Чудеса техники

Ветроэлектростанции

Запасы ветровой энергии, по сути дела, безграничны. Эта энергия возобновляема, и

В отличие от тепловых станций ветроэнергетика не использует богатства недр, а

Ведь добыча угля, нефти, газа связана с огромными затратами труда.

К тому же тепловые станции загрязняют окружающую среду, а плотины ГЭС создают на

Реках искусственные моря, нарушая природное равновесие. С другой стороны,

Ветроэлектростанция такой же мощности, как ГЭС или АЭС, по сравнению с ними

Занимает гораздо большую площадь И справедливости ради надо сказать, что

Ветроэлектростанции не совсем безвредны: они мешают полетам птиц и насекомых,

Шумят, отражают радиоволны вращающимися лопастями, создавая помехи приему

Телепередач в близлежащих населенных пунктах

Обычно рабочим органом ветродвигателя служат лопасти воздушного винта, который и называют

Ветроколесом Теорию его еще в начале XX века разработал известный русский ученый

Н. Е. Жуковский. Для описания явлений, связанных с прохождением воздушного потока

Через колесо, он применил теорию подъемной силы крыла самолета и определил

Значение максимально возможного коэффициента использования энергии ветра

Идеальным колесом. Коэффициент полезного действия оказался равным 59,3 процента

Ветер - стихия весьма капризная то он дует с одной стороны, через некоторое

Время - с другой. Чтобы колесо эффективно использовало энергию воздушного потока, его необходимо каждый раз разворачивать против ветра. Для этой цели

Служат специальные устройства - хвостовая пластина (флюгер) или небольшое

Ветровое колесо (виндроза).

Ветер редко дует с постоянной скоростью. Изменилась его скорость - замедлилось

Или ускорилось вращение колеса и связанного с ним вала, через который вращение

Колеса передается электрическому генератору. Чтобы вал вращался с постоянной

Частотой, применяют разные приспособления.

Для получения энергии ветра используются разные конструкции. Это многолопастные

"ромашки" и винты вроде самолетных пропеллеров с тремя, двумя и даже одной

Лопастью. Вертикальные конструкции хороши тем, что улавливают ветер любого

Направления; остальным приходится разворачиваться по ветру. Такой вертикальный

Ротор напоминает разрезанную вдоль и насаженную на ось бочку. Встречаются и

Оригинальные решения. Например, тележка с парусом ездит по кольцу из рельсов, а

Ее колеса приводят в действие электрогенератор.

Наиболее распространенным типом ветровых энергоустановок (ВЭУ) является турбина

С горизонтальным валом и числом лопастей от 1 до 3. Турбина, мультипликатор и

Электрогенератор размещаются в гондоле, установленной на верху мачты. В

Последних моделях ВЭУ используются асинхронные генераторы переменной скорости, а

Задачу кондиционирования вырабатываемой электроэнергии выполняет электроника.

Ветровые электростанции выгодны, как правило, в регионах, где среднегодовая

Скорость ветра составляет 6 метров в секунду и выше и которые бедны другими

Источниками энергии, а также в зонах, куда доставка топлива очень дорога. В

России это, в первую очередь, Сахалин, Камчатка, Арктика, Крайний Север и т. д

При среднегодовой скорости ветра около 7 метров в секунду и среднем числе часов

Работы на полной мощности 2500 часов в год такая установка вырабатывает

Электроэнергию стоимостью 7-8 центов/кВч. Сегодня наиболее распространены ВЭУ

Единичной мощностью 100-500 кВт, хотя построены и эксплуатируются агрегаты

Единичной мощностью в несколько мегаватт.

Малые ВЭУ (мощностью менее 100 кВт) обычно предназначаются для автономной

Работы. Системы, которым они выдают энергию, привередливы, требуют подачи

Энергии более высокого качества и не допускают перерывов в питании, например, в

Периоды безветрия. Поэтому им необходим "дублер", то есть резервные источники

Энергии, например, дизельные двигатели той же, как у ветроустановок, или меньшей

Мощности.

Что касается более мощных ветроустановок (свыше 100 кВт), то они применяются как

Электростанции и включаются обычно в энергосистемы. Обычно на одной площадке

Устанавливается достаточно большое количество ВЭУ, образующих так называемую

Ветровую ферму. На одном краю "фермы" может дуть ветер, на другом в это время

Тихо. Ветряки нельзя ставить слишком тесно, чтобы они не загораживали друг

Друга. Поэтому "ферма" занимает много места. Такие "фермы" есть в США, во Франции, в Англии, а в

Дании "ветряную ферму" разместили на прибрежном мелководье Северного моря - там

Она никому не мешает и ветер устойчивее, чем на суше. В Калифорнии (США) на

Одной из них размещено около тысячи ветроуста-новок, так что суммарная

Установленная мощность фермы превышает 100 МВт.

Обычно для снижения зависимости от капризов ветра в систему включают маховики,

Частично сглаживающие порывы ветра, и разного рода аккумуляторы, в основном

Электрические. Но вместе с тем используют и воздушные. В этом случае ветряк

Нагнетает воздух в баллоны. Выходя оттуда, его ровная струя вращает турбину с

Электрогенератором. Еще один вариант - гидравлические аккумуляторы. Здесь силой

Ветра вода поднимается на определенную высоту, затем, падая вниз, она вращает

Турбину. Ставят даже электролизные аккумуляторы. Ветряк дает электрический ток,

Разлагающий воду на водород и кислород. Их запасают в баллонах. Потом по мере

Необходимости водород и кислород сжигают в топливном элементе либо в газовой

Турбине, вновь получая ток, но уже без резких колебаний напряжения, связанных с

Капризами ветра.

В Испании довольно долго работала удивительная ветроустановка, сама создававшая

Для себя ветер! Обширный круг земли в основании выстроенной высокой трубы

Покрыли полиэтиленовой пленкой на каркасных опорах. Жаркое испанское солнце

Нагревало и землю, и воздух под пленкой. В результате в трубе возникала ровная

Постоянная тяга, а встроенная в трубу крыльчатка вращала генератор. Тяга не

Прекращалась даже в пасмурные дни и ночью' земля долго хранит тепло. Однако

Эксплуатация такой установки оказалась довольно дорогой. Постепенно

Металлическая труба проржавела, а пленка разрушилась. После очередного урагана

Ремонтировать систему не стали.

ВЭУ занимались и занимаются и в России. В начале 1990-х годов была создана

Ветроустановка небольшой мощности "Конвет-1Э" двух модификаций - с асинхронным

Генератором (2 кВт, 230 В) и индукторным генератором постоянного тока (12 или 24

В). Ветроколесо с двумя лопастями вращает генератор. Благодаря применению

Инвертора или выпрямителя можно обеспечивать энергией телевизор, холодильник,

Радиоприемник, заряжать аккумуляторную батарею В зонах со среднегодовыми

Скоростями ветра 5-6 метров в секунду стоимость 1 кВт-ч от такой ВЭУ в 1,4- 1,7

Раза ниже, чем от равноценного по мощности бензинового агрегата. Масса установки

- 460 килограммов.

Как известно, беда многих ветряков - мощные воздушные потоки, под действием

Которых они нередко ломаются. В "Конвет-1Э" применили различные автоматические

Устройства, чтобы не дать колесу чрезмерно раскрутиться при сильном ветре.

Конструкторам удалось добиться аэродинамического КПД в 46-48 процентов. Это

Достигнуто за счет применения высококачественных неметаллических лопастей с более совершенным, крученным по

Длине профилем.

Быстроходные ветроустановки иностранных фирм работают главным образом, начиная

Со скоростей ветра 5-6 метров в секунду. Особая конструкция лопастей и

Специальные приспособления позволяют "Конвету-1Э" эффективно начинать работать

Уже при силе ветра 4 метра в секунду.

Суммарная мощность ветроустановок в мире быстро возрастает. По использованию ВЭУ

В мире лидируют США, в Европе - Германия, Англия, Дания и Нидерланды.

Германия получает от ветра десятую часть своей электроэнергии, а всей Западной

Европе ветер дает 2500 МВт электроэнергии. По мере того как ветряные

Электростанции окупаются, а их конструкции совершенствуются, цена "воздушного"

Электричества падает. Так, в 1993 году во Франции себестоимость 1 кВт-ч

Электроэнергии, полученной на ветростанции, равнялась 40 сантимам, а к 2000 году

Она снизилась в 1,5 раза.

Чудеса техники

Наука и промышленность

Конвертеры; Дуговые электроплавильные печи; Прокатные станы; Солнечные Электростанции; Ветроэлектростанции; Ядерные реакторы на быстрых нейтронах; Термоядерная установка; Первая океанская электростанция; Печатные машины; Зерноуборочные комбайны; Микромеханика; Фуллерены; Сканирующий зондовый Микроскоп; Микроскопы на …

MP3-плейер

MP3 далеко не единственный аудиоформат, используемый в Web. Однако MP3 стал Стандартом де-факто благодаря тому, что легко доступен и не имеет встроенных Механизмов защиты. Купив компакт-диск, не надо получать разрешение …

Мобильный интернет

С момента зарождения глобальной компьютерной сети Интернет прошло более сорока Лет. Идея возникла в конце 1950-х годов, когда в США была поставлена задача Создать сеть телекоммуникации. И в 1968 году …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua