулвет, Дж. Датчики в цифровых системах // пер. с англ. под ред.

A. С. Яроменка. - М.: Энергоатомиздат, 1981. - 200 с.

39. Геотермальная энергетика России [Электронный ресурс] // Государственная информационная система в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. - Режим доступа: http://www.gisee.ru/articles/geothermic-energy/24511.

40. Гесслер, Б. Специалист по атомной энергетике: Чернобыль и Фукусима -явления одного порядка [Электронный ресурс] // Deutche Welle Россия. - Режим доступа: http://dw.de/p/10YBo.

41. Горлин, С. М. Экспериментальная аэромеханика: учеб. пособие для вузов. -М.: Высш. шк, 1970. - 424 с.

42. ГОСТ Р 51237-98. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1998. - 12 с.

43. ГОСТ Р 51238-98. Нетрадиционная энергетика. Гидроэнергетика малая. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1998. - 12 с.

44. ГОСТ Р 51594-2000. Нетрадиционная энергетика. Гидроэнергетика малая. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 16 с.

45. Гребеников, В. В. Электрогенераторы с постоянными магнитами для ветроустановки и микро ГЭС // Гидроэнергетика Украины, 1/2011. - Вишгород: Укргидроэнерго, 2011. - С. 43 - 48.

46. Гужулев, Э. П. Основы современной малой энергетики / Э. П. Гужулев,

B. В. Шалай, А. Н. Лямин, А. Б. Калистратов // учеб. пособие: в 3 т. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006. - 528 с.

47. Девнин, С. И. Аэромеханика плохообтекаемых конструкций. Справочник. -Л.: Судостроение, 1983. - 320 с.

48. Дзензерский, В. А. Моделирование нестационарных турбулентных течений при обтекании подвижных тел сложной геометрии на основе уравнений Навье-Стокса / В. А. Дзензерский, А. А. Приходько, Д. А. Редчиц, Н. М. Хачапуридзе / cepin «Математичне моделювання. 1нформацш технологи. Автоматизоваш системи управлиння» №847. - Харьков: ВХНУ, 2009. -С. 150-166.

49. Домрачев, В. Г. Схемотехника цифровых преобразователей: справочное пособие / В. Г. Домрачев, В. Р. Матвеевскиц, Ю. С. Смирнов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 392 с.

50. ДПМ-05 Датчик перемещения магнитный [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://itm.tomsk.ru/files/dpm05 .pdf.

51. Дьячков, Ю. А. Моделирование технологических систем: учебное пособие / Ю. А. Дьячков, И. П. Торопцев, М. А. Черемшанов. - Пенза, 2011. - 239 с.

52. Жуковский, Н. Е. Вихревая теория гребневого винта / под ред. Н. М. Семенова // Классика естествознания математика, физика, астрономия. -М.;Л.: ГИТ-ТЛ, 1950. - 239 с.

53. Завод генераторов и стартеров «Электром». Генератор Г3000 - бесщеточная электрическая машина со встроенным выпрямителем [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://elektrom.ru/doc/show/21/index.php?id=null.

54. ЗАО НИИ «Материаловедения» Магнитооптические структуры [Электронный ресурс] / Производство гранатовых эпитаксиальных структур. -Режим доступа: http://www.niimv.ru/products/opticheskie-i-lazernye-monokristally.html.

55. Звездин, А. К. Магнитооптика тонких пленок / А. К. Звездин, В. А. Котов; гл. ред. физ.-мат. лит. - М.: Наука, 1988. - 192 с.

56. Иванов, А. А. Справочник по электротехнике. - Киев: Вища школа, 1976. -416 с.

57. Ильясевич, С. А. Металлические коробчатые мосты. - М.: Изд-во «Транспорт», 1970. - 280 с.

58. Казаков, В. Г. Процессы перемагничивания и методы записи информации на магнитных пленках //Саровский образовательный журнал. - Саров: МСП, 1997. -С. 99- 106.

59. Калитиевский, Н. И. Волновая оптика: учеб. пособие для ун-тов // Изд-е 2-е испр. и доп. - М.: Высш. школа, 1978. - 383 с.

60. Карапетян, И. Г. Справочник по построению электрических сетей / И. Г. Карапетян и соавторы; под ред. Д. JI. Файбисовича // 4-е изд., перераб. и доп. -М.:ЭНАС, 2012.-376 с.

61. Качурин, JI. Г. Методы метеорологических измерений // Методы зондирования атмосферы - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 456 с.

62. Кириллов, А. И. Дозиметрия лазерного излучения / А. И. Кириллов, В. Ф. Морсков, М. Д. Устинов; под. ред. Н. Д. Устинова. - М.: Радио и связь, 1983.- 192 с.

63. Контроллер для ветрогенератора GreenChip W500 [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://greenchip.com.ua/0-0-14.html.

64. Конюх, В. Л. Компьютерная автоматизация производства: учеб. пособие. -Новосибирск: НГТУ, 2006. - 108 с.

65. Коротаев, В. В. Оптико-электронные преобразователи линейных и угловых перемещений / В. В. Коротаев, А. В. Прокофьев, А. Н. Тимофеев; учебное пособие // Ч. 1. Оптико-электронные преобразователи линейных перемещений. - СПб.: НИУИТМО, 2012.- 114 с.

66. Кривцов, В. С. Неисчерпаемая энергия: учебник / В. С. Кривцов, А. М. Олейников, А. И. Яковлев. - Харьков: Нац. аэрокосм, ун-т «Харьк. авиац. ин-т», Севастополь: Севаст. нац. техн. ун-т, 2003. - 400 с.

67. Кузнецов, В. В. Современное состояние и тенденции развития строительства из легких металлических конструкций (обзор) / В. В. Кузнецов, В. В. Нестеров. -М.: ЦНИИС, 1974.-67 с.

68. Куликовский, Л. Ф. Преобразователи перемещения с распределенными параметрами / Л. Ф. Куликовский, М. Ф. Зарипов. - М.; Л.: Энергия, 1966. - 112 с.

69. Куляпин, В. М. Энергетические системы космических аппаратов: учеб. пособие / В. М. Куляпин, Г. Н. Утляков // Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. - Уфа: УГАТУ, 2011.-66 с.

70. Лукутин, Б. В. Возобновляемая энергетика в децентрализованном электроснабжении: монография / Б. В. Лукутин, О. А. Суржикова, Е. Б. Шандарова - М.:Энергоатомиздат, 2008. - 231 с.

71. Лукутин, Б. В. Возобновляемые источники энергии: учебное пособие. -Томск: Изд-во ТПУ, 2008. - 187 с.

72. Магнитная запись электрических сигналов: по материалам иностр. период, печати / перевод А. И. Вичес. - М.: Энергия, 1967. - 280 с.

73. Магнитная запись. Перевод с английского и немецкого / под ред. В. Г. Королькова. - М.: Мир, 1966. - 356 с.

74. Макурочкин, В. Г. Перспективы развития вычислительной техники в 11 кн.: Справ, пособие / В. Г. Макурочкин, С. Л. Горбацевич и др. под ред. Ю. М. Смирнова // Кн. 9. Внешние запоминающие устройства на магнитном носителе. -М.: Высш. шк., 1989. - 175 с.

75. Манушин, Э. А. Паротурбинная установка геотермальной электростанции бинарного цикла для геотермальных месторождений камчатского края [Электронный ресурс] / Э. А. Манушин, В. В. Бирюков // Электронное н/т издание наука и образование. - Режим доступа: http://technomag.edu.ru. - 8 с.

76. Михайлов, М. А. Обзор методов измерения малых перемещений в приложении системы автоматического регулирования сканеров СЗМ / М. А. Михайлов, В. В. Манойлов // Методы измерений. Научное приборостроение. Т. 23. №2. - СПб.: Институт аналитического приборостроения РАН, 2013. С. 27-37.

77. Мхитарян, Н. М. Энергетика нетрадиционных возобновляемых источников. Опыт и перспективы. - Киев: Наукова думка, 1999. - 320 с.

78. Научно-инженерно-инновационный центр «ВИНДЭК-Энерго». Генераторы серии «Виндэк» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://windec2009.narod.ru/Generators.htm.

79. Научно-прикладной справочник по климату СССР // Серия 3 многолетние данные. Ч. 1-6. Выпуск 9. Пермская, Свердловская, Челябинская, Курганская области, Башкирская АССР. - Л: Гидрометеоиздат, 1990. - 557 с.

80. Норкин, А. А. Электричество, тепло и холод - три ипостаси солнечной энергии [Электронный ресурс] // Экологический дайджест «FacePla.net. - Режим доступа: http://www.facepla.net/index.php/the-news/energy-news-mnu/2398.

81. НПФ «Ризур». Термошкафы, шкафы автоматики, КИПиА [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rizur.ru/cat_diabox.htm.

82. ОАО ЭКБ «Сигнал» им. А. И. Глухарева - Волоконно-оптический датчик перемещения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.dimes.ru.

83. ОАО «МСТАТОР» - Аморфные и нанокристиллические мягкие сплавы [Электронный ресурс] / Магнитомягкие материалы и магнитные компоненты. -Режим доступа: http://mstator.ru/products/amorf.

84. Основные технические характеристики гидроагрегатов для малых ГЭС [Электронный ресурс] // ООО «Энергетический центр «Mera Дом». - Режим доступа: http://www.wewees.ru/article/66/35/.

85. Пат. 121308 U1 Российская Федерация. МПК F03B13/00. Переносная микрогидроэлектростанция. / В. Н Алексеенко, В. Е. Дронов; заявитель и патентообладатель ФГОУП «Всероссийский Электротехнический институт им. В. И. Ленина» № 2012122375/28 опубл. 20.10.2012.

86. Пат. №126378 Российская Федерация. МПК F03D3/00. Ротор мобильного ветродвигателя / О. И. Берг, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин; заявители и патентообладатели О. И. Берг, С. К. Прищепов, И. Р. Зинатуллин № 2012141815. опубл. 27.03.2013.

87. Пат. №132538 Российская Федерация. МПК G01B7/00. Преобразователь перемещений с магнитными метками / М. А. Ураксеев, О. И. Берг; заявитель и

патентообладатель ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет». № 2013118780. опубл. 20.09.2013.

88. Пат. 2042044 Российская Федерация. МПК F03D3/06. Карусельный ветродвигатель / В. В. Микуленок заявитель и патентообладатель Войсковая часть 36992 № 4701735/06. опубл. 20.08.1995.

89. Пат. 2210000 Российская Федерация. МПК F03D3/00. Роторный ветродвигатель / К. Н. Туркин заявитель и патентообладатель А. П. Секерин № 2002117319/06. опубл. 10.08.2003.

90. Пат. 2280918 Российская Федерация. МПК H01L31/042. Солнечная электростанция / О. И. Проколов, У. Р. Ярмухаметов; заявитель и патентообладатель Башкирский государственный аграрный университет № 2005112032/28. опубл. 27.07.2006.

91. Пат. 2304232 Российская Федерация. МПК F03D7/02. Ветроэнергетическая установка / Р. А. Шахмаметов, Ш. Р. Хснулов; заявитель и патентообладатель Шахмаметов Р. А. № 2004113158/06 опубл. 20.10.2005.

92. Пат. 2315891 Российская Федерация. МПК F03D3/02. Ветроэнергетическая установка / И. Н. Белоглазов, М. А. Глущенко; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г. В. Плеханова (технический университет)» № 2006126731/06. опубл. 27.01.2008.

93. Пат. 2349791 Российская Федерация. МПК F03B13/26. Погружные гидравлические турбины, установленные на дэке. / П. JI. Френкель; заявитель и патентообладатель Марин карент тебинс лимитед № 2005132828/06 опубл. 27.04.2006.

94. Пат. 2454564 Российская Федерация. МПК F03D3/06. Ветросиловая установка с ротором Дарье / В. Т. Федотов заявитель и патентообладатель Р. К. Бевов, В. Т. Федотов № 2010121948/06. опубл. 27.06.2012.

95. Пат. 5435602 US. МПК GO ID 15/24. Recording Apparatus with magnetic linear encoder / Yoshiaki Kaburagi; Shegimitsu Tasaki; заявитель и патентообаладатель Canon Kabushiki Kaisha, Tokyo, Japan. № 50569. опубл. 21.04.1993.

96. Пат. 5494407 A US. МПК F03D3/00. Wind turbine with savonius-type rotor / H. Alvin; заявитель и патентообладатель H. Alvin № US 08/357,701. опубл. 27.02.1996.

97. Пат. 5945824 US. МПК Н02К41/02, G01B7/00. Linear motion rolling guide unit with detection device / Kouji Obara, Takaaki; заявитель и патентообладатель Nippon Thompson Co., Ltd., Tokyo, Japan № 08/912128. опубл. 31.08.1999-.

98. Петров, Г. H. Электрические машины / Асинхронные и синхронные машины, ч. 2. - M.;JI.: Энергоатомиздат, 1963. - 416 с.

99. Петухов, Б. Н. Электроснабжение летательных аппаратов. - Л.: ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского.

100. Пихтин, А. Н. Оптическая и квантовая электроника: учеб. для вузов. - М.: Высш. шк., 2001. - 573 с.

101. Портал Sensor.ru - датчики для измерения и автоматизации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.sensor.ru.

102. Поскачей, А. А. Оптико-электронные системы измерения температуры / А. А. Поскачей, Е. П.Чубаров. -М.: Энергия, 1979. - 208 с.

103. Проектирование, серийное изготовление и монтаж мини ГЭС и микро ГЭС [Электронный ресурс] // MHO ИНСЭТ. - Режим доступа: http://www.inset.ni/r/index.htm.

104. Протасов, Е. А. Основы магнитооптики: учеб. пособие. - М.: НИЯУ МИФИ, 2009. - 120 с.

105. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в 3 т.. Т.2 // под ред. И. А. Енргера. - М.: Машиностроение, 1968. - 464 с.

106. Рандошкин, В. В. Прикладная магнитооптика / В. В. Рандошкин, А. Я. Червоненкис. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.

107. Распоряжение Правительства РФ от 08.01.2009 N 1-р. Об основных направлениях гос. политики в сфере повышения энергетич. эффективн. электроэнергетики на основе использования ВИЭ на период до 2020 года [Электронный ресурс] // Гарант. Информационно-правовой портал. - Режим доступа: http://gov.garant.ru/SESSION/PILOT/main.htm.

108. Реал солар. Готовые решения по электроснабжению частных домов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://realsolar.ru.

109. Редчиц, Д. А. Аэродинамика трехлопастного ротора савониуса // №3. -Харьков: Вестник двигателестроения, 2009. - С.71 - 76.

110. Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра / центр, науч.-исслед. ин-т строит, конструкций им. В. А. Кучеренко. - М.: Стройиздат, 1978.-216 с.

111. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ 2010614249. Аппроксимация графических зависимостей аналитическими функциями / Д. Ф. Муфаззалов, О. И. Берг, заявители и патентообладатели Д. Ф. Муфаззалов, О. И. Берг №2010612416; дата поступления 04.05.2010 зарегистрировано 30.06.2010.

112. Сиаккоу, М. Физические основы записи информации: пер. с нем / М. Сиаккоу; под ред. В. Г Королькова. - М.: Связь, 1980. - 192 с.

113. Скорлыгина, Н. Доля возобновляемой энергетики должна в ближайшие два десятилетия превысить долю угля [Электронный ресурс] // Коммерсантъ. Приложение. Тематическое издание. - Режим доступа: http://www.kommersant.ru/doc/2319289.

114. СНиП 23-01-99*. Строительная климатография. - М.: Управление технонормирования Госсторя России, 2000. - 58 с.

115. Харитонов В. П. Автономные ветроэнергетические установки. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2006. - 280 с.

116. Ходасевич, А. Г. Зарядные устройства / А. Г. Ходасевич, Т. И. Ходасевич. - М.: НТ Пресс, 2005. - 192 с.

117. Хогленд, А. Цифровая магнитная запись / пер. с англ. В. В. Маловичко, Б. Б. Петрова под ред. О. И. Васильева. - М.: Советское радио, 1967. - 280 с.

118. Хорвиц, П. Искусство схемотехники / П. Хорвиц, У. Хилл; пер. с англ. // издание 5-е переработанное. - М.: Мир, 1998. - 702 с.

119. Хрусталев Д. А. Аккумуляторы. - М.: Изумруд, 2003. - 224 с.

120. Хрущев, В. В. Электрические машины систем автоматики: учебник для вузов // 2-изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. -368 с.

121. Фатеев, Е. М. Ветродвигатели и ветроустановки. - М.: ОГИЗ СЕЛЬХОЗГИЗ, 1948.-545 с.

122. Физический энциклопедический словарь: репринтное издание - М.: Сов. энциклопедия, 1983. -928 с.

123. Чео, П. К. Волоконная оптика: приборы и системы / пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 280 с.

124. Шефтер, Я. И. Использование энергии ветра // Изд-е 2-е перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1983.-201 с.

125. Шишкин, Н. Д. Малые энергоэкономичные комплексы с возобновляемыми источниками энергии. - М.: Готика, 2000. - 236 с.

126. Шпихтинг, Г. Теория пограничного слоя / пер. Г. А. Вольперта с 5-го нем. изд. испр. по 6-му (америк.) изд. под ред. Л. Г. Лойцянского. - М.: Наука, 1974. -713 с.

127. Airak. Optical current sensor system [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.airak.com/OCS.htm.

128. BALLUFF GmbH - мировой лидер в области производства сенсоров и компонентов автоматики для различных областей применения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.balluff.ru.

129. Berg, О. Primary converters in ecological systems of power generation / O. Berg, S. Prishepov, I. Zinatullin // Ecologia chemia i chemiczne technologie matematyka techniczne nauki. Nauka i Studia (Praha). - 2013. - № 10(78). - P. 27 - 31.

130. Delta battery. Промышленные аккумуляторные батареи [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.delta-batt.com.

131. Fallbrook Technologies Inc. Continuously variable planetary transmission NuVinchi [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.nuvinci.com/NuVinci.asp.

132. GF-2,6. Стекловолоконный кабель торцевого свечения. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.fiber.com.ua/fiberoptic/optic-volokno.html.

133. HiCo пластиковые карты с магнитной полосой помехозащищенные [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.pro-pusk.ru/about.html.

134. LM10 Магнитный преобразователь линейных перемещений [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.skbis.ru/pdf/rls/LM10D05_01.pdf.

135. Makund, R. P. Wind and solar power systems. - Boca Raton-London-NewYork-Washington D.C.:CRC Press, 1999, 350 c.

136. Ocean RusEnergy. Электростанции, способные производить электроэнергию из морских и океанических волн [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://oceanrusenergy.ru/.

137. Powersence. Technical datasheet for the Discos current sensor [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.powersense.com/images/Download/ Datasheets/DataSheet_Indoor_Current_Sensor_5111 .pdf.

138. RusSolar. Альтернативные источники питания. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://russolar.ru.

139. Sohlstrom, Н. Fibre optic magnetic field sensors utilizing iron garnet materials / Submitted to the school of Electrical Engineering, Royal Institute of technology in partical fulfilmed of the requirements of Doctor of Philosophy. - Stocholm: RIT, 1993. - 158 c.