Intelegence Design of Hybrid Vertical-axis Rotors

Abstract

The work is devoted to the necessity of creating the vertical-axis rotors of wind power stations in the urban area, which can be placed on roofs and makes it possible to increase their energy productivity by 60-70%. It is shown that the locations of such rotors on roofs has its own characteristics, which consists in the need to take into account the shape of the topography of the house, its storey, the direction and speed of the winds above it, and others. Examples of implementation of wind farms are considered and it is proven that their energy efficiency can be increased due to the use of hybrid vertical-axis rotors, which consist of a combination of Darrieus and Savonius rotors, where the Darrieus rotor is the main source(s) of wind energy conversion into the electric one, while the Savonius rotor(s) provide the acceleration of the Darrieus rotors. For the implementation it has been used the genetic algorithm. An inelegance design system has been developed. An example of the application of this system for the design of a hybrid rotor is given.

Роботу присвячено необхідності створення в міській місцевості вертикально-осьових роторів вітрових електростанцій, які можуть розміщуватися на дахах і дають змогу підвищити їх енергопродуктивність на 60–70%. Показано, що розташування таких роторів на дахах має свої особливості, які полягають у необхідності врахування форми рельєфу будинку, його поверховості, напрямку та швидкості вітрів над ним та ін. Розглянуто приклади впровадження вітроенергетичних станцій та доведено, що їх енергоефективність можна підвищити за рахунок використання гібридних вертикально-осьових роторів, які складаються з комбінації роторів Дар’є та Савоніуса, де ротор Дар’є є основним джерелом перетворення енергії вітру в електричну, а ротор(и) Савоніуса забезпечують прискорення роторів Дар’є. Для реалізації використано генетичний алгоритм. Розроблено систему дизайну неелегантності. Наведено приклад застосування цієї системи для проектування гібридного ротора.