Президент Української Академії Наук, заслужений винахідник, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, доктор технічних наук Олексій Оніпко вітроенергетикою займається понад 20 років. Ідею свого вітряного ротора розробляє близько 15 років.
Перший патент на експериментальний виріб отримав 2008 року. Відтоді триває процес вдосконалення конструкції, розробка різних форм і розмірів генераторів.
Ротор Оніпка починає працювати при швидкості вітру 0,1 метра за секунду. Тоді як звичні лопатеві вітряки починають крутитися у кращому випадку при швидкості 3 м/сек., а як правило 4-6 м/сек. (Хоча, у технічних умовах часто зазначають стартову швидкість 3 м/сек., насправді це фінішна швидкість, при якій зупиняється розкручений вітряк). Втім, при швидкості вітру понад 15 м/сек. ККД ротора Оніпка і звичного лопатевого вітряка стають однаковими. Проте, у більшості регіонів України середня швидкість коливається у межах 2-6 м/сек.
Для того, щоб максимально ефективно використовувати силу вітряних потоків у кожному конкретному місці – встановлюється анемометр, який записує дані протягом певного часу. Завдяки цим показникам визначається в якому місці і якої потужності найоптимальніше встановлювати вітряк.
Специфіка ротора Оніпка полягає у тому, що не завжди чим вище він піднятий – тим краще. Траплялися випадки, коли у безвітряну погоду встановлений над землею ротор виробляв більше енергії, аніж піднятий на 15-метрову висоту. Так буває тому, що у безвітряну погоду над землею переміщуються повітряні маси внаслідок різниці тиску й температури.
Ще одна особливість ротора Оніпка полягає у тому, що він ефективніше виробляє енергію на перепадах швидкості вітру. Тобто, якщо, наприклад, певний час його швидкість становила 1 м/сек., а потім 7 м/сек., то це в 400 (!) разів ефективніше, аніж коли аналогічний час вітер постійно дме з однаковою швидкістю – 4 м/сек. Під ротор Оніпка розроблено спеціальний генератор енергії, який перетворює в електричний струм найменші оберти рухомої частини конструкції.
У лабораторії Української Академії Наук розроблені моделі різних розмірів роторів Оніпка. Проведено кропітку роботу з визначення оптимальної форми для різних діаметрів ротора. Річ у тім, що просте копіювання моделі (збільшення-зменшення розмірів) автоматично не зберігає оптимальний ККД пристрою. Це засвідчили досліди в аеродинамічній трубі. За їхніми результатами було визначено найоптимальніші форми конструкції для різних діаметрів ротора.
Вони в КБ Оніпка розроблені, так би мовити, на різні випадки життя. Наприклад, невеличкий ротор – розміром з побутовий вентилятор – може стояти на балконі, виробляючи до 200 ват енергії. Цього достатньо, аби живити дві старі стоватні лампочки, або кілька енергозберігаючих. Чи сучасний комп’ютер з телевізором.
Трьохметровий ротор здатен давати потужність до 3 кіловат при сильному вітрі (оптимальний варіант його встановлення – підняти вище дерев та дахів навколишніх будинків). У середньому за місяць він виробляє близько 300 кіловат-годин електроенергії. Прикиньмо, скільки пересічний споживач витрачає електроенергії за місяць. Більшості домоволодінь одного такого вітрогенератора вистачить для повного забезпечення усіх побутових електроприладів, окрім опалення. Два-три таких ротори забезпечать ще й опалення будинку в зимовий період. Допоки процес виробництва не поставлений на комерційну основу (існує лише в експериментальних цехах) про його вартість можна говорити досить умовно. Такий ротор можна виготовляти з різних матеріалів. Перші зразки були склепані з алюмінієвих листів. Вага 3-кіловатного ротора (самого механізму без щогли та генератора) становила близько 40 кілограмів. Наразі існують різні варіанти матеріалів для виготовлення ротора Оніпка – пластик, акрил і т. ін. За розробками й кресленнями Олексія Оніпка ротори виготовляють з акрилу на підприємстві, яке спеціалізується на виготовленні сантехніки. Акриловий ротор важить близько 18 кілограмів, має приємний естетичний вигляд, може бути пофарбований у різні кольори на бажання замовників.
Допоки вартість виробництва не визначена. Проте, можна вже приблизно можна означити, що йдеться про кілька тисяч гривень. Для автономного енергозабезпечення пересічного домоволодіння окрім самого ротора потрібен ще інвертор та акумулятор. В Україні розробляють акумулятори, найбільш адаптовані для зберігання енергії від ротора Оніпка. Вони виготовлені на сухих сумішах, можуть бути встановлені в будинку. Звісно, про собівартість такої конструкції, яка б забезпечувала автономне енергопостачання окремого будинку, говорити можна досить приблизно. Проте, вже ясно, що йдеться про тисячі (а не десятки чи сотні) гривень.
З огляду на це викликає подив якась слабка зацікавленість серійним впровадженням винаходу з боку нашої влади та підприємців. Хоча ротором Оніпка активно цікавляться і в Європі, і в Азії. На Всесвітньому конкурсі з відновлювальної енергетики, який проходив в 2013 році в Нюренберзі ротор Оніпко визнаний найкращою розробкою в світі, він отримав Гран-прі "Зелений Оскар". Нещодавно до Української Академії Наук завітала делегація з Китаю, яка запропонувала випускати ротор в Піднебесній. Зважаючи на нинішню ситуацію в Україні, залежність від енергоносіїв (насамперед російського газу) впровадження таких винаходів мало б у першу чергу турбувати державні керівники та представників бізнесу.
У разі запровадження в масове виробництво цього винаходу – кожну оселю можна зробити енергонезалежною, а відтак і всю Україну. Реально стане відмовитися не тільки від електродротів, а й від використання побутового газу, показавши у такий спосіб енергетичну дулю олігархам, насамперед кремлівській владі.
Anna
Светлана