Zalety i cechy turbin wiatrowych. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Zalety i cechy turbin wiatrowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

Schemat jednołopatowej turbiny wiatrowej zapewnia obrót generatora 1,5-2 razy szybciej niż analogi 2-łopatowe i 3-łopatowe przy tej samej wydajności, co zmniejsza wagę i koszt generatora o tę samą kwotę. Generator magnesów neodymowo-żelazowo-borowych wykonany jest w 50% z włókna szklanego, niekonwencjonalnego materiału na generatory, co zmniejsza jego wagę i upraszcza technologię produkcji.

Wykorzystanie energii elektrycznej z wiatru jest ekonomicznie opłacalne przy średniej rocznej prędkości wiatru powyżej 5 m/s lub przy braku (lub nieregularnej dostawie) sieci elektrycznej.

Szczególną uwagę należy zwrócić nie tylko na moc turbiny wiatrowej (czyli turbiny wiatrowej, a nie falownika znajdującego się w zestawie), ale także przy jakiej prędkości wiatru można tę moc uzyskać.

Niektórzy sprzedawcy gotowych produktów przedstawiają zawyżone liczby. Obliczenie, jaką moc może dostarczyć turbina wiatrowa ze śmigłem o określonej średnicy, nie jest trudne. Moc turbiny wiatrowej zależy praktycznie tylko od prędkości wiatru V i średnicy śmigła D, a wszystkie inne czynniki – liczba łopat, ich waga, powierzchnia, profil, generator, łożyska nie dają dużego błędu.

Uproszczony wzór na obliczenie mocy faktycznie dostarczanej przez wiatr w zależności od prędkości wiatru i średnicy śmigła: P(kW) = D2V3/7000, z dokładnością ±20% (zależy od sprawności śmigła i generatora); tolerancja +20% - idealna wiatrówka, jej cena wzrośnie 2-3 razy, a -20% przypomina pierwszy i niesprawny wiatrak pasjonata-amatora. Przy równej mocy turbiny wiatrowej wybierz tę, której średnica koła (łopaty) jest większa.

Przy wyborze turbiny wiatrowej należy mieć na uwadze, że najbardziej opłacalną moc (w warunkach wietrzności danego obszaru) uzyskuje się przy 2-krotności średniej rocznej prędkości wiatru, którą można nazwać nominalną.

Dla regionu moskiewskiego rok Waw = 4 m/s, a Vnom = 8 m/s.

Dla turbiny wiatrowej o średnicy śmigła 5 m moc wynosi P = 52-(4x2)3/7000 = 1,83 kW. Tym samym moc znamionowa turbin wiatrowych nie przekroczy 2 kW przy średnicy śmigła 5 m, a mocniejsze wiatraki o tej samej średnicy śmigła nie dadzą praktycznie żadnego zysku, ale ich cena będzie wyższa.

Oczywiście tam, gdzie jest dużo otwartej przestrzeni (stepy, pagórki, nierówny teren, „niekończące się dziewicze” pola, blisko morza) instalacja wiatraków jest najbardziej wydajna, prędkość wiatru jest większa niż „przeciętna”, i co najważniejsze stabilniejsze. Dlatego nawet w jednej miejscowości (np. Sankt Petersburg) są miejsca najbardziej atrakcyjne do zainstalowania turbin wiatrowych (nad brzegiem Zatoki Fińskiej), a mniej atrakcyjne - w dzielnicy mieszkalnej wśród domów.

Dla Sankt Petersburga (a także w regionach nadmorskich i stepowych) średnia roczna prędkość wiatru Vav rok = 5,5 m/s, Vnom = 11 m/s, a moc nominalna będzie równa Р = 52-(5,5 x2)3 /7000 = 4,75 kW, co odpowiada turbinie wiatrowej o mocy znamionowej 5 kW i takiemu samemu śmigłu o średnicy 5 m.

Obliczenia oszczędności

Zasób bezprzekładniowej turbiny wiatrowej wynosi ponad 10 lat.

Średnia produkcja energii elektrycznej wyniesie 800-1200 kWh miesięcznie, czyli około 12 000 kWh rocznie, co przy kosztach energii elektrycznej z sieci 1,85 rubla (w Petersburgu) za 1 kWh pozwoli zaoszczędzić ponad 22 000 rubli na rok. Tym samym cały okres zwrotu z inwestycji w turbiny wiatrowe wyniesie około 5 lat przy średniej rocznej prędkości wiatru 5 m/s.

A jeśli porównać z autonomiczną energią elektryczną z generatora gazowego, którego koszt 1 kW / godzinę wynosi około 7 rubli, wówczas okres zwrotu turbiny wiatrowej będzie odpowiednio 5 razy krótszy, czyli nie dłuższy niż 1 rok.

Autor: Kashkarov A.P.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Bezzałogowy żyroskop elektryczny 11.06.2018

Chińska firma Beijing Lingyun Intelligent Technology z Pekinu opracowała autonomiczny dwukołowy pojazd elektryczny Lingyun 1703 z systemem wyważania nadwozia.

Lingyun 1703 przypomina motocykl pokryty opływowym nadwoziem: ma tylko dwa koła, jedno siedzenie w środku i aż dwoje drzwi, aby wsiąść do niego z lewej lub prawej strony – w zależności od tego, co jest wygodniejsze. Długość wiatrakowca wynosi trzy metry, szerokość to tylko metr. Jego główną cechą jest to, że żyroskop jest zainstalowany pod jedynym siedzeniem, co pozwala utrzymać samochód elektryczny w pozycji poziomej.

Aby Lingyun 1703 zachował równowagę nawet podczas postoju, inżynierowie wyposażyli go dodatkowo w chowane koła, które znajdują się pod drzwiami. Ponieważ żyrocar jest przeznaczony do autonomicznego poruszania się, w jego kabinie nie ma tradycyjnych elementów sterujących: tylko ekran systemu rozrywki jest zainstalowany przed jedynym pasażerem. Prędkość maksymalna to 100 km/h, rezerwa chodu na jednym ładowaniu to około 100 kilometrów.

Twórca chińskiego wiatrakowca Zhu Lin-yong twierdzi, że przy jego tworzeniu inspirował się koncepcją Forda Gyrona z 1961 roku. Jeśli wszystkie plany przyciągnięcia inwestorów zostaną zrealizowane (najpierw znalazł 470 tysięcy dolarów, potem 10 milionów, teraz musi znaleźć kolejne 30 milionów), Lin-Yong ma nadzieję zorganizować masową produkcję Lingyun 1703 w cenie około 15 tysięcy dolarów z produkcja 5-10 tys. samochodów rocznie.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Wbudowana lampa błyskowa 28 nm dla mikrokontrolerów

▪ Odtwarzam najgłośniejszy dźwięk

▪ Przywieszka z ceną elektryczną

▪ Szkło hydrofobowe

▪ Nowa technologia TrimPix

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Najważniejsze odkrycia naukowe. Wybór artykułu

▪ artykuł Pochylnia do produkcji śmigła. Wskazówki dla modelarza

▪ artykuł Jaki wypadek doprowadził do wynalezienia Viagry? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Opracowanie listy prac o podwyższonym niebezpieczeństwie

▪ artykuł Wskaźnik kradzieży. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Bułgarskie przysłowia i powiedzenia. Duży wybór

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn