categorii: Fapte interesante, Probleme controversate
Număr de vizualizări: 183.352
Comentarii la articol: 15
Parcul eolian de acasă: bun sau capriciu?
Odată cu utilizarea energiei eoliene, omenirea a fost cunoscută încă din vremuri imemoriale. Odată ce un inventator necunoscut a ajutat navigarea la o navă plutitoare nepretențioasă și, cu ajutorul ei, secole mai târziu, întregul Pământ a fost examinat de navigatori inquisitivi. Morile de vânt, chiar și în timpul nostru în multe țări, servesc regulat omului.
Însă, astăzi, utilizarea vântului presupune, mai ales, generarea de energie electrică. Să încercăm să ne dăm seama cât de simplu, ieftin și convenabil este. Pentru cei care doresc să audă imediat rezultatul, concluzia: energia eoliană nu va fi niciodată mai ieftină decât energia primită din alte surse: centrale termice, nucleare sau hidroelectrice.
Prin urmare, are sens să se angajeze în centrale eoliene pentru locuință doar pentru cei care au mâini cu mâncărime pentru a adapta un generator gata pe care l-au primit „ocazional” sau pentru pasionații de energie curată care doresc fanatic să salveze planeta de dezastrul mediului. Alte motive pentru a utiliza energia eoliană atunci când este alimentat de rețele electrice externe pur și simplu nu-mi pot imagina.
În primul rând, câteva informații despre posibilitățile de utilizare a energiei eoliene. Când vântul acționează asupra paletelor turbinei, eficiența de extracție a energiei (eficiență) nu poate depăși 59%. Această valoare a fost obținută în lucrările lor de un număr de oameni de știință (Lanchester, Betz, Zhukovsky) încă din 1920. De atunci, a fost cunoscută drept „limita Betz”.
Are sens să ia în considerare eficiența generator eoliandacă este alimentat de o sursă gratuită de energie nelimitată? Desigur, există! Cunoscând eficiența conversiei, puteți estima puterea necesară a centralei și apoi cât portofelul va pierde în greutate după achiziționarea acesteia.
Puterea maximă care poate fi „îndepărtată” de vânt este egală cu zona pe care acționează (zona de atingere a elicei), înmulțită cu viteza vântului în cub și eficiența menționată mai sus, egală cu 0,6. După ce am exprimat toate valorile din sistemul SI, obținem că 1m2 din turbină la o viteză a vântului de 2 m / s ia putere până la ... 4.8 W. Cu o viteză a vântului de 8 m / s (viteza nominală a majorității generatoarelor de vânt), selecția pe unitatea de suprafață va crește până la 307 wați.
Acum, informații care trebuie luate în considerare: eficiența reală pentru instalațiile de uz casnic nu trebuie luate mai mult de 0,3 Timpul de lucru parcuri eoliene la viteza optimă a vântului, aceasta variază între 10 și 15% pe an în condițiile climatice ale țărilor CSI.
Prin urmare, puterea unei centrale eoliene obținută din formulă trebuie crescută de încă 4-5 ori. În practică, se recomandă instalarea unei centrale eoliene, concentrându-se nu atât pe indicatorii tehnici, cât și pe capacitățile financiare, pe principiul: „Cu cât mai mult, cu atât mai bine”. Cu un vis de a stabili o instalare puternică și, în același timp, compactă, trebuie să faci parte imediat. Unul se contrazice în principiu.
Proiectarea unei centrale eoliene, în general, constă dintr-un generator, un redresor, o baterie și un invertor pentru convertirea tensiunii la valoarea obișnuită de 220V. Controlul și gestionarea tuturor unităților și elementelor centralei se realizează de un controler cu microprocesor sau de circuite logice mai simple.
studiu caracteristicile tehnice ale parcurilor eoliene, trebuie să se acorde preferință celor în care viteza de început a mișcării rotorului, viteza inițială de încărcare a bateriilor și viteza cu care intră în modul de funcționare sunt minime. Cu cât este mai largă raza de acțiune a vântului, cu atât este mai probabil să obții energie. În acest caz, costul joacă un rol secundar: de ce să faceți mai ieftin instalarea dacă funcționează în regiunea dvs. câteva zile pe an?
Acum a venit timpul să întrebați prețul produselor companiilor care oferă seturi de echipamente gata.Nu vom vorbi deloc despre parcuri eoliene de acasă. Chiar și cele mai bune exemple de fabricație industrială au o eficiență de cel mult 30%, iar construcțiile casnice din materiale auxiliare pot produce zgomot.
Întreaga varietate de proiectări ale generatoarelor eoliene poate fi redusă la două grupuri mari: cu o dispunere orizontală a rotorului generatorului și generatoare cu un rotor de tip vertical.
Generatoarele tip orizontală cu paletă au o eficiență mai mare, consumul de material mai mic. Dar necesită utilizarea de catarguri cu o înălțime mai mare, au o parte mecanică complexă și sunt incomode de întreținut. Stațiile de tip vertical sunt mai puțin economice, au un consum mai mare de materiale, dar funcționează într-o gamă mai mare de viteze ale vântului și sunt mai compacte.
Luați în considerare un eșantion din cei mai interesanți reprezentanți ai centralelor eoliene din fiecare grup. Cel mai mare interes din partea centralelor electrice cu rotor orizontal este generator de contur fără angrenaj "Windtronics".
În ea, tracțiunea aerodinamică este redusă datorită designului special al turbinei, în care magneții puternici permanenți sunt fixați la capetele palelor, iar 68 de bobine de stat sunt montate de-a lungul jantei. Cu această soluție, rotorul este, de asemenea, un generator de energie electrică. Clapele speciale de pe lame permit turbinei să înceapă să se miște cu o viteză a vântului de 0,2 m / s. Astăzi, această valoare este un record pentru generatoare.
La o viteză de 0,9 m / s. turbina începe să genereze energie electrică. Alte tipuri de generatoare la aceste viteze ale vântului nu se pot înmulți nici măcar. Greutatea produsului este de aproximativ 110 kg, diametrul este de 1,8 metri, nivelul de zgomot nu depășește 35 dB.
Datorită construcției sale rigide, turbina poate suporta viteze ale vântului de până la 62,6 secunde. Producția anuală este de la 1500 la 2750 kW / h de energie electrică. Compania americană Honeywell Wind Turbine, completată cu o turbină, furnizează toată electronica necesară, proiectată pentru a conecta 2 generatoare sau un panou auxiliar solar. Un dezavantaj serios și unic al parcului eolian este prețul său - 5.750 USD cu o putere nominală a generatorului de numai 1,5 kW.
Un reprezentant promițător al centralelor electrice cu generator de tip vertical poate fi luat în considerare Turbinele Urban Green Energy Eddy. Generatoarele sunt foarte compacte, aproape silențioase și pot fi montate chiar și în medii urbane. Cu o greutate a generatorului de 95 kg, ocupă o suprafață de puțin peste 2,5 m2.
Turbina poate fi montată într-o oră și servește până la 20 de ani. Generatorul rezistă la încărcături de vânt de până la 193 km / h și generează, în funcție de modificări, de la 2000 la 4000 kW / h de energie pe an. Dezavantajul principal este viteza inițială mare a vântului pentru turbină - 3,2 m / s. Informațiile privind costul generatorului nu sunt încă disponibile.
Forma originală a turbinei, care amintește de petalele de trandafir, i-a determinat pe arhitecți să creeze o centrală sub forma unui copac cu 3 - 12 turbine montate pe ramurile sale. "Flori de putere" - "copac de flori" și a atras atenția publicului larg prin crearea de reclame bune pentru generatoarele Eddy și UGE.
Se poate vorbi despre diverse modele și modele de centrale electrice pentru o perioadă foarte lungă de timp, dar un lucru le unește: un preț foarte ridicat. Dintr-o analiză a propunerilor firmelor, se poate deduce un anumit cost unitar de 1 kW de putere a echipamentului. Este de aproximativ 2.000 USD fără lucrări de instalare. Adăugând încă 500 de dolari pentru instalare și punere în funcțiune, obținem costul mediu al echipamentelor care vor produce 2000-3000 kW / h de energie electrică pe an.
Potrivit experților, energia electrică primită din surse ecologice este de 3-4 ori mai scumpă decât de obicei.Când utilizați parcuri eoliene cu putere redusă, costul energiei poate fi un ordin de mărime (de 10 ori) mai mare decât cel obținut din surse tradiționale. Acest lucru este asociat cu costurile mari ale echipamentelor și instalarea, punerea în funcțiune și întreținerea centralelor eoliene.
Pentru a ascunde acest fapt, ei folosesc adesea afirmația că, odată cu creșterea prețurilor la energie, sursele ecologice vor deveni profitabile. În același timp, este ignorată considerația că, odată cu creșterea prețurilor la energie, va crește și costul echipamentelor care au un consum semnificativ de materiale. Iar perspectivele unei reduceri a unei astfel de „furci” nu sunt așteptate nici în viitorul îndepărtat.
Dacă aveți o dorință irezistibilă de a înființa un parc eolian, atunci mai întâi trebuie să vă familiarizați cu arhiva rapoartelor meteo din ultimii ani în zona dvs. Astfel de informații sunt acum disponibile online și vor clarifica imediat posibilitățile reale de utilizare a energiei eoliene.
Consultați și la i.electricianexp.com
: