Vetrna turbina je glavni del vetrnega generatorja, ki ima turbino kot napravo za sprejem vetrne energije. Ena od različic takšnih naprav je telo v obliki valja, v notranjem prostoru katerega se nahajajo rezila.

Za vetrne turbine, izdelane na osnovi vetrnih turbin, je značilna večja učinkovitost v primerjavi z lopaticnimi ter enostavnost zasnove in zanesljivost pri obratovanju.

Glavne značilnosti

Kot pri kateri koli tehnični napravi so tudi pri zračni turbini parametri, ki razvrščajo njene zmogljivosti in zagotavljajo informacije o določenem modelu, njene tehnične značilnosti.

Glavne tehnične značilnosti takšnih naprav so:

1. Nazivna izhodna moč, izmerjena v kW.
2. Nazivna izravnana napetost, ki jo generator generira pri določeni hitrosti rotorja naprave.
3. Frekvenca uporabljene napetosti, izmerjena v Hz.
4. Hitrost rotorja v načinu delovanja, pri katerem se ustvari nazivna odpravljena napetost. Merjeno v vrt./min.
5. Nazivna hitrost, pri kateri vetrna turbina doseže navedeno moč. Merjeno v vrt./min.
6. Hitrost pospeševanja, merjena v vrtljajih na minuto, razvršča največjo zmožnost enote, da deluje z določeno hitrostjo.
7. Način delovanja, v katerem lahko en ali drug model naprave deluje določen čas (dolgoročno, ciklično, kratkoročno itd.).
8. Raven hrupa (zvoka), ki nastane med delovanjem določenega modela, se meri v dB.
9. Učinkovitost naprave.
10. Tip hladilnih enot in mehanizmov.
11. Način namestitve in namestitve.
12. Mere.
13. Teža enote.

Značilnosti zasnove vetrnih turbin

Vetrni generatorji, opremljeni z vetrno turbino, se predstavljajo kot valj z rezili znotraj. Prisotnost zunanje konture okoli rezil jim zagotavlja zaščito pred tujki in živimi organizmi, ki vstopajo vanje.

Odsotnost potrebe po odseku repa (za orientacijo glede na smer vetra) zmanjšuje težo in mere naprave ter olajša namestitev in delovanje. Telo se v obliki jeklenke samostojno orientira v smeri vetrovnih tokov in dejansko kot šoba poveča pritisk na nameščene lopatice in s tem poveča učinkovitost vetrnega generatorja.

Kako pravilno izračunati

Glavni kazalnik, ki določa izbiro določenega modela, je sposobnost ustvarjanja električne energije, ki se meri v kilovatnih urah na časovno enoto.

Količina proizvedene energije je neposredno povezana z močjo naprave, ki je glavna tehnična značilnost enote, zato izračun vetrne turbine določa njene geometrijske mere, število nameščenih lopatic in višino zgornje naprave tla.

Moč električnega generatorja, ki določa sposobnost vetrne turbine za proizvodnjo električne energije, je odvisna od pretoka vetra, katerega moč se lahko v skladu z izkoristkom turbine izračuna po formuli:

P \u003d KxRxV 3 xS / 2

P je moč pretoka zraka;

K - koeficient, ki upošteva izkoristek turbine, ima vrednost od 0,2 do 0,5 enote;

R - gostota zraka je 1,225 kg / m 3 (pri normalnem atmosferskem tlaku);

V hitrost zračnih tokov, merjena v m / s;

S je območje pokritosti vetrne turbine (pretok vetra, ki deluje z napravo).

Iz zgornje formule je razvidno, da je moč pretoka vetra in posledično moč generatorja neposredno odvisna od premera vetrne turbine (S \u003d π R 2).

Če poznamo hitrost pretoka zraka na mestu namestitve naprave in njen premer, je mogoče določiti moč naprave in njeno sposobnost ustvarjanja električne energije.

Vrste vetrnih turbin

Čeprav se je sprva domnevalo, da vetrna turbina z vetrno turbino predvideva njegovo namestitev le v vodoravni ravnini, kar je značilno za vetrne generatorje z vodoravno osjo vrtenja, pa so oblikovalci razvili nove različice takšnih naprav, ki so:

• Vetrna turbina z navpično osjo

V tovrstnih napravah je turbinski valj nameščen navpično, lopatice pa so v ravnini, pravokotni na zemeljsko površino.

Delovanje vetrnic z navpično osjo vrtenja je podobno delovanju naprav z vodoravno osjo vrtenja.

• Vetrna turbina brez lopatic

Prisotnost lopatic v vetrnih turbinah različnih izvedb vodi do dejstva, da njihova namestitev zahteva pomembna območja, tudi če gre za vetrne turbine, ki se nahajajo v trdnem ohišju. V zvezi s tem je nova smer v razvoju vetrnih turbin gradnja takšnih naprav z uporabo vetrnih turbin, ki nimajo lopatic.

Ta zasnova je steber s kovinskimi diski znotraj. Diski so nameščeni na gredi in so vzporedni med seboj; med njimi so nameščeni posebni distančniki. Ko zrak vstopi v tesnila, se ta sprožijo in dajo poseben in usmerjen impulz kovinskim diskom, pod delovanjem katerih se diski začnejo vrteti. Pod vplivom rotacijskega gibanja diskov se palica začne vrteti, kar pa svoje rotacijsko gibanje prenese na gred generatorja.

• Vetrna turbina za streho

Zanimanje za možnost oskrbe z brezplačno električno energijo, hkrati pa tudi v mestu ne ustvarja težav drugim, je privedlo do dejstva, da je bila razvita zasnova vetrne turbine, ki jo je mogoče namestiti na streho katere koli stavbe.

Takšna naprava ima majhne dimenzije, majhno težo in je med delovanjem praktično tiha. Zunanje ohišje naprave je narejeno v obliki polža, ki omogoča krepitev pretoka vetra v želeni smeri in orientacijo v prostoru, v skladu s svojo smerjo.

Priljubljeni modeli in znamke

Med raznolikostjo vetrnih turbin, proizvedenih v različnih tehnično razvitih državah, so najbolj priljubljene naslednje:

• Turbino, ki so jo razvili strokovnjaki podjetja Fprosti tek (ZDA), je namenjena individualni uporabi in vključuje namestitev na streho stanovanjske stavbe ali druge konstrukcije za individualno uporabo.

Ta model je opremljen z elektronsko enoto, s pomočjo katere je s pomočjo posebnih mobilnih aplikacij mogoče na daljavo nadzirati delovanje naprave.

Vetrna turbina je seznanjena z baterijo, nameščeno znotraj stavbe . Pritrdilni elementi so zasnovani za namestitev na greben strehe, kar poveča količino vetrnega toka, ki ga zajame turbina. Med delovanjem naprave je raven hrupa čim manjša, kar omogoča, da prebivalcem, ki živijo v stavbi, na kateri je nameščena enota, ne povzroča nelagodja.

• • Turbino Liam F1 je na Nizozemskem razvil The Archimedes, je lahka (do 80,0 kg) in jo je mogoče namestiti na streho stavbe ali drugo samostoječo oporo. Zasnova sprejemne enote v obliki polža vam omogoča povečanje učinkovitosti vetrne turbine in vedno v ravnini gibanja vetrnih tokov.
  • 
    
  • Raven hrupa med delovanjem je zelo nizka, kar omogoča namestitev na katerem koli priročnem mestu.

  • Povprečne cene

    Oprema, ki se uporablja v alternativni energiji, vključno z vetrnimi turbinami, ni poceni. To je posledica dejstva, da so praviloma novi modeli izdelani v kosovni izvedbi in kar je že bilo dostavljeno, ni tok, se ne izvaja v velikih količinah, kar je posledica dejstva, da ta način generiranja energija še ni našla široke distribucije med uporabniki.

    Stroški zgoraj omenjenih naprav so:

    • Model Liam F1 se prodaja v državah Evropske unije in Amerike, njegova cena je od 4000,0 evra.
    • Podatkov o stroških modela ameriškega podjetja Fiddler sicer ni, a zaradi njegove konfiguracije in dobave takšnih naprav na trgu je varno trditi, da cena namestitve ni nižja od cene nizozemskih razvijalcev.

    Prednosti in slabosti

    Preprostost in zanesljivost vetrnih generatorjev, izdelanih z uporabo vetrne turbine, nista edini prednosti teh enot. Poleg tega prednosti uporabe vetrnih turbin vključujejo:

    • Sposobnost dela pri nizkih pretokih vetra s hitrostjo 2,0 m / s.
    • Visoka občutljivost na vetrne tokove.
    • Sposobnost delovanja pri močni orkanski hitrosti do 60,0 m / s.
    • Z enakimi skupnimi dimenzijami ima vetrni generator, opremljen s turbino, večjo moč in večjo učinkovitost v primerjavi s krmilnimi enotami.
    • Turbina je varna tehnična naprava za favno, ki naseljuje mesto namestitve enote (ptice, netopirji).
    • Turbina ne proizvaja infrazvoka, ki je škodljiv za ljudi in živali.
    • Nižji stroški v primerjavi z dizajni vesla.
    • Enostavnost montažnih del zaradi tovarniške montaže glavnih elementov.
    • Enostavnost in enostavnost vzdrževanja.
    • Dolga življenjska doba.

    Slabosti takšnih naprav so:

    • Veter je atmosferski pojav, ki ni podrejen človeku, zato je dolgo časa nemogoče napovedati moč njegovega toka in smer gibanja;
    • Zaradi spremenljivosti jakosti vetrnega toka je treba zagotoviti velike električne zmogljivosti za kopičenje proizvedene energije;
    • Visoki stroški kompleta opreme;
    • Pred namestitvijo vetrnic z visoko močjo je treba izračunati ekonomsko izvedljivost v povezavi z vetrno karto izbrane regije.

    Kje bi lahko kupil

    Vetrni generator in s tem ločen element iz te naprave, to je vetrna turbina, je poseben izdelek. Zato je najbolje, če želite kupiti takšno opremo, se obrnite na podjetje, specializirano za izvedbo prav takšnih instalacij.

    Izbira takšne organizacije vam bo omogočila, da se izognete napakam pri izbiri želenega modela, poleg tega pa bodo strokovnjaki lahko pomagali pri namestitvi in \u200b\u200bnadaljnjem vzdrževanju kupljene enote.

    Poleg tega lahko uporabite internetne vire, kjer je zastopano široko paleto podjetij, ki ponujajo blago za prodajo v tem določenem segmentu naprav, vendar so to ponavadi izdelki kitajskih proizvajalcev, katerih kakovost ima veliko pritožb. Poleg tega pri nakupu zapletene opreme, na primer vetrnih turbin, prek interneta ni možnosti vrnitve slabega blaga in kvalificirane pomoči.

    Ker je precej težko sami izdelati vetrno turbino, ki se nahaja v zaprtem prostoru (valju), se s tem ukvarjajo profesionalni oblikovalci in inženirji, nato pa lahko z lastnimi rokami z improviziranimi sredstvi naredite turbino za vetrno turbino z navpično osjo vrtenja.

    Za to bodo potrebni naslednji materiali:

    1. Cev iz trpežne plastike največjega razpoložljivega premera.
    2. Vezane plošče debeline 10,0 - 12,0 mm;
    3. Samorezni vijaki za les;
    4. Kovinska lasnica s premerom 12,0 - 16,0 mm;
    5. Matice in podložke, ki ustrezajo premeru obstoječega čepa;
    6. Avtomobilsko pesto, skupaj z ležajem.

    in orodje:

    1. Rezalno orodje: žaga, brusilnik z odrezanimi kolesi, sestavljanka, nož;
    2. Orodja za brušenje: brusilnik z brusnimi koluti, datoteke, brusni papir;
    3. Komplet ključev in izvijačev;
    4. Izvijač.

    Načrt, ki ga je treba dobiti kot rezultat opravljenega dela, in diagram njegovega dela sta predstavljena v spodnjem diagramu:

• Delo poteka na naslednji način:
  • Iz obstoječe cevi se izdela gredica, za katero se cev razreže na zahtevano dolžino (približno 1,0 metra), nato pa se razreže vzdolž svoje osi. Rezultat sta 2 polovici enake dolžine in dolžine.
  • Iz vezanega lesa se v skladu s premerom cevi izrežeta dva kroga, po katerem sta glede na premer razdeljena na dva dela. Rezultat so štiri polkrožne praznine.
  • Vezane lesene plošče so nameščene znotraj slepih cevi, v zgornjem in spodnjem delu vsakega od njih. Pritrditev se izvede s samoreznimi vijaki. Rezultat sta dve polovični sodčki.
  • Nastali polcevi so med seboj povezani tako, da se med seboj prekrivajo. Poleg tega je treba na mestih prekrivanja izbrati segment (ki ni prikazan na diagramu), tako da gresta tako rekoč drug v drugega. Globina izbranega segmenta ni manjša od 50,0 mm, dolžina je lahko poljubna.
  • Iz vezanega lesa sta izrezana 2 kroga s premerom 100,0 mm, ki sta tudi s pomočjo zamrzovalnih rezalnikov pritrjena na zgornji in spodnji del polcev, ki jih je treba povezati. Rezultat je trdno povezana struktura.
  • Na sredini nastalega namišljenega kroga in to bi morala biti točka, kjer so izbrani segmenti (na vrhu pritrjenih krogov vezanega lesa) se naredi luknja v skladu s premerom obstoječega čepa. Luknje so narejene na vrhu in na dnu praznih delov.
  • V luknje je vstavljen čep, ki je z namestitvijo podložk in matic pritrjen v sestavljeni konstrukciji.
  • Za obstoječe avtomobilsko pesto je izdelana puša v skladu z notranjim premerom ležaja in premerom čepa. Rokav se vtisne v ležaj, nakar se nanj natakne čep, ki je dodatno pritrjen z maticami.

  Za popolno pripravljenost vetrne turbine je treba na ohišju las, pod lokacijo pesta, namestiti jermenico, skozi katero se bo rotacijsko gibanje turbine prenašalo na električni generator, sestavljena turbina pa mora biti nameščena v izbrano mesto za namestitev.

Moč vetra je brezplačna, obnovljiva, varna energija. Naprava, ki energijo zračnih tokov pretvori v električno

Projekt vetrne turbine

Glavne naloge vseh znanstvenikov, ki se ukvarjajo s problemi vetrne energije, so znižanje stroškov proizvodnje vetrnih turbin, povečanje njihove učinkovitosti in moči.

Razvrstitev

Generatorji vetra so razdeljeni glede na lokacijo osi vrtenja na strukture z:

• navpična os (pravokotna na tla);
• vodoravna os (vzporedna s tlemi).

Glede na materiale, iz katerih so izdelana rezila, so vetrne turbine razvrščene v:

• togo-lobed;
• jadranje.

Po številu rezil je razdeljen na:

• generatorji z 2 lopaticama;
• generatorji s 3 rezili;
• generatorji z več rezili, s številom rezil od 50.

Turbinski vetrni generatorji spadajo v kategorijo nove generacije, nameščeni so na strehi v obliki ventilatorjev in s hrupom ne motijo \u200b\u200bsosedov

Po vrsti koraka vijaka generatorje ločimo z:

• stalni korak;
• spremenljiv korak.

Po vrsti gradnje:

• rezila;
• turbina.

Po dogovoru:

• gospodinjstvo;
• komercialni;
• industrijski.

Industrijske vetrnice so zgrajene predvsem z vodoravno osjo vrtenja in togimi rezili.

Vetrna turbina Liam F1 Urban zagotavlja 80-odstotno učinkovitost

Jadralne vetrnice in generatorji navpične osi so pogosto nameščeni za oskrbo zasebnih domov in majhnih zgradb.

Vetrna turbina - vetrni generator, katerega turbina ima valjasto obliko z vgrajenimi noži. Pravzaprav je to vetrnica z vodoravno osjo vrtenja, katere robovi rezil so zaščiteni z valjem. Odlikuje ga preprosta, zanesljiva zasnova, velika, v primerjavi z lopaticnimi vetrnimi turbinami, učinkovitost.

Temeljna razlika

Vetrna turbina je valjast krog. Vrtljive lopatice se nahajajo znotraj konture. Struktura je sestavljena iz:

• turbine;
• zunanja ali notranja obloga;
• odvod turbinskega generatorja;
• gondole;
• generator;
• pretvornik;
• pomnilniški modul;
• kontrolna enota;
• dinamična pritrdilna točka.

Za vetrne turbine te vrste je značilno, da ni zaščitenih lopatic vrtenja, pa tudi sistem, zasnovan za njihovo regulacijo in usmeritev v smer vetra. To povečuje zanesljivost in varnost konstrukcije. Cilindrična oblika ohišja se odvije sama, zajame veter, obloga, ki deluje kot šoba, pa poveča moč naprave.

Glede na zahtevano moč in namen ima lahko zasnova številne spremembe. Na primer, pri izdelavi turbine se lahko uporabljajo različni materiali. Geometrijske mere, način namestitve (na nosilcu, nosilcu itd.) Se lahko razlikujejo. Možna je dodatna oprema s solarnimi moduli.

Prototip poslovne turbine vetrne turbine

Vetrne turbine so izdelane za domačo in industrijsko uporabo.

Načelo delovanja namestitve

Za normalno delovanje vetrne turbine tipa turbine je potreben veter, ki piha s hitrostjo od 2 m / s do 60 m / s. Načelo delovanja namestitve je naslednje. Enota samostojno lovi smer vetra in se obrne v pravo smer. Pretok zraka zadene lopatice in jih zavrti. Zračne mase dajejo kinetično energijo gibanja lopaticam, kjer se ta pretvori v mehansko energijo, ki vrti rotor.

Preskuša se turbina vetrne turbine, razvite v Rusiji

Vrtenje rotorja povzroči trifazni tok, ki teče v generator. Od tam tok prehaja v krmilnik, kjer se odpravi, nato teče skozi baterije, jih napolni, nato pa do pretvornika. Pretvornik proizvaja enofazni izmenični tok, njegova frekvenca nihanja je 50 Hertz za 220 V omrežja ali trifazni 380 V tok, ki ga zahtevajo industrijska podjetja, pa tudi za napajanje obremenitve.

Prednosti turbine na veter

Zasnova vetrne turbine ima pomembne prednosti pred drugimi izvedbami vetrnih turbin.

1. Visoka občutljivost na veter. Najmanjša hitrost vetra za premikanje lopatic je od 2 m / s; vetrnice drugega tipa potrebujejo hitrost vetra 4 m / s.
2. Generator lahko deluje pri orkanski hitrosti vetra (do 60 m / s). Večina drugih vetrnic deluje do 25-30 m / s.
3. Učinkovitost generatorja vetrne turbine je skoraj dvakrat večja od učinkovitosti vetrne turbine z nezaščitenimi lopaticami. Zaradi zasnove šobe ohišja je vetrna turbina veliko močnejša od enot drugih izvedb.
4. Turbina je varna za ptice in netopirje. Vetrnice z odprtimi rezili pogosto povzročajo smrt letečih živali, ki ne morejo določiti meja nevarnega območja. Netopirji in ptice vetrno turbino z zasnovo turbine prepoznajo kot eno samo oviro in se uspešno upognejo okoli nje.
5. Vetrne turbine večine struktur povzročajo veliko hrupa, ustvarjajo infrazvok pri določenih hitrostih vetra, zato jih ni mogoče postaviti v bližini stanovanjskih stavb, kmetij, gozdarstva. Turbinske naprave ne proizvajajo infrazvoka, ki je škodljiv za ljudi in živali. Lahko jih namestimo ob stanovanjski zgradbi. Turbinske vetrnice ne povzročajo umetnih migracij živali.
6. Nižji proizvodni stroški v primerjavi z lopaticami. Izdelava ohlapnih rezil je zapleten, drag postopek. Njihova odsotnost znatno zmanjša stroške in poenostavi proizvodnjo namestitve.
7. Enostavnost in hitrost namestitve. Komponente turbinskega generatorja se proizvajajo v obratu; tam se izvaja tudi montaža glavnih blokov. Namestitev vključuje samo postavitev, povezavo blokov, njegovo pritrditev na oporo. Namestitev poteka s standardnimi dvigali.
8. Enostavnost vzdrževanja. Vzdrževanje turbin na vetrnice je veliko lažje in cenejše od lopatic. S pravilnim delovanjem inštalacije, rednim strokovnim servisom, življenjska doba doseže 50 let.
9. Vetrna elektrarna turbinskega tipa v nasprotju s klasičnimi vetrnicami ne moti pilotov in letalskih dispečerjev, ne zaznajo jo radarji zračne obrambe in ne ogroža nacionalne varnosti.

Področje uporabe

Generator vetrnih turbin dosega največjo učinkovitost v bližini naravnih vodnih teles zaradi skoraj celoletnega gibanja zraka in visoke občutljivosti na veter. In nameščen je tudi v mestih. Zasnova namestitve vam omogoča uporabo generatorja za avtonomno ali kombinirano razsvetljavo zasebnih hiš in poletnih koč.

Vetrogenerator je koristen v naseljih, oddaljenih od mest, regijskih središč, kjer pogosto pride do izpada električne energije. Vetrnico je mogoče uporabljati v bližini letališč, vojaških poligonov. Čeprav je radarjem neviden, ne predstavlja nevarnosti za pilote in nacionalne varnostne sisteme.

Vetrne turbine se že desetletja uporabljajo kot vir električne energije. Prvič so ljudje začeli izkoriščati takšne strukture, ko je izkoristil moč narave in začel graditi mline. Danes se vetrni generatorji tretje generacije uporabljajo za proizvodnjo električne energije. Poleg tega so same strukture v zadnjem času dobivale vedno bolj nenavadne oblike.

Sodobna vetrna turbina je sestavljena iz naslednjih elementov:

1. Anemometer. Odgovoren je za merjenje hitrosti vetra in posreduje ustrezne informacije krmilniku turbinskega vetrnega generatorja.
2. Rezila. Zaradi vetra, ki udari te elemente, se vrtijo. Posledično se poganja turbina, ki proizvaja električno energijo.
3. Zavora. Dopolnjujejo ga mehanski, hidravlični in drugi pogoni. Zavorni sistem v vetrni turbini je potreben za zaustavitev rotorja v kritičnih situacijah.
4. Krmilnik. Odgovoren za upravljanje celotne instalacije. Ta samodejno zažene in ustavi vetrnice.
5. Indukcijski generator. Naprava proizvaja električno energijo. Dopolnjuje ga visokohitrostna gred.
6. Gondola. Nahaja se na vrhu vetrne turbine. Telo gosenice skriva večino strukturnih elementov enote, vključno z zavoro in krmilnikom.

Glede na vrsto konstrukcije lahko vetrno turbino dopolnimo z drugimi elementi. Sodobne naprave so zlasti opremljene z oblogo, ki lovi veter in povečuje moč slednjih.

Prednosti turbin

Sodobna vetrna turbina ima naslednje prednosti pred svojimi predhodniki:

1. Deluje pri visoki hitrosti vetra. Sodobne turbine delujejo, kadar se vetrovi gibljejo nad kritičnimi vrednostmi (25–60 m / s).
2. Ne ustvarja infrazvočnih valov. To slabost so imele vetrne turbine prejšnjih generacij.
3. Preprosta namestitev. Osnova zasnove je ustvarjena v proizvodnji. Na mestu so nameščeni ločeni elementi, gondola pa je nameščena na teleskopu.
4. Uporaba inovativnih materialov. Ne samo da podaljšajo življenjsko dobo enote, temveč tudi zagotavljajo enostavno namestitev.

Vetrne turbine so večinoma nameščene vzdolž morske in oceanske obale ali neposredno na vodi. Ta pristop omogoča skoraj celoletno delovanje turbine.

Sodobni razvoj

Slabosti lamelnih sistemov vključujejo naslednje:

• motijo \u200b\u200bnaravno toplotno ravnovesje;
• relativno nizka učinkovitost, ki ne presega 30%;
• zasedajo veliko območje;
• so nevarne za ptice.

Te pomanjkljivosti silijo razvijalce po vsem svetu, da iščejo nove tehnološke rešitve, ki omogočajo pridobivanje energije vetra. Najnovejši dosežki vključujejo:

1. Leteča turbina.

Strukturno spominja na balon, napolnjen s helijem. Turbina s tremi lopaticami je nameščena znotraj na vodoravni osi. Tak sistem trenutno deluje na Aljaski. Lebdeča turbina se nahaja na višini, ki ni dostopna sodobnim vetrnim turbinam. Tak sistem lahko deluje skoraj avtonomno (udeležba osebja je čim manjša).

2. Navpične turbine.

Njihova rezila sledijo položaju ribjih plavuti. Zaradi te zasnove lahko turbine ustvarijo zadostno količino električne energije, medtem ko so med seboj blizu. Dolžina navpičnih enot je 9 m. Za učinkovito delovanje sistema je potrebna namestitev vsaj dveh tesno razmaknjenih turbin. Po predhodnih študijah nova vrsta instalacije v primerjavi z rezili proizvaja 10-krat več električne energije, ki zaseda isto površino.

3. Ogljikova "stebla".

V ZAE poteka nov projekt čiste proizvodnje električne energije. Predvideva namestitev 1203 ogljikovih "stebel" na 20-metrsko podlago. Višina te konstrukcije je 55 m. Vsak posamezen element sistema se nahaja na razdalji 10 m drug od drugega.

Debelina ločenega stebla na dnu je 30 m. V notranjosti so plasti, sestavljene iz izmeničnih elektrod in piezoelektričnega materiala. Ta pod pritiskom proizvaja elektriko. Energija nastane, ko se stebla zibajo v vetru. Ta sistem proizvede enako količino električne energije kot druge vetrnice na istem območju.

Tunizijski znanstveniki so ustvarili nekaj podobnega. Njihov sistem se od ogljikovih "stebel", ki se uporabljajo v ZAE, razlikuje po tem, da ima na vrhu tihi generator, ki spominja na satelitsko anteno.

Na Nizozemskem je bilo predlagano, da se na vsako hišo namesti majhna konstrukcija, ki lahko proizvaja elektriko pod vplivom sile vetra. Ta vetrna turbina ima turbino, ki sledi obliki polžje lupine. Ona, ki zajema tok vetra, se obrne in spremeni smer svojega gibanja. Produktivnost takega vetrnega generatorja doseže 80% teoretičnih kazalnikov, ki jih takšne naprave lahko prikažejo.

V zadnjih letih je prišlo do razvoja, namenjenega vgradnji na plavajoča plovila. Na splošno se število sistemov, ki lahko nadomestijo vetrne turbine z lopaticami, nenehno povečuje. Morda jim bo v prihodnosti uspelo rešiti vse težave, s katerimi se sooča vetrna energija.

Po besedah \u200b\u200bŠuhova je vetrna turbina hiperboloidnega tipa sposobna delovati tudi v naraščajočih zračnih tokovih, ki se običajno pojavijo ob reki, jezeru, močvirju, na pobočjih gričev in grap. Ustvarjajo se pogoji za "samosesanje" in "samonositev", kot pri helikoidnih turbinah, čeprav to pri operaciji nima odločilne vloge.

Tehnologija čaka na financiranje in je v razvoju!

Opis:

Po besedah \u200b\u200bŠuhova vetrna turbina hiperboloidnega tipa temelji na idejah velikega ruskega inženirja in znanstvenika Šuhova V.G.

Na sliki je delovno območje vetrnega toka obarvano rdeče. Po tem parametru ta (vetrna turbina hiperboloidnega tipa po Šuhovu) prekaša druge vrste turbin, in sicer: delovno območje vetrnega toka lopatnega tipa - 7-8% pometene površine; Turbini Darrieus in Savonius - 45-50%; v tem primeru 60-70%.

Vetrni generator ta vrsta lahko deluje tudi v zgornjem toku zrak, ki poteka praviloma ob reki, jezeru, močvirju, na pobočjih gričev in grap.

Ustvarjajo se pogoji za "samosesanje" in "samonositev", kot pri helikoidnih turbine, čeprav to pri delu nima odločilne vloge.

Prednosti:

- kontaktna črta aktivne plasti zračnega toka, ki izpira hiperboloid, je 1,6-krat daljša od analogne črte vrtljivega valja cilindričnega vetrnega generatorja z ravnimi noži. Seveda je pričakovati, da je učinkovitost vetrne turbine bo sorazmerno z enako vrednostjo višja,

– konstruktivno naprave delovno telo v kombinaciji z lahkotnostjo, trdnostjo in ravnotežjem omogoča namestitev enot (menjalnik, električni generator itd.), ki ga je treba namestiti znotraj vgrajenega volumna, kar zmanjša dimenzije in težo celotne instalacije kot celote,

– skupni vztrajnostni moment konstrukcije se določi kot vsota zmnožkov mas materialnih točk na vrednost kvadrata dolžine polmera. Na podlagi tega izhaja, da je vztrajnostni moment mirujoče konstrukcije vsaj polovica vztrajnostnega momenta vrtljivega valja cilindra vetrnice z ravnimi lopaticami, in zato potrebna sila vetra v trenutku zagona je dvakrat manjša.

Primerjava značilnosti:

Opomba: opis tehnologije na primeru hiperboloidne vetrne turbine po Šuhovu.

vertikalna invelox rimworld visoko zmogljiva vetrna turbina
naredi sam rotirajočo vetrno turbino bolotov
zvt zaprta naraščajoča vetrna turbina s sončnimi kolektorji naredi sam polnejši rezervni deli ovchinnikov
kupite enodelne zaprte vetrne turbine po domači ceni
turbine z generatorjem učinkovitosti za vetrne elektrarne
mini generator vetrne turbine

Koeficient povpraševanja 1 552

Iskanje tehnologij

Najdene tehnologije 1

Morda bi bilo zanimivo:

• Modularni kompleks "Sibirija" je zasnovan za pridobivanje zlata, platine in redke zemlje ...

Energija vetra se aktivno razvija po vsem svetu in že dolgo nikomur ni skrivnost, da je to trenutno eno najbolj obetavnih področij alternativne energije. Do sredine leta 2014 je bila skupna zmogljivost vseh nameščenih vetrnic na svetu 336 gigavatov, največja in najmočnejša vertikalna vetrnica s tremi lopaticami Vestas-164 pa je bila nameščena in začeta v začetku leta 2014 na Danskem. Njegova moč doseže 8 megavatov, razpon rezil pa 164 metrov.

Kljub dolgotrajni tehnologiji izdelave lopatic in vetrnic na splošno si mnogi navdušenci prizadevajo izboljšati tehnologijo, povečati njeno učinkovitost in zmanjšati negativne dejavnike.

Kot veste, koeficient energetske porabe pretoka vetra v najboljšem primeru doseže 30%, so precej hrupni in kršijo naravno toplotno bilanco bližnjih ozemelj, ponoči pa povečujejo temperaturo površinskega sloja zraka. Prav tako so zelo nevarni za ptice in zasedajo pomembna območja.

Katere so alternative? Dejansko ustvarjalnost sodobnih izumiteljev ne pozna meja in izumili so veliko različnih možnosti.

Oglejmo si 5 najbolj nenavadnih alternativ vetrnih turbin, ki so opazne v tej panogi.

Ameriško podjetje Altaeros Energies, ustanovljeno na raziskovalnem inštitutu v Massachusettsu, od leta 2010 razvija novo generacijo vetrnih turbin. Nova vrsta vetrnic je zasnovana za delovanje na nadmorski višini do 600 metrov, kjer običajne vetrnice preprosto ne morejo doseči. Na tako visokih nadmorskih višinah nenehno pihajo najmočnejši vetrovi, ki so 5-8 krat močnejši od vetrov v bližini zemeljske površine.

Generator je napihljiva konstrukcija, podobna zračni ladji, ki se črpa s helijem, v kateri je na vodoravni osi nameščena turbina s tremi lopaticami. Takšen generator vetra je bil za preizkušanje v 18 mesecih lansiran leta 2014 na Aljaski na nadmorski višini približno 300 metrov.

Razvijalci zagotavljajo, da bo ta tehnologija proizvajala električno energijo po ceni 18 centov na kilovatno uro, kar je polovica cene običajnih stroškov vetrne energije na Aljaski. V prihodnosti bodo takšni generatorji lahko nadomestili dizelske elektrarne in našli tudi uporabo na problematičnih področjih.

V prihodnosti ta naprava ne bo le generator električne energije, temveč tudi del vremenske postaje in priročno sredstvo za zagotavljanje interneta na območjih, ki so daleč od ustrezne infrastrukture.

Po namestitvi tak sistem ne zahteva prisotnosti osebja, ne zaseda velike površine in je skoraj tiho. Nadzoruje ga lahko na daljavo in zahteva vzdrževanje le enkrat na 1-1,5 leta.

Druga zanimiva rešitev za ustvarjanje nenavadne zasnove vetrne elektrarne se izvaja v Združenih arabskih emiratih. Nedaleč od Abu Dabija je v gradnji mesto Madsar, v katerem nameravajo zgraditi precej nenavadno vetrno elektrarno, ki so jo razvijalci imenovali "Windstalk".

Ustanovitelj newyorškega oblikovalskega podjetja Atelier DNA, ki razvija zasnovo projekta, je dejal, da je bila glavna ideja najti v naravi kinetični model, ki bi lahko služil za proizvodnjo električne energije, in takšen model so našli. 1203 pecljev iz ogljikovih vlaken, vsakih približno 55 metrov, z betonskimi podstavki, širokimi 20 metrov, bodo namestili 10 metrov narazen.

Stebla bodo ojačana z gumo in bodo na dnu široka približno 30 cm, navzgor pa se zožijo do 5 centimetrov. Vsako takšno steblo bo vsebovalo izmenične plasti elektrod in keramične plošče iz piezoelektričnega materiala, ki ob pritisku ustvari električni tok.

Ko se stebla zibajo v vetru, se diski krčijo in ustvarjajo električni tok. Brez hrupa lopatic vetrnih turbin, brez žrtev ptic, nič drugega kot veter.

Ideja je nastala ob opazovanju trstja, ki se niha v močvirju.

Windstek Atelier DNA je na tekmovanju Land Art Generator, ki ga sponzorira Madsar, osvojil drugo mesto in izbral najboljša mednarodno uporabljena umetniška dela, ki lahko proizvajajo energijo iz obnovljivih virov.

Območje, ki ga zaseda ta nenavadna vetrna elektrarna, bo obsegalo 2,6 hektara, po zmogljivosti pa ustreza običajnemu vetrnemu generatorju, ki zaseda isto površino. Sistem je učinkovit zaradi pomanjkanja tornih izgub, ki so značilne za tradicionalne mehanske sisteme.

Na dnu vsakega stebla bo generator, ki pretvori navor iz stebla z uporabo sistema blažilnikov in jeklenk, podobno kot sistem Levant Power, razvit v Cambridgeu v Massachusettsu.

Ker veter ni stalen, bo uporabljen sistem za shranjevanje energije, tako da bo shranjeno energijo mogoče porabiti tudi takrat, ko ne bo vetra, pojasnjujejo v projektnem osebju.

Na vrhu vsakega stebla bo nameščena LED svetilka, katere svetlost bo neposredno odvisna od moči vetra in količine trenutno proizvedene električne energije.

Vetrobransko steklo bo delovalo neredno, kar bo omogočilo, da bodo elementi postavljeni veliko bližje, kot je to mogoče pri običajnih lopaticnih vetrnih turbinah.

Razvija se podoben projekt Wavestalk za pretvorbo energije oceanskih tokov in valov, kjer bo podoben sistem pod vodo postavljen na glavo.

Projekt, ki ga je razvil tunizijski Saphon Energy, je podoben Windstalk, generatorju vetra brez rezila, toda tokrat je naprava zasnovana v obliki jadra.

Ta tihi generator, oblikovan kot satelitska antena, se imenuje Saphonian. Nima vrtljivih delov in je popolnoma varno za ptice. Zaslon generatorja se pod vplivom vetra premika naprej in nazaj, kar ustvarja vibracije v hidravličnem sistemu.

Cilj projekta je izboljšati značilnosti vetrnih generatorjev glede na uporabo vetrnega toka. Veter je dobesedno izkoriščen za jadro, ki pod njegovim delovanjem premika naprej in nazaj, medtem ko ni nožev, ni rotorja, ni zobnikov. Ta interakcija vam omogoča pretvorbo več kinetične energije v mehansko z uporabo batov.

Energijo lahko shranimo v hidravličnih akumulatorjih ali jo pretvorimo v električno energijo s pomočjo generatorja ali pa jo uporabimo za vrtenje mehanizma. Če imajo običajni vetrni generatorji izkoristek 30%, potem ta jadralni generator daje vseh 80%. Njegova učinkovitost je 2,3-krat večja od učinkovitosti vetrnih turbin tipa lopatice.

Zaradi odsotnosti dragih komponent, kot je to pri vetrni turbini (lopatice, pesta, menjalniki), se v primeru Saphonia stroški opreme zmanjšajo do 45%.

Aerodinamična oblika Saphoniana ima to prednost, da turbulentni vetrovni tokovi le malo vplivajo na telo jadra in aerodinamična sila samo narašča. Zaradi turbulenc se vetrnice ne uporabljajo v urbanih območjih, Saphonian pa se lahko uporablja tudi tam. Poleg tega so škodljivi zvočni in vibracijski faktorji čim manjši. Saphon Energy je prejel nagrado KPMG za inovacije.

Še en zelo revolucionaren pristop k vetrni energiji je leta 2008 sprejel navdušeni izumitelj iz Kalifornije. Velike vetrnice za majhna mesta so velikosti 30-nadstropne stavbe, njihova lopatica pa doseže velikost kril Boeinga 747.

Ti velikanski generatorji zagotovo proizvajajo veliko energije, vendar so takšni sistemi za izdelavo, prevoz in namestitev zapleteni in dragi. Kljub temu industrija vsako leto raste več kot 40 odstotkov. Prav o tem je razmišljal Doug Selsam iz Kalifornije, preden si je zastavil ambiciozen cilj. Odločil se je, da je za to mogoče dobiti več energije z manj materiali.

Z namestitvijo ducata ali več ducatov majhnih rotorjev na en jašek, povezan z enim samim generatorjem, je Doug sčasoma dosegel svoj cilj. En konec dolge gredi je povezal z generatorjem, drugi konec pa je na balone s helijem izstrelil v nebo. Sistem je deloval po pričakovanjih.

Doug je v svojih učbenikih prebral, da je turbina z enim rotorjem dovolj za maksimum, a Doug je dvomil. Verjel je drugače: več rotorjev, več energije vetra je na voljo za uporabo.

Če je vsak rotor postavljen pod pravim kotom, bo vsak rotor dobil svoj veter, kar bo povečalo učinkovitost proizvodnje.

Seveda to otežuje fiziko, ker je bilo zdaj treba poskrbeti, da bo vsak rotor ujel svoj tok in ne samo tok iz bližnjega rotorja. Ugotoviti je bilo treba optimalni kot gredi glede na veter in idealno razdaljo med rotorji. Na koncu je bilo izplačilo doseženo z manj materiala.

Leta 2003 je izumitelj od Kalifornijske komisije za energijo prejel dotacijo v višini 75.000 ameriških dolarjev za razvoj 3000-vatne turbine s sedmimi rotorji. Izziv je bil uspešen in Doug Selsam je več lastnikom svojih domovov prodal že več kot 20 od svojih 2000-vatnih dvorotornih turbin. Te naprave je zgradil v svoji primestni garaži.

Dougova ideja je bila ena redkih idej, ki ima pravzaprav vse možnosti za velik uspeh v komercialnem svetu. Selsam pravi, da sta dva rotorja šele začetek. Nekega dne bo verjetno videl svoje večrotorske turbine, ki se raztezajo kilometer po nebu.

Archimedes s sedežem v nizozemskem Rotterdamu je predstavil svoj koncept nenavadnih vetrnic, ki jih je mogoče namestiti neposredno na strehe stanovanjskih stavb.

Kot so zamislili avtorji projekta, lahko učinkovita zasnova z nizkim šumom majhno hišo v celoti oskrbi z električno energijo, kompleks takih generatorjev, ki deluje skupaj z njimi, pa lahko popolnoma zmanjša odvisnost velike stavbe od zunanjih virov električne energije. na nič. Nove vetrnice se imenujejo Liam F1.

Majhno turbino, premera 1,5 metra in približno 100 kilogramov, je mogoče namestiti na katero koli steno ali streho stanovanjske stavbe. Običajno je višina streh s terase 10 metrov, veter v državi pa je skoraj vedno jugozahodni. Ti pogoji zadoščajo za pravilno namestitev turbine na streho in učinkovito uporabo energije vetra.

Tu sta rešena dva problema običajnih vetrnic: hrup običajnih lopatic in visoki stroški namestitve kosovne opreme. Pri običajnih vetrnih turbinah se stroški namestitve pogosto ne povrnejo. Raven hrupa turbine Liam je približno 45 dB, kar je celo tišje od hrupa dežja (hrup dežja v gozdu je 50 dB).

V obliki, ki spominja na polževo lupino, se turbina kot vetrnica razgrne v vetru, zajame zračni tok, zmanjša njegovo hitrost in spremeni smer. Direktor podjetja Marinus Miremeta trdi, da izkoristek inovativne turbine dosega 80% teoretične največje učinkovitosti vetrne energije. In to je že povsem dovolj.

Na Nizozemskem povprečno gospodinjstvo letno porabi 3.300 kWh električne energije. Po navedbah razvijalcev lahko polovico te energije zagotovi ena turbina Liam F1 pri hitrosti vetra najmanj 4,5 m / s.

Tri takšne turbine lahko postavite na ohišja trikotnika na strehi hiše, nato pa bo vsaka od turbin opremljena z vetrom in ne bodo motile druga druge, ampak si bodo nasprotno pomagale.

Če govorimo o instalaciji v mestu, kjer so turbulentni tokovi, proizvajalec predlaga rahlo dviganje vetrnic, nameščenih na mestnih strehah, in pritrditev na stebre, tako da stene sosednjih hiš ne motijo \u200b\u200bvetrovnih tokov.

Ocenjeni stroški nove turbine, vključno z vgradnjo, znašajo 3999 evrov. Ker ima naprava velikost več kot en meter, bo morda potrebna posebna licenca za njeno uporabo, zato podjetje v najbolj skrajnem primeru proizvaja tudi turbine mini Liam s premerom 0,75 metra.

Proizvajalci nameravajo turbine uporabljati ne le za oskrbo stanovanjskih in industrijskih zgradb, temveč tudi za oskrbo ladij.

Kot lahko vidite, imajo proizvajalci vetrnih turbin veliko zanimivih alternativ.