Vjetrenjače. Vjetroturbine - šest puta više energije. Geografija rada turbinskih APU

Ovaj način dobivanja energije ne osigurava negativan utjecaj na okoliš, kao ni u procesu, ne može doći do nesreće izazvane čovjekom. Kinetička svojstva vjetra dostupna su u svakom kutu globus, tako da se oprema može instalirati bilo gdje. Do 2005. ukupni kapacitet energije vjetra bio je 59 000 megavata. A za cijelu godinu porastao je za 24%. Vjetrogenerator, znanstveno rečeno, pretvara kinetičku energiju u mehaničku.


Jednostavnim jezikom, uz pomoć ove jedinice, energija strujanja zraka se prerađuje u električnu energiju, koja se može koristiti u naseljima i industrijskim područjima udaljenim od centralne elektroenergetske mreže. Ima prilično jednostavan mehanizam rada: vjetar okreće rotor, koji stvara struju i, zauzvrat, prenosi se preko kontrolera na baterije. Inverter pretvara napon na kontaktima baterije u korisni napon.

Dizajn i tehničke karakteristike vjetroturbine

Tehničke studije su pokazale da su atmosferski cikloni mnogo snažniji od zemaljskih ciklona, ​​pa je potrebno generator instalirati na višem mjestu. Za dobivanje energije visinskih vjetrova potrebna je određena tehnologija.

Može se dobiti kombinacijom turbina i zmajeva. Elektrane smještene na površini zemlje ili morskom pojasu primaju površinski tok. Proučavajući tehnološki proces proizvodnje dviju vrsta stanica, stručnjaci su došli do kolosalne razlike u učinkovitosti. Zemaljske turbine moći će proizvesti više od 400 TW, a one na velikim visinama - 1800 TW.


Općenito, vjetroturbine se dijele na domaće i industrijske. Potonji su instalirani u velikim korporativnim objektima, jer imaju veliki kapacitet, ponekad su čak povezani na mrežu, što kao rezultat čini cijelu elektranu. Osobitost takvih metoda proizvodnje električne energije je potpuna odsutnost kako sirovine za preradu tako i otpad. Sve što je potrebno za aktivno funkcioniranje elektrane su jaki udari vjetra.
Karta vjetrova po regijama i prosječnoj godišnjoj brzini.

Snaga može doseći 7,5 megavata.

Rotacijske treba montirati na mjestima gdje je brzina vjetra veća od 4 m / s. Udaljenost od jarbola do najbližih zgrada ili visokih stabala treba biti najmanje 15 metara, a udaljenost od donjeg ruba vjetroturbine do najbližih grana drveća i zgrada treba biti najmanje 2 metra. Treba napomenuti da svatko izračunava dizajn i visinu jarbola pojedinačno, ovisno o lokalu prirodni uvjeti, prisutnost prepreka i brzina strujanja zraka.

Ugradnja i vodoravne i vertikalne vjetroturbine napravljen na temelju. Jarbol je pričvršćen na sidrene vijke. Prije postavljanja jarbola, temelj se drži mjesec dana, to je potrebno da beton sjedne i dobije snagu. Obavezno su opremljeni sustavom zaštite od munje, tako da mogu pouzdano opskrbiti vaš dom električnom energijom, čak i po kišnom vremenu.

Najnovije tehnologije NASA-inih programera usmjerene su na stvaranje uređaja za zmajeve. To će povećati učinkovitost do 90%. Jer, generator će biti smješten na zemlji, a uređaj u zraku koji hvata atmosferske udare. Sada se ispituje sustav letenja zrakoplova, maksimalni dolet je 610 metara, a raspon krila približno 3 metra. Rotacijska faza kugle će trošiti manje resursa, a lopatice turbine će se brže kretati. Dizajneri sugeriraju da se takav inženjering može implementirati u svemiru, na primjer na Marsu.

Zmije su generatori struje

Kao što vidite, budući izgledi su prilično optimistični, ostaje samo čekati da se sve to ostvari. Ne samo da svemirska agencija dolazi s inovativnim metodama, već mnoge tvrtke već planiraju postaviti takve strukture u prava geografska područja Zemlje. Neki od njih su postigli nevjerojatan napredak i njihovo se potomstvo već iskorištava.

Što su tornjevi blizanci u Bahreinu, gdje su dvije divovske zgrade kao jedna elektrana. Visina doseže 240 metara. Takav projekt proizvodi 1.130 MW godišnje. Primjera je puno, suština je da svake godine raste broj zainteresiranih tvrtki za sudjelovanje u razvoju industrije.


Shema distribucije energije: 1 - generator vjetra; 2 - regulator punjenja; 3 - baterija; 4 - pretvarač; 5 - distribucijski sustav; 6 - mreža; 7 - potrošač.

Alternativna energija vjetra u CIS-u

Naravno, industrija energije vjetra u zemljama ZND-a zaostaje za naprednim zemljama. To je zbog više razloga, prije svega ekonomskih. Državni odjeli razvijaju programe, uvode se "zelene tarife" koje pridonose razvoju industrije.

Postoji veliki potencijal za to, ali ima puno prepreka za provedbu. Na primjer, Bjelorusija se nedavno počela razvijati u tom smjeru, ali glavni problem republika, je odsutnost vlastita proizvodnja, moraju naručiti opremu u partnerskim zemljama. Što se tiče Rusije, ova proizvodnja je u "zamrznutom" stanju, jer su osnovni izvori: voda, ugljen i atom. Kao rezultat, 64. mjesto na ljestvici proizvodnje električne energije. Za Kazahstan bi trebao pridonijeti povoljan geografski položaj, ali tehnička baza je vrlo zastarjela i zahtijeva veliku modernizaciju.

Razvoj energije vjetra u sjevernoj Europi

Norveška se nalazi na Skandinavskom poluotoku, većinu teritorija ispire more, gdje pušu jaki sjeverni vjetrovi. Mogućnosti za proizvodnju električne energije su beskrajne. U 2014. godini park je pušten u rad s projektiranom snagom od 200 megavata. Takav kompleks će osigurati 40.000 stambenih zgrada. Ne zaboravite da Norveška i Danska blisko surađuju na energetskom tržištu. Danska je svjetski lider u offshore energiji.

Većina elektrana nalazi se u moru, više od 35% električne energije proizvodi se u takvim kompleksima. Nemajući nuklearne elektrane, Danska lako opskrbljuje sebe i Europu električnom energijom. Kompetentna uporaba alternativni izvori omogućili su takav napredak.


Kompletan set vjetrenjača

Vertikala se u pravilu sastoji od sljedećih dijelova:

  • turbina
  • rep
  • rotor uz vjetar
  • guyed mast
  • generator
  • akumulatori
  • pretvarač
  • regulator punjenja baterije

Lopatice vjetroturbina


Zasebno bih se želio dotaknuti teme lopatica, učinkovitost instalacije izravno ovisi o njihovom broju i materijalu od kojeg su izrađeni. Po broju su jedno-dvije-tro i višekrake. Potonji se odlikuju s više od pet lopatica, imaju visoku inerciju i učinkovitost, zbog čega se mogu koristiti za rad pumpi za vodu. Do danas je već razvijen prilično učinkovit u radu, sposoban uhvatiti protok zraka bez lopatica. Radi na principu jedrilice, hvata nalete zraka, zbog čega se pokreću klipovi koji se nalaze u gornjem dijelu, odmah iza ploče.

Prema materijalima od kojih su izrađene lopatice u instalacijama, tvrde i jedriličarske strukture. Jedrilice su jeftinija opcija od stakloplastike ili metala, ali se tijekom aktivnog rada vrlo često lome.

Dodatni elementi vjetrenjače

Neki od modernih modela imaju modul za povezivanje izvora istosmjerna struja za solarne panele. Ponekad je dizajn vertikalne vjetrenjače nadopunjen neobičnim elementima, na primjer, magnetima. Vrlo popularan kod feritni magneti. Ovi elementi mogu ubrzati brzinu rotora i, prema tome, povećati snagu i učinkovitost generatora.

Ovako se zarađuju promaknuća. karakteristike izvedbe na ručno izrađenom sklopu, na primjer, iz autogeneratora starog automobila. Potrebno je napomenuti princip vjetroelektrane izrađene od feritnih magneta - omogućuje vam da radite bez mjenjača, a to smanjuje buku i povećava pouzdanost nekoliko puta._

Vertikalno aksijalni rotor Darier. Značajke rotora



U novim dizajnima vertikalne vjetrenjače korištenjem rotora Darya ima dvostruko veći faktor konverzije protoka vjetra od svih do sada poznatih instalacija ovog tipa. Okomito aksijalno s Darrieusovim rotorom, preporučljivo je instalirati za opremu crpne stanice, gdje je potreban snažan moment na osi rotacije pri vađenju vode iz bunara i bušotina u stepi.

Savonius rotor novi vertikalni generatori



Ruski znanstvenici izumili su novu generaciju vertikalnog generatora koji radi na Voronin-Savoniusovom rotoru. To su dva polucilindra na okomitoj osi rotacije. U bilo kojem smjeru i pri nevremenima, "vjetrenjača" temeljena na Savoniusovom rotoru potpuno će se okretati oko svoje osi i generirati energiju.

Njegov glavni nedostatak je mala upotreba sile vjetra, budući da lopatice polucilindra funkcioniraju samo u četvrtini okretaja, a on svojim kretanjem usporava ostatak kruga rotacije. O tome koji rotor odaberete ovisit će i dugotrajnost rada objekta. Na primjer, helikoidne vjetrenjače mogu se ravnomjerno okretati zahvaljujući uvijanju lopatica. Ovaj trenutak smanjuje opterećenje ležaja i povećava vijek trajanja.

Vjetrogenerator različite snage

Uređaj "mlin" mora se odabrati ovisno o tome koliko snage treba imati na izlazu. Snaga do 300 W jedna je od najjednostavnijih vrsta opreme. Ovi modeli lako stanu u prtljažnik automobila i može ih montirati jedan radnik za nekoliko minuta. Vrlo brzo hvata pridruženi protok zraka i osigurava punjenje Mobilni uredaji, rasvjeta i mogućnost gledanja televizije.

5 kw je najbolja opcija za malu seoska kuća. Sa snagom od 5-10 kW, može u potpunosti funkcionirati pri niskim brzinama vjetra, stoga imaju širi zemljopis za njihovu ugradnju.

Prednosti i prednosti korištenja

Ako uzmemo u obzir prednosti, prije svega bih želio napomenuti da daje uvjetno besplatnu električnu energiju, koja u naše vrijeme nije jeftina. Za pružanje mala kuća struju, moraju plaćati ogromne račune. Važno je napomenuti da su moderne vjetrenjače dobro kompatibilne s alternativnim izvorima. Na primjer, mogu raditi zajedno s dizel generatorima, stvarajući jedan zatvoreni ciklus.

  • Učinkovitost izravno ovisi o izboru prostora gdje će se postaviti.
  • Mali gubici energije tijekom transporta, jer potrošač može biti na maloj udaljenosti od izvora
  • Ekološki prihvatljiva proizvodnja
  • Jednostavan rad, nema potrebe za stalnom obukom osoblja
  • Dugotrajna upotreba komponenti, nije potrebna česta zamjena

Optimalnim brzim protokom smatra se razina od 5 - 7 m/s. Postoji mnogo mjesta za postizanje takvog pokazatelja. Vrlo često se vjetroelektrana koristi na otvorenom moru na udaljenosti od 15 km. s obale. Svake godine razina proizvodnje energije povećava se za 20%. Ako uzmemo u obzir daljnje izglede, u tom smislu prirodni resurs je beskrajan, što se ne može reći za naftu, plin, ugljen itd. Također, ne treba zanemariti sigurnost takve industrije. Katastrofe izazvane čovjekom povezane s atomom izazivaju strah cijelog čovječanstva.


