Семейство устройств комбинированной локальной генерации
Горизонтальное ветроколесо в закрытом симметричном корпусе работает при ветре с любого направления, а купол несёт солнечные модули. Два источника энергии в одной установке.
Выгоды и преимущества
Аэродинамика горизонтального колеса и закрытый симметричный корпус не требуют ориентации на ветер. Чистая годовая выработка в 2–2,5 раза выше, чем у традиционных установок с горизонтальной осью, себестоимость энергии и срок окупаемости ниже во столько же раз.
Закрытый корпус и компактная конструкция снижают стоимость производства на 25–30%, а ресурс и надёжность выше в два раза.
Разборная конструкция: без тяжёлых фундаментов, высоких мачт, длинных лопастей и систем ориентации на ветер. Регламентные работы редкие, установка работает автономно.
Проблемы установок с горизонтальной осью
95% ветроустановок – горизонтально-осевые трёхлопастные. Им нужна система ориентации на ветер: она усложняет и удорожает конструкцию, на неё приходится до 13% поломок, и она запаздывает при резкой смене ветра. У установок со средним и большим колесом (от 30–40 м, у мега-установок до 250–300 м) воздух вверху и внизу может идти в разные стороны, и вращение замедляется. Вертикальные восходящие потоки, которые поднимаются от нагретой земли и вдоль рельефа, такие установки не используют вовсе. Вертикально-осевые установки от ветра не зависят, но их эффективность в 2–3 раза ниже из-за обратного хода лопастей.
ComboGreen® – горизонтальное ветроколесо в корпусе, который подводит к лопаткам поток любого направления под оптимальным углом. Это позволяет:
Небольшие установки стоят в самом турбулентном приземном слое атмосферы: низко, среди строений.
Корпус организует поток так, что колесо вращается при любом направлении и турбулентности ветра, даже когда воздух на разной высоте движется в разные стороны. Короткие жёсткие лопатки держат ураганный ветер 25 м/с и выше, рабочий диапазон 2–50 м/с без ограничения мощности по скорости ветра. Установка:
Шум крупной ветроустановки из-за низкочастотных колебаний доходит до 100 дБ (для сравнения, отбойный молоток в 7 метрах даёт 95 дБ). В Германии минимальное расстояние от турбин до населённых пунктов – 700–1000 метров.
Короткие лопатки вращаются внутри шумопоглощающего корпуса без прогиба и колебаний, шум до 35 дБ. Поток направлен снизу вверх, поэтому нагрузка на фундамент меньше, чем у трёхлопастных установок. ComboGreen® можно ставить рядом с объектом и в городской среде.
Снег с дождём, обледенение, град и шквалы нарушают работу ветроустановок, вплоть до разрушения.
Колесо закрыто корпусом со всех сторон, поэтому погода почти не влияет на работу. Установка работает до −50 °C, общетехнический ресурс выше не менее чем на 35–40%.
Современная турбина состоит из 8000 компонентов, размер турбин (15 МВт) упёрся в габариты и массу лопастей. Материалы лопастей и фундамент должны выдерживать большие аэродинамические нагрузки.
Нагрузки равномерно распределены по корпусу, высоких динамических нагрузок нет, поэтому требования к прочности материалов ниже. Сила сопротивления лопаток направлена вверх, и фундамент проще.
На элементах обычной турбины солнечные модули не установить.
Купол корпуса несёт солнечные модули. Ветер и солнце дополняют друг друга весь срок службы и повышают выработку с единицы занятой площади.
Трёхлопастные установки начинают генерацию от 3 м/с, и это сужает территорию, где они применимы.
Корпус заранее организует поток перед лопатками, и генерация начинается уже при 2 м/с.
Вращающиеся лопасти опасны для птиц и летучих мышей, особенно во время миграций.
Лопатки закрыты по периметру кольцевым обтекателем, сверху – дискообразным. Птицы и посторонние предметы в плоскость вращения не попадают.
Преимущества конструкции
Сравнение с другими типами
Малые установки (SWT) мощностью 0,1–100 кВт. Данные презентации 2026 года.
| Параметр | Горизонтальные | Турбинные | Вертикальные | ComboGreen® |
|---|---|---|---|---|
| Расстояние от потребителя, м | 25–500 | 25–500 | 10–50 | 0–50 |
| Рабочий диапазон скорости ветра, м/с | 3–17 | 3–30 | 4–25 | 2–50 |
| Скорость ограничения мощности, м/с | 12 | 12 | 12 | нет |
| Коэффициент использования энергии ветра (КИЭВ) | 0,35 | 0,3 | 0,3 | 0,1–0,15 |
| Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) | 0,2–0,3 | 0,25–0,3 | 0,45 | 0,95 |
| Коэффициент эффективности (КИЭВ × КИУМ) | 0,07–0,105 | 0,075–0,09 | 0,11 | 0,09–0,135 |
| Годовые операционные расходы на кВт установленной мощности (OPEX) | 5% | 4% | 3% | 0,5% |
Уровень технологической готовности
Изделие в полномасштабном исполнении, с большинством функций для испытания и демонстрации, интегрировано с вспомогательными системами. Прототип выполнен на уровне промышленного предсерийного образца.
Примеры применения
В Южно-Сахалинске, как и в Балтийске, среднегодовая скорость ветра 6 м/с. Из-за кубической зависимости мощности от скорости основной вклад дают не средние скорости, а порывы, превышающие их в 1,7–1,9 раза.
С учётом повторяемости порывов годовая выработка ComboGreen® в 2–2,5 раза выше расчётной при 6 м/с. Дом, который тратит около 7200 кВт·ч в год, может полностью обеспечиваться установкой ComboGreen® 5 с ветроколесом диаметром 5 м и солнечными модулями, общая установленная мощность 7,17 кВт.
Фактическая среднемесячная выработка может обеспечить потребителю до 800 кВт·ч в месяц.
На зимние месяцы нужен резервный источник или накопитель, рассчитанный на 3–4 месяца.
| Мощность, кВт | В год, кВт·ч | В месяц, кВт·ч | |
|---|---|---|---|
| Ветроустановка | 4,38 | 6 714 | 560 |
| Солнечные модули | 2,79 | 2 799 | 233 |
| Всего | 7,17 | 9 513 | 793 |
Размещение и применение
Визуализации.
На крышах, где ветер сильнее и турбулентнее, и на стенах любой высоты, где идут восходящие потоки. В арках, тоннелях и под мостами, где воздух движется от естественной тяги и транспорта. Частичное или полное электроснабжение, автономная подсветка, сигнализация и связь.
ЖКХ, сельское и лесное хозяйство: освещение, отопление, водоснабжение, полив, мониторинг и охрана. Нефтегаз: буровые, насосные и компрессорные станции, хранилища, катодная защита трубопроводов и резервуаров, молниезащита. Объекты связи.
Мосты, путепроводы, тоннели, ограждения автомобильных и железных дорог, взлётно-посадочные полосы: везде, где транспорт создаёт регулярные потоки воздуха. Мачты освещения и связи, опоры ЛЭП. Автономное питание заправок, освещения, сигнализации и связи на неэлектрифицированных участках.
На крышах, кабинах, надстройках и мачтах автомобилей, поездов и судов, включая яхты и катера: питание бортовых систем или больший пробег электротранспорта без увеличения батареи. На дирижаблях и аэростатах: питание связи, освещения и авионики.
Документы
Модельный ряд
Номенклатура комбинированных энергетических установок: размер турбины, размещение и применение.
0,5–2 м диаметр турбины
Парусные и комбинированные маломерные суда. Пляжи, набережные, пирсы, причалы, дебаркадеры, плавучие дома, нефтегазовые платформы.
Питание бортовой сети, зарядка аккумуляторов. Питание освещения, оборудования связи, систем отопления и кондиционирования, бытовой техники малой мощности.
0,5–2 м диаметр турбины
Транспортные сооружения и магистрали, дороги, пешеходные улицы. Крыши зданий и сооружений, отдельно стоящие мачты.
Питание приборов и объектов дорожной инфраструктуры, освещение дорог и улиц, архитектурная подсветка зданий, питание объектов связи, сигнализации и систем безопасности.
3–5 и 10–25 м диаметр турбины
Здания и сооружения, конструкции, мачты. Отдельно стоящие установки.
Малые предприятия (рыбзаводы, деревообработка и т.п.), туристические объекты (охотхозяйства, кемпинги, базы отдыха), жилые поселения (небольшие посёлки, метеостанции) и отдельные дома.
Контакты
Расскажите, где планируете ставить установку и сколько энергии нужно. Оценим выработку по ветровому и солнечному потенциалу места.
ООО «КомбоГрин РУС»
Москва, Аптекарский переулок, 4
