Головна Автори Інформація по Герасимюк Оксана

Герасимюк Оксана

Каплі дощу мають енергію

Незвичайну систему випробували французькі фахівці відомої компанії CEA-Leti і інтернаціонального політехнічного університету в містечку Греноблі (Universit national polytechnique de Grenoble), які працюють в спільному центрі інновацій – Minatec.

1Томас Джагер (один з авторів даної новинки), пояснює, що енергія, яка перебуває в дощових краплях дозволить виробляти струм для невеликих пристроїв (наприклад, датчиків на будь-яких спорудах) під час відсутності сонця (в погану погоду фотоелектричні батареї марні).

Щоб відповісти на питання, скільки електрики можна отримати з дощу, Томас і його колеги і друзі Ромейн Гуйон, Гіслейн Депесс і Жан-Жак Шеллу побудували установку для дослідів, в якій краплі дощу падають з висоти на тоненьку пластинку з PVDF (полівініліденфториду). Коли краплі дощу вдаряються об пластинку PVDF, яка має товщину всього 25 мікрометрів, там, на пластині, виникають невеликі механічні коливання, здатні короткочасно генерувати струм.

2Найважливіше, що цікавило авторів в проведенні цих дослідів – це залежність ефектної роботи пристрою від величини і швидкості падіння крапель. З’ясувалося, що саме великі краплі представляють найбільшу вигоду для пьєзогенератора, які падають досить повільно. Швидкісні краплі набагато більше витрачають енергію, розбризкуючись від удару, ніж передають пластині.

3Установка Гуйона, яка володіла маленькою «метою», давала мінімум 1 мікроВт потужності під час дощу (штучного). При всьому цьому, найбільші краплі видавали миттєвий «спалах» в цілих 12 мілліватт. А в загальному, стверджують автори даного експерименту, така система, площею всього в 3 квадратних сантиметри, здатна дати від 2-3 мікроват до 10-15 міліватт потужності.

4Додатково до всього, вчені підрахували приблизні запаси енергії в дощових краплях, які випадають над Францією. Виявилося, що один 1 квадратний метр французької землі здатний видати від дощу за одну годину 1 Вт електрики. Необхідно відзначити, що застосування пьезоелектриків для виробництва струму в будівлях і на вулиці досить давно не дає спати винахідниками. Проекти даного типу мають велику популярність.

Електромобіль: переваги та недоліки

Автомобіль з двигуном внутрішнього згоряння здається нам настільки рідним і звичним, що сама ідея володіння транспортним засобом на електричній тязі бачиться нам не менш абсурдною, ніж, скажімо, політ на Марс в найближчий тиждень.

Давайте з’ясуємо, чи насправді хороші електричні автомобілі.

Кожен електрокар принципово влаштований не складніше, ніж, скажімо, моторчик для функціонування склопідйомників. Основна проблема, з якою стикаються виробники подібних машин – забезпечення електричними енергетичними ресурсами автомобіля. Очевидно, що тягнути за автомобілями дроти до найближчої електростанції не представляється можливим. Але давайте спочатку розберемося в пристрої автомобіля на електричній тязі. Найпростіше вловити суть буде при переобладнанні класичної машини, яку приводить у руху двигун внутрішнього згоряння, в електричну, адже все пізнається в порівнянні.

a0047

Одного разу рядовий житель Сполучених Штатів Америки на ім’я Джон Мауні твердо вирішив відмовитися від використання будь-яких видів спалюваних енергоресурсів, в тому числі і палива для автомобілів. Він взяв свій Geo Prism тисяча дев’ятсот дев’яносто четвертого року випуску, що представляє собою Toyota Corolla, що випускається спільно з концерном Дженерал Моторс під унікальною маркою, і викинув його двигун внутрішнього згоряння на звалище. Крім того в утиль вирушило ще велика кількість компонентів автомобіля: труби для відводу відпрацьованих газів, система охолодження двигуна внутрішнього згоряння, бак для палива, коробка зчеплення і каталітичний нейтралізатор. Під капотом з’явилося багато вільного місця, проте це тривало недовго – більшу частину місця тут зайняв новенький електромотор. Він був підключений до механічної трансмісії, зафіксованої на другий передачі, яка не зазнала модернізації і залишилася стандартною. Днище ж являло собою одну суцільну батарею. Вірніше було їх там цілих п’ятдесят – дві секції по двадцять п’ять штук дванадцятивольтних акумуляторів на основі свинцю.

На наступному етапі приводилися в порядок всі дрібниці автомобіля. До електричного мотору підключили гідропідсилювач керма, систему кондиціонування і головний гальмівний циліндр. Все це – стандартні частини. А ось невеликий резервуар для води довелося купувати, адже опалення встановлене за замовчуванням на автомобілі використовувало тепло двигуна внутрішнього згоряння. Для того, щоб перемикання між заднім і переднім ходом було зручним, треба було замінити важіль коробки перемикання передач. Місце горловини бака для рідкого пального палива зайняла розетка. Примітно, що зарядка акумуляторів може проводитися від електричних мереж з робочою напругою сто двадцять або двісті сорок вольт. Природно замість датчика палива на автомобілі було встановлено вольтметр. Всі інші системи автомобіля були залишенні Джоном Мауні без жодних змін.

a0048

Як же рухається цей автомобіль? Педаль прискорення була підключена до потенціалів в кількості двох штук, для підстраховки. Коли потенціали реєструють натиснення, спеціальний контролер, встановлений на машині приводить двигун в рух. Однак в цьому випадку розпізнається лише два положення – коли передача заряду здійснюється і коли її немає. Як же в цьому випадку забезпечити плавний рух автомобіля? Вся справа в тому, що частота вимірювання чутливих елементів складає близько п’ятнадцяти тисяч звернень в секунду. Аналогічну частоту спрацьовування має і контролер, який виконує функцію передачі живлення мотору. Таким чином, чим сильніше натиснута педаль прискорення, тим більше часу електричний мотор буде працювати. Завдяки тому, що встановлений електродвигун має вкрай широкий робочий діапазон оборотів, немає потреби у використанні коробки перемикання передач. Трансмісія тепер відповідає всього за одну операцію – задній хід. Слід зазначити, що сучасні електричні автомобілі цілком можуть здійснювати рух в зворотному напрямку без встановленої коробки перемикання передач – ротор електродвигуна просто починає здійснювати обертання в зворотному напрямку. Однак головна перевага схеми, використаної Джоном Мауни – це її геніальна простота.

Коли автомобіль був готовий до випробувань, з’ясувалося, що на повному заряді акумуляторів модернізований Geo Prism здатний подолати відстань в вісімдесят кілометрів, а його розгін до ста кілометрів на годину займається п’ятнадцять секунд. Загальний весь акумуляторних батарей становить близько півтонни і для їх повної зарядки необхідно дванадцять кіловат електроенергії. Головним недоліком системи є саме батареї з урахуванням їх неоптимального типу, адже вони можуть експлуатуватися приблизно на тридцять дві тисячі кілометрів пробігу, після чого їх треба замінити. В наш час є більш досконалі акумулятори, які поки ще не настільки доступні, проте в найближчій перспективі їх установка буде відносно доступною.

Настав час для того, щоб трохи згадати урок математики в школі. В середньому Geo Prism витрачає близько десяти літрів бензину на сотню кілометрів пробігу, таким чином, за вісімдесят кілометрів шляху двигуном внутрішнього згоряння буде використано вісім літрів бензину. Якщо порахувати вартість необхідної електроенергії для повної зарядки акумуляторів, вийде що автомобіль на електричній тязі в двадцять чотири рази вигідніше класичного автомобіля! Вражаюча цифра, чи не так?

a0049

Однак у цієї медалі є й сумні сторони. З огляду на те, що батареї вимагають заміни кожні тридцять дві тисячі кілометрів пробігу, вони потребують колосальних фінансових витрат, оскільки коштують вони близько двох тисяч американських доларів. Однак Джоном були використані давно застарілі технології, і машина була зібрана, грубо кажучи, в сараї. Промислові гіганти в області машинобудування здатні на набагато більші результати, які можуть вразити будь-кого. Радує тільки те, що виробництво таких автомобілів набирає обертів. Але ми з’ясували головне – автомобіль, який використовує електричну тягу, значно вигідніше в експлуатації класичного автомобіля, котрий використовує двигун внутрішнього згоряння.

a0050

Однак не все так просто, як здається. Купити транспортний засіб – це ще півсправи, адже його необхідно буде постійно технічно обслуговувати. І по тому і по іншому електромобілі програють класичним, адже високотехнологічне виробництво вимагає додаткових витрат і підвищує кінцеву ціну, з цієї ж причини вартість техобслуговування може неприємно здивувати. Але всі електромобілі володіють другою після економії важливою перевагою – через наявність малої кількості рухомих частин вони мають значно більш високу надійність, ніж автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння.

Ще одним важливим мінусом в експлуатації автомобілів на електричній тязі є необхідність постійно заряджатися від мережі і обмеженість максимального пробігу. Крім того, сам процес зарядки досить тривале явище і може тривати близько восьми годин, що робить дані автомобілі непридатними для подорожей. Виходить, що доля електрокарів – міська експлуатація. Але тут є одна річ, яка вимагає пояснення. Автомобілі на водневих установках по своїй суті – електрокари, відмінність полягає лише в тому, що на них встановлена ​​мініатюрна електростанція, яка отримує електроенергію при розпаді водню, що дозволяє обійтися без використання важких і дорогих акумуляторних батарей. До того ж заправити повний бак водню займе не більше, ніж бак бензину або дизелю. Питання тільки в створенні відповідної інфраструктури. Ну що ж, поживемо – побачимо

Підбір генератора і розрахунок лопатей для побутової вітроелектростанції

Для того щоб правильно підібрати генератор, насправді необхідно враховувати безліч факторів, як і рельєф місця установки вітроелектростанції, так і кількість електроприладів у вас вдома.ген

Генератор використовується для заряду акумуляторних батарей і відповідає за потужність вітроелектростанції. Сила струму, а також його напруга безпосередньо залежать від швидкості та постійності вітру. Лопаті в свою чергу за рахунок кінетичної енергії вітру приводять в рух вал генератора.

Як дізнатися якої потужності потрібно вам генератор? Якщо вам необхідно багато електроенергії для вашого дому, то вибирайте потужний генератор, тому що він зможе швидше заряджати акумуляторні батареї. Так, в незалежності від необхідної вам електроенергії, якщо ваша вітроустановка знаходиться в зоні слабких вітрів, то генератор вам знадобиться дуже потужний.

ветрОтже, щоб підібрати генератор, потрібно знати, скільки щомісяця ви споживаєте електроенергії, це кількість кіловат розділити на 24години (добу), щоб знати, скільки енергії буде споживатися в годину, при цьому швидкість заряду акумуляторних батарей генератором повинна скласти як мінімум 560 Ватт на годину . Тому якщо ви збираєтеся встановити вітроелектростанцію на високій і відкритій території, з середніми поривами вітру в рік, вам знадобиться генератор з підвищеною потужністю, в три рази більше необхідної.

Розрахунок лопатей

34Що стосується лопатей, з економічної точки зору краще вибирати одполосний вітрогенератор, в порівнянні з трьохполосними, при однакових поривах вітру, він буде крутиться швидше, а це значить що ви можете купити не настільки потужний генератор.

Пропелерні вітростанції мають 1, 2 або 3 лопаті складної конструкції, дорогий редуктор, систему контролю і гальма. Перетворення кінетичної енергії вітру пропелерними станціями в механічну широко варіюється в межах від 10 до 30%, залежно від типу станції.

Малі вітроелектростанції використовують хвостову лопать для автоматичного позиціонування за вітром і призупинення лопатей в разі сильного вітру, щоб запобігти пошкодженню турбіни.

Вітроелектростанції з горизонтальною віссю обертання

Вітроелектростанції використовуються з вітроколесами з різними кількостями лопатей: однолопатні вітроелектростанції з контрвантажами і багатолопатеві вітроелектростанціі (з числом лопатей до 50 і більше).

Вітроелектростанції з вертикальною віссю обертання

Ці вітроелектростанції виробляють електрику в залежності від сили вітру та площі лопатей пропелерів вітроелектростанції. Наприклад, збільшуючи вдвічі площау лопатей вітроелектростанції, можна отримати вчетверо більше електроенергії.

55

Парусний вітровий генератор «Водокачка»

Однією із варіації парусних генераторів являється конструкція, яка спрямовує енергію, генерованою енергією вітру, на перекачку води. Для її виготовлення знадобиться наступне:

  1. труба з внутрішнім діаметром 30 мм;
  2. брезентова тканина;
  3. дерев’яні живці діаметром біля 30 мм;
  4. піввісь від класичного ВАЗа;
  5. маточина від автомобіля;
  6. болти і скоби;
  7. труба діаметром 250 мм;
  8. підшипники;
  9. камера легкового автомобіля.

Із половини осі автомобіля робиться конструкція, що являє собою стальний прут з проточеними посадочними місцями під підшипники. На неї за допомогою зварки кріпиться маточина, що зроблена з тормозного диску. Для кріплення спиць вітрового колеса були зроблені 8 трубок діаметром 30 мм. Для виготовлення трубок використовувалась водопровідна труба. В ці труби вставлялись дерев’яні живці. Самі трубки, в які встановлюються живці, закріплюються на маточині за допомогою болтів на скоби. Вал маточини був проточений під підшипники, при чому з сторони кривошипа встановлюється підшипник меншого розміру.

3
Лопаті-паруси такого вітряка зроблені з брезентової тканини. Для захисту від сильного вітру нитка, яка натягує парус, розрахована так, що при сильному навантаженні розривається в деяких місцях, тим самим формуючи з парусів прапорці, які таким чином захистять основну частину вітряка від пошкоджень.

4

Для створення кривошипу, спочатку береться необхідна по діаметру руба для закріплення ступного підшипника. Ця труба приварюється до маточини, а всередину встановлюється підшипник. Для того, щоб підшипник знаходився в трубі і не вискакував, труба вальцюється молотком. Хід кривошипу після закінчення робіт становить біля 60 мм, а радіус 30 мм. Хід кривошипу підбирається під хід мембрани насосу.

5

Насос для накачки води теж можна зробити самому. Це модель мембранного насосу, так як він краще підходить під дану конструкцію. Корпус самого насосу був виготовлений з труби діаметром 250 мм.

6

Мембрана насосу прижати пластиною з круглим отвором. Виконується мембрана з камери легкового автомобіля. Для прикручування клапанів в трубу вварюються дві різьби 3\4 дюйми. Відповідно один клапан працює на всосуванні води, а інший на викиданні.

7

Під час тестування вітер рівнявся 5-6 м/с, при цьому не раз стихав. При цьому продуктивність роботи насосу за 10 хвилин на вітрові в 5 м/с склала 10 літрів води за 10 хвилин. Вітряк встановлюється на вишку, тим самим забезпечуючи роботу насосу навіть при слабкому вітрові.

8

Найбільша плавуча сонячна електростанція створена в Японії

Фахівцями японської корпорації Kyocera прийшла в голову геніальна думка, що стосується розміщення об’єктів «зеленої енергетики». Так, замість того щоб займати сонячними панелями корисні сільськогосподарські угіддя вони вирішили монтувати їх прямо на воді. Не секрет, що Японія є острівною державою, а, значить, земельні ділянки там в буквальному сенсі на вагу золота. Власне, саме для того, щоб не обтяжувати землю громіздкими за своїми габаритами сонячними панелями інженери компанії і прийняли рішення про будівництво плавучих заводів по виробленню електроенергії.

Варто відзначити, що подібна концепція розміщення об’єктів «зеленої енергетики» далеко не нова. Так, ще в 2006-2007 рр. плавуча фабрика з виробництва електроенергії була зведена на озері неподалік від французького міста Ліль. Примітно, що зазначена фабрика була побудована виноробами, для яких також заняття корисних сільськогосподарських земель сонячними панелями було недозволеною розкішшю.

Фахівці японської корпорації звели відразу три плавучих електрогенеруючих фабрики в різних куточках держави. А їх четверте дітище стало найбільшим плавучим заводом з виробництва електроенергії на планеті Земля. Електрогенеруюча сонячна фабрика була зведена неподалік від міста Кобе, розташованого в територіальних межах префектури Хего на острові Хонсю. На даний момент фахівці компанії зайняті зведенням ще більшої фабрики з виробництва електроенергії недалеко від столиці Японії – міста Токіо.

Йдеться про будівництво плавучої електростанції загальною потужністю в 13,7 МВт для потреб японського державного агентства. Вона стане першим об’єктом подібного роду, який буде зведений не в акваторії озера або заплави, а на водосховищі, розташованому в 75 кілометрах на схід від Токіо. Плавуча електростанція буде включати в себе 51 тис. Сонячних модулів, а її загальна площа складе близько 180 тис. кв. м. Проектна потужність електрогенеруючого сонячного заводу оцінюється фахівцями корпорації в 16,17 МВт-годин щорічно.Таким чином, вона легко зможе задовольнити потреби в електроенергії 4 970 стандартних домашніх господарств, і для цього не потрібно буде спалювати 19 тис. барелів нафти, викидаючи щорічно по 8 170 тонн вуглекислого газу в атмосферу, як це відбувається при використанні традиційних способів генерації електроенергії.

Очікується, що нова плавуча електрогенеруюча фабрика на водосховищі буде запущена навесні 2018 року.

Як вибрати вітрогенератор для дому?

Методи отримання електрики за рахунок вітру створюють альтернативу традиційним способам енергопостачання. Людей приваблює можливість володіння автономною електростанцією з безкоштовними джерелами енергії. У більшості конструкцій вітряних генераторів для населення застосовуються принципи:
• перетворення кінетичної енергії потоків повітря в обертання валу вітряного двигуна;
• передача обертання ротору генератора;
• вироблення генератором постійного електричного струму для підзарядки комплекту акумуляторів;
• використання енергії акумуляторів спеціальними пристроями – инверторами, які з 12 вольт постійного напруги створюють змінний синусоїдальний струм з напругою 220 вольт для живлення побутових електроприладів.

Дослідженнями і створенням вітряних двигунів людство займається вже багато століть, створивши конструкції з:
• розташуванням осі обертання вітряного колеса в горизонтальній або вертикальній площині;
• формами лопатей вітрогенератора у вигляді прямої площині, вітрила, увігнутою і опуклою криволінійною поверхнями і їх комбінаціями з різних матеріалів;
• різною кількістю лопатей для ветряків з розташуванням їх під різними кутами.

Підбирати конструкцію вітрогенератора для будинку слід з урахуванням місцевої середньорічної швидкості вітрів, а також необхідної потужності джерела струму. Точний облік потреб місячної електроенергії в кіловат-годинах всім відомий за результатами щомісячних платежів. Використання енергозберігаючих технологій допоможе його знизити.
Середньорічну величину швидкості вітру в конкретному місці установки конструкції можуть приблизно вказати співробітники найближчій метеостанції (або ж скористайтеся довідковими даними для вашого регіону). А відомості про напрям (розу) вітрів не будуть потрібні: сучасний вітрогенератор здатний повертатися в потрібному напрямку.
ооМонтувати вітряну електричну установку (ВЕУ) краще на відкритому майданчику або на вершині пагорба. Наявність будівель, дерев і розташування поруч з будинком вимагають підйому вентилятора на висоту. Чим вище, тим більше приріст енергії. Установка устаткування на висоті вимагає створення надійної щогли на міцному фундаменті, здатної протистояти вітровим навантаженням. Використання розтяжок підвищує стійкість, але рухливість ґрунтів вимагає періодичного регулювання їх натягу.

333Монтаж вітряків на даху будинку, як і кріплення щогли до стіни будівлі можливо, але не бажано через збільшення рівня шумів в приміщеннях і виникнення розгойдують конструкції та зайвих навантажень. Найбільший ККД мають вітряки з криволінійними поверхнями лопатей, розташованими під гострим кутом в напрямку потоку повітря. Вони, як і у літальних апаратів, створюють підйомну силу.
У вертикальних осьових конструкцій ефективність нижче, ніж у пристроїв з горизонтально розташованою віссю. Здатність вітряків виробляти електрику сильно залежить від площі лопатей, яка контактує з потоком повітря. Для нормального електропостачання одноквартирного будинку потрібні лопаті, що описують коло з мінімальним діаметром в 2,5 метра. Конструкції з меншими габаритами за елементарними законами фізики просто не здатні виробляти необхідну потужність.
Вітри до 3 м / с мають малу енергією. ВЕУ не здатні сприймати її ефективно.

Підбираючи вітрогенератор, варто розуміти, що споживачі живляться від акумуляторів через інвертор, потужність якого задовольняє потреби підключених приладів. Генератор тільки забезпечує підзаряд АКБ. Зазвичай потужності генератора в 1кВт досить для зарядки акумуляторів, що живлять побутові прилади через інвертор потужністю близько 4-х кВт.

ууДля областей зі слабкими вітрами рекомендуються конструкції з максимальним виробленням електроенергії, що використовують лопаті гвинтів збільшених розмірів. Застосування лопатей з діаметром в 4 м замість 2,5 для генератора в 1кВт підвищує вироблення електрики більш ніж в два рази.
Ви також можете побудувати вітрогенератор своїми руками, що буде набагато дешевше (а можливо і енергоефективніше), ніж покупка серійної моделі. Для приблизного розрахунку параметрів вітрогенератора, який буде підходити для вашого будинку.

Конструкція сучасного вітрогенератора

Вітряні турбіни електрогенераторів – установки, що перетворюють кінетичну енергію вітру в електричну енергію. Вони встановлюються в гігантських комплексах вітряних електростанціях у вигляді довгих рядів, орієнтованих перпендикулярно до напрямків вітрів у даній місцевості. Найчастіше вони розміщуються на рівнинних ділянках або морських узбережжях, де потоки повітря постійні і досить потужні.

ццц
Турбіни сучасних конструкцій розділені на дві великі групи за типом ротора – горизонтально-осьові і вертикально-осьові. Горизонтально-осьові повинні «ловити» вітер, за допомогою спеціальної системи, повертаючись лопатями проти вітру. Робота вертикально-осьових установок від напрямку повітряного потоку не залежить.

Конструкція сучасного вітрогенератора

Компанія Siemens Wind Power спроектувала горизонтально-осьову вітряну турбіну для установки на шельфовій і берегової частини материка. Турбіна SWT-3.6-107- найбільша в асортименті компанії. Вітряна енергетична установка забезпечена трилопатевим ротором з регульованим тангажем (нахилом площини ротора відносно горизонтальної осі), що дозволяє оптимізувати вихідну потужність генератора.

втр

1. Крильчатка. 2. Кронштейн крильчатки. 3. Лопать. 4. Підшипник тангажа. 5. Ступиця ротора. 6. Основний підшипник. 7. Головний вал. 8. Коробка передач. 9. Службовий кран. 10. Гальмівний диск. 11. Муфта. 12. Генератор. 13. Зубцювате колесо системи рискання. 14. Вежа. 15. Вінець системи рискання. 16. Масляний фільтр. 17. Вентилятор генератора. 18. Навіс

Лопаті ротора турбіни виготовляються з армованої скловолокном епоксидної смоли методом суцільного лиття, згідно з технологією IntegralBlade, що дозволило уникнути клеэних з’єднань. Застосування такого методу підсилює конструкцію і забезпечує оптимальну якість. При сильному повітряному потоці, обертання турбіни, навантаження на лопаті, довжиною 52 метри кожна, розподіляються вкрай нерівномірно, і наявність клейових швів може привести до руйнування ротора.
Відлита з магнієвого чавуну крильчатка ротора встановлена ​​на головному валу за допомогою фланцевого з’єднання. Її розміри дозволяють комфортно розміститися всередині двох технічних фахівців, для проведення робіт з технічного обслуговування підшипників і болтових з’єднань тангажу
Порожній головний вал виготовлений методом штампування з легованої сталі. Усередині вала змонтована сигнальна система, яка передає електроенергію і керуючі сигнали блоку управління, який контролює тангаж лопатей. Утримують головний вал два основних подвійних сферичних роликових підшипники. Вони самоустановлювальні, змащуються консистентним мастилом автоматично за допомогою спеціальної системи.
У корпусі турбіни розміщені всі основні елементи генерації електроенергії та управління установкою. Тут знаходяться генератор, коробка передач, гальмівна система, муфта, що з’єднує коробку передач з генератором. Також тут розміщені вінець і зубчасте колесо системи рискання, масляний фільтр і вентилятор системи охолодження генератора.
Планетарна триступенева коробка передач з системою косозубих зубчастих коліс забезпечена ефективною системою охолодження і системою фільтрації, яка має досить велику ємність.
Асинхронний генератор з короткозамкненим ротором без токозбираючих кілець знаходиться в повністю закритому корпусі. Конструкція генератора спеціально створена для досягнення високої продуктивності при непостійних навантаженнях. Середня потужність електрогенеруючоъ установки – 3600 кВт. Гальмівна система турбіни механічна. Вона служить для захисту турбіни від критичних швидкостей обертання, здатних її зруйнувати, і для оптимізації числа обертів при поривчастому вітры.
Стандартний промисловий комп’ютер контролює роботу всіх систем. Швидкість обертання генератора, частота і величина напруги струму, що подається на трансформатор, регулюється системою NetConverter.
Вітряна турбіна працює в автоматичному режимі і включається при досягненні вітром швидкості 3-4м/с. При швидкості повітряного потоку 13 -15 м/с потужність генератора досягає номінальних показників. При досягненні швидкості вітру 25 м/с автоматична система зупиняє ротор турбіни. Також передбачено управління турбіною в дистанційному режимі.
втр2

Розрахована потужність турбіни при стандартних умовах роботи: температура – 15 градусів Цельсія, тиск 1013 мбар, щільність повітряного середовища – 1,225 кг/м3. В реальних умовах фактична потужність може дещо відрізнятися від розрахункової.

Як зробити вертикальну вітрову установку

На сьогоднішній день все більшої популярності набувають вертикальні конструкції вітрових генераторів. Основними його перевагами являються хороша ефективність і надійність при установці. До того ж, таку модель набагато простіше зібрати в домашніх умовах. Для цього знадобляться наступні матеріали та інструменти:

  1. смужки листового металу довжиною 1160 мм;
  2. листи фанери товщиною 10 мм;
  3. лобзик;
  4. дриль;
  5. маточина від легкового автомобіля;
  6. рідкі цвяхи;
  7. епоксидний клей;
  8. мідна проволока товщиною 0.51 мм;
  9. болти з нержавіючої сталі.

При установці даної конструкції напрям вітру не має значення, тому не має потреби орієнтувати вітряк по повітряному потоку. Оптимальний профіль використаних лопатей збільшує ККД вітрогенератора, а використання багатополюсного генератора для вироблення електрики робить цю конструкцію ще менш шумною.

34

Першим етапом буде створення опори лопатей. Вони являють собою дві окружності однакових розмірів. Зробити їх можна з ABS пластика. Для цього на листі пластика була зроблена розмітка окружності, по контуру якої вирізаються форми за допомогою лобзика. В даній верхній опорі робиться отвір діаметром 300 мм.

333

В якості хаба використовується маточина від легкового автомобіля. Потрібно зробити 4 отвори, що необхідні для з’єднання деталей конструкції. Особливу увагу треба приділити кріпленню лопатей. Краще всього використовувати шалон для того, щоб розмістити лопаті під потрібним кутом. Для виготовлення лопатей використовуються смужки тонкого листового металу. Дуже важливою являється розмітка на верхній і нижніх опорах. Лопать кріпиться двома кутами донизу і доверху, при цьому вона повинна бути зігнути так, щоб формувалась чверть кута.

Наступним кроком являється виготовлення ротора. Основа для нього діаметром в 400 мм була зроблена з листа фанери товщиною 10мм. По внутрішньому радіусі даної окружності були прикріпленні постійні неодимові магніти з високою індуктивністю. Магніти кріпляться за допомогою рідких цвяхів і епоксидного клею. 12 магнітів розміщується в порядку циферблата. Для правильної полярності магніти помічаються маркером.

Після створення ротора потрібно зробити ротор з 9 котушок індуктивності. Котушки розміщуються послідовно в три групи, кінець яких з’єднаний з початком наступної. Котушки розміщуються симетрично в вершинах трьох трикутників, що вписані в окружність. На котушки намотується проволока товщиною 0.51 мм по 320 витків на кожну котушку.

При такому підході напруга на виході генератора складатиме 100 В при оборотах турбіни біля 120 в хвилину. Регулювати вихідну напругу можна за допомогою убавляння чи прибавки числа витків в котушках генератора, чи змінюючи діаметр проводу, що слугує для обмотки статора. Кінці котушок потрібно очистити від лакової ізоляції. Після спайки всі котушки розміщуються на листі картону чи паперу, де кріпляться скотчем і всі поля кріпляться склотканиною. Після цього заливається епоксидна смола з затверджувачем. Всі виходи обмоток розміщуються ззовні чи всередині статора, а для закріплення кронштейна в статорі робляться отвори. Всі компоненти кріпляться до кронштейна за допомогою шпильок. Для кращого контакту використовуються болти з нержавіючої сталі.