Pred vašim očima je strašna slika eksplozije nuklearnog reaktora u nuklearnoj elektrani Černobil 1986. godine. A nesreća u Fukushimi opisana je kao deja vu Černobila. Destruktivne posljedice za sva živa bića nakon takvih situacija prisiljavaju mnoge zemlje da odustanu od cijepanja atoma i traže alternativne metode proizvodnja kW.

Nakon što platite određeni iznos, možete koristiti besplatnu struju nekoliko godina. Neosporan plus je i to što je moguće kupiti već rabljene, što vam omogućuje još veću uštedu.

Mane i mane

Unatoč svim pozitivnim kvalitetama WES-a, postoje i negativni aspekti. U većini slučajeva, nedostaci su slični propagandi i kontroverzni su. Razmotrite najčešće replicirane u svim TV programima, novinskim člancima i internetskim izvorima:

  • Prvi od nedostataka je što čovjek nije naučio kontrolirati prirodne pojave, pa je nemoguće predvidjeti kako će generator raditi određenog dana.
  • Drugi nedostatak vjetrenjača su njihove baterije. Imaju relativnu izdržljivost i, kao rezultat toga, moraju se mijenjati svakih 15 godina.
  • Financijska ulaganja su skupa. Zapravo, nove tehnologije imaju tendenciju smanjenja
  • Ovisnost o jačini horizontalnog strujanja zraka. Ovaj minus je adekvatniji, jer je nemoguće utjecati na snagu vrtloga
  • Negativan utjecaj na okoliš učinkom buke. Kao što su nedavne studije o ovom pitanju pokazale, nema dobrih razloga da se tako kaže.
  • Uništavanje ptica koje padnu u oštrice. Prema statističkoj analizi, vjerojatnost sudara je ekvivalentna dalekovodu
  • Izobličenje prijema signala. Procjene su vrlo malo vjerojatne, pogotovo jer se mnoge postaje nalaze u blizini zračnih luka
  • Iskrivljuju krajolik (nepotvrđeno)

Ovo je samo mali dio mitova - horor priča kojima se pokušava prestrašiti ljude. To je razlog i ništa više, jer u praksi rad vjetroelektrane snage 1 MW omogućuje uštedu približno 29.000 tona ugljena ili 92.000 barela nafte u 20 godina. Vodeće zemlje ovladavaju alternativnim izvorom rekordnom brzinom, napuštajući nuklearni kompleks. Njemačka, SAD, Kanada, Kina, Španjolska aktivno instaliraju opremu u svojim područjima.


Također je potrebno podsjetiti da neke vrste instalacija stvaraju veliku buku. Što je veća snaga instalacije, to će jača buka dolaziti iz nje. Potrebno je montirati na udaljenosti gdje razina buke od stanice ne prelazi 40 decibela. Inače ćete stalno imati glavobolju. Također ometaju televizijsko i radijsko emitiranje.

Vertikalne i solarne vjetroturbine, dizajn i učinkovitost, hibridi nove generacije


Vertikala nove generacije, kao što je gore spomenuto, može se razlikovati po vrsti svojih lopatica. Upečatljiv primjer je hiperboloidna vjetroturbina, u kojoj turbina ima hiperboloidni oblik i znatno je bolja od lopatične vjetrenjače s vertikalnom osi. Na primjer, njegovo funkcionalno područje je 7 ... 8% površine, a hiperboloid ima radno područje od 65 ... 70%. Na temelju takvih turbina u Sjedinjenim Državama spojena su dva alternativna izvora vjetra i sunca. WindStream Technologies lansirao je na tržište krovni hibridni energetski sustav SolarMill snage 1,2 kW.

Bolotovljev vjetrogenerator i njegova neovisnost o vremenskim uvjetima


U posljednje vrijeme velika se pažnja posvećuje malim instalacijama. Jedna od najuspješnijih je verzija Bolotovljeve vjetrenjače. To je elektrana s okomito postavljenim generatorskim vratilom.

Značajka opreme je da se ne mora prilagođavati različitim vremenski uvjeti. Bolotovljev generator može primiti protok iz svih smjerova bez odgovarajućih opcija i potrebe zakretanja jedinice u drugom smjeru. Rotacijski je u stanju prisiliti dolazni tok, zbog čega može u potpunosti funkcionirati s vjetrom bilo koje snage, uključujući oluju.

Još jedna prednost ove vrste je prikladno mjesto generatora u njima, strujni krug i baterije. Oni su na terenu, kao rezultat toga, održavanje opreme je vrlo povoljno.

Jedna lopatica na jarbolu

Inovativni razvoj, smatra se jednom oštricom, njegova glavna prednost je visoka frekvencija i brzina okretaja. U njima je umjesto optimalnog broja lopatica ugrađena protuuteg, koja malo utječe na otpor kretanju zraka.


Vjetrenjača Onipko

Nastavljajući raspravljati neobične opcije vijaka, nemoguće je ne spomenuti vjetrenjaču Onipko, koja se razlikuje po lopaticama u obliku stošca. Glavna prednost ovih postrojenja je mogućnost dobivanja i pretvaranja u kW pri protoku od 0,1 m/s. Za razliku od njih, oni s oštricama pokreću okretaje brzinom od 3 m / s. Onipko je tih i potpuno siguran za vanjsku okolinu. Nije našao masovnu distribuciju, ali prema rezultatima istraživanja, bit će izvrsna opcija za velike proizvodne pogone koji traže alternativne izvore, jer ima veliku snagu.

U obliku puževe kućice.
Inovativnim pomakom smatra se izum tvrtke Archimedes koja se nalazi u Nizozemskoj. Pozornost javnosti skrenula je na tihi dizajn koji se može postaviti izravno na krov. visoka zgrada. Prema istraživanju, jedinica može raditi zajedno sa solarnim pločama i smanjiti ovisnost zgrade o vanjskoj električnoj mreži na nulu. Novi generatori nazvani su Liam F1. Oprema izgleda kao mala turbina promjera 1,5 metara i težine 100 kilograma.


Po svom obliku, instalacija podsjeća na ljušturu puža. Turbina se okreće u smjeru zahvaćanja strujanja zraka. Agustín Otegu, izumitelj svjetski poznate spiralne turbine Nano Skin, budućnost čovječanstva ne vidi u ogromnim solarnim pločama i turbinama s velikim propelerima. Preporuča ugradnju u vanjske dijelove zgrada. Turbine će se početi okretati s vjetrom i stvarati energiju koja će se prenositi izravno u električnu mrežu zgrade.

Jedrenje najbržim hvatačem toka

Alternativa veslanju je jedrenje. Stražnji vjetar u lopatici hvata vrlo brzo i trenutno mu se prilagođava, kao rezultat toga, može raditi pri svim brzinama od najmanje do oluje. Ova vrsta opreme uopće ne stvara buku i radio smetnje, jednostavna je za rukovanje i transport, a to je važan faktor.

Neobični uređaji, energija vjetra i njeni projekti

Još uvijek postoji mnogo dizajna neobičnog tipa u fazi razvoja. Među njima su posebno zanimljivi:

  • Sheerwind svojim izgledom podsjeća na glazbeni instrument
  • vjetroturbine tvrtke TAK, podsjeća na ulicna rasvjeta samoodrživ
  • vjetrenjače na mostovima u obliku pješačkog prijelaza
  • vjetrovi koji primaju zračne struje sa svih strana
  • "vjetrene leće" promjera 112 metara
  • plutajuće vjetrenjače tvrtke FLOATGEN Corporation
  • razvoj tvrtke Tyer Wind - vjetroturbina koja oponaša mahanje krilima kolibrića
  • u obliku prave kuće u kojoj možete živjeti od tvrtke TAMEER. Analog ovog razvoja je Anara Tower u Dubaiju

Uskoro će biti instalirane prve svjetske instalacije koje mogu raditi bez vjetra. Njemačka tvrtka Max Bögl Wind AG predstavit će pozornost čovječanstva. Sastojat će se od turbina visokih 178 metara. Oni će služiti i kao spremnici vode. Princip rada sustava je vrlo jednostavan, kada ima vjetra, oprema će raditi kao vjetrogenerator, a kada vrijeme nije vjetrovito, puštaju se u pogon hidroturbine. Oni stvaraju energiju iz vode koja mora teći niz brdo iz rezervoara. Kada se ponovno pojavi, voda će se početi pumpati natrag u spremnike. Time će se osigurati rad elektrane u kontinuiranom načinu rada.
Doba “mlinova”, s kojima se Don Quijote borio u priči Cervantesa, odlazi u daleku prošlost. Danas su industrijski objekti više nalik jedinstvenim umjetničkim djelima nego industrijskim postrojenjima.

Cepelin tvrtke Altaeros Energies

Svakim danom sve je više ideja o razvoju alternativnih izvora, a jedna od najnovijih je generator cepelina. Tradicionalni s lopaticama prilično su bučni, a koeficijent iskorištenja protoka vjetra doseže 30%. Upravo su te nedostatke Altaeros Energies odlučili ispraviti razvojem zračnog broda. Ovaj inovativni tip radit će na visinama do 600 metara. Obične vjetroturbine s lopaticama ne dosežu ovu visinsku granicu, ali upravo ovdje najjači vjetrovi mogu osigurati kontinuirani rad generatora. Oprema je konstrukcija na napuhavanje koja izgleda kao križanac vjetrenjače i zračnog broda. Ima turbinu s tri lopatice na horizontalnoj osi.

Posebnost ovakve plutajuće vjetroelektrane je u tome što se njome može upravljati daljinski, ne zahtijeva dodatne troškove održavanja i vrlo je jednostavna za rukovanje. Prema programerima, ove instalacije u budućnosti neće biti samo izvori električne energije, već će također moći provoditi internet do udaljenih dijelova svijeta koji su daleko od razvoja infrastrukture. Prema dobivenim podacima, može se tvrditi da će masovna proizvodnja ove elektrane biti veliki iskorak u svijetu tehnologije. A rezerva snage zračnog broda dovoljna je za "dvojku".



Vjetrogenerator "Leteći Holandez" i druge leteće instalacije.
Ovaj uređaj je hibrid zračnog broda i vjetrenjače. Tijekom testiranja cepelin je podignut na visinu od 107 metara i tamo je bio neko vrijeme. Rezultati su pokazali da su ove vrste instalacija sposobne proizvesti dvostruko više energije od konvencionalnih instalacija koje se postavljaju na visoke tornjeve.

Projekt Wavestalk

Zanimljivo je znati da je predloženo da se snaga valova i oceanskih struja pretvori u električnu energiju Alternativna opcija projekt Windstalk - Wavestalk. Uređaj je bez lopatica, tipa jedra. Po svom obliku podsjeća na veliku satelitsku antenu, koja se pod utjecajem vjetra naginje naprijed-natrag, stvarajući vibracije u hidrauličnom sustavu.

U ovom dizajnu, vjetar je upregnut u jedro, što vam omogućuje pretvaranje velikih količina kinetičke energije.


Projekt Windstalk

Jarbol bez lopatica dugo se smatra najuspješnijim alternativnim izvorom električne energije. U Abu Dhabiju, u gradu Mansard, odlučili su izgraditi elektranu Windstalk. To je skup stabljika ojačanih gumom, širine 30 cm i do 5 cm na vrhu. Svaka takva stabljika, prema projektu, sadrži slojeve elektroda i keramičkih diskova koji mogu generirati struja. Vjetar koji trese ove stabljike stisnut će diskove, uslijed čega će se generirati električna struja. Takve vjetroturbine ne stvaraju nikakvu buku i opasnost za okoliš. Područje koje zauzimaju stabljike u projektu Windstalk pokriva 2,6 hektara, a po snazi ​​daleko premašuje identičnu količinu lopatica koje se mogu smjestiti na istom području. Programere je na stvaranje sličnog dizajna potaknula trska na vijku, koja se ravnomjerno njiše na vjetru.


Vjetrenjača u obliku stabla

Promatranje prirode, kao što je jasno iz gornjeg primjera, vrlo je inspirativno za moderne inženjere. Još jedna potvrda tome je ovaj dizajn koji podsjeća na oblik stabla. Ovaj neobičan koncept predstavili su predstavnici tvrtke NewWind. Razvoj je nazvan Arbre à Vent, njegova visina je tri metra, a uređaj je opremljen sa 72 vertikalne mini-turbine koje mogu raditi čak i pri brzinama vjetra od 7 km/h ili 2 m/s. Vjetrenjača u obliku stabla radi vrlo tiho, osim što izgleda prilično realistično, a da svojim izgledom ne kvari okolni vanjski dio grada ili prigradskog područja.


Najveći hvatač vjetra

Najveći na svijetu smatra se idejom Enercona. Snaga elektrane je 7,58 MW. Visina nosećeg tornja može varirati ovisno o zahtjevima potrošača, u standardnoj izvedbi visina je 135m, a raspon lopatica 126m. Ukupna masa ovog dizajna je oko 6000 tona.

Oklopne baterije proizvedene su jedinstvenom tehnologijom, smatraju se novom generacijom baterija i imaju poboljšana svojstva. Dugi vijek trajanja od 800 do 2 tisuće ciklusa punjenja i pražnjenja. Na baterije utječe temperatura okoline. Smanjenje od 1ºS dovodi do smanjenja kapaciteta uređaja za 1%. Ovaj parametar baterije pri mrazu -25 ºS bit će polovica svojih vrijednosti na +25 ºS.

Na kojem se uređaju zaustaviti i što uzeti u obzir pri odabiru

Kao što je vidljivo iz navedenih modela, u svijetu se stalno izmišljaju nove električne instalacije koje mogu raditi na prirodnim resursima. Svaki od njih možete uspješno koristiti u svom prigradskom području. Nakon što ste se dobro upoznali s principom rada vjetroturbina, možete čak pokušati napraviti vlastitu kućnu stanicu, koja će postati izvrstan analog centralne električne mreže i, možda, čak napraviti proboj u svijetu elektronike.
Klasična shema elektrane koje koriste regulator, baterije i pretvarač u krugu.

Pravilo odabira opreme

  • Količina snage u kW koja bi vašem domu dala energiju. Vlast se mora uzeti s rezervom. Izračunajte broj baterija za akumulaciju u slučaju mirnog vremena.
  • Prosječna godišnja brzina strujanja zraka. Klimatske značajke mjesta stanovanja. Instalacija se ne opravdava u traci gdje stoje vrlo hladno a stalno pada kiša i snijeg.
  • Oštrice, odnosno njihov broj. Manje oštrica - veća učinkovitost. Intenzitet buke tijekom rada instalacije. Pogledajte recenzije proizvođača vjetroturbina, recenzije o njima, kao i tehničke specifikacije.

Pitanje energije vjetra u našem inovativnom vremenu zanima mnoge. Oni koji su ikada posjetili europske zemlje u svom automobilu vjerojatno su vidjeli ogromne vjetroelektrane.
Putem se susreću stotine generatora.

Promatrajući takvu sliku, mnogi počinju vjerovati da je dobivanje električne energije uz pomoć vjetra vrlo obećavajuće i isplativo zanimanje. Mudri Europljani ne mogu pogriješiti.

Pritom se iz nekog razloga zanemaruje činjenica da na drugim mjestima te iste Europe takvih vjetroelektrana praktički nema. Zašto se to dogodilo?
To je to o tome, kada, gdje i kako je isplativo koristiti vjetrenjače, a kada ne, o čemu će se raspravljati u članku.

autonomija

Sigurno ste nakon sljedećeg porasta cijene električne energije razmišljali o instaliranju generatora vjetra na svoje mjesto. Time osiguravaju, ako ne sve, onda većinu svojih potreba za električnom energijom.

Neki čak razmišljaju o tome da se na ovaj način osamostale od mreže. Koliko je to realno i moguće? Nažalost, za 90% vlasnika privatnih kuća ti će snovi ostati snovi.

A da ne bacate novac uzalud, izračunom svih brojki reći ćemo vam zašto je to tako.

Brzina vjetra

Nažalost, u našoj zemlji nema puno krajeva u kojima je brzina vjetra barem na razini od 5-7 metara u sekundi. Podaci se uzimaju na godišnjem prosjeku. U velikoj većini geografskih širina pogodnih za stanovanje, upravo je ta brzina jednaka maksimalno 2-4 m / s.

Ovo sugerira da vaša vjetroturbina većinu vremena jednostavno neće raditi. Za stabilnu proizvodnju električne energije potreban je vjetar od oko 10 m/s.

Ako je vjetar u vašem području 7m/s, tada će generator raditi na najviše 50% svoje nazivne vrijednosti. A ako samo 2 m / s, onda za 5%.

U stvari, u sat vremena, generator od 2kW neće vam dati više od 100W.

Susrest ćete se i s još jednim problemom vjetra o kojem proizvođači šute. Pri tlu je njegova brzina mnogo manja nego na vrhu, gdje su postavljena industrijska postrojenja visoka 25-30 m.

Jedinicu ćete montirati na najviše deset metara. Stoga se nemojte čak ni voditi tablicama vjetrova s ​​različitih stranica. Ove informacije se ne odnose na vas.

Proizvođači skromno prešućuju da se za njihove karte resursa vjetra mjerenja vrše na visini od 50 do 70 metara! Osim toga, tamo se ne uzimaju u obzir podaci o turbulencijama i vrtlozima.

Ako ga pokušate podići više od 10m, sigurno ćete razmišljati o zaštiti od groma. Lopatice naelektrizirane trenjem zraka, vrlo ukusan mamac za pražnjenja!

Osim toga, svi su iz nekog razloga zabrinuti samo zbog parametra kao što je brzina vjetra, a pritom zaboravljaju na njegovu gustoću ili pritisak. A razlika u energiji je vrlo značajna. Ovisnost proizvodnje električne energije o pritisku vjetra je nerazmjerna.

Dakle, ako se tlak vjetra udvostruči, proizvedena snaga se povećava osam puta!


