Układy hydrauliczne dla energii odnawialnej

W celu rozwiązania problemu przeniesienia napędu w Małych Elektrowniach Wodnych z silnika wodnego na generator asynchroniczny opracowano koncepcję przekładni hydrostatycznej w której skład wchodzi wolnoobrotowa promieniowa tłokowa pompa wyporowa o dużej wydajności właściwej. Wizualizację takiego rozwiązania przedstawiono na rysunku 1. Główną zaletą przekładni jest możliwość bezstopniowej, automatycznej zmiany przełożenia. Wolnoobrotowa promieniowa tłokowa pompa składa się z promieniowo rozmieszczonych zespołów ssąco-tłoczących z rozrządem złożonym z zaworów zwrotnych. Każdy z zespołów ssąco-tłoczących pompy posiada dwie komory, pod i nad tłokową, które działają naprzemiennie. Podczas gdy jedna z komór zasysa ciecz długa tłoczy ją. Wysoka wydajność pompy pozwala na jej współpracę z silnikiem hydraulicznym napędzającym generator asynchroniczny. W ramach prac badawczych wykonano opisy teoretyczne oraz zbudowano prototyp pompy przedstawiony na rysunku 2. Obecnie prowadzone są badania w celu wyznaczenia charakterystyki pompy.

 

Rysunek 1. Wizualizacja Małej Elektrowni wodnej z przekładnią hydrostatyczną
Rysunek 1. Wizualizacja Małej Elektrowni wodnej z przekładnią hydrostatyczną

 

 

Rysunek 2. Prototyp wolnoobrotowej promieniowej pompy tłokowej
Rysunek 2. Prototyp wolnoobrotowej promieniowej pompy tłokowej

 

Do sterowania wydajnością wolnoobrotowej promieniowej pompy tłokowej opracowano Mechanizm Zmiany Mimośrodu którego model przedstawiono na rysunku 3. Jego budowa pozwala na zmianę skoku zespołów ssąco-tłoczących pompy bez konieczności stosowania dodatkowego napędu. Rozwiązanie to pozwoli na bezobsługową, bezstopniową, automatyczną zmianę przełożenia przekładni w zależności od parametrów pracy koła wodnego. Obecnie trwają pracę nad budową prototypu Mechanizmu Zmiany Mimośrodu w celu prowadzenia dalszych badań.

 

Rysunek 3. Model Mechanizmu Zmiany Mimośrodu
Rysunek 3. Model Mechanizmu Zmiany Mimośrodu