Vjetroagregat je glavni dio generatora vjetra, koji ima turbinu kao uređaj za primanje energije vjetra. Jedna od varijanti takvih uređaja je tijelo u obliku cilindra, u čijem se unutarnjem prostoru nalaze lopatice.

Vjetroturbine izrađene na osnovi vjetroagregata odlikuju se većom učinkovitošću od lopatica, kao i jednostavnošću dizajna i pouzdanošću u radu.

Glavne karakteristike

Kao i za bilo koji tehnički uređaj, tako i za zračnu turbinu, parametri koji klasificiraju njegove mogućnosti, kao i podaci o određenom modelu, njegove su tehničke karakteristike.

Glavne tehničke karakteristike takvih uređaja su:

1. Nazivna izlazna snaga, izmjerena u kW.
2. Nazivni ispravljeni napon koji generator generira pri određenoj brzini rotora postrojenja.
3. Učestalost primijenjenog napona, izmjerena u Hz.
4. Brzina rotora, u radnom načinu rada, pri kojem se generira nazivni ispravljeni napon. Mjereno u o / min.
5. Nazivna brzina kojom vjetroagregat ispunjava deklariranu snagu. Mjereno u o / min.
6. Brzina ubrzanja, mjerena u okretajima u minuti, klasificira maksimalnu sposobnost jedinice za rad pri određenoj brzini.
7. Način rada u kojem jedan ili drugi model uređaja može raditi određeno vrijeme (dugoročno, ciklično, kratkotrajno itd.).
8. Razina buke (zvuka) koja se stvara tijekom rada određenog modela mjeri se u dB.
9. Učinkovitost uređaja.
10. Tip rashladnih jedinica i mehanizama.
11. Način ugradnje i ugradnje.
12. Dimenzije.
13. Jedinica težine.

Značajke dizajna vjetroagregata

Vjetrogeneratori opremljeni vjetroagregatom predstavljaju se kao cilindar s lopaticama unutra. Prisutnost vanjske konture oko lopatica pruža im zaštitu od stranih predmeta i živih organizama koji u njih ulaze.

Odsutnost potrebe za zadnjim dijelom (za orijentaciju u odnosu na smjer vjetra) smanjuje težinu i dimenzije uređaja, a također olakšava ugradnju i rad. Tijelo se u obliku cilindra samostalno orijentira u smjeru strujanja vjetra, a rad, zapravo, poput mlaznice, povećava pritisak na ugrađene lopatice, povećavajući time učinkovitost vjetrogeneratora.

Kako pravilno izračunati

Glavni pokazatelj koji određuje odabir određenog modela je sposobnost stvaranja električne energije koja se mjeri u kilovat * satima po jedinici vremena.

Količina proizvedene energije izravno je povezana sa snagom postrojenja, što je glavna tehnička karakteristika jedinice, pa proračun vjetroagregata određuje njegove geometrijske dimenzije, broj ugrađenih lopatica i visinu gornje instalacije tlo.

Snaga električnog generatora, koja određuje sposobnost vjetroagregata da proizvodi električnu energiju, ovisi o protoku vjetra čija se snaga, u skladu s učinkovitošću turbine, može izračunati formulom:

P \u003d KxRxV 3 xS / 2

P je snaga protoka zraka;

K - koeficijent uzimajući u obzir učinkovitost turbine, ima vrijednost od 0,2 do 0,5 jedinice;

R - gustoća zraka, iznosi 1,225 kg / m 3 (pri normalnom atmosferskom tlaku);

V je brzina strujanja zraka, mjerena u m / s;

S je područje pokrivanja vjetroagregata (protok vjetra koji radi s instalacijom).

Iz gornje formule može se vidjeti da snaga protoka vjetra, a time i snaga generatora, izravno ovisi o promjeru vjetroagregata (S \u003d π R 2).

Poznavajući brzinu protoka zraka na mjestu ugradnje instalacije i njezin promjer, moguće je utvrditi snagu postrojenja i njegovu sposobnost stvaranja električne energije.

Vrste vjetroagregata

Iako se izvorno vjerovalo da vjetroturbina s vjetroagregatom uključuje njezinu ugradnju samo u vodoravnoj ravnini, što karakterizira generatore vjetra s vodoravnom osi rotacije, dizajneri su razvili nove inačice takvih uređaja, a to su:

• Vjetroagregat vertikalne osi

U instalacijama ovog tipa, cilindar turbine smješten je okomito, a lopatice su u ravnini okomitoj na površinu zemlje.

Rad vjetroagregata s vertikalnom osi rotacije sličan je radu uređaja s vodoravnom osi rotacije.

• Vjetroagregat bez lopatica

Prisutnost lopatica u vjetroagregatima različitih izvedbi dovodi do činjenice da njihova instalacija zahtijeva značajna područja, čak i ako su to vjetroturbine smještene u krutom kućištu. S tim u vezi, novi smjer u razvoju vjetroagregata je izgradnja takvih uređaja pomoću vjetroagregata koji nemaju lopatice.

Ovaj dizajn je stup s metalnim diskovima unutra. Diskovi su postavljeni na osovinu i međusobno su paralelni; između njih su ugrađeni posebni odstojnici. Kad zrak uđe u brtve, oni se pokreću i daju specifičan i usmjeren impuls metalnim diskovima, pod čijim djelovanjem se diskovi počinju okretati. Pod utjecajem rotacijskog gibanja diskova, šipka se počinje okretati, što zauzvrat prenosi svoje rotacijsko gibanje na osovinu generatora.

• Krovna vjetroturbina

Zanimanje za mogućnost osiguravanja besplatne električne energije, iako drugima ne stvara probleme, čak ni u gradu, dovelo je do razvoja dizajna vjetroagregata koji se može instalirati na krov bilo koje zgrade.

Takva instalacija ima male ukupne dimenzije, malu težinu i praktički je tiha tijekom rada. Vanjsko kućište uređaja izrađeno je u obliku puža, što omogućuje pojačavanje strujanja vjetra u željenom smjeru i orijentaciju u prostoru, u skladu s njegovim smjerom.

Popularni modeli i marke

Među raznolikošću vjetroagregata proizvedenih u različitim tehnički razvijenim zemljama, najpopularniji su:

• Turbinu su razvili stručnjaci tvrtke Fbesposličar (SAD), namijenjen je za individualnu upotrebu i uključuje ugradnju na krov stambene zgrade ili druge građevine za individualnu uporabu.

Ovaj je model opremljen elektroničkom jedinicom, uz pomoć koje je pomoću posebnih mobilnih aplikacija moguće pratiti rad uređaja na daljinu.

Vjetroturbina radi u tandemu s baterijom instaliranom unutar zgrade . Pričvršćivači su dizajnirani za postavljanje na greben krova, što povećava količinu protoka vjetra zarobljenog turbinom. Razina buke tijekom rada uređaja svedena je na najmanju moguću mjeru, što omogućava da se ne stvara nelagoda stanovnicima koji žive unutar zgrade na kojoj je jedinica postavljena.

• • Turbinu Liam F1 u Nizozemskoj je razvio The Archimedes, lagana je (do 80,0 kg) i može se instalirati na krov zgrade ili na drugu samostojeću potporu. Dizajn prijemne jedinice, u obliku puža, omogućuje vam povećanje učinkovitosti vjetroagregata i uvijek biti u ravnini kretanja vjetrovnih tokova.
  • 
    
  • Razina buke tijekom rada je vrlo niska, što omogućuje instalaciju na bilo kojem prikladnom mjestu.

  • Prosječne cijene

    Oprema koja se koristi u alternativnoj energiji, uključujući vjetroturbine, nije jeftina. To je zbog činjenice da se, u pravilu, novi modeli proizvode u komadnom dizajnu, a ono što je već isporučeno nije potok, ne provodi se masovno, što je zbog činjenice da je ovaj način dobivanja energije još nije našao široku distribuciju među korisnicima.

    Cijena gore navedenih instalacija iznosi:

    • Model Liam F1 prodaje se u Europskoj uniji i Americi, cijena mu je od 4000,0 eura.
    • Nema podataka o cijeni modela američke tvrtke Fiddler, ali zbog njegove konfiguracije i opskrbe takvim uređajima na tržištu sigurno se može reći da cijena instalacije nije niža od cijene nizozemskih programera.

    Prednosti i nedostatci

    Jednostavnost i pouzdanost vjetrogeneratora izrađenih s vjetroagregatom nisu jedine prednosti ovih jedinica. Pored toga, prednosti korištenja vjetroagregata uključuju:

    • Sposobnost rada pri malim protocima vjetra, brzinom od 2,0 m / s.
    • Velika osjetljivost na struje vjetra.
    • Sposobnost rada pri jakim uraganskim brzinama do 60,0 m / s.
    • S istim ukupnim dimenzijama, generator vjetra opremljen turbinom ima veću snagu i veću učinkovitost u usporedbi s jedinicama lopatica.
    • Turbina je siguran tehnički uređaj za faunu koja nastanjuje mjesto ugradnje jedinice (ptice, šišmiši).
    • Turbina ne proizvodi infrazvuk, koji je štetan za ljude i životinje.
    • Niži trošak u usporedbi s dizajnom vesla.
    • Jednostavnost instalacijskih radova zbog tvorničke montaže glavnih elemenata.
    • Jednostavnost i jednostavnost održavanja.
    • Dugi vijek trajanja.

    Mane takvih uređaja su:

    • Vjetar je atmosferska pojava koja nije podložna čovjeku, stoga je nemoguće dugo vremena predvidjeti snagu njegovog protoka i smjer kretanja;
    • U vezi s varijabilnošću jačine strujanja vjetra, potrebno je osigurati značajne električne kapacitete za akumuliranje generirane energije;
    • Visoka cijena seta opreme;
    • Prije ugradnje vjetroagregata velike snage potrebno je izračunati ekonomsku izvedivost zajedno s mapom vjetra odabrane regije.

    Gdje bih mogao kupiti

    Vjetrogenerator i, prema tome, zaseban element iz ove instalacije, a to je vjetroagregat, specifičan je proizvod. Stoga je najbolje, ako želite kupiti takvu opremu, obratite se tvrtki koja je specijalizirana za implementaciju upravo takvih instalacija.

    Izbor takve organizacije omogućit će vam izbjegavanje pogrešaka pri odabiru potrebnog modela, uz to će stručnjaci moći pomoći u instalaciji i naknadnom održavanju kupljene jedinice.

    Osim toga, možete koristiti internetske resurse, gdje je zastupljen širok spektar tvrtki koje nude robu na prodaju u ovom određenom segmentu uređaja, ali to su obično proizvodi kineskih proizvođača čija kvaliteta ima puno zamjerki. Uz to, kupnjom sofisticirane opreme, poput vjetroagregata, putem Interneta, nema mogućnosti vraćanja nekvalitetne robe i dobivanja kvalificirane pomoći.

    S obzirom na činjenicu da je prilično teško samostalno izraditi vjetroagregat smješten u zatvorenom prostoru (cilindru), profesionalni dizajneri i inženjeri bave se time, a zatim vlastitim rukama iz improviziranih sredstava možete napraviti turbinu za vjetroagregat s vertikalnom osi rotacije.

    To će zahtijevati sljedeće materijale:

    1. Cijev izrađena od trajne plastike najvećeg dostupnog promjera.
    2. Šperploča od lima debljine 10,0 - 12,0 mm;
    3. Samorezni vijci za drvo;
    4. Metalna ukosnica promjera 12,0 - 16,0 mm;
    5. Matice i podloške koje odgovaraju promjeru postojeće čavle;
    6. Automobilska glavčina, u kompletu s ležajem.

    i alat:

    1. Alat za rezanje: pila za metal, brusilica s odsječenim kotačićima, ubodna pila, nož;
    2. Alati za brušenje: brusilica s brusnim kotačima, turpije, brusni papir;
    3. Set ključeva i odvijača;
    4. Odvijač.

    Dizajn koji treba dobiti kao rezultat obavljenog posla i dijagram njegovog rada predstavljeni su na donjem dijagramu:

• Radovi se izvode na sljedeći način:
  • Iz postojeće cijevi izrađuje se slijepa proza, za koju se cijev reže na potrebnu duljinu (oko 1,0 metara), nakon čega se reže duž svoje osi. Kao rezultat, dobivaju se 2 polovice jednake duljine i duljine.
  • Od šperploče, u skladu s promjerom cijevi, izrezuju se dva kruga, nakon čega se, prema promjeru, dijele na dva dijela. Rezultat su četiri polukružna praznina.
  • Šperploče postavljaju se unutar praznih cijevi, u gornji i donji dio svakog od njih. Pričvršćivanje se vrši samoreznim vijcima. Rezultat su dva polu-bureta.
  • Dobivene polubačve povezane su jedna s drugom, tako da se međusobno preklapaju. Osim toga, na mjestima preklapanja potrebno je odabrati segment (koji nije prikazan na dijagramu), tako da oni, kao da idu, jedan u drugog. Dubina odabranog segmenta nije manja od 50,0 mm, duljina može biti proizvoljna.
  • Iz šperploče su izrezana 2 kruga promjera 100,0 mm, koji su, također uz pomoć vijaka za zamrzavanje, pričvršćeni na vrhu i na dnu polubačvi koje treba povezati. Rezultat je čvrsto povezana struktura.
  • U sredini rezultirajućeg zamišljenog kruga, a to bi trebala biti točka na kojoj su odabrani segmenti (na vrhu fiksnih krugova od šperploče), napravljena je rupa u skladu s promjerom postojećeg klina. Na vrhu i na dnu praznih mjesta izrađuju se rupe.
  • U rupe je umetnut klin, koji je ugradnjom podloški i matica učvršćen u sklopljenoj strukturi.
  • Za postojeću automobilsku glavčinu izrađena je čahura u skladu s unutarnjim promjerom ležaja i promjerom klina. Čaura se utisne u ležaj, nakon čega se na nju stavi klin, koji je dodatno učvršćen maticama.

  Za potpunu spremnost vjetroagregata, na zatik, ispod mjesta glavčine, potrebno je ugraditi remenicu kroz koju će se rotacijsko gibanje iz turbine prenositi na električni generator, a sklopljenu turbinu ugraditi u mjesto izabrano za ugradnju.

Snaga vjetra je besplatna, obnovljiva, sigurna energija. Instalacija koja energiju zračnih strujanja pretvara u električnu

Projekt vjetroagregata

Glavni zadaci svih znanstvenika koji se bave problemima energije vjetra su smanjenje troškova proizvodnje vjetroagregata, povećanje njihove učinkovitosti i snage.

Klasifikacija

Generatori vjetra podijeljeni su prema položaju osi rotacije na strukture s:

• okomita os (okomita na tlo);
• vodoravna os (paralelna s tlom).

Prema materijalima od kojih su izrađene lopatice, vjetroagregati se klasificiraju na:

• ukočenog režnja;
• jedrenje.

Po broju lopatica podijeljen je na:

• generatori s 2 lopatice;
• generatori s 3 lopatice;
• generatori s više oštrica, s brojem oštrica od 50.

Turbinski generatori vjetra pripadaju kategoriji nove generacije, ugrađeni su na krov u obliku ventilatora i ne ometaju susjede bukom

Po vrsti koraka vijka generatori se razlikuju po:

• stalni korak;
• varijabilni korak.

Po tipu gradnje:

• oštrica;
• turbina.

Po dogovoru:

• kućanstvo;
• komercijalni;
• industrijski.

Industrijske vjetrenjače grade se uglavnom s vodoravnom osi rotacije i krutim lopaticama.

Liam F1 Urban vjetroturbina postiže 80% učinkovitosti

Vjetrenjače za jedrenje i generatori okomite osi često se instaliraju za napajanje privatnih kuća i malih zgrada.

Vjetroelektrana - generator vjetra, čija turbina ima cilindrični oblik s ugrađenim lopaticama. Zapravo je ovo vjetrenjača s vodoravnom osi rotacije čiji su rubovi lopatica zaštićeni cilindrom. Razlikuje se jednostavnim, pouzdanim dizajnom, velikom, u usporedbi s lopaticama vjetroturbinama, učinkovitošću.

Temeljna razlika

Vjetroagregat je cilindrični krug. Rotirajuće oštrice nalaze se unutar konture. Struktura se sastoji od:

• turbine;
• vanjski ili unutarnji pokrov;
• izbacivanje agregata turbinskog generatora;
• gondole;
• generator;
• pretvarač;
• modul za pohranu;
• kontrolna jedinica;
• dinamička točka pričvršćivanja.

Vjetroturbine ove vrste karakterizira odsutnost nezaštićenih rotacijskih lopatica, kao i sustav dizajniran za njihovu regulaciju i orijentaciju u smjeru vjetra. To povećava pouzdanost i sigurnost konstrukcije. Cilindrični oblik oplate odvija se neovisno, hvatajući vjetar, a obloga koja djeluje kao mlaznica povećava snagu instalacije.

Ovisno o potrebnoj snazi \u200b\u200bi namjeni, dizajn može imati mnogo modifikacija. Na primjer, razni materijali mogu se koristiti u proizvodnji turbine. Geometrijske dimenzije, način postavljanja (na nosač, nosač itd.) Mogu se razlikovati. Moguća je dodatna oprema sa solarnim modulima.

Prototip poslovne turbine na vjetroagregat

Vjetroagregati se proizvode za kućnu i industrijsku upotrebu.

Princip ugradnje

Za normalan rad vjetroagregata turbinskog tipa potreban je vjetar koji puše brzinom od 2 m / s do 60 m / s. Princip rada instalacije je sljedeći. Jedinica neovisno hvata smjer vjetra, okreće se u pravom smjeru. Protok zraka pogađa lopatice, okreće ih. Zračne mase daju lopaticama kinetičku energiju kretanja, gdje se ona pretvara u mehaničku energiju koja okreće rotor.

Ispituje se turbina vjetroturbine razvijene u Rusiji

Okretanjem rotora nastaje trofazna struja koja teče u generator. Odatle struja ide do regulatora, gdje se ispravlja, zatim prolazi kroz baterije, puni ih, a zatim ide do pretvarača. Pretvarač proizvodi jednofaznu izmjeničnu struju, frekvencija titranja mu je 50 Herca za mreže od 220 V ili trofazna struja od 380 V, što je potrebno industrijskim poduzećima, kao i za opskrbu opterećenjem.

Prednosti turbine na vjetroagregat

Dizajn vjetroagregata ima značajne prednosti u odnosu na ostale izvedbe vjetroturbina.

1. Velika osjetljivost na vjetar. Minimalna brzina vjetra za pokretanje lopatica je od 2 m / s; vjetroturbinama drugog tipa potrebna je brzina vjetra od 4 m / s.
2. Generator je sposoban raditi pri brzinama uraganskog vjetra (do 60 m / s). Većina ostalih vjetroagregata radi do 25-30 m / s.
3. Učinkovitost generatora vjetroagregata gotovo je dvostruko veća od učinkovitosti vjetroagregata s nezaštićenim lopaticama. Zbog dizajna mlaznice oplate, vjetroturbina s turbinom mnogo je snažnija od jedinica drugih izvedbi.
4. Turbina je sigurna za ptice i šišmiše. Vjetrenjače s otvorenim lopaticama često uzrokuju smrt letećih životinja koje nisu u mogućnosti odrediti granice opasne zone. Šišmiši i ptice identificiraju vjetroagregat s dizajnom turbine kao jednu prepreku i uspješno ga zaobilaze.
5. Vjetroturbine većine građevina proizvode puno buke, pri određenim brzinama vjetra stvaraju infrazvuk, pa se ne mogu postaviti u blizini stambenih zgrada, farmi, šumarstva. Turbinske instalacije ne proizvode infrazvuk, koji je štetan za ljude i životinje. Mogu se instalirati uz stambenu zgradu. Turbine vjetrenjače ne izazivaju umjetnu migraciju životinja.
6. Niži, u usporedbi s veslom, proizvodni trošak. Izrada labavih noževa složen je i skup postupak. Njihova odsutnost značajno smanjuje troškove i pojednostavljuje proizvodnju instalacije.
7. Jednostavnost i brzina instalacije. Dijelovi turbinskih generatora proizvode se u pogonu; tamo se provodi i montaža glavnih blokova. Instalacija uključuje samo raspored, spajanje blokova, pričvršćivanje na nosač. Instalacija se izvodi pomoću standardnih dizala.
8. Jednostavnost održavanja. Održavanje turbina na vjetroturbine je puno lakše i jeftinije od lopatica. Ispravnim radom jedinice, povremenim nadležnim servisom, vijek trajanja doseže 50 godina.
9. Vjetroelektrana turbinskog tipa, za razliku od klasičnih vjetroagregata, ne ometa pilote i dispečere leta, ne otkriva se od strane radara protuzračne obrane i ne predstavlja prijetnju nacionalnoj sigurnosti.

Područje primjene

Generator vjetroagregata postiže maksimalnu učinkovitost u blizini prirodnih vodnih tijela zahvaljujući gotovo cjelogodišnjem kretanju zraka i visokoj osjetljivosti na vjetar. A instalira se i u gradovima. Dizajn instalacije omogućuje upotrebu generatora za autonomno ili kombinirano osvjetljenje privatnih kuća i ljetnih vikendica.

Vjetrogenerator je koristan u naseljima udaljenim od gradova, regionalnih središta, gdje se često događa prekid napajanja. Vjetroagregat se može koristiti u blizini uzletišta, vojnih poligona. Iako je radarima nevidljiv, ne predstavlja opasnost za pilote i sustave nacionalne sigurnosti.

Vjetroturbine se desetljećima koriste kao izvor električne energije. Ljudi su prvi put počeli eksploatirati takve građevine kad je iskoristio snagu prirode i počeo graditi mlinove. Danas se za proizvodnju električne energije koriste turbinski generatori vjetra treće generacije. Štoviše, same su strukture u posljednje vrijeme poprimale sve više i više neobične oblike.

Moderna vjetroturbina sastoji se od sljedećih elemenata:

1. Anemometar. On je odgovoran za mjerenje brzine vjetra i prenosi odgovarajuće informacije na regulator turbinskog generatora vjetra.
2. Oštrice. Vjetar koji pogađa ove elemente čini da se okreću. Kao rezultat, pokreće se turbina koja generira električnu energiju.
3. Kočnica. Dopunjen je mehaničkim, hidrauličkim i drugim pogonima. Kočni sustav u vjetroagregatu neophodan je za zaustavljanje rotora u kritičnim situacijama.
4. Kontroler. Odgovoran za upravljanje cjelokupnom instalacijom. Automatski pokreće vjetroturbine i zaustavlja njihov rad.
5. Indukcijski generator. Uređaj proizvodi električnu energiju. Dopunjen je vratilom velike brzine.
6. Gondola. Smješteno je na vrhu vjetroagregata. U tijelu gondole nalazi se većina elemenata dizajna jedinice, uključujući kočnicu i regulator.

Ovisno o vrsti konstrukcije, vjetroagregat se može nadopuniti drugim elementima. Moderne instalacije posebno su opremljene oplatom koja hvata vjetar i pojačava snagu potonjeg.

Prednosti turbina

Moderna vjetroturbina ima sljedeće prednosti u odnosu na svoje prethodnike:

1. Sposoban za rad pri velikim brzinama vjetra. Moderne turbine rade kada se protok vjetra kreće preko kritičnih vrijednosti (25–60 m / s).
2. Ne stvara infrazvučne valove. Vjetroturbine prethodnih generacija imale su taj nedostatak.
3. Jednostavna instalacija. Osnova dizajna stvara se u proizvodnji. Odvojeni elementi ugrađuju se na licu mjesta, a gondola se postavlja na jarbol.
4. Primjena inovativnih materijala. Oni ne samo da povećavaju vijek trajanja jedinice, već osiguravaju i jednostavnu instalaciju.

Vjetroagregati su uglavnom instalirani duž mora i oceanske obale ili izravno na vodi. Ovaj pristup omogućuje gotovo cjelogodišnji rad turbine.

Suvremeni razvoj

Mane sustava lopatica uključuju sljedeće:

• remete prirodnu ravnotežu topline;
• relativno niska učinkovitost, ne veća od 30%;
• zauzimaju veliko područje;
• su opasne za ptice.

Ovi nedostaci prisiljavaju programere širom svijeta da traže nova tehnološka rješenja za dobivanje energije vjetra. Među najnovija postignuća su:

1. Viseća turbina.

Strukturno podsjeća na balon ispunjen helijem. Turbina s tri lopatice ugrađena je unutra na vodoravnoj osi. Takav sustav trenutno se koristi na Aljasci. Lebdeća turbina smještena je na visini nedostupnoj modernim vjetroagregatima. Takav sustav može funkcionirati gotovo autonomno (sudjelovanje osoblja je svedeno na minimum).

2. Okomite turbine.

Njihove oštrice prate mjesto ribljih peraja. Zahvaljujući ovom dizajnu, turbine mogu generirati dovoljnu količinu električne energije, dok su međusobno blizu. Duljina okomitih jedinica je 9 m. Za učinkovit rad sustava potrebna je ugradnja najmanje dvije obližnje turbine. Prema preliminarnim studijama, nova vrsta postrojenja, u usporedbi s oštricama, proizvodi 10 puta više električne energije zauzimajući isto područje.

3. Karbonske "stabljike".

U UAE je u tijeku novi projekt čiste proizvodnje električne energije. Predviđa ugradnju 1203 ugljikovih "stabljika" na podnožje od 20 metara. Visina ove konstrukcije je 55 m. Svaki pojedini element sustava nalazi se na udaljenosti od 10 m jedan od drugog.

Debljina pojedinačne stabljike u osnovi je 30 m. Unutar su slojevi koji se sastoje od izmjeničnih elektroda i piezoelektričnog materijala. Pod pritiskom, potonji proizvodi električnu energiju. Energija nastaje kad se stabljike zanjišu na vjetru. Ovaj sustav generira jednaku količinu električne energije kao i ostale vjetroturbine istog područja.

Tuniski znanstvenici stvorili su nešto slično. Njihov se sustav razlikuje od karbonskih "stabljika" koji se koriste u UAE po tome što na vrhu ima tihi generator nalik satelitskoj anteni.

U Holandiji je predloženo da se na svaku kuću postavi mala građevina sposobna za proizvodnju električne energije pod utjecajem sile vjetra. Ova vjetroturbina ima turbinu koja slijedi oblik puževe ljuske. Ona, hvatajući strujanje vjetra, okreće se i mijenja smjer svog kretanja. Produktivnost takvog generatora vjetra doseže 80% teorijskih pokazatelja koje takva postrojenja mogu potencijalno pokazati.

Posljednjih godina došlo je do razvoja dizajniranog za ugradnju na plutajuće brodove. Općenito, broj sustava koji mogu zamijeniti generatore vjetra s lopaticama neprestano se povećava. Možda će u budućnosti uspjeti riješiti sve izazove s kojima se suočava energija vjetra.

Vjetroagregat hiperboloidnog tipa prema Šuhovu sposoban je raditi čak i u usponskim zračnim strujama, koje se obično javljaju pored rijeke, jezera, močvare, na obroncima brda i jaruga. Stvoreni su uvjeti za "samousisavanje" i "samopomoć", kao u helikoidnim turbinama, iako to ne igra presudnu ulogu u operaciji.

Tehnologija čeka financiranje i u razvoju je!

Opis:

Prema Šuhovu, vjetroagregat hiperboloidnog tipa temelji se na idejama velikog ruskog inženjera i znanstvenika V. G. Šuhova.

Na slici je radno područje strujanja vjetra obojeno crveno. Prema ovom parametru, ona (vjetroturbina hiperboloidnog tipa prema Šuhovu) nadmašuje ostale vrste turbina, i to: radno područje protoka vjetra tipa lopatice - 7-8% pometenog područja; Turbine Darrieus i Savonius - 45-50%; u ovom slučaju 60-70%.

Vjetrogenerator ovaj tip može raditi čak i u uzvodnom toku zrak, koji se odvija u pravilu u blizini rijeke, jezera, močvare, na obroncima brda i jaruga.

Stvaraju se uvjeti za "samousisavanje" i "samopomoć", kao kod helikoidnih turbine, iako ovo ne igra presudnu ulogu u djelu.

Prednosti:

- linija dodira aktivnog sloja protoka zraka koji ispire hiperboloid 1,6 puta je duža od analogne crte rotacijskog cilindra rotacijskog generatora vjetra s ravnim lopaticama. Prirodno je očekivati \u200b\u200bda učinkovitost vjetrenjače bit će veća proporcionalno istoj vrijednosti,

– konstruktivna uređaj radno tijelo u kombinaciji s lakoćom, snagom i ravnotežom omogućuje ugradnju jedinica (mjenjač, električni generator itd.) koji se postavljaju unutar ugrađenog volumena, što smanjuje dimenzije i težinu cijele instalacije u cjelini,

– ukupni moment tromosti konstrukcije definiran je kao zbroj umnožaka masa materijalnih točaka na kvadrat duljine polumjera. Na temelju toga proizlazi da je moment tromosti konstrukcije u mirovanju najmanje pola momenta tromosti rotacijskog cilindra vjetroagregata s ravnim lopaticama, i, prema tome, potrebna sila vjetra u trenutku starta je dva puta manja.

Usporedba značajki:

Napomena: opis tehnologije na primjeru hiperboloidne vjetroturbine prema Šuhovu.

vertikalna invelox rimworld vjetroturbina visokih performansi
rotirajuća vjetroelektrana "uradi sam" bolotov
zvt zatvorena leteća vjetroturbina sa solarnim pločama, uradi sam puniji rezervni dijelovi ovchinnikov
kupite zatvorene vjetroturbine s jednim lopaticom po kućnoj cijeni
turbine s generatorom učinkovitosti za vjetroelektrane
mini generator vjetroagregata

Koeficijent potražnje 1 552

Potražite tehnologije

Pronađene tehnologije 1

Moglo bi biti zanimljivo:

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

Snaga vjetra aktivno se razvija u cijelom svijetu i nikome već dugo nije tajna da je ovo jedno od najperspektivnijih područja alternativne energije u ovom trenutku. Do sredine 2014. godine ukupni kapacitet svih instaliranih vjetroturbina na svijetu iznosio je 336 gigavata, a najveća i najsnažnija vertikalna trokraka vjetroturbina Vestas-164 instalirana je i pokrenuta početkom 2014. u Danskoj. Njegova snaga doseže 8 megavata, a raspon oštrice je 164 metra.

Unatoč dugotrajnoj tehnologiji proizvodnje lopatica i vjetroagregata općenito, mnogi entuzijasti nastoje poboljšati tehnologiju, povećati njezinu učinkovitost i smanjiti negativne čimbenike.

Kao što znate, koeficijent potrošnje energije protoka vjetra u najboljem slučaju doseže 30%, prilično su bučni i narušavaju prirodnu toplinsku ravnotežu obližnjih teritorija, povećavajući temperaturu površinskog sloja zraka noću. Također su vrlo opasne za ptice i zauzimaju velika područja.

Koje su alternative? Zapravo, kreativnost suvremenih izumitelja ne poznaje granice, a izumljeno je mnogo različitih alternativa.

Pogledajmo 5 najneobičnijih alternativa vjetroturbinama zapaženih u industriji.

Od 2010. godine američka tvrtka Altaeros Energies, osnovana u istraživačkom institutu Massachusetts, razvija novu generaciju vjetroagregata. Nova vrsta vjetroagregata dizajnirana je za rad na visinama do 600 metara, gdje konvencionalne vjetroturbine jednostavno ne mogu doseći. Na tako velikim nadmorskim visinama neprestano pušu najjači vjetrovi koji su 5-8 puta jači od vjetrova u blizini zemljine površine.

Generator je konstrukcija na napuhavanje slična zračnom brodu pumpanom helijem, u kojem je turbina s tri oštrice postavljena na vodoravnoj osi. Takav generator vjetra pokrenut je 2014. godine na Aljasci na nadmorskoj visini od oko 300 metara za ispitivanje tijekom 18 mjeseci.

Programeri tvrde da će ova tehnologija proizvoditi električnu energiju po cijeni od 18 centi po kilovat-satu, što je upola manje od cijene redovite snage vjetra na Aljasci. U budućnosti takvi generatori mogu zamijeniti dizel elektrane, kao i pronaći primjenu u problematičnim područjima.

U budućnosti ovaj uređaj neće biti samo generator električne energije, već i dio meteorološke stanice i prikladno sredstvo za pružanje interneta u područjima koja su udaljena od relevantne infrastrukture.

Jednom instaliran, takav sustav ne zahtijeva prisutnost osoblja, ne zauzima veliko područje i gotovo je tih. Može se nadgledati na daljinu i zahtijeva održavanje samo jednom u 1-1,5 godine.

Još jedno zanimljivo rješenje za stvaranje neobičnog dizajna vjetroelektrane provodi se u Ujedinjenim Arapskim Emiratima. Nedaleko od Abu Dhabija gradi se grad Madsar, u kojem planiraju izgraditi prilično neobičnu vjetroelektranu, koju su programeri nazvali "Windstalk".

Osnivač njujorške dizajnerske tvrtke Atelier DNA, koja razvija dizajn projekta, rekao je da je glavna ideja bila pronaći u prirodi kinetički model koji bi mogao poslužiti za proizvodnju električne energije, a takav je model i pronađen. 1203 stabljike od ugljičnih vlakana, svaka visoka oko 55 metara, s betonskim podlogama širine 20 metara, bit će postavljene na udaljenosti od 10 metara.

Stabljike će biti ojačane gumom, a u osnovi će imati širinu od oko 30 cm i sužavati se do 5 centimetara prema gore. Svaka takva stabljika sadržavat će izmjenične slojeve elektroda i keramičkih diskova izrađenih od piezoelektričnog materijala koji stvara električnu struju kada se podvrgne pritisku.

Kako se stabljike njišu na vjetru, diskovi će se skupljati, stvarajući električnu struju. Nema buke od lopatica vjetroagregata, nema žrtava ptica, ništa osim vjetra.

Ideja je nastala promatranjem trske koja se njihala u močvari.

Projekt Atelier DNA Windstalk osvojio je drugo mjesto na natječaju Land Art Generator koji sponzorira Madsar za odabir najboljih međunarodno primijenjenih umjetničkih djela koja mogu generirati energiju iz obnovljivih izvora.

Površina koju zauzima ova neobična vjetroelektrana prostirat će se na 2,6 hektara, a po snazi \u200b\u200bodgovarat će konvencionalnom vjetrogeneratoru koji zauzima isto područje. Sustav je učinkovit zbog odsustva gubitaka trenja svojstvenih tradicionalnim mehaničkim sustavima.

Na dnu svake osovine nalazit će se generator koji pretvara zakretni moment iz osovine pomoću sustava amortizera i cilindara, slično sustavu Levant Power razvijenom u Cambridgeu u Massachusettsu.

Budući da vjetar nije stalan, koristit će se sustav za pohranu energije kako bi se uskladištena energija mogla trošiti čak i kad vjetra nema, objašnjavaju u projektnom osoblju.

Na vrhu svake stabljike bit će instaliran LED lampion, čija će svjetlina izravno ovisiti o jačini vjetra i količini električne energije koja se trenutno generira.

Windstalk će raditi nepravilno, što omogućava postavljanje elemenata puno bliže nego što je to moguće kod konvencionalnih vjetroagregata s lopaticama.

Sličan projekt Wavestalka razvija se za transformiranje energije oceanskih struja i valova, gdje će sličan sustav biti naopako pod vodom.

Projekt, koji je razvio tuniski Saphon Energy, sličan je Windstalku, generatoru vjetra bez oštrice, ali ovaj put je to dizajn jedra.

Ovaj tihi generator, oblikovan poput satelitske antene, naziva se Saphonian. Nema rotirajuće dijelove i potpuno je siguran za ptice. Zaslon generatora pomiče se naprijed-natrag pod utjecajem vjetra stvarajući vibracije u hidrauličkom sustavu.

Cilj projekta je poboljšati karakteristike generatora vjetra u odnosu na upotrebu strujanja vjetra. Vjetar je doslovno upregnut u jedro, koje se pod njegovim djelovanjem pomiče naprijed-natrag, dok nema lopatica, nema rotora, niti zupčanika. Ova interakcija omogućuje vam pretvaranje više kinetičke energije u mehaničku energiju pomoću klipova.

Energija se može pohraniti u hidrauličke akumulatore ili pretvoriti u električnu energiju pomoću generatora ili se može koristiti za okretanje mehanizma. Ako konvencionalni generatori vjetra imaju učinkovitost od 30%, tada ovaj generator jedra daje svih 80%. Njegova je učinkovitost 2,3 puta veća od učinkovitosti vjetroagregata tipa lopatice.

Zbog odsutnosti skupih komponenata, kao što je slučaj kod vjetroagregata (lopatice, glavčine, prijenosnici), u slučaju Saphoniana, troškovi opreme smanjuju se i do 45%.

Aerodinamični oblik Saphoniana ima prednost u tome što turbulentne struje vjetra malo utječu na tijelo jedra, a aerodinamička sila se samo povećava. Zbog turbulencije vjetroturbine se ne koriste u urbanim sredinama, a Saphonian se i tamo može koristiti. Uz to, štetni akustični i vibracijski čimbenici su svedeni na minimum. Saphon Energy dobio je nagradu od KPMG-a za svoje inovativne napore.

Još jedan vrlo revolucionaran pristup korištenju energije vjetra zauzeo je davne 2008. godine oduševljeni izumitelj iz Kalifornije. Velike vjetroturbine za male gradove veličine su zgrade od 30 katova, a lopatice dosežu veličinu krila Boeinga 747.

Ovi divovski generatori zasigurno proizvode puno energije, ali takvi su sustavi složeni i skupi za proizvodnju, transport i ugradnju. Unatoč tome, industrija svake godine raste preko 40 posto. Upravo je o tome razmišljao Doug Selsam iz Kalifornije prije nego što je postavio svoj ambiciozni cilj. Odlučio je da je sasvim moguće dobiti više energije koristeći manje materijala.

Instalirajući desetak ili nekoliko desetaka malih rotora na jedno vratilo povezano s jednim generatorom, Doug je na kraju postigao svoj cilj. Povezao je jedan kraj duge osovine s generatorom, a drugi kraj lansirao u nebo na balonima s helijem. Sustav je radio kako se očekivalo.

U svojim je udžbenicima Doug pročitao da je turbina s jednim rotorom dovoljna da postigne maksimum, ali Doug je sumnjao. Vjerovao je suprotno: što je više rotora, to je više energije vjetra dostupno za upotrebu.

Ako je svaki rotor postavljen pod pravim kutom, tada će svaki rotor primiti vlastiti vjetar, a to će povećati učinkovitost proizvodnje.

Naravno, to komplicira fiziku, jer je sada bilo potrebno osigurati da svaki rotor uhvati svoj tok, a ne samo tok iz obližnjeg rotora. Trebalo je utvrditi optimalni kut osovine u odnosu na vjetar i idealnu udaljenost između rotora. I na kraju, dobitak je ostvaren s manje materijala.

2003. godine izumitelj je od Kalifornijske komisije za energiju dobio potporu od 75 000 američkih dolara za razvoj turbine od 3000 vata sa sedam rotora. Izazov je bio uspješan, a Doug Selsam već je prodao više od 20 svojih dvostrukih rotorskih turbina od 2000 vata nekoliko vlasnika kuća. Te je uređaje izgradio u svojoj prigradskoj garaži.

Dougova ideja bila je jedna od rijetkih ideja koja zapravo ima sve šanse za veliki iskorak u komercijalnom svijetu. Selsam kaže da su dva rotora samo početak. Vjerojatno će jednog dana vidjeti svoje turbine s više rotora kilometar po nebu.

Archimedes sa sjedištem u Rotterdamu u Nizozemskoj osmislio je svoj koncept neobičnih vjetroagregata koji se mogu instalirati izravno na krovove stambenih zgrada.

Kao što su zamislili autori projekta, učinkovit dizajn s niskom razinom buke može u potpunosti opskrbiti malu kuću električnom energijom, a kompleks takvih generatora, koji rade zajedno s, sposoban je u potpunosti eliminirati ovisnost velike zgrade o vanjskim izvorima električne energije. Nove vjetroturbine nazvane su Liam F1.

Mala turbina, promjera 1,5 metara i teška oko 100 kilograma, može se instalirati na bilo koji zid ili krov stambene zgrade. Obično je visina krovova terasa 10 metara, a vjetar u zemlji gotovo uvijek jugozapadni. Ti su uvjeti dovoljni za pravilno postavljanje turbine na krov i učinkovito korištenje energije vjetra.

Ovdje su riješena dva problema s konvencionalnim vjetroagregatima: buka konvencionalnih lopatica i trošak ugradnje glomazne opreme. U konvencionalnim vjetroagregatima troškovi ugradnje često se ne isplate. Razina buke Liam turbine iznosi oko 45dB, što je još tiše od buke kiše (buka kiše u šumi je 50dB).

U obliku nalik puževoj ljusci, turbina se poput vjetrokaza razvija na vjetru, hvatajući protok zraka, smanjujući njegovu brzinu i mijenjajući smjer. Direktor tvrtke Marinus Miremeta tvrdi da učinkovitost inovativne turbine doseže 80% teorijske maksimalne učinkovitosti u energiji vjetra. I ovo je već dovoljno.

U Nizozemskoj prosječno kućanstvo godišnje potroši 3.300 kWh električne energije. Prema programerima, polovicu ove energije može pružiti jedna turbina Liam F1 pri brzini vjetra od najmanje 4,5 m / s.

Tri takve turbine možete postaviti na vrhove trokuta na krovu kuće, tada će svaka od turbina biti opskrbljena vjetrom i neće se međusobno ometati, već će si naprotiv pomagati.

Ako govorimo o instalaciji u gradu u kojem postoje turbulentni tokovi, tada proizvođač predlaže da se malo podignu vjetrogeneratori instalirani na gradskim krovovima, pričvršćujući ih na stupove tako da zidovi susjednih kuća ne ometaju strujanje vjetra.

Procijenjeni trošak nove turbine, uključujući instalaciju, iznosi 3999 eura. Budući da uređaj ima veličinu veću od jednog metra, možda će biti potrebna posebna licenca za njegovu upotrebu, stoga tvrtka u najekstremnijem slučaju proizvodi i mini-Liam turbine promjera 0,75 metara.

Proizvođači planiraju koristiti svoje turbine ne samo za napajanje stambenih i industrijskih zgrada, već i za napajanje brodova.

Kao što vidite, proizvođači vjetroagregata imaju mnoštvo zanimljivih alternativa.