Osim toga, u navedenom postoji izvjesna lukavost Tehničke specifikacije generatori.

Naravno, možete im vjerovati, ali samo za idealne uvjete. Jer:


  • a u laminarnom strujanju s konstantnim smjerom i povećanom gustoćom

Imate na prigradsko područje brzina vjetra može biti takva da neće uspjeti okretati osovinu, a kamoli stvarati energiju.

A ovo je proljeće ili jesen. U tom razdoblju dolazi do najaktivnijih kretanja zračnih masa.

Ne zaboravite da vjetrenjača ne radi u praznom hodu okretne ploče, već mora vrtjeti rotor generatora okružen neodimijskim magnetima.

I to samo dok električni potencijal vjetrenjača ispod napona baterije. Kada je napon dovoljan za početak punjenja, baterija se pretvara u opterećenje.

Ako se koriste strukture niske brzine s okomitom osi rotacije, tada već postoji mjenjač za povećanje. Jeste li probali vrtjeti booster? Takav dizajn postaje kompliciraniji, povećava se težina, vjetar, trošak.

Čak i na svjetionicima Sjeverne flote, s obzirom na stalne vjetrove i polarnu noć, stručnjaci radije koriste solarne ploče. Na pitanje zašto je to tako, odgovaraju jednostavno – manje je problema!

Baterije vjetroturbina

Velike industrijske vjetroturbine mogu prenijeti energiju izravno u mrežu, zaobilazeći sve baterije.

Ali bez njih se ne može. Bez baterije neće raditi ni TV ni hladnjak. Čak će i rasvjeta zasjati na mahove, ovisno o naletima vjetra.

U isto vrijeme, za 12-15 godina rada generatora, morat ćete promijeniti 3-4 kompleta baterija, čime ćete udvostručiti svoje početne troškove. I uzimamo gotovo savršena opcija, kada će baterije biti ispražnjene ne više od polovice svog kapaciteta.

Naravno, možete kupiti jeftine modele baterija, ali troškovi se od toga neće smanjiti. Samo odlazak u trgovinu po nove baterije neće biti 4 puta, već 8.

Gdje je najbolje mjesto za instalaciju

Još jedna stvar koju treba ozbiljno razmotriti je prisutnost slobodan prostor. Štoviše, što se tiče površine, može ići 100 ili više metara u svakom smjeru od jarbola.

Vjetar bi se trebao slobodno kretati duž lopatica i dopirati do njih bez smetnji sa svih strana. Ispada da morate živjeti ili u stepi ili blizu mora (po mogućnosti izravno na njegovoj obali).

Idealno bi mjesto bilo na vrhu brda. Gdje je s pozicije aerodinamike strujanje zraka zbijeno uz odgovarajuće povećanje brzine i tlaka vjetra.

Zaboravite na susjede. Njihovi vrtovi i dvo-trokatnice sjajno će vam "piti krv", svaki put blokirajući vjetar u leđa. Kao i susjedne šumske plantaže.

Iste industrijske vjetrenjače nisu postavljene neposredno jedna iza druge, već su postavljene dijagonalno. Svaki sljedeći ne bi trebao zatvarati prethodni.

Cijena za 1 kW snage

Četvrti razlog - visoka cijena. Ne dajte se zavarati cijenama prodavača u cjenicima. Nikada ne prikazuju stvarnu cijenu sve potrebne opreme.
Stoga uvijek pomnožite cijene s 2, čak i kada birate takozvane gotove komplete.

Ali to nije sve. Ne zaboravite na operativne troškove, koji dosežu i do 70% troškova vjetrenjača. Pokušajte popraviti generator na visini ili svaki put rastaviti i rastaviti i sastaviti jarbol.

Ne zaboravite povremeno zamijeniti bateriju. Stoga nemojte očekivati ​​da vas vjetrenjača može koštati 1 dolar za 1 kW električne energije.

Kad izračunate sve stvarne troškove, ispada da vas svaki kilovat snage takvog vjetrogeneratora košta najmanje 5 kuna.

Razdoblje povrata i izračun uštede

Peti razlog neraskidivo je povezan s prva četiri. Ovo je razdoblje povrata.

Za vašu individualnu vjetroturbinu ovo razdoblje NIKADA nije.

Cijena vjetrenjače, jarbola i dodatne opreme za 2 kilovata kvalitetni modeli dosegnut će prosječno 200 tisuća rubalja. Učinak takvih instalacija je od 100 do 200 kW mjesečno, ne više. I to pod dobrim vremenskim uvjetima.

Čak i oborine smanjuju snagu vjetrenjača. Kiša za 20%, snijeg za 30%.

Dakle, ispada da je sva vaša ušteđevina - ovo je 500 rubalja. Za 12 mjeseci kontinuiranog rada stići će nešto više - 6 tisuća kuna.

Ali ako se sjećate početnih 200 tisuća, onda ćete ih vratiti za trideset i dvije godine!

I sve to bez uzimanja u obzir operativnih troškova. A ako to mislite prosječni rokživotni vijek dobre vjetrenjače je oko 20 godina, ispada da će se konačno i nepovratno pokvariti i prije nego što se isplati.

U isto vrijeme, jedinica od 2 kilovata neće pokriti 100% vaših potreba. Najviše trećina! Ako želite potpuno spojiti sve iz njega, onda uzmite model od 10 kilovata, ne manje. Razdoblje povrata se neće promijeniti.

Ali već će biti potpuno drugačije dimenzije i težina.

I tako ga popraviti na cijevi kroz potkrovlje vašeg krova definitivno neće uspjeti.

No, neki su i dalje uvjereni da će zbog beskrajnog poskupljenja struje vjetroagregat u jednom trenutku ipak postati isplativ.

Kada kupiti vjetroturbinu

Naravno, struja je svake godine sve skuplja. Primjerice, prije 10 godina cijena mu je bila 70% niža. Provedimo približne izračune i saznajmo izglede da se vjetrenjača isplati, uzimajući u obzir nagli porast cijene električne energije.

Razmotrit ćemo generator snage 2 kW.

Kao što smo ranije saznali, cijena takvog modela je oko 200 tisuća. Ali uzimajući u obzir sve dodatne troškove, trebate ga pomnožiti s dva. Ispostavit će se najmanje 400 tisuća rubalja. troškova, s vijekom trajanja od dvadeset godina.

Odnosno, za godinu dana ispadne 20 tisuća. U isto vrijeme, zapravo, ove godine jedinica će vam dati najviše 900 kW. Zbog koeficijenta instalirane snage (kod malih vjetrenjača ne prelazi pet posto), navit ćete 75 kW mjesečno.

Čak i ako uzmemo 1000 kW godišnje radi lakšeg izračuna, trošak 1 kW / h dobivenog od vjetrenjače bit će 20 rubalja za vas. Ako pretpostavimo da će struja iz termoelektrana poskupjeti 4 puta, onda se to neće dogoditi sutra, a ni za 5 godina.

Koje vjetrenjače odabrati

Pa, za one koji žive daleko od trafostanica i VL-0.4kv, vrijedi kupiti najmoćnije modele vjetrenjača koje si možete priuštiti. Budući da od snage koja je navedena na slikama, nećete dobiti više od 15%.

Druga kategorija potrošača, sasvim zasluženo, ne bira u korist kineskih tvorničkih modela, već, naprotiv, preferira domaće vjetrenjače samoukih majstora. Ima i svojih prednosti.

Uglavnom su izumitelji takvih uređaja kompetentni i odgovorni ljudi. I u gotovo 100% slučajeva, bez ikakvih problema, mogu vratiti instalaciju ako je nešto pošlo po zlu, ili je treba popraviti. To sigurno neće biti problem.

U industrijskim kineskim vjetrenjačama izgled je svakako ljepši. A ako se ipak odlučite za kupnju, odmah nakon provjere električnom bušilicom obavite preventivno održavanje i zamijenite kinesko staro željezo ležajevima s visokokvalitetnom mašću.

Ako u vašoj blizini postoje velika ptičja gnijezda, ne škodi kupiti dodatni set oštrica.

Pilići ponekad potpadaju pod distribuciju vrtećeg se "mini mlina". Plastične oštrice se lome, a metalne savijaju.

I želio bih završiti s mudrošću onih korisnika koji nisu poslušali sve argumente i naišli su na sve gore opisane probleme. Zapamtite, najskuplji vjetrokaz za dom je vjetroturbina!

Vjetroturbina hiperboloidnog tipa prema Shukhovu sposobna je raditi čak iu uzlaznim zračnim strujama, što se u pravilu odvija u blizini rijeke, jezera, močvare, na padinama brda i gudura. Stvaraju se uvjeti "samousisavanja" i "samopodržavanja", kao kod helikoidnih turbina, iako to ne igra ulogu odlučujuću ulogu na poslu.

Tehnologija čeka financiranje iu procesu je razvoja!


Opis:

Vjetroturbina hiperboloidnog tipa po Shukhovu temelji se na idejama velikog ruskog inženjera i znanstvenika Shukhova V.G.

Na slici radna zona strujanje vjetra obojeno je crveno. Prema ovom parametru, ona (hiperboloidna vjetroturbina prema Shukhovu) nadmašuje druge tipove turbina, naime: radno područje strujanja vjetra lopatica je 7-8% zahvatne površine; turbine Darrieus i Savonius - 45-50%; u ovom slučaju - 60-70%.

generator vjetra ovog tipa može raditi čak i uzvodno zrak, koji se odvija, u pravilu, pored rijeke, jezera, močvare, na obroncima brda i usjeklina.

Stvaraju se uvjeti "samousisavanja" i "samopodupiranja", kao u helikoidu turbine, iako to nema presudnu ulogu u radu.


Prednosti:

- linija dodira aktivnog sloja strujanja zraka, koja pere hiperboloid, je 1,6 puta duža od slične linije rotirajućeg cilindra vjetrogeneratora rotacijskog tipa s ravnim lopaticama. Prirodno je očekivati ​​da učinkovitost vjetrenjače bit će veći u odnosu na istu vrijednost,

konstruktivna uređaj radni organ u kombinaciji s lakoćom, čvrstoćom i uravnoteženošću omogućuje ugradnju jedinica (reduktor, električni generator i sl.) postaviti unutar ugradbenog volumena čime se smanjuju dimenzije i težina cjelokupne instalacije u cjelini,

ukupni moment tromosti konstrukcije definiran je kao zbroj umnožaka masa materijalnih točaka s vrijednošću kvadrata duljine polumjera. Iz toga proizlazi da je moment tromosti konstrukcije najmanje polovica momenta tromosti rotirajućeg cilindra vjetroagregata s ravnim lopaticama, pa stoga potrebna snaga vjetra u trenutku pokretanja je upola manja.

Usporedba značajki:

Karakteristike

Vjetrogenerator tipa krila

Vjetroturbine s okomitom osi

Vjetroturbina hiperboloidnog tipa

snaga, kWt 1,0 1,0 1,0
Ukupne dimenzije, mm 2 800 mm u promjeru (krug opisan oštricama) 454 mm u promjeru, 4.000 mm. visina oštrice 520 mm u promjeru, 850 mm. visina oštrice
Težina (vjetroturbina i generator), kg 70 98 43
Snaga vjetra u trenutku otrgnuća, m/s 2,0 3,0 1,0 – 1,4
Frekvencija vrtnje, o/min 300-400 180-300 600-900

Napomena: opis tehnologije na primjeru vjetroturbine hiperboloidnog tipa po Šuhovu.

vertikalna invelox rimworld vjetroturbina visokih performansi
uradi sam močvarna rotacijska vjetroturbina
zvt unutarnja ogromna vjetroturbina sa solarnim pločama DIY puniji dijelovi ovchinnikov
kupite zatvorene vjetroturbine s jednom oštricom po domaćoj cijeni
učinkovitost generatora vjetroturbine
mini generator vjetroturbine

Stopa potražnje 1 552

Pretraživanje tehnologije

Pronađene tehnologije 1

Moglo bi biti zanimljivo:

  • Modularni kompleks "Sibir" dizajniran je za vađenje zlata, platine i rijetke zemlje ...

Detalji Objavljeno 24.09.2014 01:28

Vjetroturbine lebde u zraku, neke se okreću vodoravno, druge okomito. Neki su lakši od zraka, dok su drugi veličanstveno uklopljeni u zgrade nebodera. Raznolikost dizajna vjetroturbina oko nas jednostavno oduzima dah. Gdje god vjetar puše, može se postaviti vjetrogenerator jedinstvenog dizajna za proizvodnju električne energije.

Možete se upoznati s dizajnom tradicionalne vjetroturbine.

U nastavku donosimo izbor fotografija najambicioznijih i najspektakularnijih projekata vjetroturbina trećeg tisućljeća.

MagLev - maglev vjetroturbina

MadLev je maglev vjetroturbina koja može proizvesti jedan gigavat energije (dovoljno za napajanje 750.000 domova) i osigurati čistu energiju po cijeni od jednog centa po kilovatsatu.

Magnetska levitacija je vrlo učinkovita metoda hvatanje energije vjetra. Lopatice turbine obješene su na zračni jastuk, a energija se uz minimalne gubitke usmjerava na linearne generatore. Velika prednost magleva je što smanjuje troškove održavanja i produljuje vijek trajanja generatora. Proizvođač tvrdi da zahtijeva manje prostora nego stotine konvencionalnih turbina. Vjetroturbinu MagLev izumio je Ed Mazur 1981. U Kini već postoji nekoliko MagLev vjetroturbina.

MARS.

M.A.R.S je zanimljiv uređaj, koji je sposoban koristiti energiju vjetra (prilično kao vjetrenjača) za proizvodnju električne energije. Električna energija se prenosi u zemlju žicom na čeličnoj užadi.


Budući da je M.A.R.S napunjen helijem, može letjeti mnogo više od ostalih vjetroturbina kako bi postigao veće brzine vjetra. Već je započela proizvodnja uređaja snage 4,0 kW.

Vijčana vjetroturbina


Spiralno strukturirane vjetroturbine - Moderna tehnologija vjetrenjače. Ovi nevjerojatni uređaji zamijenit će uobičajene dugačke oštrice. Novi vjetrenjače rade kao stari, ali imaju jedinstveni dizajn koji će pomoći u učinkovitijoj pretvorbi energije vjetra.

Loop Wing


LoopWing je eksperimentalna vjetroturbina razvijena u Japanu. Prvi put predstavljen na izložbi 2006. Model E1500 radi s niskom razinom vibracija, uz brzinu vjetra od 16 m/s.

Gradske turbine - "Tiha revolucija"

Mnogi ljudi misle da vjetroturbine uništavaju krajolik. Konvencionalne turbine su najprikladnije za široke otvorene prostore gdje ima puno vjetra. Turbine na okomitoj osi, vijčane izvedbe, mnogo su bolje prilagođene urbanim uvjetima.

Jedna britanska tvrtka zatražila je dozvolu za izgradnju jedne od vjetroturbina u blizini Buckinghamske palače.

Turbina Silent Revolution ima lopatice od 5 metara koje mogu generirati 10 kWh energije, uz brzinu vjetra od samo 5,8 metara u sekundi. Ugrađene LED diode u svakoj lopatici u obliku slova S koriste se za stvaranje slika dok se turbina okreće.

Meduza

S visinom od samo 36 cm, meduza može proizvesti oko 40 kilovatsati mjesečno.

Meduza se sastoji od sljedećih dijelova:

Vjetroturbina s okomitom osi

Kontrolor

Asinkroni generator promjenjive brzine

Meduze mogu djelovati u najudaljenijim područjima, smanjujući troškove izgradnje skupih dalekovoda. Iako korištenje mikro vjetrenjača nije ništa novo, cijena od 400 dolara i jednostavan dizajn čine da meduze izgledaju obećavajuće.

Cestovne turbine

Ovo je novi način hvatanja dijela energije koju troše vozila koja se kreću velikim brzinama na autocestama. Projekt je razvijen na Sveučilištu u Arizoni. Kretanje vozila, posebice kamiona, uzrokovat će turbulencije zraka čije će strujanje pokretati turbine.


Analiza pokazuje da pri brzini vozila od 110 km na sat svaka turbina može proizvesti 9600 kWh godišnje.

Moderni kinetički vjetrogenerator omogućuje vam da iskoristite snagu zračnih struja, pretvarajući je u električnu energiju. U tu svrhu postoje tvornički i domaći modeli uređaji koji se koriste kako u industriji tako iu privatnim kućanstvima.

Razgovarat ćemo o tome kako su uređene vjetrenjače ove vrste, predstaviti značajke uređaja i mogućnosti dizajna. U članku smo predložili, slab i snage vjetroelektrana. Samostalni majstori naći ćemo korisne dijagrame i preporuke za sastavljanje.

Rad vjetrogeneratora temelji se na pretvaranju kinetičke energije vjetra u mehaničku energiju rotora, koja se zatim pretvara u električnu energiju.

Načelo rada je vrlo jednostavno: rotacija lopatica učvršćenih na osi uređaja dovodi do kružnih kretanja generatora rotora, zbog čega se stvara električna energija.

Energija vjetra jedan je od najperspektivnijih sektora obnovljive energije. Moderni dizajni omogućuju ekonomično korištenje snage zračnih struja, koristeći je za proizvodnju električne energije

Rezultirajuća nestabilna izmjenična struja se "odvodi" u regulator, gdje se pretvara u konstantni napon koji može puniti baterije. Odatle se snaga dovodi do pretvarača, gdje se pretvara u izmjenični napon s indikatorom od 220/380 V, koji se isporučuje potrošačima.

Snaga vjetrogeneratora izravno ovisi o snazi ​​protoka zraka (N), izračunava se prema formuli N=pSV 3 /2, gdje je V brzina vjetra, S radna površina, p zrak gustoća.

Uređaj generatora vjetra

Različite vrste vjetrogeneratora međusobno se značajno razlikuju.