Які альтернативи АЕС є в Україні?

Українська атомна енергетика забезпечує 50% потреб України в електроенергії, потужність діючих атомних установок перевищує величину 13,8 ГВт.

1Для роботи діючих 15 реакторів купується паливо. Його вартість становить 800 млн доларів США в рік з урахуванням того, що там же зберігатися відпрацьоване ядерне паливо. Спроби використання ядерного палива від американської компанії Westinghouse не увінчалися успіхом.
Всього в Україні присутні 5 об’єктів атомної енергетики:

  • Запорізька АЕС, 6000 МВт, найбільша в Європі – 6 реакторів типу ВВЕР;
  • Рівненська АЕС, 2880 МВт – 4 реактора типу ВВЕР;
  • Хмельницька АЕС, 2000 МВт – 2 реактора типу ВВЕР, будується – 2;
  • Південно-Українська АЕС, 3000 МВт – 3 реактора типу ВВЕР, законсервований – 1;
  • Чорнобильська АЕС – 6 реакторів типу РБМК виведені з експлуатації.

2До 2020 року проектний термін експлуатації 9 атомних реакторів буде закінчений. Три ядерні реактори працюють, незважаючи на те, що термін їх експлуатації давно минув. Робота 9 атомних реакторів після 2020 року передбачена Енергетичною стратегією України.
Жодна з діючих АЕС в Україні не пристосована для роботи у воєнний час. Наприклад, найбільша в Європі Запорізька АЕС легко може бути легко пошкоджена існуючими неядерними системами озброєнь з території сусідньої держави. Крім того, Запорізька АЕС споруджена на березі Каховського водосховища, нижче рівня Дніпровської ГЕС і відповідно, нижче рівня всіх інших ГЕС, споруджених на річці Дніпро. У разі серйозних катастрофічних ситуацій на ГЕС, наслідки торкнутися і Запорізьку АЕС. У цьому випадку в Україні може реалізуватися сценарій аналогічний аварії на Фукусімській АЕС, тільки більш серйозний. Адже в розпорядженні України не буде океану, щоб зливати туди радіоактивні відходи. Їх доведеться зливати в Дніпро, а потім вони потраплять в Чорне море.
Робота будь-якої АЕС супроводжується серйозними екологічними ризиками, а переробка і зберігання відпрацьованого ядерного палива є окремою проблему, яка до сих пір повністю не вирішена.

весСумарна потужність всіх українських електростанцій не перевищує 30 ГВт. Потужність найсучаснішого вітрогенератора Vestas V136 становить 3,45 МВт, а самого нового вітрогенератора ENERCON 4 MW Plattform – 4МВт. Таким чином, встановивши в Україні всього 10 тисяч таких (або аналогічних) вітрогенераторів, можна вирішити всі проблеми, пов’язані з атомною енергетикою. Навіть в тому випадку, якщо ці вітрогенератори будуть працювати в половину своєї потужності. І ніяких проблем з радіацією.

В Україні побудують найпотужнішу в Європі вітрову електростанцію

Найпотужніша вітрова електростанція Європи може з’явитися в Україні. Крім іншого, планується побудувати інфраструктуру та об’єкти соціальної сфери та доріг. Розташовуватися вітрова електростанція буде в Запорізькій області.

В Україні планують побудувати найпотужнішу в Європі берегову вітроелектростанцію. Вона буде розташована в Мелітопольському та Приазовському районах Запорізької області. Про це повідомили в прес-службі Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства.
Відзначається, що потужність вітроелектростанції складе 500 МВт, а вітроагрегатів одиничною потужністю – 3,3 МВт.

32Крім того, проектом будівництва також передбачається будівництво повітряної лінії 330 кВ, яка повинна підключити електростанцію до підстанції 330 кВ «Мелітопольська» Дніпровської ЕС та реконструкцію самої підстанції.

«Планується розвиток інфраструктури, зокрема будівництво об’єктів соціальної сфери та доріг», – йдеться в повідомленні.

Популярні