categorieën: Interessante feiten, Controversiële problemen
Aantal keer bekeken: 183,352
Reacties op het artikel: 15
Home windpark: goed of bevlieging?
Met het gebruik van windenergie is de mensheid van oudsher bekend. Zodra een onbekende uitvinder het zeil aanpaste aan een pretentieloos drijvend schip, en met zijn hulp, eeuwen later, werd de hele aarde onderzocht door nieuwsgierige navigators. Windmolens dienen, zelfs in onze tijd in veel landen, regelmatig de mens.
Maar vandaag impliceert het gebruik van wind vooral het opwekken van elektriciteit. Laten we proberen erachter te komen hoe eenvoudig, goedkoop en handig het is. Voor degenen die onmiddellijk de uitkomst willen horen, de conclusie: windenergie zal nooit goedkoper zijn dan energie die wordt ontvangen van andere bronnen: thermische, nucleaire of waterkrachtcentrales.
Daarom is het zinvol om alleen thuis windmolens aan te doen voor degenen die jeukende handen hebben om een kant-en-klare generator aan te passen die ze "bij gelegenheid" hebben gekregen, of voor liefhebbers van schone energie die fanatiek de planeet willen redden van een milieuramp. Andere redenen om windenergie te gebruiken wanneer deze wordt aangedreven door externe elektrische netwerken, kunnen zich eenvoudigweg niet voorstellen.
Eerst wat informatie over de mogelijkheden om windenergie te gebruiken. Wanneer de wind op de turbinebladen inwerkt, kan de energie-extractie-efficiëntie (efficiëntie) niet hoger zijn dan 59%. Deze waarde werd al in 1920 in hun werk verkregen door een aantal wetenschappers (Lanchester, Betz, Zhukovsky). Sindsdien staat het bekend als de "Betz-limiet".
Is het zinvol om rekening te houden met efficiëntie windgeneratorals het wordt aangedreven door een gratis bron van onbeperkte kracht? Natuurlijk is er! Als u de conversie-efficiëntie kent, kunt u een schatting maken van het vereiste vermogen van de energiecentrale en vervolgens hoeveel uw portemonnee zal afvallen na aankoop.
Het maximale vermogen dat van de wind kan worden "weggenomen" is gelijk aan het gebied waarop het werkt (het bereik van de propeller), vermenigvuldigd met de windsnelheid in de kubus en de bovengenoemde efficiëntie, gelijk aan 0,6. Na alle waarden in het SI-systeem te hebben uitgedrukt, krijgen we dat 1m2 van de turbine met een windsnelheid van 2 m / s net zoveel vermogen verbruikt als ... 4.8 W. Met een windsnelheid van 8 m / s (de nominale snelheid van de meeste windgenerators), zal de selectie per oppervlakte-eenheid toenemen tot 307 watt.
Nu ter informatie: de werkelijke efficiëntie voor thuisinstallaties mag niet meer dan 0,3 zijn. Werk tijd windparken bij de optimale windsnelheid varieert het van 10 tot 15% per jaar in de klimatologische omstandigheden van de GOS-landen.
Daarom moet het vermogen van een windkrachtstation verkregen met de formule nog eens 4-5 keer worden verhoogd. In de praktijk wordt het aanbevolen om een windenergie-installatie te installeren, waarbij de nadruk niet zozeer op technische indicatoren ligt, maar op financiële mogelijkheden, op het principe: "Hoe meer, hoe beter." Met de droom om een krachtige en tegelijkertijd compacte installatie tot stand te brengen, moet u onmiddellijk afscheid nemen. Men spreekt dit in principe tegen.
Het ontwerp van een windenergie-installatie bestaat in het algemeen uit een generator, een gelijkrichter, een batterij en een omvormer voor het omzetten van spanning naar de gebruikelijke waarde van 220V. De besturing en het beheer van alle eenheden en elementen van de energiecentrale wordt uitgevoerd door een microprocessorcontroller of eenvoudiger logische circuits.
studeren technische kenmerken van windparkenmoeten de voorkeur worden gegeven aan die waarbij de snelheid van het begin van de beweging van de rotor, de initiële laadsnelheid van de batterijen en de snelheid waarmee ze in de bedrijfsmodus komen, minimaal zijn. Hoe groter het bereik van werkende windsnelheden, hoe groter de kans is dat het energie krijgt. In dit geval spelen de kosten een ondergeschikte rol: waarom zou het apparaat goedkoper zijn als het meerdere dagen per jaar in uw regio werkt?
Nu is het tijd om de prijs te vragen van de producten van bedrijven die kant-en-klare sets van apparatuur aanbieden.We zullen hier helemaal niet over zelfgemaakte windparken praten. Zelfs de beste voorbeelden van industriële productie hebben een efficiëntie van niet meer dan 30%, en zelfgemaakte constructies van hulpmaterialen kunnen alleen geluid produceren.
De hele verscheidenheid aan ontwerpen van windgeneratoren kan worden teruggebracht tot twee grote groepen: met een horizontale opstelling van de rotor van de generator en generatoren met een rotor van een verticaal type.
Generatoren van het horizontale schoeptype hebben een hogere efficiëntie, minder materiaalverbruik. Maar ze vereisen het gebruik van masten met grotere hoogte, hebben een complex mechanisch gedeelte en zijn onhandig om te onderhouden. Stations van het verticale type zijn minder zuinig, ze hebben een hoger materiaalverbruik, maar werken in een groter bereik van windsnelheden en zijn compacter.
Beschouw een voorbeeld van de meest interessante vertegenwoordigers van de windenergie-installaties van elke groep. Van het grootste belang van energiecentrales met een horizontale rotor is tandwielloze contourgenerator "Windtronics".
Daarin wordt de aerodynamische weerstand verminderd door het speciale ontwerp van de turbine, waarbij sterke permanente magneten aan de uiteinden van de bladen worden bevestigd en 68 statorspoelen langs de rand worden gemonteerd. Met deze oplossing is de rotor ook een generator van elektrische energie. Speciale kleppen op de bladen zorgen ervoor dat de turbine begint te bewegen met een windsnelheid van 0,2 m / s. Tegenwoordig is deze waarde een record voor generatoren.
Met een snelheid van 0,9 m / s. de turbine begint elektriciteit op te wekken. Andere soorten generatoren met deze windsnelheden kunnen niet eens toegeven. Het gewicht van het product is ongeveer 110 kg, de diameter is 1,8 meter, het geluidsniveau is niet meer dan 35 dB.
Dankzij de stijve constructie is de turbine bestand tegen windsnelheden tot 62,6 seconden. Jaarlijks vermogen is van 1500 tot 2750 kW / h elektriciteit. Het Amerikaanse bedrijf Honeywell Wind Turbine, compleet met een turbine, levert alle benodigde elektronica, ontworpen om 2 generatoren of een zonne-hulppaneel aan te sluiten. Een serieus en enig nadeel van een windenergie-installatie is de prijs - $ 5.750 met een nominaal generatorvermogen van slechts 1,5 kW.
Een veelbelovende vertegenwoordiger van energiecentrales met een verticale generator kan worden overwogen Urban Green Energy turbines Eddy. De generatoren zijn zeer compact, bijna stil en kunnen zelfs in stedelijke omgevingen worden gemonteerd. Met een generatorgewicht van 95 kg beslaat het een oppervlakte van iets meer dan 2,5 m2.
De turbine kan in een uur worden gemonteerd en heeft een levensduur tot 20 jaar. De generator is bestand tegen windbelastingen tot 193 km / u en genereert, afhankelijk van de aanpassing, 2000 tot 4000 kW / u energie per jaar. Het belangrijkste nadeel is de hoge initiële windsnelheid voor de turbine - 3,2 m / s. Informatie over de kosten van de generator is nog niet beschikbaar.
De oorspronkelijke turbinevorm, die doet denken aan rozenblaadjes, bracht architecten ertoe een energiecentrale te creëren in de vorm van een boom met 3 tot 12 turbines op zijn takken. Het project kreeg de naam "Power Flowers" - "bloemenboom" en trok brede publieke aandacht door het creëren van goede advertenties voor Eddy-generatoren en UGE.
Je kunt heel lang over verschillende ontwerpen en modellen van energiecentrales praten, maar één ding verenigt ze: een zeer hoge prijs. Uit een analyse van de voorstellen van bedrijven kan men een bepaalde eenheidskost afleiden van 1 kW apparatuurvermogen. Het is ongeveer $ 2.000 zonder installatiewerk. Als we nog $ 500 toevoegen voor installatie en inbedrijfstelling, krijgen we de gemiddelde kosten van apparatuur die 2000-3000 kW / h elektrische energie per jaar zal produceren.
Volgens deskundigen is de elektriciteit die wordt ontvangen uit milieuvriendelijke bronnen 3-4 keer duurder dan normaal.Bij het gebruik van windparken met laag vermogen kunnen de energiekosten een orde van grootte (10 keer) hoger zijn dan die verkregen uit traditionele bronnen. Dit gaat gepaard met grote eenmalige uitrustingskosten en de installatie, inbedrijfstelling en onderhoud van windenergie-installaties.
Om dit feit te verbergen, gebruiken ze vaak de stelling dat milieuvriendelijke bronnen met de stijging van de energieprijzen winstgevend zullen worden. Tegelijkertijd wordt de overweging genegeerd dat met de groei van de energieprijzen, de kosten van apparatuur met aanzienlijk materiaalverbruik ook zullen stijgen. En de vooruitzichten voor een vermindering van zo'n "vork" worden zelfs in de verre toekomst niet verwacht.
Als u een onweerstaanbare wens hebt om een windmolenpark op te richten, moet u eerst kennis maken met het archief met weersrapporten van de afgelopen jaren in uw regio. Dergelijke informatie is nu online beschikbaar en zal onmiddellijk de werkelijke mogelijkheden voor het gebruik van windenergie verduidelijken.
Zie ook op i.electricianexp.com
: