Ветрогенератор мощность

Преимущества и недостатки ветрогенераторов

Для зарядки тяговых аккумуляторов от береговой электрической сети на яхте устанавливают комбинированный инвертор или  зарядное устройство. В межсезонье с этой задачей справляется небольшая солнечная панель. Ветряную турбину имеет смысл использовать, когда требуется дополнительный мощный источник зарядки, который будет работать на яхте совместно с солнечными батареями или гидрогенератором.

Яхтенные ветрогенераторы – это небольшие устройства относительно малой мощности. Однако вырабатываемой ими энергии достаточно, чтобы в течении суток зарядить 12-вольтовую аккумуляторную батарею емкостью 800 ампер-часов.  Плюс ветрогенератора в том, что он производит электрическую энергию практически постоянно — во время движения и на якорной стоянке, в солнечные и в пасмурные дни. Ветрогенератор не требует технического обслуживания, ремонта и дополнительного оборудования для запуска.

Но существуют и минусы. Яхтенные маршруты, проложенные по ветру отнимают у генератора часть его мощности. А поскольку энергия ветра зависит от третьей степени его скорости, то с уменьшением скорости, мощность ветрогенератора стремительно падает. Например, при реальной скорости ветра 20 узлов, для яхты идущей по ветру со скоростью 8 узлов наблюдаемая скорость ветра составит всего 12 узлов. При ветре 20 узлов большинство моделей малых ветрогенераторов вырабатывают около 200 Вт, а при 12 узлах мощность опускается до 40-50 Вт. Зависимость мощности турбины от скорости ветра необходимо учитывать и при планировании стоянок. Порты и якорные стоянки привлекают владельцев яхт именно потому, что обеспечивают защиту от стихии, значит скорость ветра там ниже, чем прогнозируется на расстоянии от берега.

Все небольшие ветрогенераторы имеют примерно одинаковую максимальная мощность — от 400 до 600 Вт. Однако более важная характеристика – это ток, отдаваемый турбиной при слабом ветре. Ведь именно с ним большинство владельцев яхт хотят иметь дело во время своих путешествий. Поэтому производительность ветрогенератора при относительной скорости ветра 12 или 20 узлов гораздо лучший показателем его зарядной способности

Кроме того, кривые мощности, которые приводят производители ветрогенераторов основаны на результатах испытания плавным, постоянным воздушным потоком в аэродинамической трубе. Реальные результаты могут оказаться гораздо ниже. Поэтому там где требуется гарантированно высокая мощность владельцы предпочитают устанавливать две турбины и подключать их параллельного через один регулятор.

Как установить ветрогенератор на яхте

Чтобы получить от ветрогенератора максимальную выходную мощность, необходимо выполнить два условия. Во-первых, конструкция на которой установлена турбина должна быть как можно более устойчивой, иначе любая качка или крен будут отворачивает ее от ветра. Во-вторых, ветрогенератору нужен свободный, ровный и гладкий воздушный поток

В какой-то степени эти два требования противоречат друг другу. Скорость ветра на мачте может быть на 50 процентов выше, чем на уровне моря, поэтому чем выше вы поднимите ветрогенератор, тем больше энергии вы получите. С другой стороны турбина, ее крепление и кабельная разводка весят 20-30 кг. Такой дополнительный вес на движущейся яхте увеличивает маятниковый эффект, а значит возрастают тангаж и крен и снижается общая устойчивость

Существует множество успешных установок ветрогенераторов на мачтах. Однако для большинства владельцев яхт устанавливать турбину рекомендуется поверх кокпита. Там ее проще монтировать и обслуживать, а если возникнет неисправность, и другие способы торможения выйдут из строя, устройство можно будет отключить вручную.

Падение напряжения в кабеле существенно влияет на общую производительность системы зарядки. При установке турбины внизу кабель от нее до аккумуляторов окажется гораздо короче, а значит его сечение можно выбрать меньше и это не увеличит потери энергии .

Контроллер заряда ветрогенератора

На первый взгляд сохранение полученной электрической энергии в аккумуляторе  — это самая простая часть ветряной энергоустановки. Однако единого способа решения этой задачи среди производителей не существует и каждый из них придерживается собственных подходов.

Английская компания Marlec, использует MPPT регулятор. MPPT контроллеры получили распространение благодаря солнечным источникам энергии, у которых они повысили выходную мощность на целых 30 процентов. Контроллер регулирует напряжение генератора так, чтобы в каждый момент времени мощность установки была максимальной. Для снижения скорости турбины Marlec применяет широтно-импульсную модуляцию. Когда заряд аккумуляторной батареи приближается к 100% и ей требуется меньше энергии ШИМ-регулятор замыкает обмотки все более длинными импульсами, создавая растущий тормозной момент.

Создатель ветрогенератора D400 Петер Андерсен из компании Eclectic Energy придерживается другого подхода. Он считает, что обеспечить структурированный выходной сигнал на основе такого входа как у ветряных турбин нельзя. Более того исследование показывают, что общая производительность системы с MPPT контроллером не возрастает, а иногда наоборот снижается.

Другие производители также считают, что MPPT регулятор не добавляет достоинств небольшой ветряной турбине с правильно спроектированным и оптимизированным для низких скоростей ветра генератором. Преимущества, достигаемые благодаря эффективности генератора, сводятся на нет потерями в электронике MPPT. Однако PWM регулятор  позволяет заряжать аккумулятор до 100 процентов, поскольку обеспечивает аккумулятор именно тем током, который батарея может принять на каждой стадии зарядки.

Некоторые производители вместо MPPT контроллера, устанавливают на выходе генератора DC-DC конвертер. Конвертер повышает выходное напряжение генератора и позволяет заряжать аккумуляторы при слабом ветре (скоростью менее 2 м /с ). Ветрогенераторы с DС-DС преобразователями начинают зарядку аккумуляторов при выходном напряжении от 2 вольт и обеспечивают зарядную мощность  3 — 5 Вт. Такие устройства подходят для заряда аккумуляторов на защищенных от ветра стоянках, однако дополнительное количество энергии, получаемое от них, не велико.

Многие намеренно не используют технологии MPPT или PWM, считая простоту и надежность ключевыми достоинствами своих изделий. Если турбины работают совместно с солнечными батареями, то ветрогенератор реализует этап быстрой зарядки, а до 100% аккумуляторы заряжают солнечные панели . Дополнительная электроника в этом случае лишь увеличивает сложность и повышает стоимость изделий

Дополнительно с внешним, часто используют разгрузочный регулятор. Его добавляют, чтобы контролировать мощность, поступающую от турбины. Когда заряженность аккумулятора возрастает, избыток энергии отводят через резистор, рассеивающий тепло. С таким регулятором турбина всегда работает при полной нагрузке, а ее лопасти вращаются с оптимальной частотой.

Системы имеющие только встроенный «регулятор» турбины, лучше не использовать. Такой регулятор представляет собой электронный тормоз, срабатывающий, когда напряжение аккумулятора поднялось слишком высоко, а турбина продолжает выдавать много энергии. После остановки генератора напряжение аккумулятора падает и регулятор перезапускает генератор вновь. Если аккумуляторов почти заряжен, то происходит многократная остановка и повторный запуск ветрогенератора. Этот метод регулирование далек от того, который нужен аккумуляторной батарее — по мере увеличения заряженности ток должен плавно понижаться.

Лопасти ветрогенератора

Конструкция лопастей турбины – это еще одна область в которой модели разных производителей отличаются друг от друга. Лопасть во время вращения подвергается тем же воздействиям, что и  крыло самолета. Однако в их работе существуют и небольшие отличия. Если у лопастей постоянный шаг, то их оптимальный режим работы достигается при одной заданной скорости вращения. Значит у слишком быстро или слишком медленно вращающейся турбины эффективность снижается

Немецкая компания Superwind выпускает ветрогенераторы с изменяемым шагом, величина которого зависит от скорости вращения. Чем быстрее вращается турбина, тем больше лопасти поворачиваются вокруг своей оси и сильнее замедляют вращение. Компания утверждает, что эта система реагирует очень быстро и может защитить систему в случае отказа электронного торможения.

Лопасти – основная причина шума и вибрации, исходящих от ветрогенератора. Если скорость вращения кончиков слишком высока, то обтекающий их поток воздуха становится нестабильным, возникает турбулентность и лопасти начинают вибрировать. Известен случай, когда лопасти установленного на яхте ветрогенератора издавали такой вой на высоких скоростях вращения, что соседние лодки были вынуждены покинуть якорную стоянку.

Существует специальный коэффициент (TSR), характеризующий во сколько раз кончик лопатки турбины движется быстрее, чем реальная скорость ветра. Например, если турбина имеет TSR равный 16 — при ветре в 20 узлов концы лопасти будут двигаться со скоростью 320 узлов, а при небольшом шторме их скорость приблизится к скорости звука. Для ветрогенератора D400 производитель указывает TSR всего 3,9. Это говорит о том, что турбина спроектирована для гораздо более медленного вращения, чем модели других производителей. D400 не самый легкий ветрогенератор, вес только чистой меди в его обмотках почти 1 кг. Но его преимущество в устойчивости, надежности и относительно низких оборотах вращения

Некоторые производители указывают для своих машин максимальную скорость ветра. Однако к этой характеристике следует относится с недоверием. В ветровом потоке наиболее разрушительным является  уровень турбулентности, а его нельзя не предсказать, ни легко измерить.

Мощность ветрогенератора

Перед установкой любого электрогенерирующего оборудования на яхте, в первую очередь считают потребление энергии. Расход вычисляют как для якорной стоянки, так и для движения под парусом. В результате появляется подобие некоторого энергетического бюджета, в котором перечислены как очевидные крупные потребители, такие как холодильники, дисплеи, водонагреватели и освещение, так и менее мощные устройства — ночные навигационные огни, насосы, газовые сигнализации, мониторы двигателей, развлекательные системы.

Для подруливающего устройства или электрической лебедки предусматривают дополнительный запас мощности. Если на яхте установлен кондиционер, маловероятно, что возобновляемые источники энергии удовлетворят его потребности. В этом случае лучше подумать о дизельном генераторе или топливных элементах.

После того как расход энергии подсчитан, оценивают стиль управления яхтой. Необходимо принять во внимание регулярную среднюю скорость на маршруте и понять двигается ли яхта чаще всего против ветра, или ей всегда сопутствует попутный? Дополнительно учитывают другие генерирующие мощности, установленные на борту — солнечные панели, гидрогенератор и зарядное устройство, работающее от генератора дизельного двигателя.

Ветрогенератор для слабых ветровых зон, мощность 3 кВт

Новый тип вертикального ветрогенератора с поворотными лопастями для  эксплуатации в условиях  слабых ветров.

Уникальное решение с разворотом лопасти на ветер, позволяет получать в условиях слабых ветров  в десять раз больше энергии, чем с обычного ветродвигателя. С применением соответствующего контроллера работают как в автономных так и сетевых энергетических системах. При подборе контроллера необходимо закладывать соответствующий запас мощности.

Требует ежеквартального обслуживания.

Ветрогенератор для слабых ветровых зон, мощность 3 кВт

Ветрогенератор для слабых ветровых зон, мощность 5 кВт
http://www.termocool.ru/products/vetrogenerator-dlya-slabyh-vetrovyh-zon-moschnost-5-kvt
 

Ветрогенератор для слабых ветровых зон, мощность 10 кВт
http://www.termocool.ru/products/vetrogenerator-dlya-slabyh-vetrovyh-zon-moschnost-10-kvt

Слабые ветряные потоки имеют скорость от 3,598 до 5,14 м/с. В таких условиях с характерными постоянными слабыми ветрами способны эффективно работать ветрогенераторы вертикального типа. Конструкция таких ветрогенераторов весьма отличается от горизонтальных. Поэтому, для того, чтобы КПД был достаточно высоким, вертикальные системы должны быть довольно массивными. Так, представленный модельный ряд имеет следующие параметры:
 

• мощность от 3 до 20 кВт;
• диаметр ротора ветроколеса от 4 до 7 м;
• вес от 200 до 800 кг.
   

При этом рабочая скорость ветра 7 м/с и максимальная скорость ветра 35 м/с для всех мощностей одинаковы. Кроме того, вертикальные модели отличаются от горизонтальных неоспоримым преимуществом – запуском при начальной скорости ветра 1,6 м/с! Чувствительные лопасти вращаются при любом направлении ветра. Это делает вертикальные установки уникальными.

Ловцы ветра – Наука – Коммерсантъ

Российская компания создала не имеющий аналогов в мире по эффективности двухроторный ветрогенератор — его уже заказали Саудовская Аравия и Вьетнам.

На завершившемся 2 ноября климатическом саммите в Глазго (26-я конференция сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата) вновь говорили о недопустимости глобального потепления, сокращении выбросов углекислого газа и метана, актуальности разработки и внедрения передовых зеленых технологий, к числу которых относятся, в частности, возобновляемые источники энергии. Один из таких источников — ветер. Сейчас ветроэнергетика занимает лишь 5,3% в мировом производстве электроэнергии, хотя эта доля неуклонно растет: если в 2016 году за счет энергии ветра был произведен 121 гигаватт электроэнергии, то в 2020-м — уже 743 гигаватта. Но так ли хороша западная ветроэнергетика, и что может предложить в этом плане Россия?

Генеральный конструктор

Идея создать инновационный двухроторный ветрогенератор принадлежит Анатолию Георгиевичу Баканову, генеральному конструктору, который с 1973 года возглавлял Опытно-конструкторское бюро моторостроения в Воронеже (ОКБ моторостроения), а ныне является научным руководителем воронежской компании «Инновационные системы». На его счету десятки внедренных разработок, в том числе авиационные поршневые двигатели, газотурбинные двигатели на пилотируемые и беспилотные летательные аппараты, редукторы для многоразового космического корабля «Буран». Опыт создания ветроустановок у него тоже есть: в начале 1990-х годов он, в частности, разработал трансмиссию для ветрогенератора мощностью 450 кВт, установленного на Украине, под Николаевым, создал для Минобороны встраиваемые в объекты ветроустановки мощностью 30 кВт.

В 2002 году Баканов с коллегами учредил собственную фирму. Сначала продолжали работать над военными технологиями, в частности, сделали трансмиссию для подводной лодки нового поколения, выиграв конкурс среди ведущих заводов и институтов, но потом пришлось от этого направления отойти. «Все, над чем в свое время работал Баканов,— это авиация, преимущественно военная. На все нужно иметь специальные лицензии, разрешения,— объясняет Антон Тихонов, директор по развитию бизнеса компании "Инновационные системы", разработавшей инновационную двухроторную ветротурбину.— Частной фирме в этой сфере очень сложно пробиться и получить заказ. В конце концов нас вытеснили с этого рынка. Но бакановскую трансмиссию, аналог которой используется в вертолете, мы смогли применить в ветроэнергетике. А ветроэнергетика — это уже частное направление, которое к тому времени получило большую популярность за рубежом».

Эффективность и экология

«Все модели трехлопастных ветряков в мире очень неэффективные»,— рассказывает Елена Тихонова, генеральный директор компании «Инновационные системы». КПД трехлопастных ветряков, которые сейчас устанавливают в ветропарках, очень низкий. По закону Беца, открытому еще в 1919 году, ветрогенератор, а точнее, перфорированный диск может забрать не больше 59,3% мощности падающего на него воздушного потока. По факту производительность современных трехлопастных однороторных ветряков составляет около 30%. «Сейчас в однороторной трехлопастной ветроэнергетике фактически достигнут максимум того, что можно достичь,— говорит Елена Тихонова.— И весь рост выработки происходит в основном за счет двух направлений».

Первое — это увеличение высоты башни, поскольку на большой высоте ветер сильнее, а значит, даже при 30–40-процентном КПД можно получить больше энергии. Сюда же относятся ветротурбины на воздушных шарах: на километровой высоте ветер всегда сильный и постоянный. Подобные проекты есть у американской компании Altaeros Energies, канадской Magenn и других.

Второе — увеличение длины лопастей, ведь чем больше охват площади, тем больше ветра приходит на ветряк. Рост выработки происходит также за счет изменения профиля лопастей, получающих улучшенную аэродинамику. Еще можно установить на одну площадку больше ветряков или сделать их более мощными и вынести в море, где ветер стабильнее и сильнее. Но все это количественные изменения, способные увеличить выработку буквально на какие-то доли процентов, а двухроторный генератор — это качественный скачок в ветроэнергетике, дающий ощутимый прирост в выработке, и его можно использовать везде: на суше, на море и даже в воздухе.

Инфразвук

«Трехлопастные ветроустановки производят инфразвук — звуковые волны, которые не воспринимаются человеческим ухом,— объясняет Елена Тихонова.— Когда лопасть идет мимо башни, воздух сжимается, а потом "выстреливает". Это и есть источник инфразвука. Сейчас в ветропарках ставят большие мощности: чем больше мощность ветряка, тем ниже частота инфразвука, тем сильнее его воздействие. Поэтому во многих странах расстояние от ветропарков до жилых зон законодательно ограничено. Инфразвук оказывает пагубное действие на живых существ, в том числе человека. Особенно он опасен при фазовом совпадении частот, например, когда после затишья подул ветер и несколько трехлопастных ВЭУ синхрофазно начали вращаться. Известны случаи, когда в районах, где расположены ветропарки, при таком стечении обстоятельств происходила массовая гибель птиц и животных. Это стало одной из причин, почему мы решили делать двухроторную ветротурбину с разным числом лопастей: она не создает звуковых биений и, следовательно, инфразвука».

«Когда мы с Бакановым проанализировали все, что существует в мире из большой ветроэнергетики, поняли, что работать над трехлопастными ветряками бесперспективно,— продолжает Елена Львовна.— В них денег вбухано столько, что нам там ловить нечего, ведь в разработки мы вкладывали собственные средства, и это были совсем не миллиарды. Все началось с рассуждений. Баканов говорит: "Лен, а ведь газовая турбина всегда имеет два ротора, и у нее КПД доходит до 96%. Почему бы это в ветроэнергетике не применить?" Пригодился и его опыт работы над редукторами для двухроторных вертолетов "Камов". Подъемная сила двухроторного вертолета значительно больше, чем однороторного, поэтому он и решил использовать такую конфигурацию».

Ротор — это подвижная часть турбины, к которой крепятся лопасти, двухроторная конфигурация — система из двух основных роторов, вращающихся в противоположных направлениях. У трехлопастного ветрогенератора один ротор; у двухроторного — девять лопастей: четыре на одном роторе, пять — на другом.

Когда в «Инновационных системах» построили математическую модель, удивились, какой высокий получился КПД: 70–80% с учетом потерь на электрические сети — провода, преобразователи и т. д. «Основной прирост выработки в нашем ветрогенераторе происходит как раз за счет двухроторного механизма, дополненного сумматором и мультипликатором,— говорит Антон Тихонов.— Благодаря этим устройствам ротор увеличивает получаемую мощность. Кроме того, наша установка забирает ветер фактически на 80% в отличие от трехлопастных ветряков. То есть практически все, что попадает на наш ветряк, преобразуется в электроэнергию. А еще наши двухроторные ветротурбины специально рассчитаны на небольшие скорости ветра. Чем выше КПД установки и реальнее используемые ветра, тем выше выработка ветротурбины и значительно ниже себестоимость полученной электроэнергии. И тем выгоднее двухроторная ветротурбина покупателю».

Европейские партнеры отмечают также, что эти установки безопасны для перелетных птиц. Благодаря быстрому встречному вращению лопастей, которые образуют хорошо видимый диск, птицы их легко облетают.

Почему заграница

«Когда мы занялись ветротурбиной, Россию это не интересовало»,— признается Елена Львовна. «Мы обращались в министерства, крупные компании, демонстрировали опытные установки,— поддерживает коллегу Антон Тихонов.— Но обычно получали ответ: "Зачем это все? У нас есть дешевые газ и нефть". В России мы эту технологию продвинуть не смогли и тогда поняли, что наш основной рынок лежит за рубежом. Благодаря Анатолию Георгиевичу мы получили шанс выйти на иностранные рынки. Первым заинтересовался Вьетнам. Там решили заказать установки, производство которых они смогут освоить у себя. Так вышли на мощность один мегаватт. Сейчас по ветротурбине ИнС-В-1000 подготовлена вся документация, успешно прошли заводские испытания. После натурных испытаний и всех необходимых доработок для передачи в серию мы сможем выпускать десятки, может быть, даже сотни установок».

Когда был зарегистрирован американский патент, интерес к инновационным ветрякам проявила Саудовская Аравия. Экспертизу она заказала у европейских компаний, те подтвердили, что технология перспективная. Сейчас проект с саудовцами активно развивается, и в компании надеются, что уже в следующем году смогут запустить мегаваттную ветротурбину в инновационном городе Неом на северо-западе страны. А со временем там появится ветропарк на основе воронежских двухроторных ветряков.

Есть интерес к российским ветрякам и в Индонезии: там тысячи островов, и каждый требует своей генерации. Но есть и своя специфика, говорит Антон Тихонов. Конкуренты, предлагающие трехлопастные установки, приходят со своими деньгами, обещают взять все затраты по установке на себя. Для местных властей такие предложения очень соблазнительны, но ветряки «Инновационных систем» индонезийцам тоже нравятся, так что сейчас договариваются о пилотном проекте.

Недавно технологией заинтересовались в США. «В Штатах сейчас бум ветроэнергетики,— рассказывает Антон.— Мы недавно создали там СП, ведем переговоры с Ассоциацией офшорной ветроэнергетики США и готовимся найти продукт, с которым выйдем на американский рынок. Мегаваттные установки Америке неинтересны: там хотят 32 мегаватта. Наши конструкторы подтверждают, что такая задача нам по силам, было бы стабильное финансирование».

А что же Россия? «Мы патриоты,— говорит Антон Тихонов,— мы хотим развивать производство в России, но понимаем, что сейчас можем попасть только в изолированные зоны Дальнего Востока и Арктики». Компания уже заключила соглашение о сотрудничестве с Агентством Дальнего Востока по привлечению инвестиций и поддержке экспорта (АНО АПИ), чтобы построить в Дальневосточном федеральном округе ветропарк. Есть идея организовать производство турбин или их основных узлов в Приморском крае или на Сахалине, на территории опережающего развития, чтобы не тратиться на доставку. Арктическая зона перспективна благодаря Северному морскому пути, который требует множества метеостанций, станций обслуживания. Это очень большой рынок под установки от 30 до 200 кВт. «Мы бы хотели найти партнера, с которым начали бы развивать серийное производство для арктической программы,— продолжает Антон Тихонов.— Он бы помог наладить обслуживание и сеть продаж небольших установок, а мы смогли бы заниматься более мощными турбинами, развитием технологии. Для выпуска маленьких ветряков достаточно небольшого цеха. Эти установки нужно выпускать десятками тысяч, потому что есть много желающих их купить: дачники и жители коттеджных поселков к нам тоже часто обращаются. Но для этого, повторюсь, нужен партнер, который наладил бы производство».

Елена Туева

Ветряные генераторы

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения могут легко обеспечить электроэнергией загородные коттеджи, дачные или садовые домики, фермерские хозяйства, не имеющие подключения к централизованным сетям. Главным условием стабильной работы является наличие постоянных ветров достаточной силы. Ветрогенераторы могут быть весьма эффективны в большинства наиболее заселённых регионов России, т.е. в условиях умеренных среднегодовых скоростей ветра!

Товары подраздела:

Товары: 1 - 8 из 8.

Ветряная электростанция 160 кВт производства NOWOMAG S.A. - ПОЛЬША
Силовая установка Ветряная электростанция Vestas V66 - 1,65 МВт
Ветряная электростанция 3,0 МВт WTS80-/1 (прототип) Nasudden II

Ветряная электростанция 160 кВт производства NOWOMAG S.А. - ПОЛЬША

Основные технические параметры:

Выходная мощность электростанций в зависимости от от скорости ветра на оси ротора

Ветряная электростанция 160 кВт

Головка ветряной турбины 160 кВт

Электростанция Ветряная электростанция Vestas V66 - 1.65 МВт

Как и все они Турбины Vestas, V66 - 1,65 МВт, оснащены микропроцессорной системой управления система регулировки угла наклона OptiTip, которая непрерывно регулирует их наклон, чтобы они были установлены под правильным углом в текущих ветреные условия. OptiTip позволяет получить правильный баланс между максимальной выработкой энергии и минимальным уровнем шума.

Турбина V66 - 1.65 МВт оснащен уникальной генераторной системой OptiSlip. Позволяет изменяет скорость вращения ротора и генератора максимум на 10% при сильных порывах ветра. OptiSlip не только минимизирует нагрузку турбин, но и улучшает качество поставляемой электроэнергии.

Выработка электроэнергии электростанциями в зависимости от от скорости ветра на оси ротора

Технические данные:

Ветровая электростанция 3,0 МВт WTS80-3/1 (прототип) Насудден II

Технические характеристики

Расчет параметров малой ветроэлектростанции

ВИЭ имеют много преимуществ. Но у них есть и недостатки, которые нельзя не учитывать. Количество производимой и потребляемой в системе электроэнергии в любой момент времени должно балансироваться – возможности ее хранения невелики. Цикличность работы многих возобновляемых источников энергии и непредсказуемость количества вырабатываемой ими энергии вынуждает другие электростанции постоянно менять выработку.Это может создать угрозу безопасности эксплуатации энергосистемы, к которой подключены эти источники.

См. также

Доктор Бартош Полник Универсальная система электропривода, повышающая уровень технической безопасности горных машин

В статье представлено состояние знаний в области бывших в употреблении систем электропитания карьерных погрузчиков.Представлены результаты исследования энергопотребления рассматриваемой машины, на основании которых ...

В статье представлено состояние знаний в области бывших в употреблении систем электропитания карьерных погрузчиков. Представлены результаты исследования энергопотребления рассматриваемой машины, на основании которых уточнены технические и технологические предпосылки инновационного решения. Ход дальнейших работ, направленных на развитие вышеуказанного системы электроснабжения и обозначены перспективы развития горных приводов для машин малой механизации в ближайшие годы.

доктор хаб. англ. Павел Пиотровски, M.Sc. Мацей Завистовский Избранные аспекты ветроэнергетики в Польше (часть 1.)

Развитие ветровой энергетики в Польше – достаточно новое явление с высокой динамикой изменений. В последние годы количество ветроустановок и их мощность росли особенно динамично. Из-за стоимости данной технологии ... 9000 6

Развитие ветровой энергетики в Польше – достаточно новое явление с высокой динамикой изменений.В последние годы количество ветроустановок и их мощность росли особенно динамично. Из-за затрат на эту технологию производства электроэнергии политика данной страны и применимые правила играют значительную роль в ее развитии. Изменение правил остановило растущую тенденцию в прошлом году. С другой стороны, необходимость сокращения выбросов CO2 в Польше означает, что нет пути назад от инвестиций в возобновляемые источники энергии.

доктор хаб. англ. Богуслав Каролевский, инж. Кшиштоф Касперек Концепция строительства небольшой ветряной электростанции

В статье о том, как построить небольшой ветропарк мощностью 150 Вт для одного домохозяйства.

В статье о том, как построить небольшой ветропарк мощностью 150 Вт для одного домохозяйства.

Использование возобновляемых источников энергии может оказать негативное воздействие на окружающую среду. Работа ветряных электростанций может создавать шум и вредный ультразвук, портить ландшафт и уничтожать птиц.Производство, установка и использование устройств, используемых для получения возобновляемой энергии, требует потребления энергии, произведенной из других источников.

Одним из главных обвинений в адрес традиционной энергетики является ее парниковый эффект из-за образования двуокиси углерода. Однако некоторые специалисты считают, что глобальное потепление — это естественный процесс, протекающий циклично и не связанный с деятельностью человека. Кроме того, количество углекислого газа можно уменьшить за счет озеленения, т.е.путем посадки деревьев и кустарников.

Необходимо развивать использование РЭС , искать новые более дешевые источники энергии, оптимизировать их структуру и работу, но не идеализировать их роль. Вам необходимо тщательно проанализировать как преимущества, так и недостатки отдельных источников.

В связи с проблемами взаимодействия электростанции с энергосистемой растет интерес к маломощным ветряным электростанциям, предназначенным для индивидуальных домохозяйств. Эти электростанции работают на отдельную нагрузку, без подключения к сети.

Простая компоновка достигается прямым подключением турбины - часто с вертикальной осью, не требующей выравнивания по ветру и отсутствия шума - к тихоходному дисковому генератору. Описания конструкции таких генераторов и результаты измерений созданных моделей представлены в [3, 4, 5, 6, 7]. При изменении скорости турбины изменяется как величина, так и частота напряжения на выходе такого генератора. Самое дешевое решение – поставить ТЭНы, которые нагревают воду в баке. Регулятор нагрузки используется для адаптации нагрузки к изменениям параметров напряжения.

Использование малой электростанции дает хороший экономический эффект. Вырабатывая энергию для собственных нужд, вы не платите поставщикам электроэнергии. Включая все компоненты (передача, развитие сети и т. д.), плата составляет более 0,6 злотых за кВтч. В настоящее время получить такую ​​высокую ставку при продаже электроэнергии в сеть не представляется возможным.

Номинальная мощность ВЭУ

Для более мощных установок необходимо проверить ветровые условия.Упрощенная процедура обычно используется для малых электростанций.

Мощность, содержащаяся в воздушном потоке, выражается соотношением [10]:

где:

ρ - плотность воздуха (принято r = 1,225, в [кг/м3]),

ρ - площадь, через которую проходит воздушный поток,

В - скорость воздушного потока в рассматриваемом месте (скорость ветра).

Сила ветра пропорциональна площади А, через которую течет поток, и третьей степени скорости ветра.Если известна скорость ветра на определенной высоте h ₀ (например, по измерениям), а турбина должна быть установлена ​​на другой высоте h _avg , то эту скорость необходимо перевести на уровень сборки турбины по формуле :

где:

V ₀ - скорость ветра, определяемая на высоте h ₀ , в [м/с],

V _Ср - средняя скорость ветра на высоте h _Ср , в [м/с],

h ₀ - высота, на которой известна скорость ветра, в [м/с],

h _Wed - высота, на которой будет установлена ​​турбина, в [м],

а - показатель степени в зависимости от неровности местности (для местности с низкой застройкой 0,2).

Ветряная турбина получает лишь часть энергии от потока воздуха. Это происходит за счет снижения скорости ветра, т.е. за счет частичного прекращения потока воздуха через турбину. Мощность турбины можно выразить формулой:

Коэффициент C _p известен как коэффициент мощности Беца. Ход изменения значения этого коэффициента в зависимости от так называемого дискриминант скорость-скорость показан в на рисунке 1 . В более поздних публикациях [2, 10] приведены несколько более высокие значения коэффициента С _р трех- и двухлопастного ротора (свыше 4,7), но они относятся к крупным турбинам с оптимизированной конструкцией.

Коэффициент скорости l представляет собой отношение линейной скорости кончика лопасти к скорости ветра:

где:

Ом _t - угловая скорость турбины,

R - радиус охватываемой лопастями окружности.

Максимальное значение коэффициента мощности практически не превышает значения 0,4. Это связано с наличием в ветродвигателе аэродинамических потерь, зависящих от способа изготовления, формы ротора и количества лопастей.

Ветряные турбины можно разделить на две группы:

• турбины, использующие принцип плавучести (подъемная сила создается за счет создания разности давлений), к которым относятся турбины с горизонтальной осью, а также ротор Дарье и Н-ротор,
• турбины, работа которых основана на принципе сопротивления, т.е. ветер толкает лопасти турбины, напримерТурбина Савониуса.
90 135

В упрощенных расчетах приняты максимальные значения коэффициента мощности: для турбин, работающих на вытеснительном принципе С _р = 0,4, для турбин, работающих на принципе сопротивления С _р = 0,2.

В случае ротора Савониуса наблюдается тормозящее воздействие на воздух, выталкиваемый лопатками турбины. Следовательно, C _p = 0,2. Шнековая турбина (рис. 2) имеет КПД выше, чем у Савониуса - можно принять коэффициент С _р = 0,3.Турбины с горизонтальной осью имеют коэффициент порядка 0,4. Существуют также специальные схемы с другими параметрами.

Пример расчета мощности турбины

1. Мощность, содержащаяся в 1 [м ² ] ветрового потока скорости V = 6 м/с по уравнению (1), составляет:

, т. е. максимальная мощность, получаемая ветряком с использованием такой площади, будет порядка P _t = 0,4 P _w = 53 » 50 Вт.

Для получения 1 кВт нужно увеличить площадь, покрываемую винтами 1000/50 = 20 раз, т.е. до 20 м ² .Если это трехлопастная турбина, то это означает, что ее диаметр составляет порядка 5 м.

2. Мощность, содержащаяся в 1 м ² ветрового потока со скоростью V = 12 м/с по уравнению (1), составляет:

Максимальная мощность турбины P _т = 0,4 P _Вт = 400 Вт. Для достижения мощности турбины 1 кВт при предполагаемой скорости ветра 12 м/с ротор с лопастями, очерчивающими площадь 2,5 м нужен ² , то есть диаметром 3,4 м.

Зависимость мощности от скорости ветра очень значительна.При двукратном изменении скорости ветра мощность, потребляемая турбиной, изменяется в 23 = 8 раз.

Мощность ветра

Ветряная турбина — в некоторых решениях через механическую трансмиссию — приводит в действие генератор. Если электростанция работает с сетью, мощность отводится через линию электростанции и, возможно, через трансформатор (элементы сети до точки подключения к системе). При определении номинальной выходной мощности силовой установки необходимо учитывать КПД этих элементов.Выходная мощность силовой установки:

Примерные значения КПД могут быть следующими: для редуктора η _м = 0,90, для генератора η _г = 0,92 и для сети электростанции ηs = 0,95. В случае малой электростанции, работающей без механической передачи и с коротким отрезком силовых кабелей для нагревателей, следует учитывать только КПД генератора.

Следует проводить четкое различие между номинальной скоростью ветра, используемой для определения мощности турбины (V = V _n ), и средней скоростью в месте установки турбины (V _avg ).

Мощность ветродвигателя обычно определяют при номинальной скорости ветра 12–14 м/с (иногда 15 м/с). Это справедливо для мощных турбин, расположенных на высоте нескольких десятков метров, где средняя скорость ветра велика. Однако использование одних и тех же значений для маломощных турбин является ошибкой. В бытовых условиях средняя скорость ветра на высоте 30 м до 5 м/с (у моря 6 м/с). Как правило, небольшие турбины устанавливаются намного ниже, где скорость будет еще ниже.В месте с хорошими ветровыми условиями номинальная скорость ветра V _n = 6 м/с может быть использована для расчета мощности небольшой турбины. И тогда мощность составит около 50 Вт на каждый м 90 153 2 90 154 поверхности высокоэффективной турбины. В случае ротора Савониуса он будет вдвое меньше.

В некоторых предложениях о продаже турбин указано, что мощность турбины завышена. Например, буровое долото высотой 1,2 м и диаметром 0,5 м, которое при скорости 12 м/с имеет мощность 0,6 кВт. Такая мощность содержится во всем ветровом потоке предполагаемого сечения.Если турбина получает 40% энергии от ветра, ее мощность составит 240 Вт. Дополнительно - такие турбины обычно устанавливаются на крыше здания, где скорость ветра обычно значительно ниже. Если принять номинальную скорость ветра 6 м/с, номинальная мощность упадет до 30 Вт.

Энергия, производимая ветровой электростанцией

Ветроэлектростанция не работает все время с номинальной мощностью, поэтому вырабатываемая в течение года энергия не является произведением этой мощности на время.Необходимо учитывать коэффициент использования мощности электростанции. Типичные значения этого коэффициента можно определить по рисунка 3 . По оси абсцисс найти значение номинальной скорости ветра V _n , для которой определялась мощность турбины. Затем проводят вертикальную линию до пересечения с кривой, соответствующей средней скорости ветра в месте установки турбины V _диам. . Координата этой точки, отсчитываемая по вертикальной оси, представляет собой значение процента использования мощности электростанции за годовой период, т. е. за 8760 часов.

Принимая V _н = 6 м/с и V _{в среднем} = 6 м/с, коэффициент использования силовой установки равен 50 %, т. е. 0,5. Если бы скорость ветра была постоянной в течение всего года, значение этого коэффициента было бы равно 1,0. Однако скорость ветра непостоянна - при определении средней учитываются как малые скорости, при которых турбина не раскручивается, так и кратковременные порывы ветра, которые успеют запустить турбины до соответствующей скорости. . Поэтому при использовании средней скорости коэффициент имеет значение ниже, чем если бы ветер имел постоянную скорость.

Пример упрощенного расчета параметров малой ветроэлектростанции

Данные электростанции:

90 130
• номинальная выходная мощность силовой установки P _el = 90 Вт,
• принята номинальная скорость ветра V _n = 6 м/с,
• средняя скорость ветра на высоте h ₀ = 30 м составляет V ₀ = 5 м/с,
• высота установки турбины h = 10 м,
• КПД тихоходного генератора ч _г = 0,9,
• турбина подключается к тихоходному генератору без механической трансмиссии,
• электростанция не подключена к сети - питает электронагреватели через тиристорный регулятор нагрузки,
• Вариант 1 — Турбина с тремя лопастями,
• вариант 2 - шнековая турбина с вертикальной осью.

Расчет:

Требуемая мощность турбины (преобразованная формула (5)):

Номинальные параметры турбины:

- вариант 1 : в Рис. 1. трехлопастная турбина обозначена символом D. Из рисунка считаны параметры ее оптимальной работы: удельный коэффициент λ = 4,6.

- вариант 2 : Для шнековой турбины принят коэффициент Беца C _p = 0,30 для коэффициента скорости λ = 1,8.

Требуемая мощность ветровой струи (формула (3) преобразована):

- вариант 1 :

Площадь поперечного сечения турбины (преобразованная формула (1)):

- вариант 1 :

Размер турбины:

- вариант 1 : поверхность, покрываемая этой турбиной, представляет собой круг. Диаметр турбины:

- вариант 2 : размеры поперечного сечения спиральной турбины 0,83 ´ 3 м.Вдобавок ко всему придет жилье.

Угловая скорость (преобразованная формула (4)) и частота вращения турбины:

- вариант 1 :

Количество пар тихоходного дискового генератора:

- вариант 1: можно изготовить генератор с номинальной частотой вращения 300 об/мин, оснастив его 10 парами полюсов, т.е. поместив на каждый из двух дисков ротора по 20 магнитов. При частоте вращения 338 об/мин напряжение генератора составит 56 Гц,

- вариант 2: Конструкция генератора с номинальной частотой вращения 250 об/мин./ мин требуется 12 пар полюсов.

Соотношения, позволяющие рассчитать размеры и приблизительный расчет параметров такого генератора, представлены в [8].

Средняя скорость ветра в месте установки турбины по формуле (2):

Количество энергии, произведенной за 1 год: из диаграммы на рис. 3 . считывался коэффициент использования мощности электростанции. Отложив по горизонтальной оси значение Vn = 6 м/с, из кривой для V _dir = 4 м/с, по вертикальной оси получим значение 28% (т.е. коэффициент 0,28).Энергия, которую электростанция выработает за год, составит (мощность в кВт, время в часах):

Энергия будет использована на нужды пользователя, что снизит плату за поставку энергии из сети. Его плата уменьшится примерно на 220 кВт·ч · 0,65 злотых/кВт·ч = 143 злотых/год.

Производители турбин часто используют более высокую номинальную скорость ветра для определения номинальной мощности турбины. Если принять V _n = 12 м/с - т.е. расчетная скорость ветра была бы в 2 раза выше, чем в расчетном примере, номинальная мощность турбины увеличилась бы в 8 раз.Однако коэффициент использования мощности турбины, отсчитываемый от рисунка 3., также уменьшится в 8 раз - до значения 3,5%. Определение этого коэффициента показано на рисунке 3. - начиная со скорости 12 по горизонтальной оси. Таким образом, полученная энергия будет одинаковой. Предполагая высокую номинальную скорость ветра, можно получить большую мощность турбины заданного размера. Но это всего лишь маркетинговый маневр, так как он не увеличивает количество вырабатываемой энергии. Реального роста можно добиться, найдя место с более высокой средней скоростью ветра или увеличив размеры турбины.

Резюме

Следует обратить внимание на неточности в некоторых материалах рекламы турбин, заключающиеся в указании их номинальной мощности, определенной для слишком больших скоростей ветра или даже неверно (как правило, завышенной). Энергия, содержащаяся в ветре, зависит от его скорости в третьей степени. Например, мощность ветрового потока сечением 1 м ² при скорости 5 м/с составляет около 75 Вт, а при скорости 10 м/с - 600 Вт. Для горизонтальноосных турбин размещенных на высокой башне, можно предположить высокие расчетные скорости ветра, иногда даже 15 м/с.Турбины с вертикальной осью обычно устанавливаются гораздо ниже, например, на крыше здания. Средние скорости ветра, определенные на метеорологических картах для Польши, составляют от 4 до 6 м/с и даны на высоте 30 м от уровня земли. Если турбину поставить ниже, то средняя скорость ветра будет еще ниже, за исключением мест с особо благоприятными ветровыми условиями. Поэтому номинальную мощность турбин с вертикальной осью следует определять для меньших значений скорости ветра — максимально до 10 м/с, а желательно для скорости 6 м/с.

Правильно сконструированная турбина обычно не может поглощать более 40% энергии ветра. Даже при номинальной скорости ветра 10 м/с турбина получит максимум 0,4 · 600 = 240 Вт от потока сечением 1 м ² . Таким образом, реклама турбин, например, с размерами 2 на 2 метра и мощностью 2 кВт и более, для типовых конструкций они ложные. Такая турбина при скорости ветра 10 м/с может достигать примерно половины заданной мощности (4 · 240 = 960 Вт).

Следует также учитывать, что чем выше предполагаемое значение номинальной скорости ветра, тем реже возникает такой ветер и, следовательно, турбина редко будет достигать номинальной мощности.Это необходимо учитывать при оценке планируемого годового производства энергии. В месте с хорошим ветровым режимом, на высоте нескольких метров от земли, при средней скорости ветра 5 м/с, турбина с номинальной мощностью, определяемой для скорости ветра 10 м/с, с такими работать не будет. мощность более 12% часов в году (это следует из на рис. 3.). Если номинальная мощность турбины дана для меньшей номинальной скорости ветра, то число часов работы на этой мощности будет больше. Конечно, приведенные значения являются оценочными.

Литература

Хотите быть в курсе? Подпишитесь на наши новости!

теги:

Фотогалерея

Ветрогенераторы

Возобновляемые источники энергии на яхтах становятся все более популярными, особенно горизонтальные ветряные турбины. Солнечные батареи немного популярнее, но производство электроэнергии с помощью ветров, дующих в открытом море, не менее выгодно. Однако перед установкой ветряной турбины важно знать об их преимуществах и недостатках.

Ветрогенераторы на яхте — что стоит знать?

Устанавливая на яхту небольшой ветрогенератор, вы должны знать, что такой ротор предлагает много возможностей.Одной из основных функций является зарядка аккумуляторных батарей, поэтому такая ветряная электростанция позволяет безопасно и экологично вырабатывать энергию на яхте . Запитка бортового оборудования на яхте таким способом применяется все чаще и все больше людей интересуются преимуществами и недостатками установки.

К преимуществам ветрогенератора относятся прежде всего высокая долговечность изделия , т.к. небольшой горизонтальный ветрогенератор может эксплуатироваться на яхте долгие годы.Кроме того, для взлета требуется очень низкая скорость ветра. Продукция изготовлена ​​из материалов, устойчивых к суровым погодным условиям и коррозии в соленой воде. Кроме того, качественный ветрогенератор работает тихо и не издает лишнего шума.

Небольшая горизонтальная ветряная электростанция также имеет некоторые ограничения. В первую очередь стоит позаботиться об устойчивости конструкции. Для того, чтобы хорошо работать и выполнять свою задачу, маленькому ветряку нужен стабильный ветер, что, конечно же, связано с устойчивостью.Вы также должны позаботиться о сборке, потому что ее нельзя устанавливать слишком низко, чтобы она не представляла угрозы для пользователей яхты. Если у нас есть солнечные батареи, нужно также выбрать место так, чтобы ветряк не отбрасывал на них тень.

На что обратить внимание при выборе ветрогенератора?

Если кто-то ищет ветряные электростанции, то при выборе следует учитывать несколько факторов. Одним из них является генератор объемом , потому что если мы решим купить, то наверняка намерены провести на яхте много времени.Поэтому стоит, чтобы генератор не производил слишком много шума при получении электроэнергии. Известно, что даже самый тихий ветрогенератор будет издавать звук, поэтому вам придется уделять больше внимания тому, чтобы шум не был слишком громким.

Предпочтительным выбором является ветрогенератор на 12 В, хотя доступны и другие версии (например, на 24 В или 48 В). Необходимо иметь в виду, что сам генератор не является самой существенной частью, хотя и используется для преобразования механической энергии в электрическую.Однако самое главное — это ветряк, то есть ротор с лопастями винта. Именно благодаря этому небольшая ветряная электростанция на 12 В может эффективно производить энергию. Его производительность также зависит от формы гребного винта, а также от мощности двигателя. Конечно, важными элементами являются также такие элементы, как контроллер и преобразователь.

Также важно обращать внимание на производителя, так как не каждый может гарантировать высочайшее качество генератора. Например, рекомендуется португальский генератор Silentwind, то есть генератор с синими пропеллерами из углеродного волокна.Мы предлагаем генератор с электромагнитным тормозом, а модели имеют специально разработанную аэродинамическую форму .

Ветрогенератор для яхты - стоит

Говорят, что ветряная энергия нужна не только для более экологичного производства энергии, но и для гораздо более низких затрат. Однако стоит ли устанавливать на яхту горизонтальные ветрогенераторы? Что касается самого ветрогенератора, то цена не самая большая проблема, к тому же производитель дает гарантию на товар.Конечно, если небольшой ветряк будет строиться на яхте, цена будет гораздо выше, да и плавать стоит часто, чтобы ветряки могли вырабатывать энергию. Если речь идет о таком изделии, как ветряная турбина, то ровная цена, которую нужно заплатить быстро, может окупиться, потому что такой ветряк обязательно отремонтирует энергетического бюджета.

Регулирование ветровой энергии

Регулировка мощности

Преобразование изменчивости ветра в мощность определяется кривой зависимости электроэнергии от скорости ветра. Ход этих кривых зависит от конструкции турбины (особенно лопастей ротора) и ее систем управления. Характеристика для этой кривой:

• Нарезка - это скорость ветра, с которой начинают вращаться гребные винты и на валу турбины возникает механический момент.В зависимости от конструкции турбины начальная точка имеет значение от 3 м/с до 5 м/с
• Точка отсечки — это скорость, при которой турбина останавливается из-за механических повреждений конструкции. Точка отключения имеет значение в диапазоне от 23 до 27 м/с
• Точка номинальной скорости – это скорость ветра, при которой турбина достигает своей номинальной мощности. Обычно это скорость от 11 до 16 м/с
  

Примеры кривых мощности для ветряных турбин.

На приведенном выше рисунке показаны примеры кривых зависимости мощности турбины от скорости ветра, которые обычно предоставляются производителями турбин. В данном случае это турбины датской компании Nordex мощностью 1,3 МВт и 2,5 МВт. Ротор меньшей турбины не имеет регулировки угла наклона лопастей («регулировка срыва»). Ротор большей турбины имеет регулировку аэродинамического профиля (управление по тангажу). На самом деле измеренная мощность ветродвигателя в зависимости от скорости ветра (измеренная на высоте гондолы) может быть очень разной и зависит от распределения скорости ветра по всему сечению ротора и градиента ее изменения.

Ветряные электростанции предназначены для максимально дешевого производства электроэнергии. Как правило, они рассчитаны на максимальную мощность при скорости ветра 15 м/с. Производить электростанции, которые будут достигать максимальной мощности при более сильном ветре, невыгодно, так как они встречаются крайне редко. Парадоксально, но более высокие скорости ветра невыгодны для обычной электростанции. Затем необходимо рассеять избыточную энергию ветра, чтобы защитить ее от повреждений.Поэтому каждая ветряная турбина должна иметь какой-либо тип управления мощностью.

Регулируется настройкой высоты тона. В электростанциях с регулировкой шага электронный контроллер турбины проверяет мощность несколько раз в секунду. Когда он становится слишком высоким, он посылает сигнал механизму установки угла лопасти, который немедленно корректирует угол лопасти, чтобы уменьшить крутящий момент привода крыльчатки. Когда ветер стихает, происходит прямо противоположное.Поэтому лопасти несущего винта должны иметь возможность вращаться вокруг своей оси (регулируя угол атаки). Для управления тангажем требуются чрезвычайно передовые технологии, чтобы убедиться, что угол наклона лопастей точно соответствует ветровым условиям. Компьютер будет регулировать лопасти на несколько градусов каждый раз при изменении скорости ветра, чтобы поддерживать постоянную выходную мощность. Механизм регулировки переднего угла обычно осуществляется с помощью гидроприводов, расположенных во втулке ротора.

Регулируется установкой угла отвала (переднего угла). По мере увеличения скорости ветра угол атаки уменьшается, чтобы поддерживать постоянную подъемную силу.

Пассивное управление опрокидыванием. При пассивной регулировке срыва лопасти крепятся к втулке под фиксированным углом.Геометрия профиля лопасти настолько аэродинамически совершенна, что при слишком сильном ветре на частях лопасти возникает турбулентность, которая ограничивает крутящий момент привода несущего винта. Лепестки сконструированы таким образом, что состояние остановки прогрессирует от оси вращения лепестка. Чем выше скорость ветра, тем большая часть аэродинамического профиля находится в сваливающемся состоянии. Присмотревшись ближе к лопасти несущего винта, адаптированной к такому типу регулирования, можно увидеть, что она характерно закручена. Это делается в том числе для того, чтобы крыльчатка глохла постепенно и не реагировала бурно на более сильные порывы.Наиболее очевидным преимуществом «срывного» управления является отсутствие сложного механизма регулировки угла наклона лопастей и всей связанной с ним системы управления. С другой стороны, этот тип регулировки связан с конструкцией чрезвычайно сложного аэродинамически аэродинамического профиля. Конструкция всей силовой установки, которая должна выдерживать вибрации, связанные с турбулентностью, также является большой проблемой. Около двух третей турбин в мире имеют такие правила.

Управляется активным опрокидыванием. Технически это похоже на управление шагом, поскольку оно также использует управление шагом лопастей. Отличия видны при перегрузке генератора, тогда механизм двигает лопасти в обратном направлении, чем при управлении «шаг». Другими словами, угол атаки лопасти увеличивается, чтобы привести ее в состояние все более глубокого срыва, тем самым теряя избыточную энергию ветра, которая может повредить турбину. Преимуществом активного «срывного» управления является возможность большей точности регулирования выходной мощности, чем при пассивном управлении, что позволяет избежать превышения номинальной мощности генератора при резких порывах ветра.Еще одним преимуществом является возможность работы с мощностью, очень близкой к номинальной, при больших скоростях ветра. При пассивном контроле выработка энергии уменьшается, поскольку лопасти начинают все больше и больше глохнуть.

Управление изменением направления (управление рысканьем). Эта регулировка заключается во вращении гондолы и, следовательно, оси вращения ротора силовой установки по отношению к направлению набегающего ветра. Он может быть реализован в активной или пассивной форме.Пассивное направление обеспечивается размещением направляющего штифта на гондоле. Это приводит к размещению ротора перед направлением ветра. Это решение используется только в небольших устройствах, работающих на мелких клиентов. Активное управление направлением требуется в крупных установках мощностью от нескольких десятков киловатт до нескольких мегаватт. В верхней части башни имеется зубчатый венец, который соединен с шестерней, установленной на валу направленного двигателя.Вращающийся двигатель задает турбине правильное направление. Поскольку мощность зависит от площади поверхности ротора, удаление электростанции от основного направления ветра уменьшает полезную площадь поверхности ротора и снижает выходную мощность.

Когда силовая установка не работает, система рулевого управления также отключается. Механизм регулировки управляется электронным контроллером, который несколько раз в секунду проверяет показания флюгера и при необходимости корректирует установку направления.

Компоненты механизма регулировки направления. Зубчатое кольцо расположено на вершине башни и связано с двигателем, который вращается, чтобы установить гондолу в нужном направлении.

Управление изменением нагрузки (Load Control). Этот метод заключается в изменении сопротивления, составляющего нагрузку генератора.Таким образом, рабочая точка машинного отделения «смещается» с одной механической характеристики на другую, более благоприятную для текущих условий (скорости и направления ветра). Изменение сопротивления должно быть плавным, чрезмерно резкое увеличение момента нагрузки может повредить турбину, вал, подшипники и т. д.

Управление лопастями несущего винта (управление элеронами). Это редкий тип регулирования, который использовался в начале развития ветроэнергетики.Он заключается в изменении аэродинамических характеристик лопастей путем корректировки настройки так называемого элероны. Однако такое регулирование обычно используется в авиации при взлете и посадке самолета.

Регулировка путем изменения скольжения генератора. Некоторые генераторы имеют возможность регулировать скорость вращения путем изменения скольжения. Возможность регулирования скорости вращения турбины таким образом особенно полезна в силовых установках с регулированием мощности за счет изменения угла атаки лопастей.На крупных датских электростанциях (600 кВт и более) используется следующая стратегия: когда генератор вырабатывает мощность, близкую к номинальной, скольжение устанавливается на половину его максимального значения. При усилении ветра электронный контроллер подает сигнал на увеличение скольжения, что позволит ротору немного разогнаться, давая время отрегулировать угол атаки лопастей, после чего скольжение снова уменьшится. Когда ветер ослабевает, происходит обратное. Преимуществом этой стратегии является лучшее качество энергии, которую мы получаем.Колебания выходной мощности несколько гасятся высвобождением или накоплением энергии в виде энергии вращения ротора.

Размещение ветряной электростанции осуществляется только на основании местного плана пространственного развития, указанного в ст. 4 сек. 1 Закона от 27 марта 2003 г. о пространственном планировании и развитии (Вестник законов от 2020 г., поз. 293, 471, 782, 1086 и 1378 и от 2021 г., поз. 11), именуемый в дальнейшем «местный план».

1.

Расстояние, на котором они могут быть расположены и построены:

1)

ветропарк - от жилого дома или здания смешанного использования, включающего жилую функцию, и

2)

жилой дом или здание со смешанной функцией, включающее в себя жилую функцию - из ветропарка

- равной или превышающей десятикратную высоту ветропарка, измеренную от уровня земли до высшей точки сооружения, включая технические элементы, в частности ротор с лопастями (общая высота ветропарка).

2

Расстояние, указанное в с. 1, требуется также для размещения и строительства ветропарка из форм охраны природы, указанных в ст. 6 сек. 1 пунктов 1-3 и 5 Закона от 16 апреля 2004 г. об охране природы ((Вестник законов от 2020 г., пп. 55, 471 и 1378), а также от поощрительных лесных комплексов, указанных в ст. 13б п. 1 Закона Закон от 28 сентября 1991 года о лесах (Вестник законов от 2020 года, ст. 1463 и 2338) при установлении этих форм природоохранных и пропагандистских лесных комплексов не требует соблюдения дистанции, указанной в п. .1.

3.

Расстояние, указанное в с. 1, не требуется при реконструкции, надстройке, расширении, реконструкции, монтаже или реконструкции жилого дома или здания со смешанным назначением, включающего жилую функцию.

1.

На расстоянии, указанном в ст. 4 сек. 1, означает кратчайший отрезок между:

1)

план этажа существующего жилого дома или существующего здания смешанного назначения, включающего жилую функцию, или

2)

границы территории, охватываемой решение об условиях развития, упомянутых в ст.4 сек. 2 пункт 2 и в ст. 59 сек. 1 Закона от 27 марта 2003 г. о территориальном планировании и развитии, именуемое в дальнейшем «Решение WZ», относительно инвестиции, указанной в пункте 1, на которой может быть расположена инвестиция, или

3)

со строкой разграничивая территорию, метод управления, указанный в локальном плане, позволяет реализовать инвестиции, указанные в пункте 1,

a:

4)

круг, радиус которого равен половине диаметра ротора с лопастями, а центр является центром круга, описанного на контуре существующей башни ветровой электростанции, или

5)

с линией, разграничивающей территорию, управление которой, указанное в местном плане, позволяет строительство ветряной электростанции.

2

По строительным работам, указанным в абз. 1, пункты 1 и 4, это также строительные работы, на которые распространяется решение о разрешении на строительство или заявление, против которых орган управления архитектуры и строительства не выдвинул возражений.

3.

На расстоянии, указанном в ст. 4 сек. 2, означает кратчайший участок, соединяющий точку на границе территории, для которой установлена ​​форма охраны природы, как указано в статье 1. 6 сек. 1 пункты 1-3 и 5 Закона от 16 апреля 2004 г.на охрану природы, или пропагандистский лесной комплекс, указанный в ст. 13б пункт. 1 Закона от 28 сентября 1991 года о лесах, и соответственно: круг или линия, указанные в пункте 1. 1 п.п. 4 и 5. Положение абз. 2 применяется.

Расстояние, определенное в соответствии со ст. 4 учитывать:

1)

администрации гмины - при составлении и принятии исследования условий и направлений пространственного развития гмины или его изменений;

2)

власти коммуны и воевода - при составлении и принятии или утверждении местного плана или внесении в него изменений;

3)

муниципалитеты и воеводы - при выдаче решений об условиях развития;

4)

органы архитектурно-строительного управления - при выдаче разрешения на строительство и оценке правомерности выдвижения возражения на уведомление;

6)

воеводские власти - при составлении и принятии плана пространственного развития воеводства или изменений к нему;

7)

органы, выдающие решения по состоянию окружающей среды, - при выдаче этих решений.

1.

Локальный план расположения ветропарка:

1)

указывает максимальную общую высоту ветропарка;

2)

оформляется не менее чем на территорию, где в соответствии со ст. 4 сек. 1, не могут быть расположены новые жилые дома или здания со смешанным назначением, включающие в себя жилую функцию, и границы которых определяются с учетом максимальной общей высоты ветропарка, указанной в данном плане.

2.

В обоснование, приложенное к проекту постановления о начале подготовки локального плана размещения ветропарка, включена максимальная общая высота ветропарка, которая будет указана в этом плане.

В случае заключения договоров на право пользования недвижимым имуществом для целей строительства, связанных с размещением ветропарка, не отвечающих условиям ст. 659 или ст. 693 Закона от 23 апреля 1964 г.- Гражданский кодекс (Вестник законов 2020 г., ст. 1740 и 2320), положения ст. 675 и ст. 677 настоящего Закона.

