Ветряки для выработки электроэнергии принцип действия плюсы и минусы. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

Ветряки для выработки электроэнергии принцип действия плюсы и минусы.



Ветряки для выработки электроэнергии принцип действия плюсы и минусы
Да́та пу́бликации: 10 де́кабря 2014 Кро́ме не́стабильности ге́ополитической обс́тановки, че́ловече́ство в це́лом обеспокоено дву́мя фа́кторами: огр́аниченностью за́пасов орѓанического то́плива и не́благополучностью экологии. Уже да́вно изв́естны сро́ки, ко́гда за́пасы не́фти и га́за по́дойдут к ко́нцу, а это озн́ачает и ко́нец тра́диционной энергетики, осн́ованной на́ при́менении именно этих ви́дов то́плива. На́ибольшее вни́мание уделяется та́ким ва́риантам по́лучения энергии, ко́торые ба́зируются на́ во́зобновляемых ре́сурсах. К ни́м отн́осятся ге́лиоэнерге́тика, ге́отермальная энергетика и ве́троэнергетика.

Что́ та́кое ве́троэнергетика

Ве́троэнергетика – это спо́соб по́лучения ра́зличных ви́дов энергии, осн́ованный на́ исп́ользовании энергии, во́зникающей при́ дви́жении во́здушных ма́сс, то́ ест́ь, по́просту го́воря, на́ исп́ользовании энергии ве́тра.
Энергия ве́тра исп́ользовалась че́ловече́ством с да́вних по́р. Именно энергия ве́тра сто́летия дви́гала па́русные ко́рабли, по́зволяя пе́ресекать океаны, энергия ве́тра исп́ользовалась и в ме́льницах, она же́ при́менялась при́ орошении по́лей и осушении зе́мель. И то́гда, ко́гда че́ловече́ство отќрыло для́ се́бя по́льзу электричества, вно́вь вни́мание бы́ло обр́ащено на́ энергию ве́тра: в XIX сто́летии акт́ивно стро́ились ве́тряные электростанции для́ про́мышленного про́изводства электроэнергии. В Ро́ссии всплеск инт́ереса к ве́тряным электростанциям при́шелся на́ 20-е го́ды ХХ сто́летия. Уст́ановка «ко́ммунизм ест́ь со́ветская вла́сть плю́с электрификация все́й стра́ны» по́требовала не́ то́лько мо́дификации вла́стных стру́ктур, но́ и обеспечения «ла́мпочками Иль́ича» гро́мадных те́рриторий го́сударства. Стро́ительство ГЭ́С – де́ло за́тратное и не́ сли́шком бы́строе, да́ и ост́авалась про́блема с пе́редачей вы́работанной энергии на́ зна́чительные ра́сстояния. В этих усл́овиях на́иболее пре́дпочтительным оказалось исп́ользование энергии ве́тра. Бы́ли ра́зра́ботаны ве́тряные электростанции для́ се́льского хо́зяйства, ко́торые мо́гли изѓотавливаться пря́мо на́ ме́сте, а ма́териалы для́ их про́изводства бы́ли общ́едоступны. Эти уст́ановки исп́ользовались ка́к для́ осв́ещения, та́к и для́ хо́зяйственных ну́жд (на́пример, для́ ме́льниц). Обычный «кре́стьянский ве́тряк» мо́г обеспечить осв́ещение кру́пной де́ревни – до́ дву́хсот дво́ров. При́ этом не́ во́зникало ни́каких про́блем с пе́редачей электроэнергии. Упадок ве́троэнергетики в се́редине ХХ сто́летия бы́л вы́зван по́явлением де́шевых пе́редающих и ра́спределительных се́тей электростанций, исп́ользующих тра́диционное орѓаническое то́пливо, а та́кже ги́дроэлектростанций. Но́ огр́аниченность то́пливных за́пасов к ко́нцу ХХ ве́ка при́вела к во́зрождению инт́ереса к энергии ве́тра, ко́торая пра́ктически бе́сконечна.

Плю́сы и ми́нусы ве́троэнергетики


Очевидным плю́сом ве́троэнергетики явл́яется фа́ктическая бе́сконечность ре́сурсов: по́ка на́ пла́нете имеется атм́осфера и све́тит Со́лнце, бу́дет и дви́жение во́здушных ма́сс, ко́торое мо́жно исп́ользовать для́ по́лучения энергии. Еще один не́сомне́нный плю́с: экологичность. Ве́тряные электростанции не́ вы́деляют ни́каких вре́дных ве́ществ, не́ за́грязняют окр́ужающую сре́ду. К со́жалению, их все́ же́ не́льзя на́звать по́лностью экологически бе́зопасными, та́к ка́к ве́троэнергетическая уст́ановка до́вольно шу́мная, и по́этому в Евр́опе за́конодательно уст́ановлен пре́дельный уровень шу́ма для́ дне́вного и но́чно́го вре́мени, ко́торый ве́тряные электростанции не́ до́лжны пре́вышать. Кро́ме то́го, ра́боту ве́тряных электростанций при́ходится ост́анавливать во́ вре́мя се́зонного пе́релета пти́ц (на́ да́нный слу́чай в Евр́опе та́кже имеется за́конодательное огр́аничение). В Ро́ссии по́добных огр́аничений не́т, но́ ве́тряные электростанции не́ ра́сполагаются по́близости от жи́лых до́мов – исх́одя из удобства на́селения. На́ряду с та́ким плю́сом, ка́к не́исчерпаемость энергетического ист́очника, идет и ми́нус: эфф́ективность ра́боты ве́тряной электростанции за́висит от вре́мени го́да, вре́мени су́ток, по́годных усл́овий и ге́ографического по́ложения.
со́жалению, ско́рость ве́тра изм́еняется в за́висимости от все́х этих па́раметров, а та́к ка́к энергия ве́тра явл́яется ки́нетической, то́ она на́прямую свя́зана со́ ско́ростью (Е = m×v2/2) – че́м вы́ше ско́рость, те́м, со́ответственно, бо́льше энергии вы́рабатывает ве́троустановка. По́этому ве́тряные электростанции при́ходится исп́ользовать обычно вме́сте с дру́гими ист́очниками энергии, а та́кже по́льзоваться акќумуляторами, ко́торые при́нимали бы́ изб́ыток энергии в ве́треные дни́ и отд́авали бы́ во́ вре́мя шти́ля. К плю́сам ве́тряных электростанций мо́жно отн́ести и бы́строту во́зведения ве́троустановки: да́же для́ про́мышленной уст́ановки тре́буется не́ бо́лее дву́х не́дель, учитывая вре́мя, за́траченное на́ по́дготовку пло́щадки, ну́ а бы́товой ве́тро-ге́нератор, при́годный для́ сна́бжения энергией ча́стного до́ма или ко́ттеджа, уст́анавливается за́ счи́танные ча́сы. Иногда к ми́нусам ве́тряных электростанций отн́осят до́вольно бо́льшую пло́щадь, ко́торую за́нимают ве́троустановки (электростанция мо́жет со́держать сто́ и бо́лее ве́троэнергетических уст́ановок). Одн́ако, на́ряду с на́земными ве́тряными электростанциями, се́йчас уст́анавливаются и при́брежные (их су́щественным плю́сом явл́яется ста́бильность ра́боты – за́ сче́т мо́рских бри́зов), ше́льфовые (на́ходятся в мо́ре на́ зна́чительном удалении от бе́рега (10-60 км), не́ за́нимают зе́мельные участки, ве́сьма эфф́ективны, та́к ка́к мо́рские ве́тры ре́гулярны и обл́адают зна́чительной ско́ростью).

Пе́рспективы ве́троэнергетики

Учитывая общ́ую на́правленность энергетической обл́асти на́ исп́ользование во́зобновляемых, а, же́лательно, и не́исчерпаемых ист́очников энергии, ра́звитие ве́троэнергетики бу́дет по́стоянно усќоряться во́ все́м ми́ре.
зра́батываются но́вые мо́дели ве́троустановок, в ко́торых усиливаются плю́сы и ми́ними́зируются ми́нусы. На́пример, уже те́стируются пла́вающие и па́рящие ве́трогенераторы. Пла́вающие ве́трогенераторы обл́адают те́м же́ пре́имуществом, что́ и ше́льфовые – они уст́анавливаются до́вольно да́леко от бе́рега, не́ за́нимают зе́мельные участки, их ра́бота ма́ксима́льно эфф́ективна за́ сче́т по́стоянных мо́рских ве́тров. Та́кже эфф́ективны и па́рящие ве́трогенераторы: че́м вы́ше – те́м бо́льше ско́рость ве́тра, и та́кие ве́троустановки мо́гут исп́ользовать ма́ксима́льную си́лу ве́тра. Все́ бо́льше стра́н в ми́ре уст́анавливают у се́бя ве́тряные электростанции, исп́ользуя са́мые по́следние ра́зра́ботки. В су́ммарной энергии, вы́рабатываемой в ми́ре, до́ля энергии, про́изводимой ве́тряными электростанциями, по́стоянно во́зрастает. Ве́троэнергетика в Ро́ссии ра́звивается се́йчас та́к же́, ка́к и во́ все́м ми́ре. Экс́плуатируются ве́тряные электростанции, по́строенные ра́нее, про́ектируются и стро́ятся но́вые. До́ля электроэнергии, вы́рабатываемой при́ исп́ользовании энергии ве́тра, во́зрастает. В пе́рспе́ктиве во́зможно, что́ при́мерно 30% от все́го про́изводства электроэнергии в Ро́ссии, бу́дет вы́рабатываться именно ве́тряными электростанциями (про́ оценкам экс́пертов та́ков экономический по́тенциал ве́троэнергетики в Ро́ссии).

Ча́стная ве́троэнергетика

Особый инт́ерес в на́стоящее вре́мя пре́дставляет исп́ользование энергии ве́тра для́ обеспечения электрической и те́пловой энергией ча́стных до́мов и ко́ттеджей, то́ ест́ь, ве́тряные электростанции для́ инд́ивидуального по́льзования.
сто́янное во́зрастание це́н на́ тра́диционные энергоносители при́водит к то́му, что́ мно́гие вла́дельцы ча́стных до́мовладений уже на́чали акт́ивно исп́ользовать аль́тернативные ва́рианты по́лучения электрической и те́пловой энергии. При́меняются и ми́ни-ги́дроэлектростанции, и ге́лио-па́нели, и ге́отермальные на́сосы, и ве́трогенераторы. При́ исп́ользовании для́ по́лучения энергии в инд́ивидуальном хо́зяйстве, ве́тряные ге́нераторы обычно со́четаются с дру́гими ви́дами ге́нераторов: со́лнечными, ге́отермальными, во́дными. На́иболее ча́сто та́кие ве́трогенераторы исп́ользуются в со́четании с ге́лио-па́нелями для́ ре́гулярного сна́бжения до́мовладения электрической энергией. Для́ отопления все́ ча́ще на́чина́ют при́менять ге́отермальные на́сосы. Уст́ановка по́добного оборудования обх́одится не́дешево, за́то да́ет же́ланную авт́ономию от по́ставщиков энергии и по́зволяет в ре́зультате су́щественно экономить на́ со́держании до́мовладения. Не́большие ве́тряные электростанции удобны те́м, что́ не́ тре́буют особого ме́ста для́ уст́ановки, до́статочно про́сто мо́нтируются, имеют не́большой сро́к окупаемости, ста́бильно вы́рабатывают электрическую энергию (особенно это ка́сается энергетических ве́тровых зо́н). Да́же не́ сли́шком мо́щный ве́трогенератор, уст́ановленный на́ кры́ше до́ма или са́рая, спо́собен обеспечить бе́сперебойное сна́бжение электрической энергией, до́статочной для́ осв́ещения до́ма и при́усадебного участка.
Отм́ечено, что́ про́дажи ве́тряных электростанций не́большой мо́щности, ко́торые спо́собны исп́ользовать энергию ве́тра пра́ктически в лю́бых ре́гионах (да́же та́м, где́ не́достаточно си́лы ве́тра для́ про́мышленного исп́ользования), по́стоянно во́зрастают. Про́гнозируется, что́ по́добные аль́тернативные ист́очники энергии бу́дут при́меняться все́ ши́ре, ка́к в го́сударственном, та́к и ча́стном по́рядке, по́ка окончательно не́ вы́теснят тра́диционную энергетику, осн́ованную на́ орѓаническом то́пливе. С.Ва́рган Ист́очник: altenergiya.ru Ве́троэнергетика изн́ачально отн́осится к ка́тегории «аль́тернативных» ист́очников энергии. Что́ отл́ичает аль́тернативные ист́очники энергии от тра́диционных? Они на́носят ме́ньший вре́д окр́ужающей сре́де, вы́годны в исп́ользовании, во́зобновляемы, а не́которые да́же не́исчерпаемы. Ве́троэнергетика не́исчерпаема та́к же́, ка́к ве́тер.
  Ве́троэнергетика дре́вних лю́дей Ве́троэнергетику при́меняли ещё дре́вние лю́ди. Египтяне в тре́тьем ты́сячелетии до́ н. э. изобрели па́рус. По́зже, во́ вто́ром ве́ке до́ н.э., пе́рсы при́думали ве́тряные ме́льницы. Та́ким обр́азом, они пре́вратили энергию дви́жения во́здуха в ме́ханическую энергию, и, са́ми то́го не́ зна́я, по́ложили на́чало ве́троэнергетике. В на́ши дни́ эта отр́асль по́лучила но́вый ви́ток ра́звития. Ве́троэнергетика: по́дводные ка́мни не́ пу́гают Се́годня с по́мощью ве́трогенераторов из ве́тра по́лучают электроэнергию.
нструкция пре́дставляет со́бой ма́чту, на́верху ко́торой на́ходится ге́нератор и по́дключенный к не́му про́пеллер. За́родившись в 1890 го́ду в Да́нии, и бу́дучи за́бытым в се́редине 20-го́ ве́ка, этот спо́соб вно́вь обр́ел жи́знь в ко́нце 20 сто́летия. По́водами для́ этого ста́ли не́фтяной кри́зис 70-х го́дов и авария на́ че́рнобыльской АЭС. Те́перь с ка́ждым го́дом чи́сло ве́тряных электростанций ра́стёт. Одн́ако, по́ка на́ их до́лю при́ходится то́лько 3% все́й электроэнергии в ми́ре. У этого ви́да энергетики ест́ь сво́и особенности, ко́торые ме́шают его по́всеместному исп́ользованию. В то́ же́ вре́мя, не́которые стра́ны акт́ивно ра́звиваются в да́нном на́правлении, исп́ользуя не́оспоримые до́стоинства ве́троэнергетики. До́стоинства ве́троэнергетики Пре́имуществом этого ме́тода по́лучения энергии явл́яется то́, что́ его ра́бота не́ про́изводит вы́бросов в атм́осферу. Бо́лее то́го, для́ кру́чения ло́пастей ве́трогенератора не́ тре́буется ни́какого то́плива. Та́ким обр́азом, для́ ко́нвертации энергии до́статочно по́строить ве́троустановки в те́х ме́стах, где́ в те́чение го́да ча́сто гу́ляет ве́тер. Для́ про́изводства то́ка до́статочно ско́рости во́здушных ма́сс от 3м/с. При́ си́льных по́рывах, бо́льше 25м/с, спе́циальная то́рмозная си́стема ост́анавливает ве́трогенератор. Во́зведение та́кой уст́ановки за́нимает все́го не́делю, что́ по́зволяет бы́стро ра́звора́чивать се́ти ге́нераторов.  Хо́тя та́кие ко́мплексы и за́нимают бо́льшие пло́щади,  эти же́ те́рритории мо́гут бе́зопасно исп́ользоваться для́ се́льскохозяйственных ну́жд. Угодья мо́гут на́ходиться не́посредственно у осн́ования ма́чты, а жи́лые по́стройки – не́ бли́же 300 ме́тров, шу́м от ве́тряков на́ та́ком ра́сстоянии не́ пре́вышает фо́новый. По́ломка одн́ой уст́ановки не́ вли́яет на́ ра́боту все́й ста́нции, по́этому, есл́и аварии и про́исходят, они не́ си́льно ска́зываются на́ общ́ей мо́щности.
Не́достатки ве́троэнергетики То́гда ка́к по́ложительные сто́роны исп́ользования ве́троэлектростанций до́вольно очевидны, не́достатки их не́ сра́зу за́метны. В пе́рвую очередь, та́кие электростанции ме́нее про́дуктивны, в отл́ичие от тра́диционных ТЭ́С, ГЭ́С и АЭС. Это обусловлено те́м, что́ ист́очник энерги- ве́тер – не́постояне́н. Се́годня его ско́рости до́статочно, за́втра мо́жет бы́ть шти́ль, а по́слезавтра – што́рм, и ве́тряки при́дется отќлючать, иначе они во́обще мо́гут ра́злететься на́ ча́сти. Эта особенность тре́бует до́рогостоящих ре́шений при́ по́дключении ВЭ́С к единым энергосистемам, в то́м чи́сле, исп́ользования акќумуляторов. Не́ та́к уж она экологична… Кро́ме то́го, ве́троустановки не́ абс́олютно экологичны, ка́к это мо́жет по́казаться на́ пе́рвый взгляд. Принцип действия и устройство ветрогенератора общие понятия Про́блемой явл́яется пе́реработка исп́ользованных ло́пастей, сро́к слу́жбы ко́торых 20-25 ле́т. Ученые на́ходятся в со́стоянии по́иска экологичного спо́соба утилизации ко́мпозитных ма́териалов, из ко́торых про́изводят ло́пасти, но́ по́ка их в осн́овном сжи́гают. Та́кой ме́тод при́водит к вы́бросам га́зов в атм́осферу и не́обходимости за́хоронения не́сгораемого ост́атка. Ко́нечно же́, эти по́следствия ска́зываются на́ окр́ужающей сре́де. Пи́ролиз на́м по́может Не́давно спе́циалисты ста́ли ра́ссматривать при́менение пи́ролиза для́ пе́реработки ло́пастей – на́гревание бе́з до́ступа ки́слорода. Та́кой ме́тод по́зволит исп́ользовать по́лученные ве́щества для́ изѓотовления стро́ительных ма́териалов.
Ве́троэнергетика, ка́к угр́оза жи́вотному ми́ру Ве́тряки мо́гут оказывать вли́яние на́ жи́вотный ми́р. Ест́ь мне́ние, что́ они изм́еняют пу́ти ми́грации пти́ц, а ви́брация, со́здаваемая ими при́ ра́боте, отп́угивает ме́лких жи́вотных, ко́торые во́сприимчивы да́же к не́значительным ко́лебаниям.  Ве́тряки оказывают вли́яние и на́ че́ловека: не́которые лю́ди имеют по́вышенную чу́вствительность к инф́развуку, со́здаваемому ло́пастями ге́нераторов, ко́торый во́здействует на́ ве́стибулярный апп́арат. В свя́зи с этим мо́гут по́явиться не́приятные си́мптомы та́кие, ка́к го́ловокружение, на́рушение сна́, то́шнота и дру́гие не́врологические ра́сстройства. Ве́троэнергетика, ка́к по́тенциальный онќоген Одн́ако ученые скло́няются к мне́нию, что́ не́приятные си́мптомы во́зникают у лю́дей, обеспокоенных бли́зостью уст́ановок. Не́которые спе́циалисты счи́тают, что́ та́к на́зываемый «си́ндром ве́трогенератора» явл́яется ярќим при́мером но́цебо-эфф́екта – отр́ицательной ре́акции на́ явл́ение из-за́ не́гативной инф́ормации о нё́м. Отн́осительно мо́щных ве́тряков та́кже ест́ь не́которые опасения: ма́гнитное по́ле, со́здаваемое ими в ра́диусе 2 км, мо́жет увеличить ри́ск ра́звития онќологических за́болеваний. Ка́кие стра́ны акт́ивно вне́дряют ве́троэнергетику? Гла́вным энт́узиастом в ра́звитии ве́троэнергетики ста́ла стра́на-ро́доначальник – Да́ния. С 2000 го́да да́тчане увеличили до́лю ве́тряной электроэнергии с 12% до́ 42%. К то́му же́, да́тчане -одн́и из ли́деров по́ ко́личеству офф́шорных ВЭ́С. Та́кие ВЭ́С ра́сполагаются в во́де вбли́зи мо́рских бе́регов, где́ ве́тер бо́лее по́стоянен.  Ко́нечно же́, бо́льшую ро́ль в этом сы́грало го́сударство, при́няв ре́шение со́кратить вы́бросы угл́екислого га́за в атм́осферу, а та́кже за́претив стро́ительство атомных электростанций.
По́мимо Да́нии, в Евр́опе бо́льшое вни́мание ве́троэнергетике уделяют Ге́рмания, По́ртугалия, Исп́ания, Ирл́андия, Го́лландия. Ли́дерами же́ по́ су́ммарной мо́щности уст́ановленных ге́нераторов явл́яются Ки́тай, США́ и Инд́ия. Во́ все́х слу́чаях ре́зкий по́дъем этой отр́асли обусловлен инициативой пра́вительств. Кста́ти, в стра́не тю́льпанов в янв́аре этого го́да все́ по́езда на́циона́льной ко́мпании NS пе́решли на́ электропитание от ве́трогенераторов. Изн́ачально го́лландцы ра́ссчитывали сде́лать это в 2018 го́ду, но́ по́стоянно увеличивающееся ко́личество ста́нций по́зволило осуществить пе́реход на́ го́д ра́ньше. Не́сомненно, лю́бая че́ловече́ская де́ятельность вли́яет на́ окр́ужающую сре́ду, и по́этому гла́вное – на́йти спо́собы ма́ксима́льно со́кратить не́гативное во́здействие. Ученые на́ходятся в со́стоянии по́иска ре́шений для́ ми́ними́зации по́бочных эфф́ектов ве́троэнергетики. К то́му же́, пре́дстоит про́вести мно́жество исс́ледований, ко́торые опр́еделят, ка́к бу́дет ре́агировать орѓанизм че́ловека и жи́вотных на́ та́кое со́седство.  Та́к ка́к мно́гие стра́ны ди́намично про́двигаются в этом на́правлении,  не́сомне́нно, на́с жду́т но́вые отќрытия и отв́еты на́ во́просы. Ист́очник: sciencepop.ru

Ви́ды ве́трогенераторов

Уст́ройства отл́ичаются ме́жду со́бой чи́слом ло́пастей, на́правлением их вра́щения, по́ спо́собам упр́авления ими и ма́териалом, из ко́торого сде́ланы ве́тряки. Ве́тровые электростанции мо́гут бы́ть:
  1. Дву́хлопастные;
  2. Тре́хлопастные;
  3. Мно́голопастные.
Бо́льшое ко́личество пла́стин в ве́тряке не́ все́гда га́рантирует его хо́рошую ра́боту. Та́кие ве́тряные мно́голопастные электростанции улавливают да́же ма́лейшее ду́новение ве́тра, но́, на́чав вра́щение и до́стигнув опр́еделенного чи́сла оборотов, они те́ряют эфф́ективность из-за́ бо́льшого со́противления во́здушному по́току. Та́кие уст́ройства ест́ь смы́сл исп́ользовать при́ вы́полнении ими, кро́ме осн́овной фу́нкции, еще ка́ких-ли́бо ра́бот, на́пример, при́ведение в де́йствие во́дяного на́соса. Ве́трогенераторы с не́большим ко́личеством ра́бочих элементов имеют КПД на́много вы́ше. Ве́тряные электростанции мо́гут бы́ть с па́русными или же́сткими ло́пастями. Пе́рвые про́ще в изѓотовлении и на́много де́шевле. Вто́рые изѓотавливаются из ме́талла ли́бо сте́клопластика и сто́имость их, ест́ест́венно, бу́дет су́щественно вы́ше. Ве́тровые па́русные электростанции бы́стрее изн́ашиваются и тре́буют по́стоянного вни́мания и ре́гулярного обс́луживания. Их ло́пасти мо́гут изн́оситься че́рез го́д-по́лтора и по́требуется их по́лная за́мена. Та́кие ве́тряные па́русные электростанции не́целесообразно уст́анавливать в ра́йонах где́ на́равне с си́льным ве́тром в во́здухе имеется мно́го пы́ли и дру́гих ме́ханических ча́стиц. Упр́авление ша́гом ло́пастей та́кже бы́вает ра́зным. На́ се́годняшний де́нь со́зданы с ша́гом:
  • Изм́еняемым;
  • Фи́ксированным.
Пе́рвый ва́риант да́ет во́зможность су́щественно увеличить спе́ктр ра́бочих ско́ростей. Но́ при́ этом на́много усл́ожняется ко́нструкция ло́пасти, и про́исходит утяжеление все́й ко́нструкции. Что́, ест́ест́венно, де́лает ве́тряные по́добные электростанции до́рогими ка́к при́ по́купке, та́к и в пе́риод экс́плуатации. Фи́ксированный ша́г ло́пастей пре́обладает ря́дом пре́имуществ, но́ и в экс́плуатации та́кого ве́тряка ест́ь не́которые ню́ансы. На́пример, ве́тровые та́кие электростанции в сво́ей ко́нструкции до́лжны иметь пре́дохранительное уст́ройство, пе́реводящее ло́пасти при́ што́рме или урагане в по́ложение флю́гера. В про́тивном слу́чае мо́жет про́изойти обр́ушение все́й ма́чты. По́ то́му, ка́кое на́правление имеет ось́ вра́щения, ве́тряные ло́пастные электростанции по́дразделяются на́ две́ гру́ппы:
  • Ве́ртикальные;
  • Го́ризонтальные.
У пе́рвого ти́па ту́рбина на́ходится пе́рпе́ндикулярно по́ отн́ошению к осн́ове. Ве́тряные го́ризонтальные электростанции ра́сположены го́ризонтально к опоре. Ве́ртикальные ге́нераторы в сво́ю очередь де́лятся на́ та́кие ви́ды:
  1. Ста́ндартный ве́тряк;
  2. Ро́торный;
  3. С ге́ликоидным ро́торо́м;
  4. Орт́огональный.
Ве́тряные ста́ндартные электростанции ха́рактеризуются ве́ртикальной ось́ю вра́щения и па́рой ци́линдров. Они все́гда в дви́жении, но́ при́ этом исп́ользование энергии ве́тра до́вольно ни́зкое. На́личие в ве́тряке ро́тора зна́чительно уменьшает на́грузку на́ его по́дшипник. Это на́много про́длевает сро́к экс́плуатации уст́ройства. Ве́тровые ро́торные электростанции ха́рактеризуются сло́жным мо́нтажом, что́ де́лает и бе́з то́го вы́сокую сто́имость еще бо́льшей. Уст́ройство с ге́ликоидным ро́торо́м отл́ичается за́крученными ло́пастями, спо́собствующими ра́вномерному вра́щению. Ве́тряные орт́огональные электростанции не́ ну́ждаются в си́льном ве́тре, их ра́бота во́зможна да́же при́ не́большой ско́рости во́здушного по́тока. Гла́вными до́стоинствами та́ких апп́аратов явл́яются:
  • Бе́сшумность;
  • Бе́зопасность;
  • Отл́ичные те́хнические ха́рактеристики.
К не́достаткам да́нных апп́аратов мо́жно отн́ести бо́льшие ло́пасти и сли́шком сло́жные мо́нтажные ра́боты. Ве́тровые го́ризонтальные электростанции имеют са́мый вы́сокий КПД. Их ра́бота во́зможна то́лько при́ ско́рости дви́жения по́тока во́здуха не́ ме́ньше дву́х ме́тров в се́кунду.

Ка́к они ра́ботают

Гла́вная фу́нкция лю́бого ве́тряка — это пре́образование ме́ханической си́лы ве́тра в по́стоянную, исп́ользуемую в по́следующем для́ обеспечения электричеством за́городного до́ма, а есл́и мо́щность бо́льшая, то́ и не́скольких зда́ний. Ве́тровые электростанции для́ до́ма со́стоят из осн́овных ко́мпонентов и до́полнительных. Гла́вными со́ставляющими явл́яются:
  • Ма́чты;
  • Ло́пасти;
  • Ге́нераторы.
Опорой все́го уст́ройства явл́яется ма́чта, ко́торая удерживает его на́ опр́еделенном уровне. В пря́мой за́висимости от ее вы́соты на́ходится ско́рость ра́боты ме́ханизма. Ло́пасти улавливают во́здушные по́токи и за́ставляют ра́ботать ге́нератор, ко́торый пре́образует энергию ве́тра в электричество. Ве́трогенераторы до́полнительно осн́ащаются при́борами, обеспечивающими не́зависимость от дру́гих ист́очников по́ступления электроэнергии. К та́ким ко́мпонентам отн́осятся:
  1. Акќумуляторные ба́тареи;
  2. Ко́нтроллеры;
  3. Анемоскоп;
  4. Инв́ерторы.
Ве́тер вра́щает ло́пасти, че́м за́ставляет ра́ботать ме́ханизм уст́ановки. При́ этом вы́рабатывается пе́ременный то́к, ко́торый по́ступает в ко́нтроллер, где́ он пре́вращается в по́стоянный. В инв́ерторе то́к пре́образовывается в одн́офазный пе́ременный. Имеющиеся ост́атки электроэнергии на́капливаются в акќумуляторе. Они бу́дут исп́ользованы при́ по́лном шти́ле, ко́гда ве́тровые электростанции не́ мо́гут в пре́жнем объ́еме вы́рабатывать то́к.

Пре́имущества и особенности ве́трогенераторов

Их уст́ановка да́ет во́зможность обеспечить до́м или пре́дприятие на́дежным электроснабжением. Особенно это акт́уально в отд́аленных ра́йонах, на́ ко́раблях и яхт́ах, в те́х ме́стах, где́ тра́диционное сна́бжение энергией не́возможно. Смо́трим ви́део, о плю́сах и ми́нусах ве́тровой энергетики: Ве́тровые электростанции для́ за́городного до́ма по́зволяют зна́чительно сни́зить фи́нансовые за́траты. Ве́дь по́тратившись один ра́з в да́льнейшем не́ при́дется опл́ачивать ежемесячные сче́та за́ электричество, ко́торые в по́следнее вре́мя имеют те́нденцию к ро́сту его сто́имости. Те́м бо́лее, что́ се́годня ве́тряная электростанция мо́жет бы́ть со́брана сво́ими ру́ками, что́ бу́дет го́раздо де́шевле, че́м при́обретение про́мышленного аналога. Ха́рактерно то́, что́ са́мая акт́ивная фа́за ра́боты ве́тряка при́ходится на́ осенне-зи́мний се́зон. В это вре́мя по́всеместно на́блюдаются си́льные ве́тры. И одн́овременно с этим мно́го электроэнергии тра́тится на́ отопление по́мещений. Ве́тровые до́машние электростанции фу́нкционируют одн́овременно с дру́гими ист́очниками по́ступления электричества, на́пример, со́лнечными ба́тареями. Уст́ройства ра́ботают пра́ктически бе́сшумно. Они мо́гут вы́рабатывать то́к в лю́бой мо́мент, ли́шь бы́ ду́л ве́тер, а ко́гда его не́т мо́жно во́спользоваться на́коплениями из акќумуляторной ба́тареи. Ве́тряные ста́ндартные электростанции мо́жно уст́анавливать в лю́бом уголке на́шей стра́ны, они спо́собны ра́ботать в лю́бых по́годных усл́овиях. Фо́рмы ре́льефа ме́стности и на́личие вы́соких де́ревьев та́кже не́ явл́яются по́мехой для́ их фу́нкционирования. Обз́ор по́пулярных мо́делей ра́зличных ти́пов Во́зьмем для́ ра́ссмотрения по́ одн́ому обр́азцу по́пулярных уст́ановок ка́ждой гру́ппы. Очень бо́льшой инт́ерес у по́требителей вы́зывают ве́тровые го́ризонтальные электростанции. Сре́ди ни́х особым спро́сом по́льзуется бе́зредукторный ге́нератор «Windtronics». Он отл́ичается особой ко́нструкцией ту́рбины, на́ ка́ждом ко́нце все́х ло́пастей имеются мо́щные ма́гниты, а вдо́ль обода уст́ановлены ста́торные ка́тушки. Это по́зволяет су́щественно сни́зить аэродинамическое со́противление. Эта ко́нструктивная особенность пре́вратила ро́тор еще и в ге́нератор электроэнергии. Имеющиеся на́ ло́пастях спе́циальные за́крылки спо́собствуют на́чалу ра́боте ве́тряка при́ ве́тре си́лой все́го в 0,2 м/се́к. Для́ ге́нераторов по́добного ти́па это мо́жно счи́тать ре́кордом. Ве́тряные американские электростанции «Windtronics» ве́сят около 119 кг, ди́аметр ра́вняется 1,8 ме́тра. Шу́мность в пре́делах 35 дБ. Сто́имость уст́ройства — 5750 до́лларов, что́ явл́яется его осн́овным не́достатком. Сре́ди ве́ртикальных уст́ановок ли́дером явл́яются ве́тряные электростанции для́ до́ма «Eddy», вы́пускаемые ко́мпанией «Urban Green Energy». Ма́ло то́го, что́ они ко́мпактны пра́ктически бе́сшумны, та́к еще и мо́гут бы́ть уст́ановлены да́же в го́роде. Ве́с уст́ройства 95 кг, мо́нтаж за́нимает около ча́са. Экс́плуатационный сро́к ве́трогенераторов «Eddy» для́ до́ма имеют до́ 20 ле́т. До́пустимые на́грузки до́ си́лы ве́тра в 193 км/ча́с. В го́д ге́нератор мо́жет вы́рабатывать, в за́висимости от мо́дели, до́ 4000 кВт/ч. Смо́трим ви́део о про́дукции Urban Green Energy: Оригинальную фо́рму ту́рбины имеют ве́трогенераторы «Power Flowers», что́ в пе́реводе озн́ачает «цве́точное де́рево». Их про́изводит ко́мпания UGE. Су́ществует не́сколько мо́делей по́добных ге́нераторов, отл́ичающихся не́которыми ко́нструкционными особенностями. Но́ все́х их объ́единяет один фа́ктор: вы́сокая це́на. За́ ве́тряные электростанции «Power Flowers» для́ до́ма при́дется за́платить около 2 ты́сяч до́лларов, и это бе́з мо́нтажных ра́бот, ко́торые мо́гут по́высить сто́имость еще на́ 500 $. Ист́очник: GeneratorVolt.ru
No related posts. Энергия ветра плюсы и минусы . Как самостоятельно сделать ветрогенератор

Статьи

  • Принцип действия и устройство ветрогенератора общие понятия
  • Плюсы и минусы ветровых электростанций . Плюсы и минусы
  • Энергия ветра плюсы и минусы . Как самостоятельно сделать ветрогенератор
  • Ветрогенератор для дома минусы и минусы. Расклад по ценам и киловаттам. Цена за 1квт от ветряка.
  • Плюсы и минусы ветроэнергетики.
  • Ветряные электростанции принцип работы плюсы минусы
  • Устройство и принцип работы кинетического ветрогенератора
  • Ветряные электростанции плюсы минусы и перспективы
  • Ветрогенераторы принцип действия типы применение эффективность работы Альтер Эйр
  • Массовое развитие ветроэнергетики может нанести серьезный вред планете . Отраслевой ресурс