Положения ст. 5 сек. 1 и 2 закона от 7 июля 1994 г. «Закон о строительстве» (Вестник законов от 2020 г., поз. 1333, 2127 и 2320 и от 2021 г., поз. 11, 234 и 282) применяются соответственно к надзору за использованием ветровых электростанций в сроки проведения оценки технического состояния этих электростанций.

Положения главы 7 Закона от 7 июля 1994 г. «О строительстве» о строительных катастрофах применяются соответственно к ветряным электростанциям.

В вопросах, не предусмотренных настоящим Законом, применяются положения Закона от 27 марта 2003 г. о пространственном планировании и развитии и Закона от 7 июля 1994 г. «О строительстве».

.

Часто задаваемые вопросы 9000 1

Заботясь о ваших потребностях, мы включили в этот раздел большинство наиболее часто задаваемых вопросов. Здесь вы найдете ответы на беспокоящие вопросы, которые чаще всего приходят в голову, прежде чем принять решение о покупке и установке домашней ветряной электростанции.

• Сетевая или автономная установка, что лучше для меня?

Мы все ждем поправки в Закон о ВИЭ, в свете которой будет упрощен порядок подключения к сети устройств, производящих электроэнергию, и будут определены тарифы, по которым мы сможем продавать энергию.Цена продаваемой зеленой энергии будет выше, чем цена, по которой мы будем получать энергию из сети. Так что, после принятия акта, мы настоятельно рекомендуем сетевые установки, для которых окупаемость инвестиций будет намного быстрее, а если производство энергии будет превышать потребление - это принесет финансовую выгоду. Поэтому автономные установки мы рекомендуем только для электроснабжения домов и объектов, где подача электроэнергии невозможна или дорога (например, дачи). Под автономными установками мы также подразумеваем домашние установки для водяного отопления и островные установки (например,освещение объекта, не подключенного к сети). Подробную информацию о типах установок можно найти во вкладке «Типы ветроустановок».

• Как выбрать мощность ветропарка?

Мощность ветряка не зависит от размера здания или количества людей в нем. Основным определяющим фактором выбора является спрос на электроэнергию. Проще всего проверить энергопотребление по счетам. Если у нас их нет, мы можем сами рассчитать спрос следующим образом:

• суммируем мощность всех электроприборов в доме
• умножается на количество часов работы этих устройств в течении
суток
• результат делим на 3 (это общепринятый показатель, т.к. ветряк работает не постоянно или ветер слишком слаб для питания всех устройств).

Результат покажет нам предполагаемую суточную потребность в энергии ветра. Часто оказывается, что количество кВт очень велико и стоимость электростанции превышает наши финансовые возможности. Затем вам следует подумать, действительно ли вы хотите питать все устройства от ветряной электростанции. Мощность электростанции также должна быть адаптирована к регулярно работающим приёмникам, не стоит рассматривать устройства, работающие кратковременно в течение дня (например, миксер, кухонный комбайн, фен, утюг и т.). Также необходимо учитывать, что даже самый большой и мощный ветряк не будет работать, если нет ветра. Предполагаемые расчеты носят чисто теоретический характер и любые препятствия могут исказить результат. Наши расчеты показывают, что ветряка номинальной мощностью 2кВт обычно хватает для питания основных нагрузок в доме, т.е. освещения, электроники и бытовой техники. Генератор мощностью 3кВт должен обеспечить почти 100% мощность всех приемников в доме. Однако следует учитывать временное энергопотребление, т.е. к такому устройству будет сложно одновременно подключить стиральную машину, утюг, пылесос и т.п.Ветряная электростанция мощностью 5 кВт должна удовлетворить все потребности среднего домохозяйства в электроэнергии, ее может быть достаточно даже для нагрева водопроводной воды или поддержания CO.

• Нужно ли мне разрешение на строительство ветряной электростанции?

Разрешение на строительство требуется, если ветряная турбина должна быть построена на прочной несущей конструкции (мачте). Если мы хотим избежать получения разрешений, мы можем использовать мачтовую конструкцию с найтовами, потому что при таком решении теоретически разрешение не нужно.Однако решение зависит от органа управления архитектуры и строительства, и может случиться так, что потребуется разрешение. Поэтому вам следует сначала проконсультироваться по этому вопросу в управлении коммуны.

Другим вариантом является установка ветропарка на крыше здания, для чего не требуется разрешение, если высота установки не превышает 3 м. Здесь вы можете сослаться на закон о строительстве, в котором говорится, что: «Разрешение на строительство не требуется для строительства (статья 29 (1) и (2) Закона о строительстве): подключение к электросети, укрепление грунта на строительных участках, установка рекламные щиты и рекламные устройства, объекты временного строительства, не связанные постоянно с землей, объекты, предназначенные для временного использования при проведении строительных работ, измерительные приборы и т.п.».Для получения более подробной информации о разрешениях на строительство домашних ветряных электростанций, пожалуйста, свяжитесь с офисом вашей коммуны.

• Как и где получить разрешение на строительство ветропарка?

Во-первых, вы должны сообщить в управление гмины о местном плане пространственного развития (MPZP) - проверьте, позволяет ли местный план развития разместить небольшую ветряную электростанцию. Если нет местного плана пространственного развития территории, где мы хотим разместить нашу ветровую электростанцию, то необходимо подготовить заявку на условия развития (в некоторых муниципалитетах это могут быть условия для размещения инвестиций общественного назначения - вам нужно запросить об этом заранее) и терпеливо ждать решений.Иногда это занимает долгие месяцы, но когда мы его получаем и вступаем в законную силу (т.е. никто из соседей не будет апеллировать), мы можем подготовить проект строительства.

Если в районе, где мы хотим разместить ветряную электростанцию, имеется действующий план местного территориального развития, но он не позволяет размещать ветряные электростанции, мы должны дождаться нового местного плана, разрешающего такие инвестиции. Чаще всего это отсрочка инвестиций как минимум на несколько лет. Однако, прежде чем мы отложим наши планы, стоит спросить администрацию коммуны, как они интерпретируют положения плана.Иногда, несмотря на отсутствие четкой записи о возможности размещения ветропарков, достаточно предусмотреть возможность размещения объектов энергетической инфраструктуры. Тогда, возможно, расположение небольшой ветряной электростанции будет интерпретировано как соответствующее местному плану пространственного развития. Если мы успешно прошли этап, связанный с местным территориальным планом или условиями застройки, мы можем приступить к подготовке строительного проекта, который вместе с заявлением на получение разрешения на строительство должен быть представлен в компетентный орган (обычно повятовый староста - строительный отдел).Наша компания не занимается юридическими консультациями или формальностями, связанными с получением разрешений на строительство домашних ветропарков. Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с офисом вашей коммуны.

• Как выбрать аккумулятор для ветряной электростанции?

Аккумуляторы необходимы только для автономных установок, когда необходимо хранить энергию. Самое главное при выборе подходящих аккумуляторов – номинальное напряжение ветряной электростанции.Если это, например, 24В, то нам нужны две батареи по 12В, соединенные последовательно. Точно так же, когда мы имеем дело с ветряной электростанцией на 120 В, нам нужно десять батарей. Аккумуляторы также должны иметь соответствующую емкость — если она слишком мала, аккумулятор не будет хранить энергию, вырабатываемую генератором. Если аккумуляторы имеют слишком большую емкость, ветряная турбина не будет снабжать их достаточным количеством энергии для полной зарядки. Еще одним важным фактором является зарядный ток — обычно аккумуляторы можно заряжать током около 0,1 емкости.На практике это означает, что аккумулятор емкостью 65Ач можно заряжать током не более 6,5А. Зарядка аккумуляторов обычно занимает несколько или несколько десятков часов (при слабом ветре).

Еще немаловажным моментом является количество циклов зарядки - чем больше, тем лучше, т.к. в ветряных электростанциях часто бывают случаи, когда аккумуляторы полностью разряжаются (нет ветра). Здесь идеально подходят тяговые батареи с глубоким разрядом, так называемые AGM (Absorbent Glass Mat), в которых электролит иммобилизован в специальном стекломате.Они имеют до 1000 циклов зарядки и могут оставаться в состоянии постоянного разряда до нескольких дней. Они характеризуются очень хорошей эффективностью тока и мощности при коротком времени разряда. Их саморазряд составляет около 70%. Саморазряд — это зависимость между температурой и емкостью батареи, измеряемая в процентах от номинальной емкости. На практике это означает, что мы можем использовать 70 Ач от заряженной батареи емкостью 100 Ач. Еще одним типом популярных аккумуляторов являются гелевые аккумуляторы, которые имеют еще более высокую скорость разрядки, доходящую до 80-90%, и большое количество циклов заряда – даже до 3000.

Иногда возникает ситуация, когда при сильном ветре ветряная электростанция выдает много энергии и необходимо защитить аккумуляторы от перезаряда путем торможения генератора. Однако в этом случае мы теряем часть энергии. Мы можем справиться с этим несколькими способами:

• используйте аккумуляторы, рекомендованные производителем генератора, чаще всего это 200 Ач
• потребляют избыточную энергию, поступающую в аккумуляторы
на постоянной основе
• возвращать лишнюю энергию в электросеть, что невозможно в наших правовых условиях, но сделать это можно будет после введения закона о возобновляемых источниках энергии.

• Нужны ли батареи для нагрева воды или установки в сети?

Если мы хотим использовать домашнюю ветряную электростанцию ​​для нагрева воды, батареи больше не нужны. Все, что вам нужно, это нагреватель постоянного тока и контроллер работы ветрогенератора. Аккумулятором в таком решении выступает вода, которая поддерживает тепловую энергию. В случае сетевых установок недостающая энергия берется из сети, а избыток сбрасывается в сеть.Поэтому батарея не нужна.

• Мачта какого типа и высоты лучше всего подходит для моего ветрогенератора?

Свободно стоящие мачты могут быть установлены на мачтах с креплениями или на мачтах, опирающихся на бетонное основание. В свете правовых норм, действующих в настоящее время в Польше, проще всего установить мачту на растяжках, поскольку для этого решения не требуется разрешение на строительство. Однако следует учитывать, что в случае башни, оборудованной найтовами, должно быть достаточно места для размещения точек крепления.Канаты на найтовах должны регулироваться не реже двух раз в год, в связи с изменением погодных условий и растяжением упругих элементов и плохой фиксацией в грунте. На такие мачты нельзя монтировать тяжелые ветрогенераторы, т.е. обычно с генераторами мощностью 3кВт и выше применяют мачты с фундаментом. Можно использовать мачту в виде колонны или в виде фермы - стоимость ферменной башни намного ниже, чем мачты на мачте. Единственным недостатком ферменной башни является ее меньший срок службы.

С точки зрения высоты - чем выше башня, тем выше средняя скорость ветра, которому подвергается турбина. Высота должна соответствовать препятствиям в непосредственной близости от ветропарка и зонам турбулентности за препятствиями (схема в разделе «Где установить ветропарк?»). Чем выше башня, тем она дороже и тем больше стоимость фундамента и сборки. Если вы собираетесь разместить турбину рядом с окружающими препятствиями (менее 200 м), лучшим вариантом может стать выбор более высокой мачты.Другие факторы, такие как местные планы зонирования, действующие в данной области, также могут диктовать максимальную высоту башни, установка которой разрешена в данной части Польши.

.

Как работает ветряк? Как он производит электричество?

Ветряная турбина необходима для использования возобновляемой энергии ветра. Как работает эта структура, какие самые большие ветряные турбины в Польше и в мире? Сегодня подробнее о сооружениях, генерирующих чистую энергию.

Ветряная турбина объяснила, что такое

Ветряная турбина — это устройство, которое преобразует кинетическую энергию ветра в механическую работу , в результате чего вырабатывается электричество.В настоящее время существует множество типов ветроустановок, однако в основном делении различают турбины с вертикальной осью (ВАВТ) и с горизонтальной осью (ГАВТ). Подробно они описаны далее в статье.

Принцип работы ветряной турбины

Сама ветряная турбина состоит из таких элементов, как ротор , лопасти ротора и гондола , в которой находится генератор — один из ключевых элементов конструкции ветряной турбины — и других частей, помогающих преобразовывать ветер в электричество.К ним относятся, в том числе трансмиссия, контроллер или тормозная система . Все эти элементы работают вместе, чтобы генерировать энергию.

Первую технологическую ступень производит ротор , лопасти которого вращаются за счет кинетической энергии ветра. Индуцированное вращение преобразует эту энергию в механическую работу и использует коробку передач для передачи ее к генератору . Этот отвечает за преобразование работы в электричество .Затем энергия преобразуется в подстанцию ​​и распределяется по национальной сети.

Первый автоматический ветряк был построен в Кливленде (США) в 1887 году. Он был 18 метров в высоту, весил 4 тонны и производил 12 киловатт | Источник: en.wikipedia.org

В гондоле также находятся ранее упомянутые водители. Они отвечают за вращение ротора перпендикулярно направлению ветра , а его кинетическая энергия может передаваться генератору.В свою очередь тормозная система отвечает за безопасность при слишком сильном ветре.

Объявление

Турбины HAWT

HAWT (Ветряные турбины с горизонтальной осью) представляют собой турбины с горизонтальной осью вращения. Они делятся на: моноплан , биплан, трехлопастный и многоплан . Это характерные турбины, которые мы чаще всего встречаем в виде большого ветряка , стоящего на пустом месте . Такие турбины (обычно трехлопастные) монтируются на башне высотой , фундаменты которой находятся ниже уровня земли.Турбины с горизонтальной осью вращения очень часто встречаются , особенно в Польше и Европе. Они более эффективны, чем те, что с вертикальной осью вращения, однако их изготовление дороже, а генерируют много шума .

См. также: Являются ли ветряные электростанции прибыльным источником энергии?

Турбины VAWT

Турбины с вертикальной осью вращения, то есть перпендикулярной к поверхности земли, называются турбинами VAWT (Vertical Axis Wind Turbine).Такие турбины решают большинство проблем, которые порождают большие ветряки с горизонтальной осью вращения. Во-первых, не производят шума , поэтому их можно размещать в городах — между зданиями или на их крышах. Работают они стабильно, потому что устойчивы к сильным порывам ветра и не нуждаются в особых условиях (т.е. больших участках ровной местности) для возможности получения энергии ветра в оптимальной степени. Они начинают работать при малых скоростях ветра и не требуют подстройки к его направлению.

Оффшорные ветряные электростанции более эффективны, чем береговые ветряные электростанции - это связано с более сильными ветрами, преобладающими над водой

Размеры ветряка зависят от типа ветряка. Модели с вертикальной осью вращения определенно меньше , поэтому их можно использовать в домашних хозяйствах, домах на одну семью и даже в кемпингах. Из-за своего небольшого размера также не представляют угрозы для птиц .

Энергия ветра в Польше

По данным Центрального статистического управления Польши, производство энергии ветра в Польше увеличивается с каждым годом.-процентная доля ветровой энергии в общем объеме производства электроэнергии также увеличивается. В Польше ветряные турбины произвели 15 800 ГВтч в 2020 году. Стоит отметить, что ветровая энергия делится на наземную и морскую . В Польше строительство наземных ветровых электростанций является гораздо более распространенной формой, но эта ситуация скоро изменится. Национальный план по энергетике и климату на 2021-2030 годы, принятый в 2019 году, предполагает, что к 2030 году также будет развивать морскую ветроэнергетику.

Смотрите также: Как работает фотогальваника и почему она завоевывает мир? Основная информация о фотогальванике

Самые большие ветряные турбины в Польше и в мире

Крупнейшая ветровая электростанция в Польше расположена в деревне Potęgowo в Поморском воеводстве. 81 турбина вырабатывают 219 МВт, что является рекордом в нашей стране . Он был введен в эксплуатацию в конце 2020 года, а инвестициями занималась израильская компания Moshav , .Однако самая высокая ветряная турбина находится в другом месте - это ветряная электростанция Nowy Tomyśl. Состоит всего из двух ветряных мельниц высотой 210 ​​метров. Конструкция состоит из фермы высотой 160 метров. Оба были построены в 2012 году, и был самым высоким сооружением такого рода в мире.

Ветряная электростанция Новы-Томысль | Источник: pl.wikipedia.org

Во всем мире Китай и США доминируют в производстве энергии ветра.Прототип модели GE Haliade-X, турбина , которая находится в порту Роттердама, до недавнего времени была самой высокой ветряной турбиной в мире. Ситуация изменилась в конце 2021 года. SG 14-222 DD – турбина производства Siemens Gamesa, , занявшая лидирующие позиции среди самых высоких конструкций этого типа. Диаметр его ротора составляет  222 метра, а  – площадь перелопачиваемой части  – 39 000 м². Пока создан один прототип, немецко-испанская компания планирует начать продажи в 2024 году.

Сколько электроэнергии может произвести один ветряк?

Производство электроэнергии с помощью ветряных турбин с точки зрения рентабельности часто сравнивают с производством энергии из обычных источников , таких как угольные шахты. Подсчитано, что одна ветряная турбина способна генерировать примерно 1 МВт из энергии, в то время как угольная электростанция способна производить примерно 1 ГВт из энергии. Поэтому необходимо значительное количество турбин для удовлетворения спроса на энергию и соответствия уровню ископаемого топлива.Однако стоит помнить, что энергия , полученная от ветра, является чистым и возобновляемым источником , что делает его более экологичным. Постоянная работа над развитием турбин делает их более эффективными.

Смотрите также: Будет ли в Польше своя АЭС? Какой была история атомной энергетики в Польше?

Ветряные турбины имеют переменную эффективность в течение года, потому что их работа полностью зависит от ветра .Назначенная наработка ветропарков в год составляет ориентировочно 1500-2000 часов . Polskie Sieci Elektroenergetyczne предоставляет статистические данные о мощности, полученной ветряными электростанциями, как на ежемесячной, так и на ежедневной основе. Последние данные относятся к ноябрю 2021 года и, как сообщает Rynekelektryczny.pl, 20 ноября она достигла максимальной мощности 6399,6 МВт , т.е. 34% от общей выработки Польской энергосистемы (Национальной энергосистемы). В прошлом году все электростанции в Польше произвели 6,35 ГВт .

Транспортировка одной из лопаток ротора турбины | Источник: group.vattenfall.com

Синдром ветряной турбины

Синдром ветряной турбины — это термин для различных заболеваний , которые могут быть связаны с людьми, которые живут или часто находятся вблизи ветряных турбин . Этот термин был введен после исследования в 2004 году , которое провела американский врач - Нина Пьерпон . Она утверждала, что таких человека могут страдать от нарушений сна и слуха, головных болей и головокружения, учащенного сердцебиения и даже приступов паники.Ее голос вызвал дискуссию о влиянии ветряных турбин на местных жителей, но одна только не была включена в список болезней . Медицина не приняла и не подтвердила достоверность исследований, поэтому сам синдром включен в часть лженауки .

Энергия ветра, производимая ветряными турбинами, является одним из ВИЭ (возобновляемых источников энергии) . Хотя он по-прежнему удовлетворяет небольшой процент потребности в энергии, используется для питания в Польше и во всем мире .Теперь вы знаете, как турбины преобразуют ветер в энергию и какие виды турбин мы можем встретить.

.

---

Смотрите также

• 
  Обжим витой пары rj45
• 
  Благородные цветные металлы
• 
  Как работает термореле
• 
  Течет бачок унитаза с кнопкой не держит воду что делать
• 
  П113 система кнауф
• 
  Как сделать коптильню из 200 литровой бочки
• 
  Цвета электропроводов
• 
  Кондиционер на обогрев при какой температуре можно включать
• 
  Как правильно устанавливать унитаз
• 
  Запуск теплого водяного пола с расходомерами
• 
  Из под бачка унитаза течет вода при сливе